鼠李糖乳桿菌發(fā)酵對(duì)玉米粉、玉米面團(tuán)理化特性及發(fā)糕品質(zhì)的影響

羅其琪，顧豐穎，曹晶晶，劉子毅，張 帆，王博倫，王 鋒*

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

玉米是全球第一大谷物，營(yíng)養(yǎng)豐富，堪稱“五谷之首”，也是重要的無(wú)麩質(zhì)食品原料之一。近年來(lái)，美、歐等地由于麩質(zhì)過敏導(dǎo)致的乳糜瀉等疾病的發(fā)病率不斷上升，我國(guó)青年人群中麩質(zhì)過敏的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)也遠(yuǎn)高于預(yù)期[1]。因此，發(fā)展無(wú)麩質(zhì)食品成為改善麩質(zhì)過敏人群生活質(zhì)量的重要保障[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球有1/3人口以玉米作為主食[3]。由于玉米發(fā)酵主食主要存在硬度大、彈性低、口感糙[4]等缺陷，一定程度上制約了玉米主食工業(yè)化的發(fā)展。這主要是因?yàn)橛衩酌鎴F(tuán)缺乏面筋蛋白，不易形成蛋白網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)，面團(tuán)成型難、膨脹性能差、持氣性低，無(wú)法形成均一細(xì)膩的氣室結(jié)構(gòu)。

微生物發(fā)酵技術(shù)作為谷物食品（特別是無(wú)麩質(zhì)谷物食品）品質(zhì)改良的加工技術(shù)已得到企業(yè)和學(xué)者的廣泛關(guān)注。大量研究表明，微生物發(fā)酵可以改變谷物中淀粉、蛋白的分子組成及結(jié)構(gòu)，改良粉質(zhì)的理化特性、加工特性及營(yíng)養(yǎng)特性。鼠李糖乳桿菌（Lactobacillus rhamnosus）是研究較為廣泛的益生菌之一，具有平衡腸道菌群、提升機(jī)體免疫力、減少或消除毒素、預(yù)防或治療腹瀉等功能。鼠李糖乳桿菌作為益生菌劑原料或發(fā)酵劑在乳品、飲料、保健食品等中均有應(yīng)用。研究顯示，鼠李糖乳桿菌也可作為發(fā)酵劑制備傳統(tǒng)酸面團(tuán)，對(duì)面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)改善及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)提升具有一定積極作用[5-7]。當(dāng)前該菌在玉米等無(wú)麩質(zhì)主食加工中的應(yīng)用研究鮮見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以鼠李糖乳桿菌發(fā)酵玉米粉為對(duì)象，研究其粉體特性、面團(tuán)理化特性、加工特性、產(chǎn)品品質(zhì)特性的變化規(guī)律，探究鼠李糖乳桿菌對(duì)玉米粉的改良作用，以期為無(wú)麩質(zhì)傳統(tǒng)主食的品質(zhì)改良提供思路借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

玉米粉（水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)13.71%，粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)8.10%，粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.18%） 西安鑫谷玉米制品有限公司；鼠李糖乳桿菌CICC6136（ATCC10863）北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院；活性干酵母 安琪酵母有限公司；泡打粉、蔗糖 市售。

1.2 儀器與設(shè)備

DSC-Q200差示掃描量熱儀（differential scanning calorimeter，DSC） 美國(guó)TA儀器公司；Physica MCR 301流變儀 奧地利Anton Paar有限公司；F3型流變發(fā)酵測(cè)定儀 法國(guó)雷諾肖邦公司；FD-1C-80冷凍干燥機(jī)上海比朗儀器制造有限公司；G70D20CN1P-D2（S0）微波爐 格蘭仕微波生活電器有限公司；KS-930打蛋器廣州市祈和電器有限公司；SHP-300培養(yǎng)箱 常州普天儀器制造有限公司；DT2000電子天平 常熟市嘉衡天平儀器有限公司；ME104E電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；EOS700D數(shù)碼單鏡頭反光相機(jī) 佳能（中國(guó)）有限公司；MS-70A&D快速水分測(cè)定儀 蘇州華宏儀表有限公司；C21-RK2106多功能電磁爐 廣東美的生活電器制造有限公司；TA-HDplus物性測(cè)試儀 英國(guó)Stable Micro System公司；BCD-186KB冰箱 青島海爾股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 發(fā)酵玉米粉的制備

