天然老肥發(fā)酵技術(shù)在中式面食中應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

□ 張 營(yíng) 吳懿娜 莊 媛 閆婭萍 劉克學(xué) 孫文霞 天津狗不理食品股份有限公司

面食，尤其是蒸制面食，發(fā)源于中國(guó)，是酵面食品。古時(shí)凡面粉發(fā)酵后蒸制的吃食，無(wú)論是否有餡，起初統(tǒng)稱蒸餅，隨后都叫饅頭。之后為了表示區(qū)別，一些地方把無(wú)餡的劃為饅頭類，有餡的歸為包子類[1]。面食在中國(guó)的傳統(tǒng)飲食結(jié)構(gòu)中占有重要位置。隨著人民生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快，城鎮(zhèn)居民對(duì)面食的需求量急劇增加。在發(fā)達(dá)國(guó)家居民消費(fèi)的食品中，工業(yè)化食品達(dá)到70%，有的在90%以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年我國(guó)面粉產(chǎn)量14 116萬(wàn)噸，而通過(guò)工業(yè)化加工成面制食品的僅占30%左右，也就是說(shuō)，接近70%的面粉加工成食品還是作坊式或家庭式手工加工。

1 天然老肥

1.1 老肥的基本概念

谷物、水果或酒花等自帶的天然野生酵母與存在的其他微生物菌群形成發(fā)酵劑，與面粉、水混合發(fā)酵制成酸面團(tuán)[2]，加入食用堿制成中式面食，酸面團(tuán)兌堿后形成的面團(tuán)可用于下一次面團(tuán)的發(fā)酵劑，并循環(huán)使用下去，稱之為老肥，利用老肥制作中式面點(diǎn)，是我國(guó)傳統(tǒng)中式面食的制作工藝。

而隨著工業(yè)化和機(jī)械化的發(fā)展，因老肥發(fā)酵標(biāo)準(zhǔn)化程度低，工業(yè)過(guò)程控制難度大，已經(jīng)被商業(yè)化酵母所代替，從而損失了老肥帶來(lái)的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。隨著西方烘焙面包對(duì)天然酵母酸面團(tuán)的應(yīng)用研究和工業(yè)化發(fā)展，國(guó)內(nèi)也對(duì)老肥發(fā)酵相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入研究與摸索。

1.2 天然老肥中的主要微生物

酸面團(tuán)的生產(chǎn)可追溯到古代，對(duì)微生物的研究顯示，天然老肥酸面團(tuán)中有超過(guò)50種乳酸菌，大部分為乳酸桿菌；20余種酵母菌，為酵母菌屬和假絲酵母菌屬，還含有一些其他種類的微生物菌群，其共同發(fā)酵的結(jié)果是產(chǎn)生出二氧化碳、醇類、酸類等物質(zhì)以及少量的風(fēng)味輔助物質(zhì)[3]。

1.2.1 乳酸菌

乳酸菌是一類能利用葡萄糖或者乳糖及其他可利用碳水化合物為原料進(jìn)行發(fā)酵從而產(chǎn)生乳酸的細(xì)菌。乳酸菌是一種存在于人體內(nèi)的益生菌，能夠?qū)⑻妓衔锇l(fā)酵代謝成大量的乳酸以及醇（脂肪酸與醇類成分進(jìn)一步形成酯類）、醛類物質(zhì)、酮類與醛類等化合物，它的代謝物中與風(fēng)味有關(guān)的物質(zhì)主要有乙醛、丁二酮、各種氨基酸等，特別是自然的芳香物質(zhì)丙氨酸等，即乳酸菌在酸面團(tuán)的風(fēng)味形成過(guò)程中起著重要作用。劉若詩(shī)等的研究表明，乳酸菌酸面團(tuán)發(fā)酵顯著提高了面包中揮發(fā)性物質(zhì)的含量，3-甲基-1丁醇、乙酸、糖醛、苯乙醇、3-羥基-2-丁酮、3-甲基丁酸、2-甲基丙酸、3-甲基丁醛和E-2-壬烯醛是面包中的重要的香氣物質(zhì)。

