發(fā)酵時(shí)間對(duì)面團(tuán)加工特性及馕餅品質(zhì)的影響

許 可 王宏偉 蘇東民 謝曉筱 王雅茹 唐灑灑 張艷艷 劉興麗 張 華

(鄭州輕工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院；食品生產(chǎn)與安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心； 河南省冷鏈?zhǔn)称焚|(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，鄭州 450002)

馕餅(又稱(chēng)馕)是以小麥粉為主要原料，與水、油、鹽及發(fā)酵劑經(jīng)過(guò)和面、攪拌、發(fā)酵和焙烤而成的一種傳統(tǒng)面制品[1]。馕具有口感酥脆、風(fēng)味優(yōu)良、營(yíng)養(yǎng)健康等特點(diǎn)，在新疆地區(qū)的膳食構(gòu)成中占據(jù)重要地位[2,3]。在馕餅的工業(yè)化加工過(guò)程中，面團(tuán)發(fā)酵(時(shí)間、溫度、濕度等)能夠直接決定馕餅的感官、質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味等品質(zhì)。

發(fā)酵環(huán)節(jié)是利用微生物之間的相互作用(如酵母菌、乳酸菌)，及其增殖過(guò)程中所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，使馕餅坯內(nèi)部發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)和生化反應(yīng)，最終影響馕餅的比容、質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味等品質(zhì)[4, 5]。目前，研究主要集中在發(fā)酵工藝的優(yōu)化及其對(duì)面制品品質(zhì)的影響上，尤其是饅頭、面包等發(fā)酵制品[6-8]，劉長(zhǎng)虹等[9]認(rèn)為饅頭在35 ℃、80%濕度的條件下發(fā)酵30 min，饅頭的比容、硬度和均勻度達(dá)到最佳；吳玉新等[10]發(fā)現(xiàn)面包在酒釀的作用下發(fā)酵48 h時(shí)的感官評(píng)分最高。但是，有關(guān)發(fā)酵面團(tuán)對(duì)馕餅宏觀(guān)品質(zhì)的影響研究甚少，且對(duì)馕餅品質(zhì)形成和變化的內(nèi)在機(jī)理也關(guān)注甚少，缺乏發(fā)酵過(guò)程中面筋蛋白微觀(guān)結(jié)構(gòu)與馕餅品質(zhì)關(guān)系的研究。此外，本課題組前期調(diào)查發(fā)現(xiàn)不同消費(fèi)者對(duì)馕餅的硬度、松軟度、咀嚼性等口感的需求并不一致，通過(guò)控制馕坯發(fā)酵時(shí)間滿(mǎn)足不同人群對(duì)馕餅口感的需求，對(duì)于馕餅的現(xiàn)代化生產(chǎn)及“個(gè)性定制”加工也具有重要意義。本研究主要分析了發(fā)酵時(shí)間對(duì)馕坯理化特性、面筋蛋白微觀(guān)結(jié)構(gòu)、以及焙烤馕餅比容、質(zhì)構(gòu)、感官等宏觀(guān)品質(zhì)的影響規(guī)律，并建立之間的相關(guān)性，以期為馕餅的品質(zhì)控制提供參考。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

金苑小麥粉(蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)11.1%、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%、含水量11.8%)；高活性干酵母；食用玉米油、鹽。

1.2 儀器與設(shè)備

HA-3480A 客來(lái)美和面機(jī)，HWS-080恒溫恒濕培養(yǎng)箱；HR-1 Discovery流變儀，LGJ-10冷凍干燥機(jī)，NM120低場(chǎng)核磁共振分析儀，Vertex 70傅里葉紅外光譜儀。