在干凈的500 mL有蓋試劑瓶中注入300 mL蒸餾水，于高壓滅菌鍋中121 ℃滅菌15 min。在每個(gè)含有300 mL無(wú)菌水的試劑瓶中接入100 g已殺菌的玉米粉，并接入107CFU/mL鼠李糖乳桿菌1 mL，混勻密封，放置于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)不同時(shí)間。達(dá)到發(fā)酵時(shí)間后，將試劑瓶從培養(yǎng)箱中取出，抽濾、冷凍干燥、過100 目篩后得到鼠李糖乳桿菌發(fā)酵不同時(shí)間的玉米粉待用，同時(shí)以未經(jīng)鼠李糖乳桿菌發(fā)酵處理的玉米粉為對(duì)照。

1.3.2 玉米粉指標(biāo)的測(cè)定

1.3.2.1 玉米粉水結(jié)合力的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取1.0 g鼠李糖發(fā)酵玉米粉（發(fā)酵時(shí)間0、24、48、72 h）置于50 mL離心管中，加入20 mL蒸餾水搖勻，用恒溫?fù)u床振蕩2 h，溫度25 ℃，轉(zhuǎn)速100 r/min。振蕩結(jié)束后，4 000×g離心10 min。將離心管內(nèi)的上清液去掉，對(duì)離心管和內(nèi)含的濕玉米粉進(jìn)行稱質(zhì)量，然后將離心管置于60 ℃烘箱內(nèi)進(jìn)行干燥，恒質(zhì)量后，帶離心管稱量濕玉米粉質(zhì)量。水結(jié)合力的計(jì)算方法見式（1）：

式中：W1為濕玉米粉和離心管總質(zhì)量/g；W2為干燥后玉米粉和離心管總質(zhì)量/g；W0為離心管質(zhì)量/g。

1.3.2.2 玉米粉糊化特性的測(cè)定

采用DSC測(cè)定鼠李糖乳桿菌發(fā)酵處理的玉米粉及未發(fā)酵的玉米粉。在坩堝中加15～20 mg樣品壓片，記錄加樣量，將坩堝置于4 ℃冰箱中平衡24 h待測(cè)。DSC參數(shù)設(shè)置：起始溫度20 ℃，終止溫度100 ℃，升溫速率10 ℃/min。

1.3.3 玉米面團(tuán)的制備

將玉米粉-糖-酵母-泡打粉-純凈水按照質(zhì)量比100∶10∶2∶1∶120混勻，用打蛋器高速攪打2 min，作為流變特性和發(fā)酵特性的待測(cè)樣品。

1.3.3.1 玉米面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變特性的測(cè)定

采用流變儀測(cè)定玉米面團(tuán)不同頻率下的動(dòng)態(tài)流變特性。將1.3.3節(jié)制備的面團(tuán)樣品置于小燒杯中，用保鮮膜封口并置于帶冰的泡沫箱中待測(cè)。測(cè)試轉(zhuǎn)子用PP50平板（直徑50 mm，樣品量2 mL），測(cè)試溫度25 ℃，頻率范圍0～126 s-1，測(cè)試樣品的儲(chǔ)能模量G’和損耗模量G”，并計(jì)算出損耗角正切值tanδ（tanδ=G”/G’）。

1.3.3.2 玉米面團(tuán)流變發(fā)酵特性的測(cè)定

按1.3.3節(jié)制備面團(tuán)樣品，將其置于F3流變發(fā)酵儀的發(fā)酵籃中，面團(tuán)質(zhì)量為315 g，測(cè)試使用標(biāo)準(zhǔn)活塞，配質(zhì)量為0g，設(shè)置測(cè)試溫度為30 ℃，測(cè)試周期為3h。