乳酸菌的添加可以改善面團(tuán)的流變特性，增加比容，降低硬度，提高面團(tuán)氣孔稠密度和氣孔表面積率，同時(shí)能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)水解并促進(jìn)肽的形成，在與酵母協(xié)同發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生有機(jī)酸，并行成酯類等風(fēng)味物質(zhì)，提高面團(tuán)的抗氧化性，抑制支鏈淀粉結(jié)晶，延緩面團(tuán)老化，提高抗菌能力，延長(zhǎng)貨架期[4-6]。

1.2.2 酵母菌

活性干酵母不具有繁殖能力，供人類食用的干酵母粉或顆粒狀產(chǎn)品，是目前世界上廣泛被應(yīng)用的發(fā)酵劑。它可通過(guò)回收啤酒廠的酵母泥獲得，可滿足人類的營(yíng)養(yǎng)要求。美國(guó)、日本及歐洲一些國(guó)家在普通的糧食制品如面包、蛋糕、餅干和烤餅中摻入5%左右的食用酵母粉以提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。酵母可作為肉類、果醬、湯類、乳酪、面包類食品、蔬菜及調(diào)味料的添加劑。楊秀琴等研究認(rèn)為，酵母菌對(duì)自然發(fā)酵酸面團(tuán)中主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有效大影響，如使酸類物質(zhì)的相對(duì)含量下降，醛類物質(zhì)含量增加，添加酵母菌的酸面團(tuán)面包風(fēng)味物質(zhì)中酯類的比例低于不添加酵母菌的[7]。

酸面團(tuán)中存在著大量的活性酵母菌種，對(duì)中式面食發(fā)酵及營(yíng)養(yǎng)起著重大作用。有學(xué)者從來(lái)自內(nèi)蒙古的酸面團(tuán)中篩選到菌株5株，經(jīng)形態(tài)學(xué)、生理生化特性等方法初步鑒定為釀酒酵母[8]。

2 天然老肥對(duì)發(fā)酵中式面食風(fēng)味的影響

劉娜等研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)天然酵母老肥制成的饅頭較工業(yè)酵母制成的饅頭在風(fēng)味上更豐富，天然老肥酵母饅頭中檢測(cè)到了工業(yè)酵母饅頭不具備的風(fēng)味物質(zhì)，包括酸類、醇類、醛類、酯類、芳香雜環(huán)類和烴類等[9]。鐘京等在植物乳桿菌燕麥發(fā)酵酸面團(tuán)發(fā)酵面包風(fēng)味化合物的特征研究中發(fā)現(xiàn)，所有樣品中共檢測(cè)出57種風(fēng)味物質(zhì)[10]。天然發(fā)酵酸面團(tuán)饅頭和未發(fā)酵酸面團(tuán)饅頭中揮發(fā)性成分的相對(duì)豐度也存在不同，其中乙醇和3-甲基-1-丁醇含量最為豐富。

劉娜、程曉燕等在分析傳統(tǒng)酸面團(tuán)饅頭風(fēng)味的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)的酸面團(tuán)制得的饅頭風(fēng)味物質(zhì)存在差異。例如河南省較河北省的酸面團(tuán)制得的饅頭風(fēng)味物質(zhì)更豐富[11]；晉南地區(qū)的發(fā)酵面制品具備特殊風(fēng)味物質(zhì)[12]等。

劉娜、程曉燕等研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌發(fā)酵酸面團(tuán)使饅頭的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量增高，酸面團(tuán)發(fā)酵饅頭的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總含量分別增加了53.11%（植物乳桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株發(fā)酵饅頭）和56.92%（植物乳桿菌植物亞種發(fā)酵饅頭）[13]。

3 天然老肥的來(lái)源

不同原料、不同區(qū)域的天然老肥制成的饅頭具備不同風(fēng)味，但一般均對(duì)原料含碳量要求較高，以便乳酸菌和酵母菌能利用其中的糖作為能量來(lái)源進(jìn)行新陳代謝和發(fā)酵。

