發酵葡萄干對面包烘焙特性及風味的影響

涂雅俊，黃田苗，趙 寶，楊 哪，徐學明，2，*

(1.江南大學食品學院，江蘇無錫 214122;2.食品科學與技術國家重點實驗室，江蘇無錫 214122)

葡萄是種植面積和產量都居世界首位的重要水果［1］。全世界葡萄干的產量比其它干果都高［2］。葡萄干不但產量極高，且營養豐富。葡萄干中碳水化合物、蛋白質的含量分別占83%～84%和2%～3%，此外還富含K、Ca、P等礦物質元素。近幾年，關于葡萄干應用于發酵的研究也受到關注。趙金海［3］以葡萄干代替葡萄果進行發酵，釀造出風味良好、品質優秀的白葡萄酒。而將葡萄干發酵產物添加到面包中，研究其對面包烘焙特性與風味影響的文章尚未見報道。質構測試儀作為精確的量化測量儀器可以準確地量化食品的質構特性指標，具有測試結果客觀性、可比性、一致性好等優點［4］，固相微萃取技術(SPME)與氣相色譜－質譜聯用技術(GC－MS)是準確分析和鑒定食品風味物質的重要方法［5］。所以本實驗擬分別采用物性測試儀及SPME－GC－MS技術研究添加葡萄干發酵液對面包質構的影響和風味的變化。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

表1 面包的制作配方Table1 Formulation for bread

面包粉 益海嘉里有限公司;即發活性干酵母番禺梅山－馬利酵母有限公司;綠葡萄干 杭州華味亨食品有限公司;異常漢遜酵母GIM2.94 北京北納創聯生物技術研究院;酥油 強冠企業股份有限公司;糖、鹽 市售。

FLY－2112B雙層特大容量恒溫培養搖床 上海申賢恒溫設備廠;超凈工作臺 蘇州安泰空氣有限公司;立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫療器械廠;烤箱，醒發箱 上海早苗有限公司電熱廠;SM－302N吐司切片機 新麥機械(無錫)有限公司;TA.XTPlus型物性分析儀 英國SMS公司;Finnigan Trace MS氣相色譜－質譜聯用儀 美國Finnigan公司;固相微萃取裝置、75μm CAR/PDMS萃取頭 美國 Supelco公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 葡萄干發酵液制備工藝 將40g葡萄干浸泡清洗揀選打爛后，加入4g白砂糖與233.3mL水配成培養基，使培養基含水量為 240mL。121℃殺菌15min后接種 GIM2.94，接種量為5%，于18℃發酵6d即得葡萄干發酵液。

1.2.2 面包的制作 不同面包的制作配方見表1，其中普通面包作為空白組，葡萄干面包作為對照組，葡萄干發酵液面包1、葡萄干發酵液面包2和葡萄干發酵液面包3作為實驗組。制作工藝:首先按照配方表將面團調制至面筋擴展完成階段，在26～28℃下發酵1.5h，分割為50g每個的小面團，滾圓，松弛，整為圓形、裝盤，38℃、85%RH 醒發 45min，上下火190℃，烘烤14min。

1.2.3 面包焙烤特性的測定

1.2.3.1 面包體積和比容的測定 采用小米排阻法測定面包體積。面包在室溫下冷卻1h后，測定其質量與體積。再用0.08mm厚的高壓PE透明塑料袋將面包密封包裝，儲藏于4℃冰箱，分別于 1、3、5、9d后進行比容的測定。測定4個平行。

1.2.3.2 面包芯全質構的測定 參考AACC74－09測定面包芯硬度方法的參數設置。將面包在切片機下切成厚度為12.5mm的均勻薄片，選取最中間兩片，對其中心位置的硬度進行測定。選用P25探頭，測定前速度3.0mm/s，測定速度 1.0mm/s，測定后速度5.0mm/s，應變位移 40%。測定 4個平行。用0.08mm厚高壓PE透明塑料袋密封儲藏于4℃，分別測量儲藏 0、1、3、5、9d 的面包的硬度。

1.2.3.3 面包芯水分含量的測定 水分測定依據AACC44－15A。將面包芯切成2～3mm的薄片，在空氣中干燥至與空氣濕度平衡，研磨后過20目篩，在130℃烘箱中干燥至恒重。測定4個平行。