1.3.4 玉米發(fā)糕的制備

玉米發(fā)糕的原料配比同1.3.3節(jié)。將預(yù)先活化的酵母液加入盛有玉米粉、糖、泡打粉的容器中，并加入剩余的水混勻，用打蛋器攪打2 min；每50 g面糊裝入一個(gè)發(fā)糕杯；于37 ℃恒溫箱中發(fā)酵40～50 min；發(fā)酵完成后兩杯一組，用微波爐加熱3 min，微波功率480 W。玉米發(fā)糕的制作流程見圖1。

圖1 玉米發(fā)糕的制作工藝流程Fig. 1 Production process of steamed sponge cake

1.3.4.1 玉米發(fā)糕比容的測(cè)定及氣孔分析

將玉米發(fā)糕放置室溫下冷卻30 min，于電子天平上稱質(zhì)量（精度為0.01g），采用油菜籽體積置換法測(cè)定發(fā)糕樣品的體積，取雙實(shí)驗(yàn)樣品的平均值。發(fā)糕比容按公式（2）計(jì)算：

式中：SV為饅頭比容/（mL/g）；V為發(fā)糕樣品體積的平均值/mL；W為發(fā)糕樣品質(zhì)量的平均值/g。

參照Ozkoc等[8]的方法分析發(fā)糕形成的氣孔結(jié)構(gòu)。將發(fā)糕切成1 cm厚度的薄片進(jìn)行拍照，取圖片中心區(qū)域用Image J軟件分析，設(shè)定可分辨半徑范圍50～50 000 μm，計(jì)算獲得發(fā)糕氣孔數(shù)量、氣孔平均大小、氣孔截面占比。

1.3.4.2 玉米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

按1.3.4節(jié)制備玉米發(fā)糕，將冷卻到室溫的發(fā)糕置于4 ℃冰箱中分別冷藏3、6、12 h待測(cè)，冷卻到室溫的玉米發(fā)糕作為對(duì)照立即測(cè)定。采用物性測(cè)試儀對(duì)玉米發(fā)糕進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析（texture profile analysis，TPA）。取玉米發(fā)糕中心位置，切成2 cm×2 cm×2 cm的方塊，測(cè)定發(fā)糕的硬度、彈性、回復(fù)性和咀嚼性。儀器參數(shù)：圓柱形P/36探頭，TPA操作：測(cè)試前速率、測(cè)試速率、測(cè)試后探頭回程速率均為1.0 mm/s，觸發(fā)力為5g，間隔時(shí)間為5s，形變量為40%。

2 結(jié)果與分析

2.1 鼠李糖乳桿菌發(fā)酵對(duì)玉米粉理化特性的影響

2.1.1 水結(jié)合力

圖2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)玉米粉水結(jié)合力的影響Fig. 2 Effect of fermentation time on water-binding capacity of corn flour