3.1 谷物

谷物培養(yǎng)的天然老肥是最常見(jiàn)的，也是中國(guó)家庭使用最多的方式，如自然發(fā)酵的小麥或黑麥，是將面粉與水混合，在一定溫度下經(jīng)發(fā)酵制成發(fā)酵劑[14]。黃衛(wèi)寧等研究了一種由面粉自然發(fā)酵酸面包的制備方法，在簡(jiǎn)化工藝的同時(shí)改善酸面包的風(fēng)味與質(zhì)地[15]。另根據(jù)張坤的研究發(fā)現(xiàn)大麥粉、燕麥粉等酸面團(tuán)在對(duì)應(yīng)品質(zhì)及風(fēng)味上均有特殊功效[16]。這些研究為非小麥類谷物在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用提供了可能性，有利于生產(chǎn)健康的產(chǎn)品。

3.2 水果

用水果培養(yǎng)天然酵母是利用其表皮附著的天然微生物，不僅可以利用新鮮水果如蘋(píng)果、葡萄、西瓜等含糖量高的品種，還可以用干果類比如葡萄干[17-18]、無(wú)花果干、桂圓等。利用水果類培養(yǎng)天然酵母需將果皮帶實(shí)切塊或搗碎，再將其與水分充分混合制備發(fā)酵液[19-21]。用水果培養(yǎng)天然酵母液，制作的饅頭感官各不相同，其中以蘋(píng)果和葡萄天然酵母液活性最佳。但整體來(lái)說(shuō)，新鮮水果容易受到季節(jié)的限制，干果類天然酵母更適合工業(yè)化生產(chǎn)。

4 結(jié)論與展望

天然酵母發(fā)酵雖然是一種古老的生物發(fā)酵技術(shù)，但現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)將使這一技術(shù)得以發(fā)展。在現(xiàn)階段，已有大量研究和文獻(xiàn)證明。①使用天然酵母老肥發(fā)酵在風(fēng)味物質(zhì)上比業(yè)單一酵母發(fā)酵豐富[22-25]。②天然酵母發(fā)酵可改善面制食品老化特性，延長(zhǎng)保質(zhì)期限。③天然酵母酸面團(tuán)發(fā)酵營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究表明，酸面團(tuán)發(fā)酵可以抑制淀粉消化率，從而降低血糖，調(diào)節(jié)生物活性成分含量和生物可利用性，促進(jìn)蛋白質(zhì)降解。

通過(guò)研究表明，天然酵母在使用過(guò)程中也有一些不足：①天然酵母發(fā)酵能力不如商業(yè)酵母；②食用堿等食品添加劑對(duì)天然酵母發(fā)酵面團(tuán)pH的影響較大，生產(chǎn)過(guò)程不太穩(wěn)定[26]；③現(xiàn)階段對(duì)于天然酵母的工業(yè)化生產(chǎn)還主要集中在烘焙面包領(lǐng)域，在中式傳統(tǒng)發(fā)酵面食的工業(yè)化生產(chǎn)中未廣泛應(yīng)用。

對(duì)天然老肥在工業(yè)化的應(yīng)用，可從以下幾點(diǎn)入手。①菌種篩選：對(duì)不同來(lái)源、不同區(qū)域的天然酵母老肥進(jìn)行制作培養(yǎng)并對(duì)相關(guān)菌種進(jìn)行篩選，挑選發(fā)酵能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定的天然酵母菌種并進(jìn)行強(qiáng)化培養(yǎng)。②規(guī)范優(yōu)化生產(chǎn)工藝，研究天然酵母發(fā)酵制作工藝，并掌握會(huì)對(duì)發(fā)酵結(jié)果產(chǎn)生影響的因素，從而進(jìn)行規(guī)范性操作，減小因環(huán)境、外界因素對(duì)發(fā)酵制作工藝帶來(lái)的影響。