酵母種類(lèi)對(duì)空心掛面品質(zhì)的影響

張?zhí)N華，汪 磊，陳 潔，張 毅

（河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南鄭州 450001）

面條已有4000多年的歷史[1-2]。目前，面條的工業(yè)化生產(chǎn)逐漸趨于完善，掛面、方便面、鮮濕面是我國(guó)面條的主要品種，尤其掛面消費(fèi)量最大。近年來(lái)，由于人們生活水平的不斷提高和生活節(jié)奏的加快，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)、食用方便的掛面越來(lái)越有市場(chǎng)。其中，空心掛面是以?xún)?yōu)質(zhì)小麥為原料、歷史悠久的一種傳統(tǒng)掛面制品，其相較于普通掛面營(yíng)養(yǎng)更加豐富、柔軟可口，是幼兒、老人、病人以及產(chǎn)婦喜愛(ài)的方便食品，深受?chē)?guó)內(nèi)外的喜愛(ài)，例如我國(guó)河北的宮面、河南的空心面和日本的手延素面?？招膾烀娴墓I(yè)化生產(chǎn)大多使用傳統(tǒng)工藝，其制作過(guò)程包括十余道工序，工藝過(guò)程極其復(fù)雜，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)，因此其產(chǎn)能低、品控難點(diǎn)大。此外空心掛面的制作工藝中需要較多的食鹽，過(guò)多攝入對(duì)消費(fèi)者身體健康不利。

因此，本文通過(guò)發(fā)酵方式研究制作一種兼具傳統(tǒng)空心掛面優(yōu)點(diǎn)與簡(jiǎn)單、安全可控的工藝過(guò)程的空心掛面。近些年，發(fā)酵食品市場(chǎng)迅速擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有研究者通過(guò)將發(fā)酵劑加入面條中制作新型發(fā)酵面條[3-7]，但是直接使用發(fā)酵劑制作空心掛面的研究仍然較少。酵母是發(fā)酵背后的驅(qū)動(dòng)力，除了發(fā)酵及改變食品口感外[8-9]，也是重要的微生物發(fā)酵劑和生物疏松劑[10-13]。酵母的種類(lèi)不同，發(fā)酵能力不同進(jìn)而直接影響著產(chǎn)品的品質(zhì)，因此，本文研究不同產(chǎn)地酵母及添加量對(duì)空心掛面品質(zhì)的影響，比較空心掛面的質(zhì)構(gòu)特性、蒸煮品質(zhì)等變化，以期制作出一種工藝簡(jiǎn)單、適宜工業(yè)化生產(chǎn)且品質(zhì)較好的空心掛面，為空心掛面工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)，同時(shí)有助于推動(dòng)我國(guó)空心掛面的工業(yè)化進(jìn)程。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

國(guó)產(chǎn)酵母（A號(hào)）；進(jìn)口酵母（B號(hào)、C號(hào)、D號(hào)）；食鹽 河南省衛(wèi)群多品種鹽有限公司；高筋粉 鄭州金苑面業(yè)有限公司。

TA.XT.plus物性測(cè)試儀 Stable Micro System Ltd.UK；HWS-250恒溫恒濕培養(yǎng)箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；RB120型電子天平（數(shù)顯千分尺）溫州韋度電子有限公司；SIGMA離心機(jī) 北京五洲東方科技發(fā)展有限公司；6JF-20萬(wàn)能粉碎機(jī) 湖北省石前市第四機(jī)械廠；F3流變發(fā)酵儀 法國(guó)肖邦技術(shù)公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 空心掛面制備工藝 稱(chēng)取100.00 g高筋粉，再分別稱(chēng)取2.0%食鹽和一定量酵母（不同酵母添加量分別為高筋粉質(zhì)量的0.0%（空白樣品）、0.8%、1.6%、2.4%、3.2%），溶于38.0%的蒸餾水中攪拌成面絮，熟化10 min后復(fù)合壓延兩次，將復(fù)合壓延后的面帶醒發(fā)10 min，之后壓成1.0 mm厚的面帶，切成3 mm寬、1 mm厚的面條。將樣品在溫度為38 ℃、濕度為90%的條件下發(fā)酵80 min后放入掛面機(jī)干燥。