水結(jié)合力在一定程度反映玉米粉的持水能力和膨潤(rùn)行為。如圖2所示，與對(duì)照組玉米粉相比，鼠李糖乳桿菌發(fā)酵玉米粉的水結(jié)合力顯著下降。發(fā)酵24h的玉米粉，水結(jié)合力快速下降，從165%下降至150%，降低了9.09%；在24～72h間，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，水結(jié)合力緩慢下降至146%。研究認(rèn)為[9]，水結(jié)合力的大小主要取決于淀粉顆粒可與水發(fā)生連接作用活化基的多少，當(dāng)水分子進(jìn)入淀粉結(jié)晶區(qū)與暴露出的羥基形成氫鍵，可導(dǎo)致水結(jié)合力增加。淀粉的破損是影響水結(jié)合力的另一因素，淀粉顆粒受損后吸水力及膨潤(rùn)力會(huì)增加4～5倍。乳酸菌、酵母菌發(fā)酵處理小米淀粉的結(jié)果顯示，發(fā)酵過程中微生物產(chǎn)生的酸、酶等代謝產(chǎn)物可破壞淀粉的無(wú)定形區(qū)，水解部分淀粉，使淀粉的有序結(jié)構(gòu)遭到破壞，表面出現(xiàn)明顯孔洞[10]。但發(fā)酵并未使小米淀粉的晶型發(fā)生改變，對(duì)淀粉結(jié)晶區(qū)的破壞不大[11-12]，對(duì)淀粉水結(jié)合力的影響相對(duì)較小。Tester等[13]分析認(rèn)為，淀粉的膨潤(rùn)吸水行為主要是支鏈淀粉的性質(zhì)，水結(jié)合力的大小與支鏈淀粉的分子質(zhì)量和分子形狀有關(guān)。聚合度為6～9的支鏈淀粉短鏈的相對(duì)數(shù)量越高，淀粉的水結(jié)合力越大，而聚合度為12～22的支鏈淀粉鏈則起著相反的作用[14]。袁美蘭[15]、Chang[16]等的研究顯示，乳酸菌發(fā)酵可增加淀粉中直鏈淀粉的含量并在一定程度使短鏈淀粉水解，提高淀粉長(zhǎng)鏈的比例，導(dǎo)致水結(jié)合力降低。這與本實(shí)驗(yàn)鼠李糖乳桿菌發(fā)酵玉米粉過程中水結(jié)合力降低的結(jié)果相似。

2.1.2 玉米粉的熱力學(xué)特性

糊化特性對(duì)淀粉類谷物的應(yīng)用及其制品品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。在淀粉糊化過程中，糊化焓值代表其雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生解聚和熔化時(shí)所需要吸收的能量[17]。由表1可知，與對(duì)照組玉米粉相比，鼠李糖乳桿菌發(fā)酵玉米粉的糊化焓顯著升高，增加了23.7%。初始糊化溫度、峰值溫度略有下降。一般認(rèn)為直鏈淀粉含量是影響淀粉糊化特性的重要因素之一，直鏈淀粉含量越高，越難糊化。這主要由于分布在粉體顆粒表面的直鏈淀粉與支鏈淀粉相互纏繞貫穿到結(jié)晶區(qū)和無(wú)定形區(qū)；直鏈淀粉對(duì)支鏈淀粉具有一定的“束縛”作用，直鏈淀粉含量的增加導(dǎo)致對(duì)支鏈淀粉的“束縛”作用也會(huì)隨之增大，使支鏈淀粉不能得到充分舒展，從而抑制淀粉膨脹和糊化。同時(shí)，直鏈淀粉易與脂質(zhì)形成復(fù)合物，此復(fù)合物將抑制淀粉膨脹和糊化，導(dǎo)致糊化焓增加。而袁美蘭等[18]認(rèn)為乳酸菌發(fā)酵更易水解淀粉的支鏈，使谷物中淀粉直鏈程度增加，這可能是本實(shí)驗(yàn)中鼠李糖乳桿菌發(fā)酵玉米粉糊化焓增加的主要原因之一。

表1 不同發(fā)酵時(shí)間玉米粉的DSC糊化特性Table 1 DSC pasting properties of corn flours at different fermentation times

