饅頭天然發(fā)酵劑的研制

趙晨輝，趙文杰，朱麗霞*

塔里木大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，南疆特色農(nóng)產(chǎn)品深加工兵團重點實驗室（阿拉爾 843300）

饅頭是我國人民的傳統(tǒng)面食之一，制作簡單，飽腹感強，易于儲存，是一種以小麥面粉為主要原料，通過發(fā)酵劑醒發(fā)，蒸制而成的面制品[1]。其口感與風(fēng)味是消費者選擇饅頭的重要感官指標(biāo)，因此一直受到人們的關(guān)注，而影響?zhàn)z頭風(fēng)味的主要因素是發(fā)酵劑[2]。

常用的發(fā)酵劑一般為活性干酵母，但其只含有單一酵母菌[3]，用其發(fā)酵的饅頭產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)與傳統(tǒng)發(fā)酵饅頭有一定不同，已不能滿足人們對風(fēng)味的追求。傳統(tǒng)饅頭發(fā)酵劑主要包括酵子、老面、酒曲[4]，一般為多菌種混合作用體系，除了酵母菌外，通常還含有乳酸菌、醋酸菌、霉菌等多種微生物[5]，各微生物之間相互作用產(chǎn)生豐富風(fēng)味物質(zhì)，但是傳統(tǒng)發(fā)酵劑有發(fā)酵效果不穩(wěn)定、易發(fā)酸等缺點。此次研究選用了含菌群豐富的水果為發(fā)酵基質(zhì)，選擇合適的發(fā)酵條件制成滿足消費者喜好、發(fā)酵穩(wěn)定的發(fā)酵劑，為提高饅頭風(fēng)味提供了理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

優(yōu)質(zhì)小麥面粉、阿克蘇葡萄、西紅柿、桔子。

1.2 儀器與設(shè)備

SW-CJ-2F超凈工作臺（上海博訊實業(yè)有限公司）；BIO-RAD酶標(biāo)儀（上海卓的儀器有限公司）；HPX-9272 MBE數(shù)顯電熱培養(yǎng)箱（上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；GM-5色差儀（天津特魯斯科技有限公司）；ST-Z16質(zhì)構(gòu)儀（山東盛泰儀器有限公司）；PAL-1型糠度測定儀（愛拓上海分公司）；BS2202S型電子天平[塞多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司]。

1.3 方法

1.3.1 天然發(fā)酵基質(zhì)的選擇

采用葡萄汁、西紅柿汁、桔子汁，將葡萄、西紅柿、桔子帶皮榨汁，并裝入滅菌過的三角瓶中密封，靜置2 h，讓皮渣中的菌充分擴散至果汁中，用作發(fā)酵基質(zhì)的選擇。將新鮮葡萄榨汁，經(jīng)過過濾、煮沸調(diào)整至所需要的糖度，并迅速移至超凈工作臺冷卻至室溫，用作發(fā)酵底物。

1.3.2 葡萄汁發(fā)酵劑單因素的影響

單因素選取糖度、發(fā)酵溫度、接菌量、氮源添加量。分別設(shè)置梯度、對照組。

1.3.2.1 糖度

經(jīng)過葡萄汁濃縮，糖度梯度設(shè)置為10，15和20°Brix，其他條件為溫度28 ℃、接菌量比例1∶1、氮源添加量1%。

1.3.2.2 溫度溫度梯度設(shè)置為23，28和33 ℃，其他條件為糖度15 °Brix、接菌量比例1∶1、氮源添加量1%。

1.3.2.3 接菌量接菌量梯度設(shè)置為1∶0.5，1∶1.0和1∶1.5，其他條件為糖度15 °Brix、溫度28 ℃、氮源添加量1%。

1.3.2.4 氮源添加量氮源添加量選擇0.5%，1.0%和1.5%，其他條件為糖度15 °Brix、溫度28 ℃、接菌量比例1∶1。

改變單一因素，觀察并記錄該因素對試驗中菌種生長狀況的影響。發(fā)酵底物選用經(jīng)過滅菌處理的葡萄汁，每個單因素梯度設(shè)置3個平行組，對其吸光度（A600）進行監(jiān)測，繪制相關(guān)的變化曲線圖，每天測量糖度變化。