1.2.2 膨脹指數(shù)測(cè)定 用數(shù)顯千分尺測(cè)量空白掛面厚度平均值De和空心掛面的厚度Dd，計(jì)算膨脹指數(shù)[14]。

1.2.3 蒸煮特性測(cè)定 依照LS/T 3212-2014[15]測(cè)定掛面最佳蒸煮時(shí)間、干物質(zhì)吸水率。

1.2.4 流變發(fā)酵特性測(cè)定 將制備好的面團(tuán)迅速置于發(fā)酵籃中,按照操作規(guī)程進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定條件：實(shí)驗(yàn)溫度38 ℃，樣品重量315 g，樣品上砝碼質(zhì)量為2 kg，標(biāo)準(zhǔn)活塞，測(cè)試周期2 h。

1.2.5 質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

1.2.5.1 TPA測(cè)試條件 參考劉書(shū)航等[16]方法并稍加修改。用P35探頭進(jìn)行TPA測(cè)試，測(cè)試模式Compression，測(cè)前速度為1.00 mm/s，測(cè)試速度為0.80 mm/s，測(cè)后速度0.80 mm/s，壓縮程度75.00%，間隔時(shí)間2.00 s，觸發(fā)力5.0 g。

1.2.5.2 TDT測(cè)試條件 用P100探頭進(jìn)行TDT測(cè)試，測(cè)定條件：測(cè)前、測(cè)中和測(cè)后速度均為1.00 mm/s，第一次壓縮，壓縮程度75%，停留時(shí)間為10 s；第二次壓縮程度90%（將面條壓至破損），觸發(fā)力負(fù)載5 g。

1.2.6 干掛面抗彎曲特性測(cè)定 參考劉書(shū)航等[16]方法并稍加修改。挑選外觀筆直、厚度均一的掛面截取長(zhǎng)度為20 cm，用探頭A/SFR向下擠壓，直到掛面被折斷。每個(gè)樣品平行10次。設(shè)定參數(shù)：測(cè)定模式Compression，測(cè)前速度為0.5 mm/s，測(cè)定速度為1.00 mm/s，測(cè)后速度10.00 mm/s，應(yīng)變距離30 mm。

1.2.7 掛面徑向指數(shù)測(cè)定 用軟尺測(cè)量未添加發(fā)酵劑的150根掛面周長(zhǎng)的平均值Le和150根掛面的周長(zhǎng)Ld，計(jì)算徑向指數(shù)[14]。

1.2.8 模糊感官評(píng)價(jià) 試驗(yàn)采用模糊感官評(píng)價(jià)法，如表1所示，參照現(xiàn)有面條評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 35875-2018略作修改，選擇10名專(zhuān)業(yè)研究員（男女比例1:1）作為感官評(píng)價(jià)員，獨(dú)自完成對(duì)面條的感官評(píng)價(jià)。本次鑒評(píng)以空心掛面的色澤（U1）、表觀狀態(tài)（U2）、空心度（U3）、適口性（U4）、韌性（U5）、黏性（U6）、光滑性（U7）、食味（U8）為感官評(píng)價(jià)指標(biāo)，因此得到空心掛面模糊感官分析的因素集U。評(píng)定集是被評(píng)對(duì)象所屬質(zhì)量級(jí)別的集合。經(jīng)評(píng)定小組討論確定空心掛面評(píng)價(jià)等級(jí)為優(yōu)、良、差，對(duì)應(yīng)分值為90、70、50，得到空心掛面的評(píng)語(yǔ)集X={X1，X2，X3}={優(yōu)，良，差}。采用二元對(duì)比決定法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，每個(gè)指標(biāo)得分與總分?jǐn)?shù)的比值即為權(quán)重。權(quán)重結(jié)果顯示為K={0.09，0.14，0.14，0.15，0.13，0.12，0.09，0.14}。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)均重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。選用SPSS 16.0和origin 2018對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同酵母添加量對(duì)空心掛面品質(zhì)的影響