2.2 鼠李糖乳桿菌發(fā)酵對(duì)玉米面團(tuán)品質(zhì)特性的影響

2.2.1 玉米面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變特性

面團(tuán)是一種具有黏彈性的材料，面團(tuán)的動(dòng)態(tài)黏彈性等動(dòng)態(tài)流變特性對(duì)面團(tuán)的機(jī)械加工及產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性起到主導(dǎo)作用。儲(chǔ)能模量（G’）又稱彈性模量，表示黏彈性材料在形變過程中由于彈性形變而儲(chǔ)存的能量。損耗模量（G”）又稱黏性模量，表示黏彈性材料在形變過程中由于黏性形變而損耗的能量。損耗角正切值（tanδ）表明黏性和彈性對(duì)淀粉凝膠黏彈性的相對(duì)貢獻(xiàn)。tanδ越大表明體系的黏性比例越大，流動(dòng)性更強(qiáng)，反之則彈性比例較大，流動(dòng)性更弱。小麥面團(tuán)的黏彈性通常與面筋形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)[19]，玉米面團(tuán)通常采用添加膠體等方法[20]以改善面團(tuán)的動(dòng)態(tài)流變特性。根據(jù)圖3A、B所示，經(jīng)鼠李糖乳桿菌發(fā)酵的玉米面團(tuán)G’和G”均顯著高于對(duì)照組玉米面團(tuán)，且隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)先增大后減?。唤?jīng)鼠李糖乳桿菌發(fā)酵48 h的玉米面團(tuán)的G’和G”均達(dá)到最大值，且G’對(duì)凝膠黏彈性的貢獻(xiàn)更大，流動(dòng)性減弱，傾向于形成類似固體的凝膠體系。

由圖3C所示，全部玉米面團(tuán)的tanδ值均小于1，形成弱凝膠黏彈性體系，經(jīng)鼠李糖乳桿菌發(fā)酵處理后，玉米面團(tuán)的tanδ值顯著下降，說(shuō)明發(fā)酵使玉米面團(tuán)形成更偏向凝膠的結(jié)構(gòu)，獲得更好的彈性。隨發(fā)酵處理時(shí)間的延長(zhǎng)，面團(tuán)的tanδ值呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，這可能由于乳酸菌發(fā)酵過程中的酶解及酸化作用使玉米粉中直鏈淀粉聚合度下降，支鏈淀粉分支密度降低，有利于玉米淀粉凝膠化的形成[21]。而且在谷物的發(fā)酵過程中，乳酸菌代謝產(chǎn)生大量的胞外多糖等代謝產(chǎn)物，對(duì)面團(tuán)黏彈性的改善也具有一定的貢獻(xiàn)[22-23]。

圖3 鼠李糖發(fā)酵不同時(shí)間玉米面團(tuán)的熱力學(xué)性質(zhì)Fig. 3 Thermodynamic properties of fermented corn flour by Lactobacillus rhamnosus at different fermentation times

2.2.2 玉米面團(tuán)流變發(fā)酵特性

圖4 鼠李糖乳桿菌發(fā)酵玉米面團(tuán)的氣體釋放曲線Fig. 4 Gas release curve of Lactobacillus rhamnosus fermented corn dough

傳統(tǒng)發(fā)酵面制品的產(chǎn)氣和持氣能力是決定產(chǎn)品膨脹性能的決定性因素。缺乏麩質(zhì)蛋白的玉米面團(tuán)，加工過程中無(wú)法形成類似小麥面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，持氣性能差，發(fā)酵過程中易出現(xiàn)泄氣、塌陷等問題，導(dǎo)致產(chǎn)品膨脹性能差，形成“死面”的狀況。玉米面團(tuán)的流變發(fā)酵特性是評(píng)價(jià)鼠李糖乳桿菌發(fā)酵影響玉米面團(tuán)產(chǎn)氣、持氣能力的重要指標(biāo)。根據(jù)玉米面團(tuán)氣體釋放曲線（圖4）所示，經(jīng)鼠李糖乳桿菌發(fā)酵處理48 h后，所制玉米面團(tuán)的產(chǎn)氣及持氣能力均大幅提升。與對(duì)照組玉米面團(tuán)相比，發(fā)酵處理使玉米面團(tuán)在測(cè)定過程中的最大氣體釋放量增加了45.2%，氣體釋放總體積提高了42.93%，發(fā)酵玉米面團(tuán)達(dá)到氣體最大釋放量的時(shí)間縮短。在發(fā)酵處理過程中，鼠李糖乳桿菌發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)酸和生物酶等代謝產(chǎn)物可促進(jìn)玉米粉中的淀粉、蛋白質(zhì)等降解[24]，形成較多的單/寡糖、小肽或氨基酸等小分子，利于面團(tuán)發(fā)酵過程中酵母的繁殖利用及CO2的生成。蘇東海等[22]對(duì)傳統(tǒng)主食饅頭的研究中也顯示，乳酸菌發(fā)酵有益于酵母的協(xié)同代謝作用。