1.3 方法

1.3.1 馕坯面團(tuán)制備與發(fā)酵

稱(chēng)取300 g小麥粉，以小麥粉質(zhì)量為基準(zhǔn)，加入1%酵母(酵母要用溫水化開(kāi))、1%鹽、10%清油和50%水分，其中水溫為30 ℃，置于和面機(jī)中充分混合 12 min，形成面團(tuán)[2]。將調(diào)制好的面團(tuán)置于恒溫恒濕培養(yǎng)箱中分別發(fā)酵0、0.5、1.0、1.5、2.0 h，培養(yǎng)箱的溫度為30 ℃、相對(duì)濕度為80%[2]。

1.3.2 馕的制作方法

將不同發(fā)酵時(shí)間處理的面團(tuán)取出，反復(fù)多次搓揉面團(tuán)直至表面光滑；隨之將面團(tuán)靜置10 min，用手掌按壓成直徑20 cm、中間厚度0.6 cm及邊緣厚度1.3 cm的圓形馕坯；然后采用馕戳在馕坯表面戳出花紋，并抹上一層清油，靜置5 min；最后將其放入上火260 ℃、下火240 ℃的烤箱中烤制30 min，烘烤過(guò)程中可在馕表面適當(dāng)刷一層油[3]。

1.3.3 面團(tuán)水分分布的測(cè)定

利用低場(chǎng)核磁共振儀(LF-NMR)，通過(guò)CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)脈沖序列測(cè)定不同發(fā)酵時(shí)間面團(tuán)的橫向弛豫時(shí)間，探究面團(tuán)發(fā)酵期間內(nèi)部水分分布及遷移情況。參考李銀麗等[11]方法并稍作改動(dòng)，在面團(tuán)的不同的5個(gè)位置，切取面團(tuán)條(0.8 cm×0.8 cm×3.0 cm)放入樣品管中，置于永久磁場(chǎng)射頻線(xiàn)圈的中心位置，運(yùn)用核磁共振分析中GPMG序列對(duì)面團(tuán)樣品進(jìn)行信息采集，測(cè)試參數(shù)設(shè)定如下：溫度為30 ℃，共振頻率18 MHz；回波個(gè)數(shù)TW=2 000.000，采樣數(shù)TD=144 044, 弛豫時(shí)間點(diǎn)數(shù)=100，重復(fù)掃描次數(shù)NS=16。

1.3.4 面筋蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定

利用傅里葉變換紅外光譜儀(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR)測(cè)定面筋蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)。測(cè)試前，將發(fā)酵面團(tuán)進(jìn)行冷凍干燥，磨粉并過(guò)100目篩；隨之稱(chēng)取2 mg凍干樣品，以1∶100比例與KBr混合均勻；而后用FTIR進(jìn)行全波段掃描，掃描范圍4 000～400 cm-1，分辨率4 cm-1，累積掃描64次，每組樣品重復(fù)測(cè)量3次。采用Peak Fit 4.12軟件去卷積，對(duì)譜圖進(jìn)行二階導(dǎo)數(shù)擬合，計(jì)算酰胺I帶區(qū)域(1 700～1 600 cm-1)各子峰百分比含量[12]。其中酰胺I帶區(qū)域可被分為α-螺旋(1 646 ～ 1 664 cm-1)、β-折疊(1 605～1 640 cm-1和1 682～1 700 cm-1)、β-轉(zhuǎn)角(1 664 ～ 1 681 cm-1)和無(wú)規(guī)卷曲(1 647～1 645 cm-1)區(qū)域。

1.3.5 面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)測(cè)定

1.3.5.1 振幅掃描

在Oscillation Amplitude模式下對(duì)發(fā)酵囊胚面團(tuán)(2 g左右)進(jìn)行振幅掃描，選擇 40 mm平行板進(jìn)行測(cè)試，間隙為2 mm。開(kāi)始測(cè)試前，需將置于樣品臺(tái)的面團(tuán)靜置10 min。測(cè)試參數(shù)為：設(shè)定掃描頻率為 1 Hz，剪切應(yīng)變由0.01%增至100%，溫度恒定為25 ℃，觀(guān)察彈性模量(G′)和黏性模量(G″)隨應(yīng)變變化的關(guān)系曲線(xiàn)。測(cè)試過(guò)程中，面團(tuán)周?chē)恳灾参镉?，防止水分揮發(fā)。