1.3.3 發(fā)酵液的制作

通過單因素試驗確定的發(fā)酵最優(yōu)條件，在該條件下進行發(fā)酵，發(fā)酵持續(xù)4～6 d，直至到達高泡期。對照組采用活性干酵母用作發(fā)酵劑，干酵母添加量控制在2 g左右。

工藝流程：面粉→加入發(fā)酵汁→和面→醒面→揉胚→蒸制→饅頭

選用250 g面粉，添加適量發(fā)酵汁進行和面，面團和至不沾手，面團內(nèi)部無硬塊，具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為佳。醒發(fā)面團采取2個溫度環(huán)境，醒發(fā)時間統(tǒng)一，以其中一組醒發(fā)1～2倍大小即可停止醒發(fā)，進行饅頭的制作。所有饅頭面胚采用同樣形狀、大小記錄其比容積。

選用上述條件培養(yǎng)的發(fā)酵液進行饅頭的發(fā)酵制作，并制作對照組（干酵母饅頭）。

面粉：選用優(yōu)質(zhì)小麥面粉，粉質(zhì)細膩，無添加劑。

和面：稱取250 g面粉置于盆中，多次少量地添加發(fā)酵汁等，不間斷揉搓，直至面團成型，不沾手，具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，面團中無顆粒粉團即可，并記錄下水用量（表1）。

表1 不同發(fā)酵液和面時面粉和水的用量

密封醒發(fā)：將面團轉(zhuǎn)移至干凈的大小適中的盆中，采用保鮮膜將盆口密封，將其置于恒溫環(huán)境（表2）中醒發(fā)。等面團醒發(fā)至原大小的1.5倍或更大時即可停止醒發(fā)。在醒發(fā)時，醒面選取2個溫度進行對比（28 ℃和33 ℃），醒發(fā)時間保持一致。

制胚：將醒發(fā)完的面團取出，分成質(zhì)量相近的小面團，將小面團慢慢揉至大小形狀相近的饅頭胚，做好標(biāo)記，測量饅頭胚的質(zhì)量、直徑與高度（表2）。

where Vout, Vin, Lins, and Lout is the voltage drop and length between outside pair electrodes and inside paired electrodes respectively, and ID is current across the channel,

表2 不同發(fā)酵汁揉饅頭胚大小

蒸制：將饅頭胚放于蒸籠中，注意每個饅頭胚之間的間距，不宜太近。等水燒開，將蒸籠放上去，蓋蓋，蒸煮0.5 h左右，關(guān)火燜制10 min后取出，進行感官評定。

1.3.5 感官評價

參照鄧利等[6]的方法將整個饅頭切成數(shù)塊，由10人組成的品評小組進行評價，滿分為100分。感官評分表見表3。

表3 饅頭感官評分表

1.3.6 質(zhì)構(gòu)分析

取饅頭放置在TA質(zhì)構(gòu)儀的載物臺上，質(zhì)構(gòu)儀的力臂配置為25 kg，探頭選擇p/25規(guī)格，觸發(fā)力5 N，測前、測中、測后速度分別為3，1和5 mm/s，2次壓縮的中間停留時間為5 s，壓縮率為80%。平行測定3次，取平均值。

1.3.7 色差分析

參照孫維思等[7]的方法，主要是對比饅頭的色澤差異，分析發(fā)酵劑對饅頭色澤上的影響。用色差儀測定饅頭色彩值L*、a*和b*值，重復(fù)測量2～3次。

1.3.8 高徑比計算

參照衛(wèi)萍等[8]的方法，對冷卻1 h的饅頭樣品在3個不同位置分別測量3次，取平均值。由式（1）計算得到高徑比。

S=h/d（1）式中：S為饅頭高徑比；h為饅頭高度，cm；d為饅頭直徑，cm。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵劑的制備

2.1.1 天然發(fā)酵基質(zhì)的選擇

在發(fā)酵基質(zhì)的選擇方面，根據(jù)圖1和圖2發(fā)現(xiàn)，接菌后，西紅柿、桔子汁液因不能完全除去其中的細微顆粒，導(dǎo)致A600整體偏高，但A600的變化量不大。在糖度變化上，西紅柿基本沒有下降，葡萄和桔子下降的總數(shù)值一樣，但就下降趨勢來看，西紅柿的下降趨勢趨于穩(wěn)定，更符合發(fā)酵的情況。就數(shù)據(jù)的變化幅度來看，選擇葡萄作為菌種來源最佳。