2.1.1 酵母對(duì)空心掛面膨脹指數(shù)的影響 如圖1所示，四種不同酵母添加量增加，掛面膨脹指數(shù)先增加后降低，當(dāng)不同酵母添加量為1.6%時(shí)掛面的膨脹指數(shù)均達(dá)到最大值。酵母菌添加量0～2.4%范圍內(nèi)時(shí)，同梯度下不同酵母所制掛面的膨脹指數(shù)以C酵母、B酵母、A酵母和D酵母的順序依次遞減；酵母菌添加量為1.6%時(shí)，面條發(fā)酵速度快，產(chǎn)氣量大，面條形成氣孔大，面筋網(wǎng)絡(luò)得到充分?jǐn)U展，此時(shí)面筋網(wǎng)絡(luò)能夠平衡氣體膨脹產(chǎn)生的壓力[17]；酵母菌添加量2.4%～3.2%時(shí)早期發(fā)酵速度過(guò)快，產(chǎn)氣量過(guò)多，面筋網(wǎng)絡(luò)因擴(kuò)展過(guò)度造成強(qiáng)度降低，弱化的面筋結(jié)構(gòu)無(wú)法束縛酵母菌產(chǎn)生的二氧化碳。此外，由于面條內(nèi)部的CO2濃度增加和面團(tuán)內(nèi)部溫度升高的共同作用[18-19]，酵母菌添加量的繼續(xù)增加會(huì)導(dǎo)致醒發(fā)的最后階段氣泡結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，導(dǎo)致掛面表面出現(xiàn)凹凸不均的竹節(jié)狀結(jié)構(gòu)。

表1 空心掛面感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria of empty-inside noodles

圖1 酵母添加量對(duì)空心掛面膨脹指數(shù)的分析Fig.1 Analysis of yeast addition to expansion index of empty-inside noodles

2.1.2 酵母對(duì)空心掛面蒸煮特性影響 如圖2所示，隨著四種酵母添加量增加，最佳蒸煮時(shí)間和干物質(zhì)吸水率先增大后減小。酵母菌添加量為0～1.6%時(shí)，掛面的最佳蒸煮時(shí)間和干物質(zhì)吸水率均隨著酵母菌添加量增加顯著增大（P＜0.05）；酵母菌在掛面中大量生長(zhǎng)繁殖，消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的同時(shí)大量產(chǎn)氣，導(dǎo)致面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)疏松、內(nèi)部空隙增大，面條體積增大，為淀粉顆粒的膨脹提供了足夠的空間[20]，淀粉吸水膨脹后受到的阻力減小，因此掛面干物質(zhì)吸水率增大。酵母菌添加量大于1.6%時(shí)，面條發(fā)酵過(guò)度，出現(xiàn)竹節(jié)狀結(jié)構(gòu)，面條表面形成鼓包且出現(xiàn)部分漲破，掛面表面致密的結(jié)構(gòu)被破壞，因此掛面最佳蒸煮時(shí)間減小。

結(jié)合不同酵母添加量對(duì)掛面膨脹指數(shù)及蒸煮特性的影響可知，四種酵母添加量均在1.6%時(shí)所制掛面品質(zhì)最好。從而選擇空白掛面與四種酵母添加量為1.6%的空心掛面作為對(duì)比，研究不同酵母對(duì)空心掛面品質(zhì)的影響。

圖2 酵母添加量對(duì)掛面蒸煮特性分析Fig.2 Analysis of cooking characteristics of empty-inside noodle with different yeast content