1.3.5.2 頻率掃描

采用 Oscillation Frequency 模式對(duì)發(fā)酵囊胚面團(tuán)樣品進(jìn)行頻率掃描。參數(shù)設(shè)置為：應(yīng)變?yōu)?.1%(線(xiàn)性黏彈區(qū)內(nèi))，振蕩頻率在0.1～100 Hz內(nèi)，溫度為25 ℃。

1.3.6 馕比容和高徑比測(cè)定

1.3.6.1 比容測(cè)定

馕比容C(mL/g)：馕烤制后在室溫下冷卻1 h，采用小米置換法測(cè)定馕體積。每組實(shí)驗(yàn)做3次平行，取平均值，計(jì)算公式為：

C=V/M

(1)

式中：V為馕體積/mL；M為馕質(zhì)量/g。

1.3.6.2 高徑比測(cè)定

馕高徑比測(cè)定N：采用游標(biāo)卡尺測(cè)定馕高度(H)和直徑(D),重復(fù)測(cè)定5次，取平均值，計(jì)算公式為：

N=H/D

(2)

式中：H為馕高度/cm；D為馕直徑/cm。

1.3.7 馕餅質(zhì)構(gòu)測(cè)定

參照鄒淑萍等[13]的方法對(duì)馕餅的全質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行測(cè)定，略有改動(dòng)。將冷卻1 h的馕餅(取其馕心部分)分割成30 mm×10 mm厚薄均勻的薄片，隨之置于TA-XT. Plus物性?xún)x樣品臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試。TPA模式下測(cè)試參數(shù)為：P 50探頭，測(cè)試前速率1.0 mm/s，測(cè)試中和測(cè)試后速率3.0 mm/s，壓縮比為50%，感應(yīng)力8 g，壓縮間隔為5 s。每個(gè)樣品至少重復(fù)測(cè)試6次，取其平均值，并以硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性、回復(fù)度等參數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.3.8 馕餅的感官評(píng)價(jià)

馕餅經(jīng)室溫冷卻后(1.0 h)，選用7位專(zhuān)業(yè)評(píng)價(jià)人員組成的小組對(duì)馕餅的形狀、色澤、風(fēng)味、口感和組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行感官品評(píng)，滿(mǎn)分100分制?？偟梅帧?0為優(yōu)，≥80 較優(yōu)，≥70 良好，≥60 合格，低于60分為不合格的馕[14]。馕餅的感官評(píng)價(jià)指標(biāo)如表1所示。

表1 馕餅感官評(píng)分細(xì)則

1.3.9 數(shù)據(jù)處理與分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示，利用Origin 8.5軟件作圖，并采用SPSS 22.0軟件，運(yùn)用Duncan’s多重比較法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵時(shí)間對(duì)面團(tuán)內(nèi)部水分分布的影響