圖1 不同天然發(fā)酵基質(zhì)自然發(fā)酵中A600的變化

圖2 不同天然發(fā)酵基質(zhì)自然發(fā)酵中殘?zhí)堑淖兓?/p>

2.1.2 糖度對葡萄天然發(fā)酵劑微生物量的影響

糖作為酵母菌發(fā)酵的能量源頭，糖含量的多少對酵母菌的生長會產(chǎn)生一定影響，發(fā)酵液中糖含量過高時，會導(dǎo)致滲透壓過大，酵母菌無法進行正常的營養(yǎng)傳遞，酵母的生長會受到相應(yīng)的抑制。同時糖濃度過高時，酵母菌出現(xiàn)脫水死亡的概率也會大幅增加[9]。

根據(jù)圖3和圖4發(fā)現(xiàn)，糖度組10和15 °Brix在其他條件一致時，A600變化相似，相較于20 °Brix發(fā)酵速度更快，A600也更高。但在糖分的利用方面，20 °Brix對糖分的利用效率更快，糖度下降總體較另外2組更多。在糖度選擇上，糖度20 °Brix可作為單因素試驗的最佳條件。

圖3 不同糖度條件下葡萄汁自然發(fā)酵中A600的變化

圖4 不同糖度條件下葡萄汁自然發(fā)酵中殘?zhí)亲兓?/p>

2.1.3 溫度對葡萄天然發(fā)酵劑微生物量的影響

酵母菌最適宜生長溫度20～30 ℃，溫度過高不僅會殺死酵母菌，還會使酵母菌產(chǎn)生的水解酶失去活性，抑制或終止酶促反應(yīng)，最終導(dǎo)致葡萄汁發(fā)酵失敗或感官品質(zhì)的降低。在溫度梯度中，圖5和圖6表明，在23 ℃和33 ℃發(fā)酵都受到不同程度抑制，高泡期明顯往后延長，上升趨勢也較為緩慢。在糖度變化方面，33 ℃的變化幅度與28 ℃相近，相較于23 ℃有較明顯的優(yōu)勢，從糖度的變化量上來看，28 ℃的利用情況更好，更利于葡萄汁發(fā)酵。

圖5 不同溫度下葡萄汁自然發(fā)酵中A600變化

圖6 不同溫度下葡萄汁自然發(fā)酵中殘?zhí)亲兓?/p>

2.1.4 接菌量對葡萄天然發(fā)酵劑微生物量的影響

在試驗中，接菌量直接關(guān)系到發(fā)酵初始期的發(fā)酵。在圖7和圖8中發(fā)現(xiàn)，接菌量不影響高泡期，發(fā)酵的高泡期一樣，A600變化相差不大，1∶1的情況下A600的起點高，相對地A600峰值高。1∶1發(fā)酵起點最高，發(fā)泡期峰值高，上升趨勢平緩，上升趨勢明顯，高泡到達快，1∶1.5和1∶0.5發(fā)酵起點低，高泡期峰值低，明顯弱于1∶1。在糖度變化上，3個處理組的變化趨于一致，并無明顯變化。因此，選擇接菌量1∶1更利于葡萄汁發(fā)酵。

圖7 不同接菌量下葡萄汁自然發(fā)酵中A600變化

圖8 不同接菌量下葡萄汁自然發(fā)酵中殘?zhí)亲兓?/p>

2.1.5 氮源添加量對葡萄天然發(fā)酵劑微生物量的影響

氮源添加量對發(fā)酵微生物量具有一定影響。圖9結(jié)果表明：氮源添加量1%時，對發(fā)酵時最有利，其上升趨勢明顯且迅速；高泡期穩(wěn)定，A600峰值高，遠超其余2組，綜合試驗結(jié)果，氮源添加量選擇1%。