2.2 不同酵母對(duì)空心掛面品質(zhì)的影響

2.2.1 不同酵母對(duì)面團(tuán)流變發(fā)酵特性影響 如表2所示，不同發(fā)酵劑面團(tuán)的發(fā)酵能力是有差異的，Hm是加壓下，面團(tuán)最大膨脹高度，是對(duì)酵母產(chǎn)氣力和面團(tuán)持氣力的綜合反映，與面制品的體積呈正相關(guān)[21]，Hm排序由高到低是B酵母、D酵母、C酵母、A酵母，且D酵母和C酵母無(wú)顯著差異（P＞0.05）；C酵母的H’m最大，其余酵母的H’m無(wú)顯著性差異（P＞0.05）；D酵母的T1最大，其余酵母的T1無(wú)顯著性差異（P＞0.05）；B酵母的Tx最大，其余酵母的Tx無(wú)顯著性差異（P＞0.05）；持氣率排序由高到低是D酵母、B酵母、C酵母、A酵母，且B酵母和C酵母無(wú)顯著差異（P＞0.05）；四種不同酵母的V無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。由表2可知，A酵母雖然H’m較高，但是Hm最低，R最??；D酵母的H’m和Hm較高，但是T1最長(zhǎng)。總體來(lái)說(shuō)，B酵母和C酵母的產(chǎn)氣速度較快，產(chǎn)氣能力和面團(tuán)持氣能力較好。

表2 不同酵母流變發(fā)酵特性分析Table 2 Analysis of rheological fermentation properties of commercial yeasts

2.2.2 不同酵母對(duì)空心掛面質(zhì)構(gòu)特性影響 如圖3所示，空心掛面黏性與硬度均顯著小于空白掛面（P＜0.05），B酵母所制空心掛面硬度顯著小于其他三種空心掛面，但不同酵母所制空心掛面黏性無(wú)顯著性差異。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)面條品質(zhì)與蛋白質(zhì)量及含量呈正相關(guān)關(guān)系[22-24]，CO2氣體膨脹作用和發(fā)酵過(guò)程中大分子蛋白類(lèi)物質(zhì)被降解[25-27]，高分子量麥谷蛋白亞基在發(fā)酵過(guò)程中解聚引起了面筋蛋白的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的松散和弱化，從而導(dǎo)致面條變軟，有利于提高空心掛面軟滑、易咀嚼的口感，提升空心掛面的食用品質(zhì)。

圖3 不同酵母對(duì)空心掛面質(zhì)構(gòu)特性的影響Fig.3 Effects of different yeasts on texture properties of empty-inside noodles

2.2.3 不同酵母對(duì)空心掛面抗彎曲特性影響 如圖4所示，空心掛面抗斷裂應(yīng)力顯著大于空白掛面，其中B酵母和C酵母所制掛面抗斷裂應(yīng)力無(wú)顯著性差異，A酵母和D酵母無(wú)顯著性差異。抗斷裂應(yīng)力表示干掛面在彎曲時(shí)所承受的最大力，可能是酵母菌產(chǎn)氣導(dǎo)致掛面的橫截面積增大，相同壓力下承受的壓強(qiáng)減小，所以發(fā)酵后掛面的斷裂應(yīng)力顯著（P＜0.05）增大。B酵母和C酵母斷裂應(yīng)力最大，表明這兩種酵母提升了掛面抗彎曲特性，掛面不容易斷裂，使其運(yùn)輸品質(zhì)得到提高。

圖4 不同酵母對(duì)掛面抗彎曲特性分析Fig.4 Analysis of different yeasts on the flexural behavior of empty-inside noodles