面團(tuán)內(nèi)的水分分布及其與高聚物分子(如蛋白質(zhì)、淀粉)的結(jié)合能力可顯著影響其終產(chǎn)品的品質(zhì)。由表2可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，T21、T22、和T23顯著減小，水分弛豫時(shí)間向左偏移，表明發(fā)酵有利于水分與面團(tuán)內(nèi)部的面筋蛋白、淀粉等高聚物分子結(jié)合，從而有利于面團(tuán)形成較好的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對(duì)于峰面積，從表2可以看到，發(fā)酵時(shí)間為0 h時(shí)，A21、A22和A23分別為7.79%、79.88%和12.34%，而隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，A21和A23有所提高，A22有所降低。這可能由于面團(tuán)在和面、靜置等過(guò)程中，水分子并沒(méi)有與面團(tuán)內(nèi)部的蛋白質(zhì)和淀粉顆粒充分發(fā)生水合作用，部分水分子僅是粘附在上述高聚物分子上，此時(shí)面團(tuán)內(nèi)部強(qiáng)結(jié)合水少。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，蛋白質(zhì)分子的—COOH、—OH、—NH2等親水基團(tuán)充分吸水，并通過(guò)氫鍵、疏水相互作用、范德華力等形成穩(wěn)定的面筋網(wǎng)絡(luò)，致使面團(tuán)中的部分弱結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)結(jié)合水，從而形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[15]。然而，隨著發(fā)酵過(guò)程持續(xù)，面團(tuán)內(nèi)部的自由水越來(lái)越高，這是因?yàn)槊鎴F(tuán)內(nèi)部的酵母活動(dòng)進(jìn)入旺盛期，微生物代謝會(huì)產(chǎn)生大量的水；同時(shí)，微生物代謝所產(chǎn)生的酶也可能加速淀粉、面筋蛋白結(jié)構(gòu)的破壞[16]，弱化水合能力，增強(qiáng)面團(tuán)內(nèi)部水的可移動(dòng)性，所以面團(tuán)內(nèi)部強(qiáng)結(jié)合水減少。

2.2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)面團(tuán)內(nèi)面筋蛋白結(jié)構(gòu)的影響

羥基(—OH)在紅外光譜3 000～3 800 cm-1處有特征峰，其峰強(qiáng)度大小可以用來(lái)表征樣品的水合作用情況，峰強(qiáng)度越大表明樣品的水合能力越強(qiáng)，即親水性能高。從圖1可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，—OH吸收峰呈現(xiàn)先增強(qiáng)后降低趨勢(shì)，但峰強(qiáng)度均高于未發(fā)酵面團(tuán)，表明發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的壓力(源于CO2)和代謝物(如酶、酸、糖等)的降解能夠破壞構(gòu)成面筋蛋白的空間結(jié)構(gòu)，有利于親水基團(tuán)的暴露，提高面團(tuán)的水合能力。

表2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)面團(tuán)水分分布的影響

圖1 不同發(fā)酵時(shí)間條件下面團(tuán)面筋蛋白的紅外光譜圖

表3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)面團(tuán)內(nèi)部面筋蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響

2.3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)面團(tuán)流變學(xué)特性的影響

2.3.1 不同發(fā)酵時(shí)間條件下面團(tuán)的振幅掃描分析

振幅掃描主要通過(guò)表征樣品的流體力學(xué)特性來(lái)研究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和加工特性的變化，剪切應(yīng)變?cè)诜瞧茐男宰冃苑秶鷥?nèi)(即線(xiàn)性黏彈區(qū)內(nèi))，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不會(huì)被破壞，具有一定的加工穩(wěn)定性；而應(yīng)變超出線(xiàn)性黏彈區(qū)時(shí)，樣品會(huì)因流動(dòng)而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的破壞或滑移[18]。由圖2可知，發(fā)酵面團(tuán)樣品在0.05%～0.2%應(yīng)變范圍內(nèi)，彈性模量和黏性模量幾乎保持線(xiàn)性，與其應(yīng)變變化無(wú)關(guān)，表明此區(qū)域?yàn)榫€(xiàn)性黏彈區(qū)，為了保證后續(xù)不破壞面團(tuán)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)，設(shè)定以0.1%為頻率掃描的應(yīng)變條件。但隨著應(yīng)變幅度的增加，模量開(kāi)始變小，表明面團(tuán)微觀(guān)結(jié)構(gòu)逐漸受到破壞并表現(xiàn)出強(qiáng)的流動(dòng)特性，這可為面團(tuán)加工過(guò)程中形變量和力度的調(diào)控提供幫助。