圖9 不同氮源條件下對葡萄汁自然發(fā)酵中A600變化

綜上所述，發(fā)酵劑基質(zhì)選擇葡萄汁，糖度20 °Brix，溫度28 ℃，接菌比例1∶1，氮源添加量1%。

2.2 天然發(fā)酵劑發(fā)酵的饅頭品質(zhì)分析

2.2.1 感官分析結(jié)果

通過感官評定小組對饅頭進行評定，對評定結(jié)果進行歸納總結(jié)，收集有效評定結(jié)果，取感官平均值，如表4所示。

表4 感官評價表 單位：分

感官結(jié)果分析表明，發(fā)酵劑饅頭在風(fēng)味上具有明顯優(yōu)勢，結(jié)構(gòu)、色澤和外觀方面評分相同或者相差極小，相對于風(fēng)味的優(yōu)勢來說，可以忽略結(jié)構(gòu)和外觀上的細微差距。感官評定員在綜合考慮下，更偏向于發(fā)酵劑饅頭。在色香味方面，采用葡萄汁發(fā)酵劑進行醒發(fā)的饅頭會帶有淡淡的特有香味，色澤也會帶有微黃色，甜度相較于普通干酵母饅頭更甜，整體饅頭形態(tài)規(guī)整，無塌陷、凹痕，表面光滑。

2.2.2 質(zhì)構(gòu)分析

質(zhì)構(gòu)結(jié)果（表5）中饅頭的主要指標(biāo)中的彈性、膠黏性、咀嚼性[10]對于口感的影響是數(shù)值越大，口感越好，破裂力和內(nèi)聚性也從側(cè)面證明饅頭食用感官的優(yōu)劣。從質(zhì)構(gòu)儀數(shù)據(jù)來看，葡萄汁發(fā)酵劑制成的饅頭比干酵母饅頭要好，但是松軟度就不如干酵母發(fā)酵劑，在硬度方面，葡萄發(fā)酵汁的效果要強于干酵母。干酵母在饅頭的彈性、膠黏性、咀嚼性上有較大優(yōu)勢，取決于干酵母的發(fā)面效果強大，但相對地硬度就比發(fā)酵劑大，不利于品嘗食用。總體來看，干酵母在質(zhì)構(gòu)方面要優(yōu)于發(fā)酵劑制作的饅頭。

表5 饅頭質(zhì)構(gòu)各項指標(biāo)

2.2.3 色差分析

色差計可以準(zhǔn)確反映饅頭的顏色變化，其中：L*值代表明亮度，L*=0為黑色，L*=100為白色；a*值代表從紅度到綠度，其正值越大，紅色程度越大，負值越大，綠色程度越大；b*值代表從藍度到黃度，其正值越大，黃色程度越大，負值越大，藍色程度越大。對色差測量數(shù)據(jù)（表6）進行分析。

表6 色差分析

干酵母組白度最大，活化酵母組紅度最大，藍度三者都相差不大。葡萄汁發(fā)酵劑組在三者中處于中等，并無明顯優(yōu)勢。在色澤上，葡萄汁發(fā)酵劑制成的饅頭偏黃普通干酵母饅頭偏白。

2.2.4 高徑比

試驗結(jié)果表明，在高徑比的比值上來看，葡萄汁發(fā)酵劑饅頭存在略微優(yōu)勢。在質(zhì)量上，葡萄汁發(fā)酵劑并沒有對饅頭形成太大影響。

表7 饅頭基本指標(biāo)的測定

3 結(jié)論

葡萄發(fā)酵中所受到的影響因素很多，試驗只對其中部分因素做了研究。糖度、溫度對發(fā)酵過程起著決定性作用，在試驗結(jié)果中也有所體現(xiàn)，這兩者對發(fā)酵的影響非常大，直接決定發(fā)酵情況的優(yōu)劣。制作饅頭時，在同等醒發(fā)時間條件下，28 ℃溫度下醒發(fā)狀態(tài)最好，干酵母可以醒發(fā)膨大到原體積的2倍，葡萄汁發(fā)酵劑醒發(fā)可以膨大1倍多，葡萄汁發(fā)酵劑成品饅頭在色香味方面都優(yōu)于普通饅頭。但是彈性與咀嚼性較差，饅頭內(nèi)部氣孔更大，結(jié)構(gòu)更疏松。發(fā)酵劑制作的饅頭在質(zhì)構(gòu)與色差上并沒有表現(xiàn)出優(yōu)于干酵母組的饅頭，但在風(fēng)味上具有很大的優(yōu)勢，相較于普通干酵母制作的饅頭，發(fā)酵劑的優(yōu)勢在于能夠賦予饅頭特殊香味，使其口感更好。發(fā)酵劑的菌種密度直接影響發(fā)酵的效果，所以試驗的關(guān)鍵在于如何通過自然發(fā)酵的方法增加發(fā)酵的菌種密度，達到醒發(fā)面團的要求。