表2 對(duì)照玉米粉和發(fā)酵玉米粉的流變發(fā)酵指標(biāo)Table 2 Rheological properties of corn dough during fermentation

除大幅提升玉米面團(tuán)的發(fā)酵產(chǎn)氣能力外，鼠李糖乳桿菌發(fā)酵處理還顯著提高玉米面團(tuán)的持氣能力，使其最小持氣量增加了52.8%。對(duì)照組玉米面團(tuán)在酵母發(fā)酵第46分鐘開始出現(xiàn)孔洞，即面團(tuán)開始泄露氣體，泄露CO2氣體總量為127 mL，氣體保留系數(shù)為93.4%。鼠李糖乳桿菌發(fā)酵處理玉米面團(tuán)出現(xiàn)孔洞的時(shí)間推遲至第54分鐘，CO2損失體積為31 mL，氣體保留系數(shù)提高到98.9%，表明鼠李糖乳桿菌發(fā)酵改善了玉米面團(tuán)的發(fā)酵持氣能力。宋佳錕[25]及萬(wàn)晶晶[26]等分別對(duì)小麥酸面團(tuán)及燕麥酸面團(tuán)流變發(fā)酵特性的研究結(jié)果均顯示，乳酸菌發(fā)酵可顯著提高面團(tuán)的產(chǎn)氣、持氣能力，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

Moroni等[27]對(duì)蕎麥酸面團(tuán)發(fā)酵流變特性的研究則表明，不同乳酸菌菌株對(duì)面團(tuán)發(fā)酵性能的影響存在一定差異。由于發(fā)酵過程中，不同菌株對(duì)面團(tuán)的酸化和蛋白水解的程度存在較大差異，蛋白水解程度低可能是導(dǎo)致面團(tuán)產(chǎn)氣和持氣能力下降的主要原因。本實(shí)驗(yàn)中使用的玉米粉為脫胚玉米粉，其中淀粉含量較高，發(fā)酵對(duì)淀粉凝膠結(jié)構(gòu)的改善可能是玉米面團(tuán)流變發(fā)酵特性發(fā)生變化的主要原因，而菌種、面團(tuán)基質(zhì)及發(fā)酵條件的不同均可能影響面團(tuán)中淀粉、蛋白等組分的降解程度及多/寡糖、小肽等代謝產(chǎn)物的生成，對(duì)發(fā)酵流變特性具有較大的影響。

2.3 鼠李糖乳桿菌發(fā)酵對(duì)玉米發(fā)糕品質(zhì)的改良作用

2.3.1 鼠李糖乳桿菌發(fā)酵對(duì)玉米發(fā)糕比容及氣孔特性的影響

由圖5A可知，與對(duì)照組玉米粉相比，鼠李糖乳桿菌發(fā)酵玉米粉制備的玉米發(fā)糕比容增加了9.8%～11.5%，發(fā)酵處理48 h的玉米粉所制發(fā)糕比容最大，達(dá)2.63 mL/g。發(fā)糕的氣孔平均大小、氣孔面積等是評(píng)價(jià)發(fā)糕膨脹性能的重要指標(biāo)。圖5B顯示發(fā)酵處理可顯著提高玉米發(fā)糕氣孔平均大小及氣孔總面積，其趨勢(shì)與發(fā)糕比容趨勢(shì)保持一致，說(shuō)明玉米發(fā)糕的比容增加是由于其持氣能力提高導(dǎo)致，這與上述流變發(fā)酵特性結(jié)果相吻合。發(fā)酵處理72 h的玉米粉，其發(fā)糕的比容及氣孔面積明顯下降，可能是由于較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)酵酸化、酶解等作用使玉米粉中小分子物質(zhì)的含量增加，改變其黏彈性，從而影響其膨脹性能。因此，適當(dāng)?shù)娜樗峋l(fā)酵處理可有效的提高玉米面團(tuán)及發(fā)酵類主食產(chǎn)品的膨脹性能。