圖2 不同發(fā)酵時(shí)間面團(tuán)的振幅掃描圖

2.3.2 不同發(fā)酵時(shí)間面團(tuán)的頻率掃描分析

由圖3可看出，同一頻率下，面團(tuán)樣品的G′(圖3a)始終大于G″(圖3b)，表明其呈現(xiàn)固體的性質(zhì)，隨著頻率的增加，G′和G″均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。由面團(tuán)損耗因子(圖3c)的變化可知，隨著頻率的增加呈先降后增大的趨勢(shì)，表明低頻作用能夠使面團(tuán)分子間產(chǎn)生強(qiáng)烈的交聯(lián)作用，強(qiáng)化其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；而高頻掃描時(shí)，面團(tuán)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)容易受到強(qiáng)外力作用而被破壞，穩(wěn)定性變差[20]。此外，發(fā)酵時(shí)間的不同顯著影響了面團(tuán)的黏彈性，表現(xiàn)為隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，面團(tuán)的彈性、黏性模量表現(xiàn)為先增強(qiáng)后降低的趨勢(shì)。這可能是因?yàn)檫m度發(fā)酵(0～1.5 h)有利于面筋蛋白形成緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低其損耗因子，即面團(tuán)的穩(wěn)定性不斷提高；而過(guò)度發(fā)酵則可能破壞面筋蛋白、淀粉等高聚物，從而降低了聚合物分子間的交聯(lián)、纏結(jié)，阻礙了二硫鍵的形成，最終弱化了面團(tuán)微觀(guān)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和延展性，致使產(chǎn)品品質(zhì)劣變[21]。其中，不同發(fā)酵時(shí)間面團(tuán)的損耗因子也呈現(xiàn)類(lèi)似的變化規(guī)律。本研究結(jié)果與王大一等[22]的報(bào)道類(lèi)似。

圖3 不同發(fā)酵時(shí)間面團(tuán)的頻率掃描圖

表4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)馕餅含水量、比容、高徑比和感官評(píng)價(jià)的影響

2.4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)馕餅含水量、比容和高徑比的影響

含水量可顯著影響馕餅的品質(zhì)穩(wěn)定性，因此可通過(guò)控制馕餅的含水量延長(zhǎng)其保質(zhì)期[3]。由表4可知，不同發(fā)酵時(shí)間條件下馕餅的含水量介于19.69%～21.65%之間，且沒(méi)有顯著性差異，與孫含等[3]的研究結(jié)果相一致。此外，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，馕餅比容和高徑比呈先上升后下降的趨勢(shì)，在發(fā)酵時(shí)間為1.0 h時(shí)達(dá)到最高值，比容和高徑比分別為2.49 mL/g和0.111，這可能源于酵母菌產(chǎn)氣量和面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的的變化[22]。發(fā)酵時(shí)間不足時(shí)(<1.0 h)，馕坯內(nèi)部的酵母菌數(shù)量少，產(chǎn)氣量不足，從而導(dǎo)致其內(nèi)部面筋結(jié)構(gòu)尚未得以充分延展，馕餅比容和高徑比?。浑S著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)(1.0～1.5 h)，酵母菌的產(chǎn)氣量充足，且其代謝過(guò)程中產(chǎn)生的酶可促進(jìn)二硫鍵的形成，增強(qiáng)其面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的持氣能力[23]，比容和高徑比提高；但隨著發(fā)酵時(shí)間的持續(xù)延長(zhǎng)，產(chǎn)氣量過(guò)度，超過(guò)了面筋蛋白的延展限度，造成氣體損失；且代謝產(chǎn)物(如乳酸和蛋白酶)的過(guò)度累積能夠?qū)е旅娼畹鞍捉Y(jié)構(gòu)劣變，弱化馕坯持氣能力，降低馕餅的比容和高徑比，這與面團(tuán)流變特性結(jié)果變化相一致。