面包水分遷移速率(%)=(初期水分含量－末期水分含量)/儲藏時間×100

1.2.4 面包風味的測定

1.2.4.1 揮發性成分的固相頂空微萃取 參照張慶［6］等的方法，將面包芯分割成約5mm×5mm×3mm的碎片，放入15mL SPME樣品瓶中，樣品約占瓶子體積的3/5，蓋好瓶蓋，把樣品瓶放入60℃恒溫水浴中，將老化好的萃取頭插入樣品瓶的上部，頂空萃取40min，用手柄使纖維頭退回到針頭內，拔出針頭進樣。

1.2.4.2 GC－MS分析 色譜條件:DB－5MS毛細管色譜柱(30m×0.25mm，0.25μm)。載氣 He流量:恒流1mL/min，不分流，恒壓35kPa;升溫程序:起始溫度40℃，保留2min，以 5℃/min升溫至60℃，再以3℃/min升至100℃，再以15℃/min升至240℃，保留10min。

質譜條件:電離方式EI，進樣孔溫度250℃，離子源溫度200℃，接口溫度250℃，電子能量70eV，燈絲發射電流50μA，采集方式為全掃描，采集質量范圍為 33～450m/z。

1.2.4.3 揮發性成分的定量分析 GC－MS圖譜經計算機和人工檢索把每個峰同時與NIST Library和Wiley Library相匹配檢索定性，匹配度和純度大于900作為鑒定結果。化合物定量:按峰面積歸一化法計算相對百分含量。將揮發性風味物質中同種類物質的相對含量相加，比較不同面包的揮發性風味物質各類物質相對含量的不同。

2 結果與分析

2.1 添加發酵葡萄干對面包比容和硬度的影響

實驗結果如圖1和圖2所示，新鮮的普通面包的比容最大，硬度最小，隨著發酵液添加量的增加，面包的比容減小，硬度增大，其中硬度的變化更加明顯。這符合Maleki等［7］得出的結論，即比容大的面包質地更松軟。新鮮的(0d)普通面包的比容和發酵液面包1無顯著性差異(p＞0.05)，硬度則顯著小于發酵面包1(p＜0.05)。而新鮮發酵液面包2、發酵液面包3和葡萄干面包的比容顯著小于普通面包的比容(p＜0.05)，硬度也顯著大于普通面包(p＜0.05)。隨著儲藏時間的增加，普通面包、發酵液面包、葡萄干面包之間比容和硬度的差異縮小，在儲藏1d時，普通面包和發酵面包1的硬度無顯著性差異(p＞0.05)。到儲藏3d時，普通面包與三種發酵液面包的比容之間無顯著性差異(p＞0.05)。葡萄干中的纖維素等會降低面包的品質，使得其比容減小、硬度增大，而發酵過后，同等的添加量對面包比容和硬度的影響較小。

圖1 儲藏過程中面包比容的變化Fig.1 The change of specific volume of breads during storage

圖2 儲藏過程中面包芯硬度的變化Fig.2 The change of hardness of breads during storage

在儲藏過程中，普通面包的比容整體呈現減小的趨勢，硬度呈現增大的趨勢，在第5d時比容略有升高，可能是由于水分的散失。發酵面包1、發酵面包2、發酵面包3的比容在儲藏1d時就有所減少，在儲藏后期則基本持平，硬度則是持續增大。葡萄干面包的比容在儲藏過程中整體呈現減小的趨勢，在第5d時可能由于水分散失的原因略有升高，硬度則隨著儲藏時間的增加而增大，在儲藏過程中葡萄干面包的硬度變化與發酵面包2較接近，二者不同時間的硬度均無顯著性差異(p＞0.05)。

2.2 添加發酵葡萄干對面包水分遷移速率的影響

一直以來，面包中的水分遷移被認為是導致面包老化的重要因素［8］。根據2.1，同等添加量下，在儲藏0、1、3d時，發酵葡萄干對面包硬度和比容的不良影響顯著高于直接添加葡萄干的影響(p＜0.05)，因此，選擇發酵液葡萄干面包，研究發酵液添加量對面包水分遷移速率的影響。隨著發酵液添加量的增加，面包的水分遷移速率減小，這可能是因為發酵液中的纖維有助于保持水分。整體上，面包水分遷移的速率較低，可能是因為被儲藏在密閉環境中。

添加了發酵液的面包水分遷移速率小，面包的硬度卻大，說明面包的老化除了受水分遷移的影響之外，還受其他因素的影響，如淀粉回生［9］。

圖3 儲藏過程中面包水分遷移速率的變化Fig.3 The change of moisture migration of breads during storage

