不同酵母在發(fā)酵面制品中的應(yīng)用研究

冷 越 王學(xué)東 呂慶云 何 貝

(武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院1，武漢 430023)(大宗糧油精深加工省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2，武漢 430023)(湖北省農(nóng)產(chǎn)品加工與轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室3，武漢 430023)(廣東廣益科技實(shí)業(yè)有限公司4，東莞 523000)

酵母作為一種天然安全的生物疏松劑和發(fā)酵劑，是饅頭、面包等發(fā)酵面食制作的重要原料。酵母品種和其發(fā)酵條件均會(huì)影響發(fā)酵面制品質(zhì)量。Manuel等[1]就酵母用量、發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度對(duì)面包品質(zhì)的影響進(jìn)行研究，結(jié)果表明酵母添加量以及發(fā)酵時(shí)間對(duì)饅頭品質(zhì)的影響顯著。周顯青等[2]對(duì)饅頭制作過程中影響面團(tuán)發(fā)酵特性的多種因素進(jìn)行分析，結(jié)果顯示不同品牌的酵母、加糖量均會(huì)對(duì)面團(tuán)的發(fā)酵效果產(chǎn)生較大影響。Karakuzu等[3]研究認(rèn)為，酵母發(fā)酵過程需重點(diǎn)控制的參數(shù)是溫度和糖用量。然而，當(dāng)前針對(duì)代表性酵母品種在發(fā)酵面食中最佳工藝條件的系統(tǒng)性比較研究還鮮見報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)以國內(nèi)外四個(gè)品牌的8個(gè)酵母品種為研究對(duì)象，選取饅頭、面包制作配方中的酵母用量、糖用量、鹽用量以及實(shí)驗(yàn)條件中的發(fā)酵溫度、發(fā)酵濕度、發(fā)酵時(shí)間六個(gè)因素，進(jìn)行均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)制品的綜合感官品質(zhì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、比容等進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定了最佳配料比和發(fā)酵工藝參數(shù)。該研究可以為制作發(fā)酵面食中科學(xué)應(yīng)用酵母提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

歐洲1號(hào)(A)品牌的低糖酵母(AL)和高糖酵母(AH)，歐洲2號(hào)(B)品牌的低糖酵母(BL)和高糖酵母(BH)，國產(chǎn)1號(hào)(C) 品牌的低糖酵母(CL)和高糖酵母(CH)，國產(chǎn)2號(hào)(D) 品牌的低糖酵母(DL)和高糖酵母(DH)：市售；美枚300饅頭用小麥粉、金像牌面包用小麥粉，江蘇南順食品有限公司；白砂糖、黃油、食用鹽：市售。

1.2 儀器與設(shè)備

GX-20面包發(fā)酵箱；FB-Ⅱ美的電蒸鍋；H20F立式雙速和面機(jī)； GL-6A遠(yuǎn)紅外線食品烘爐；BVM-L370LC面包體積測(cè)定儀；C-Cell 圖像分析儀；FXJ壓面機(jī)。

1.3 方法

1.3.1 面包配方設(shè)計(jì)

表1 低糖面包的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表

表2 高糖面包的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表

1.3.2 饅頭配方設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中將饅頭分為低糖饅頭和高糖饅頭。實(shí)驗(yàn)選取糖含量、酵母含量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵濕度、發(fā)酵時(shí)間五個(gè)因素。在低糖饅頭中不額外添加糖，因此選用均勻設(shè)計(jì)表U*6(64)中的6水平4因素，如表3所示。高糖饅頭制作方案則選用均勻設(shè)計(jì)表U*10(105)中的10水平5因素，如表4所示。

1.3.3 制作方法

面包的制作方法：按照AACC 10—10B[4]。

饅頭的制作方法：以GB/T 20571—2006《小麥儲(chǔ)存品質(zhì)的判定規(guī)則》[5]為基礎(chǔ)，對(duì)其方案進(jìn)行適當(dāng)變化。