2.5 發(fā)酵時(shí)間對(duì)馕餅質(zhì)構(gòu)特性的影響

通過(guò)TPA質(zhì)構(gòu)測(cè)試獲得了不同發(fā)酵時(shí)間面團(tuán)的硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性、回復(fù)性等參數(shù)。從表5可以看出，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，馕餅的硬度和咀嚼性表現(xiàn)為先下降、后上升的趨勢(shì)，而彈性和回復(fù)性呈先上升后下降的趨勢(shì)。硬度和咀嚼性是判斷馕餅質(zhì)地、口感的重要指標(biāo)，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間達(dá)到1.0 h時(shí)，硬度達(dá)到最小值。這可能由于適度發(fā)酵使面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)被氣體充斥而呈蜂窩狀態(tài)，從而使馕坯經(jīng)焙烤后其內(nèi)部形成均勻的氣孔結(jié)構(gòu)，最終使馕餅硬度和咀嚼性降低，柔軟度提高；然而當(dāng)發(fā)酵過(guò)度(>1.0 h)，馕坯內(nèi)部面筋蛋白結(jié)構(gòu)的劣變導(dǎo)致其內(nèi)部孔洞結(jié)構(gòu)形成不均勻的聚結(jié)體或者縮在一起進(jìn)而形成致密的結(jié)構(gòu)，提高馕餅的硬度和咀嚼性。此外，長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵條件下面筋結(jié)構(gòu)的破壞使得馕餅易于失去水分，馕餅咀嚼發(fā)干，硬度增強(qiáng)。在一定發(fā)酵時(shí)間內(nèi)(<1.0 h)，發(fā)酵時(shí)間越長(zhǎng)，馕餅的彈性和回復(fù)性越高，可能源于馕坯內(nèi)部所形成的穩(wěn)定面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，壓縮時(shí)不易受到破壞；而隨著發(fā)酵時(shí)間的進(jìn)一步延長(zhǎng)，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞(表2)，導(dǎo)致馕餅抵抗受損、保持自身完整性的能力減弱[24]，即彈性和回復(fù)性減小。對(duì)比馕餅感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)特性數(shù)據(jù)可知，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為1.0 h時(shí)馕餅的感官總分最高。

表5 發(fā)酵時(shí)間對(duì)馕質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

2.6 發(fā)酵時(shí)間對(duì)馕餅感官評(píng)價(jià)的影響

對(duì)比不同發(fā)酵條件下馕餅的感官總分可知(表4)，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，馕餅的感官總分變化明顯，表現(xiàn)為先增加后減小的趨勢(shì)，其中發(fā)酵1.0 h時(shí)的感官總分最高。通過(guò)感官總分的變化規(guī)律可知，發(fā)酵可對(duì)馕餅的品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響，這是因?yàn)槊鎴F(tuán)經(jīng)發(fā)酵后(0～1.0 h)，酵母代謝產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物(如烴類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)以及芳香族化合物)在焙烤過(guò)程中發(fā)生相互作用，以及焙烤過(guò)程中美拉德反應(yīng)的發(fā)生[25]，使馕餅具有強(qiáng)的香味和金黃色的色澤，同時(shí)，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，足量的二氧化碳能夠使馕餅結(jié)構(gòu)蓬松、氣孔均勻，且松軟適口，感官總分較高。但是發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到酶解、酸及醇等代謝產(chǎn)物的破壞[26]，面團(tuán)持氣性減弱，且越來(lái)越多的二氧化碳容易導(dǎo)致馕坯內(nèi)部的氣孔連續(xù)液膜破裂，即蛋白質(zhì)-淀粉基質(zhì)形成的氣孔膜韌性不足，經(jīng)受不住內(nèi)部氣體的膨脹力，部分孔膜破裂或小氣孔合并成為較大氣孔，最終導(dǎo)致馕餅內(nèi)部氣孔數(shù)量少且粗大，結(jié)構(gòu)不均勻，局部過(guò)硬，易掉渣，感官總分減小。此外，面團(tuán)的流變性主導(dǎo)氣泡聚結(jié)，將直接影響馕餅的體積和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致馕餅感官評(píng)分的降低。