2.2.4 不同酵母對(duì)空心掛面徑向指數(shù)影響 如圖5所示，掛面徑向指數(shù)由大到小依次為C酵母、B酵母、A酵母、D酵母所制空心掛面和空白掛面，B酵母、C酵母無(wú)顯著性差異（P＞0.05），與圖6所示截面狀態(tài)對(duì)比結(jié)果一致。結(jié)合2.2.1流變發(fā)酵特性數(shù)據(jù)可知，B酵母和C酵母的發(fā)酵能力較強(qiáng)，但是B酵母的面團(tuán)膨脹高度較高，氣體釋放曲線最大高度較小，所制掛面的氣孔較為細(xì)密且不均勻，與圖6結(jié)果一致。結(jié)合質(zhì)構(gòu)特性數(shù)據(jù)可知：C酵母添加量1.6%所制掛面氣孔均勻、不易斷裂，整體品質(zhì)較好。

2.2.5 模糊感官評(píng)價(jià) 本實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)對(duì)象集Y為空白掛面和四種不同酵母添加量為1.6%的空心掛面，共5組試驗(yàn)對(duì)象，找10位專(zhuān)業(yè)品評(píng)人員，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及結(jié)果給出空心掛面的權(quán)重模糊子集X={X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8}的隸屬度，范圍在0～1之間，0表示不重要，1表示十分重要，數(shù)值保留兩位小數(shù)。由10位專(zhuān)業(yè)品評(píng)人員對(duì)5種掛面的8項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行逐一評(píng)價(jià)，將評(píng)價(jià)結(jié)果收集匯總后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。

圖6 不同酵母所制掛面截面狀態(tài)對(duì)比展示Fig.6 Comparison of apparent states of empty-inside noodles by different yeast

表3 掛面感官評(píng)定票數(shù)分布Table 3 Vote distribution of sensory evaluation results of empty-inside noodles

對(duì)模糊感官評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行歸一化處理，得到以下5組試驗(yàn)的模糊關(guān)系矩陣。

由模糊關(guān)系原理得到每組樣品模糊綜合評(píng)價(jià)集，即Yi=K×Ri，根據(jù)1.2.8中感官評(píng)價(jià)等級(jí)優(yōu)、良、差依次賦值為90、70、50分，將其分別與Y中相對(duì)應(yīng)的分值相乘再進(jìn)行加和，即可得出每種樣品的綜合感官評(píng)分，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 掛面感官評(píng)定票數(shù)分布Table 4 Vote distribution of sensory evaluation results of empty-inside noodles

表4可知，在模糊感官綜合評(píng)分中不同發(fā)酵劑所制掛面排名第一的樣品是4號(hào)樣品（C酵母）。C酵母所制掛面綜合評(píng)價(jià)最高，說(shuō)明C酵母感官品質(zhì)最佳。5號(hào)樣品（D酵母）綜合評(píng)分和排名二者均最低，感官品質(zhì)最差。感官評(píng)價(jià)差距大的主要原因，可能是由于酵母種類(lèi)間的差異性所造成的。結(jié)合質(zhì)構(gòu)特性與徑向指數(shù)結(jié)果，確定以C酵母添加量為1.6%時(shí)所制空心掛面口感軟滑、氣孔均勻、便于運(yùn)輸，整體品質(zhì)最好。

3 結(jié)論

本文通過(guò)研究四種不同酵母添加量對(duì)空心掛面膨脹指數(shù)及蒸煮特性的影響，發(fā)現(xiàn)隨著酵母添加量增加，掛面的膨脹指數(shù)、最佳蒸煮時(shí)間及干物質(zhì)吸水率均先增大后減小，四種酵母均在添加量為1.6%時(shí)達(dá)到峰值。與空白組掛面相比，酵母添加量為1.6%時(shí)，空心掛面抗斷裂應(yīng)力、徑向指數(shù)較大，硬度、粘性減?。籅酵母與C酵母所制空心掛面徑向指數(shù)、抗斷裂應(yīng)力較大，口感軟滑可口，C酵母所制掛面截面的氣孔大小更加均一。綜上所述，C酵母添加量為1.6%時(shí)的空心掛面綜合品質(zhì)最好。