表3 低糖饅頭的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表

表4 高糖饅頭的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表

1.3.4 物性測(cè)定和感官評(píng)價(jià)方法

1.3.4.1 比容的測(cè)定 選取冷卻后的制品，利用食品體積測(cè)定儀來測(cè)定其體積(mL)以及質(zhì)量(g)。每個(gè)制品測(cè)定3次后取平均值，計(jì)算后得到比容。

1.3.4.2 制品切片圖像分析 將冷卻后的制品進(jìn)行切片處理，通過C-Cell圖像分析儀對(duì)切片后制品表面的圖像進(jìn)行分析。

1.3.4.3 感官指標(biāo)評(píng)價(jià) 以GB/T 14611—2008《小麥粉面包烘焙品質(zhì)試驗(yàn)》[6]為基礎(chǔ)方案，后進(jìn)行適當(dāng)變化。

1.3.4.4 小麥粉評(píng)價(jià)指標(biāo) 含水量測(cè)定依據(jù)GB 5009.3—2016[7]；灰分含量測(cè)定依據(jù)GB 5009.4—2016[8]；蛋白質(zhì)含量測(cè)定依據(jù)GB 5009.5—2016[9]；面筋含量測(cè)定依據(jù)GB/T 5506.2—2008/ISO21415—2:2006[10]；降落數(shù)值測(cè)定依據(jù)GB/T 10361—2008[11]；粉質(zhì)拉伸測(cè)定依據(jù)GB/T 14614—2006和GB/T 14615—2006[12-13]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel、SPSS和Origin軟件進(jìn)行分析處理。重復(fù)數(shù)據(jù)取均值，以Mean±SD形式表示。

表5 實(shí)驗(yàn)小麥粉基本品質(zhì)

2 結(jié)果與分析

利用實(shí)驗(yàn)方法得到的比容、制品形態(tài)的大小、氣孔的均勻性和細(xì)膩程度等相關(guān)數(shù)據(jù)及分析信息[14-18]，為后期感官評(píng)分提供相應(yīng)的依據(jù)。

2.1 面粉基礎(chǔ)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

將實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)專用粉和面粉的理化指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，依據(jù)LS/T 3204—1993[19]，得到表5。通過數(shù)據(jù)知實(shí)驗(yàn)中所選面粉均符合國家精制級(jí)面粉的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 面包、饅頭比容的結(jié)果與分析

通過觀察圖1、圖2，發(fā)現(xiàn)低糖面包與高糖面包比容的總體趨勢(shì)是先下降后上升再下降，拐點(diǎn)均在水平6中出現(xiàn)；觀察圖3、圖4，發(fā)現(xiàn)低糖饅頭與高糖饅頭比容的總體趨勢(shì)是上升的，拐點(diǎn)在低糖饅頭中水平3附近出現(xiàn)，在高糖饅頭的水平4附近出現(xiàn)。由回歸分析知，酵母用量是較為主導(dǎo)的因素，影響較為顯著。在低糖、高糖面包中，水平6對(duì)應(yīng)的酵母用量均為1.2%；在低糖饅頭所對(duì)應(yīng)的水平3、高糖饅頭所對(duì)應(yīng)的水平4中，酵母用量均為0.8%。對(duì)比表11、表12中最佳方案中酵母用量，其值也基本與該結(jié)論相符合。