2.7 發(fā)酵面團(tuán)加工特性和馕餅品質(zhì)主成分分析

為了解不同發(fā)酵條件下馕餅面團(tuán)的加工特性和馕餅品質(zhì)變化規(guī)律，以及表征馕餅在發(fā)酵過(guò)程中面胚理化性質(zhì)-面筋蛋白微觀(guān)結(jié)構(gòu)-馕餅品質(zhì)之間的關(guān)系，分析載荷圖(圖4)可知，馕餅的品質(zhì)呈現(xiàn)出顯著的相關(guān)性，如馕餅的感官評(píng)分總得分與其彈性和形貌特征(如高徑比、比容、組織形態(tài)、色澤等)成顯著的正相關(guān)，與馕餅的硬度和咀嚼性呈負(fù)相關(guān)。馕餅的綜合品質(zhì)與面胚的結(jié)合水含量呈顯著的正相關(guān)，即較高的結(jié)合水含量在一定程度上反映較高的馕餅品質(zhì)，在發(fā)酵過(guò)程中，面胚中蛋白質(zhì)分子的—COOH、—OH、—NH2等親水基團(tuán)充分吸水，結(jié)合水含量增加，并通過(guò)分子間相互作用力形成穩(wěn)定的面筋網(wǎng)絡(luò)，最終使得馕餅的品質(zhì)提高。另一方面，面團(tuán)的流變學(xué)性質(zhì)(G′,G″)與馕餅的綜合品質(zhì)表現(xiàn)出較強(qiáng)的相關(guān)性，即發(fā)酵能夠?qū)е旅鎴F(tuán)表現(xiàn)出高的彈性、黏性模量，有利于面筋蛋白形成緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使面團(tuán)的穩(wěn)定性提高，同時(shí)β-折疊含量也表現(xiàn)出類(lèi)似的現(xiàn)象，其含量的提高可提升面筋的“筋力”，提升最終產(chǎn)品的品質(zhì)。面團(tuán)在發(fā)酵過(guò)程中，能夠通過(guò)面團(tuán)水分分布、流變學(xué)特性、面筋蛋白微觀(guān)結(jié)構(gòu)變化，來(lái)預(yù)測(cè)面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而能夠較好的預(yù)測(cè)最終馕餅的綜合品質(zhì)。

圖4 不同發(fā)酵時(shí)間條件下馕品質(zhì)相關(guān)參數(shù)主成分分析載荷圖

3 結(jié)論

面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中，部分弱結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)結(jié)合水和自由水，面筋蛋白內(nèi)α-螺旋含量降低，無(wú)規(guī)則卷曲含量增加，β-折疊含量先上升后下降，而β-轉(zhuǎn)角呈先下降后上升趨勢(shì)。流變結(jié)果表明，發(fā)酵初期隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，面團(tuán)的彈性模量G′與黏性模量G″逐漸升高，面團(tuán)穩(wěn)定性、延展性增強(qiáng)，而當(dāng)發(fā)酵時(shí)間超過(guò)1.0 h時(shí)，G′和G″逐漸降低，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)生弱化。發(fā)酵時(shí)間為1.0 h時(shí)馕餅的比容、高徑比、質(zhì)構(gòu)特性和感官評(píng)分最高，與面團(tuán)的加工特性變化相一致。主成分分析表明，面筋蛋白微觀(guān)結(jié)構(gòu)、面團(tuán)流變學(xué)性能與馕餅的品質(zhì)特性具有顯著相關(guān)性，通過(guò)面團(tuán)流變學(xué)性質(zhì)能夠很好地預(yù)測(cè)馕餅的宏觀(guān)品質(zhì)，可為馕餅的現(xiàn)代化加工和品質(zhì)控制提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。后續(xù)將對(duì)面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中面筋蛋白微觀(guān)結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行重點(diǎn)研究，進(jìn)一步探究α-螺和面筋網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在聯(lián)系，為發(fā)酵食品的開(kāi)發(fā)和利用提供借鑒。