圖5 玉米發(fā)糕的比容及氣孔Fig. 5 Specific volume and bubble size of steamed sponge cake

2.3.2 鼠李糖乳桿菌發(fā)酵對(duì)玉米發(fā)糕TPA的影響

圖6 鼠李糖乳桿菌發(fā)酵不同時(shí)間玉米粉所制發(fā)糕的質(zhì)構(gòu)特性Fig. 6 Textural properties of steamed sponge cake made from corn flour produced by Lactobacillus rhamnosus at different time points

從圖6A可知，對(duì)照組中立即測(cè)定的玉米發(fā)糕硬度為217g，經(jīng)4 ℃冷藏3～12h，硬度不斷增大，最高增加331%。與對(duì)照組相比，經(jīng)72 h發(fā)酵處理玉米粉制備的玉米發(fā)糕硬度增加80%～113%。經(jīng)48 h發(fā)酵處理玉米粉，玉米發(fā)糕硬度隨冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)增加最明顯，達(dá)503%。如圖6B所示，玉米發(fā)糕的彈性隨冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)而減小，冷藏12 h后，對(duì)照組發(fā)糕的彈性減小17.5%，經(jīng)72 h發(fā)酵處理玉米粉所制發(fā)糕的彈性減小9.2%，表明鼠李糖乳桿菌發(fā)酵處理對(duì)玉米發(fā)糕的彈性有一定的改善作用。玉米發(fā)糕的回復(fù)性隨冷藏時(shí)間的變化規(guī)律與彈性結(jié)果類似（圖6C）。從圖6D可知，與對(duì)照組相比，處理組玉米發(fā)糕的咀嚼性有所提高，發(fā)糕咀嚼性都隨冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，經(jīng)48 h發(fā)酵處理玉米粉所制發(fā)糕冷藏12h后，咀嚼性高于對(duì)照77.7%。

本實(shí)驗(yàn)中，對(duì)照組玉米發(fā)糕經(jīng)冷藏后粉質(zhì)化嚴(yán)重，具體表現(xiàn)為硬度增加不大，咀嚼性增加不高。鼠李糖乳桿菌發(fā)酵處理玉米粉制備的玉米發(fā)糕硬度增大、咀嚼性增強(qiáng)，彈性有所改善。前期研究表明乳酸菌發(fā)酵面團(tuán)會(huì)增加直鏈淀粉的含量，使產(chǎn)品具有老化和硬度增大傾向[28-29]；發(fā)糕的硬度還與低溫貯藏時(shí)間呈正相關(guān)關(guān)系，隨冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，發(fā)糕硬度增加[30]。鼠李糖乳桿菌發(fā)酵處理玉米粉制備的發(fā)糕產(chǎn)生的氣孔及其截面占比大，具有改善發(fā)糕彈性和咀嚼性的作用。

3 結(jié) 論

經(jīng)鼠李糖乳桿菌發(fā)酵處理后，玉米粉的水結(jié)合力下降11.52%、糊化焓值上升23.68%；動(dòng)態(tài)流變特性分析表明，發(fā)糕面團(tuán)黏彈性提高，傾向于形成類似固體的凝膠體系；面團(tuán)產(chǎn)氣總量增加42.93%，氣體保留體積增加51.3%。在發(fā)糕品質(zhì)特性方面，發(fā)酵處理48h玉米粉制備的玉米發(fā)糕膨脹性能提升，比容上升11.55%，平均氣孔增大58.85%，氣孔截面占比增大，發(fā)糕彈性有所改善。下一步期待在發(fā)糕產(chǎn)品的抗老化方面開展相應(yīng)研究，以期為鼠李糖乳桿菌等益生菌在無(wú)麩質(zhì)谷物主食品質(zhì)改良上的應(yīng)用提供參考。