圖1 低糖面包比容圖

圖2 高糖面包比容圖

圖3 低糖饅頭比容圖

圖4 高糖饅頭比容圖

圖5 低糖、高糖面包與饅頭的感官評(píng)分圖

2.3 感官評(píng)分與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算

實(shí)驗(yàn)感官評(píng)分結(jié)果如圖5所示。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)所得粗細(xì)氣孔比與感官評(píng)分進(jìn)行相關(guān)性分析，得到表6。對(duì)表6中的數(shù)據(jù)和相關(guān)性分析可以得到，在低糖面包、高糖面包和低糖饅頭、高糖饅頭中，感官評(píng)分所得數(shù)據(jù)與粗細(xì)氣孔比基本呈顯著或者極顯著的負(fù)相關(guān)。這一結(jié)果與前人的相關(guān)研究相一致。方秀利等[20]、何雅薔等[21]研究均認(rèn)為，粗細(xì)氣孔比與發(fā)酵面食內(nèi)部結(jié)構(gòu)、感官總分呈極顯著負(fù)相關(guān)，粗細(xì)氣孔比越大，發(fā)酵制品在口感上相對(duì)更松散，感官評(píng)分更低。利用圖像分析技術(shù)評(píng)價(jià)發(fā)酵面食品品質(zhì)的研究。

表6 感官評(píng)分與粗細(xì)氣孔比相關(guān)性

注：*表示α=0.05水平上顯著；**表示α=0.01水平上顯著。下同。

根據(jù)感官評(píng)分結(jié)果，做回歸分析，得到表7～表10中結(jié)果。通過判斷F值來對(duì)方程的顯著性進(jìn)行判斷，經(jīng)檢驗(yàn)方程的顯著性均符合條件，可以對(duì)方程進(jìn)行規(guī)劃求解。根據(jù)回歸分析的結(jié)果，得到六個(gè)因素中酵母用量、發(fā)酵時(shí)間以及發(fā)酵溫度對(duì)感官評(píng)價(jià)的結(jié)果影響較為顯著，其他因素則是幾者交互作用較為顯著。張守文等[22]在對(duì)面包的研究中也發(fā)現(xiàn)酵母品種和工藝參數(shù)均對(duì)產(chǎn)品的比容具有顯著影響。不同酵母的產(chǎn)氣能力不同，同時(shí)在發(fā)酵環(huán)境達(dá)到酵母最適發(fā)酵條件時(shí)，其存活和產(chǎn)氣能力最好，制備的面包品質(zhì)最佳。這與本研究結(jié)果基本一致。

用規(guī)劃求解得出最優(yōu)方案如表11、表12，后經(jīng)驗(yàn)證此最優(yōu)方案較為合理[23]。

表7 低糖面包的回歸分析

表8 高糖面包回歸分析

表9 低糖饅頭的回歸分析

表10 高糖饅頭的回歸分析

表11 不同品牌酵母制作面包的最佳工藝參數(shù)與評(píng)分

表12 不同品牌酵母制作饅頭的最佳工藝參數(shù)與評(píng)分

3 結(jié)論

酵母作為發(fā)酵劑是發(fā)酵面食的重要原料，其品質(zhì)對(duì)發(fā)酵面食的質(zhì)量有重要影響。同時(shí)，發(fā)酵條件也會(huì)對(duì)發(fā)酵食品的品質(zhì)產(chǎn)生一定影響。實(shí)驗(yàn)通過均勻設(shè)計(jì)研究了不同品種酵母在發(fā)酵面食中的最佳工藝條件，結(jié)果顯示，不同品種酵母生產(chǎn)的發(fā)酵面食品質(zhì)差異較大；而同種酵母，在不同工藝參數(shù)下生產(chǎn)的發(fā)酵面食差異也非常明顯。其中，酵母用量、發(fā)酵時(shí)間及發(fā)酵溫度三個(gè)因素對(duì)發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量影響顯著，其他因素的交互作用也有顯著影響。優(yōu)化發(fā)酵參數(shù)后，不同酵母生產(chǎn)的發(fā)酵面食的品質(zhì)均明顯改善，且品種間差異減小。此結(jié)果表明，不同酵母的環(huán)境適應(yīng)性存在較大差異，在制作發(fā)酵面食時(shí)針對(duì)特定的酵母品種，選擇優(yōu)化的工藝條件能顯著改善發(fā)酵面食的品質(zhì)。因而，在實(shí)際生產(chǎn)中，宜針對(duì)選用的酵母，合理調(diào)整發(fā)酵條件。