2.3 添加發酵葡萄干對面包風味的影響

選取烘焙特性與普通面包接近的發酵液面包1，應用SPME－GC－MS方法檢測其與普通面包、葡萄干面包之間風味物質的差異。采用計算機檢索和人工解析各峰對應的質譜圖，按面積歸一化法計算相對百分含量，分析結果見表2。

所有樣品中共檢出48種風味物質，主要包括醇類、酯類、醛類、酸類、酮類和芳雜環類化合物，其中醇類含量最高。不同樣品的風味物質種類和含量不同，普通面包中風味物質的種類有18種，葡萄干面包中風味物質有28種，發酵液面包中風味物質有29種。有7種物質共同存在于普通面包、葡萄干面包和發酵液面包中，這7種物質在三種樣品中的相對含量總量分別為52.19%、31.72%、43.69%。發酵液的添加改變了面包的風味。

2，3－丁二醇、糠醛、異戊酸、丙位庚內酯、反式－2，4－癸二烯醛、香葉基丙酮和丙位癸內酯共同存在于葡萄干面包與發酵液面包中，而普通面包中未檢出，可能是葡萄干的加入促使了這些風味物質的生成，或者這些風味物質來自于葡萄干本身。乙酸、異戊醇、正己酸、2－甲基己酸、庚醛等12種物質單獨存在于葡萄干面包中，而不存在于發酵液面包中，說明在葡萄干的發酵過程中部分風味物質或風味前體物質喪失了。甲乙酐、癸醛、2－甲基丁酸等11種物質單獨存在于發酵液面包中，可能是發酵液促進了這些風味物質或風味前體物質的生成。

表3為不同面包的揮發性風味物質種類統計。醇類物質的風味閾值較高，通常具有芳香、植物香、酸敗和土氣味［10］，而從表中可以看出，三種面包中醇類物質的含量最高，高達28%～41%。三種面包所共有的醇類物質主要是苯乙醇。普通面包中的酸類物質含量遠低于其他兩種面包，葡萄干面包中酸類物質含量最高，其主要酸類物質為乙酸，發酵液面包酸類物質種類多于葡萄干面包。三種面包中酯類物質的含量是發酵液面包＞葡萄干面包＞普通面包。發

酵液面包中酯類含量最高而酸類、醇類物質的含量都低于葡萄干面包，可能是發酵過程中部分酸類物質和醇類物質共同形成了酯類物質。酯類物質，尤其是內酯，能夠為面包帶來果樣香氣和奶香。

表2 不同面包揮發性風味物質GC－MS分析結果Table2 Composition of volatile flavor compounds in different breads determined by GC－MS

表3 不同面包揮發性風味物質分類統計結果Table3 Analytical results of volatile flavor compound sorts in different breads

芳香族和雜環類化合物是面包的重要揮發性風味物質［11－12］。糠醛是形成焦糊香氣的成分之一［13］。從表3可以看出，在三種面包中，都有較高含量的雜環類物質，其中苯乙醇、苯甲醛、糖醛含量較高。葡萄干面包和葡萄干發酵液面包中的雜環類化合物的含量大于普通面包，說明葡萄干的引入增加了芳雜環化合物的形成。

測出的面包風味中酮類物質含量較少，主要是3－羥基－2－丁酮。普通面包中的醛酮類物質含量最高，發酵液面包次之。酮類物質含量雖低，但其風味閾值也較低，對面包風味也有重要的影響。可能是葡萄干的引入沖淡了面包原有風味，而發酵液促進了這些物質的生成。

3 結論

添加葡萄干發酵液會影響面包的硬度、比容與水分遷移速率，隨著添加量的增加，面包硬度變小，比容增大，水分遷移速率減小。發酵葡萄干添加量為3.33%時，對面包質構的不良影響極小。添加3.33%未發酵的葡萄干對面包質構的不良影響比同量的葡萄干發酵液更大。

發酵液面包中風味物質種類最多，葡萄干面包次之。有7種物質共同存在于三種面包中。葡萄干的加入，使得風味物質種類增加，2，3－丁二醇、糠醛、異戊酸等7種風味物質僅共存于葡萄干面包和發酵液面包中。與葡萄干面包相比，發酵液面包含有甲乙酐、癸醛等12種獨有的風味物質，且酯類物質含量更高，更富有花果類香氣。

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