天然酵母種的制作及其在面包生產中的應用

陳友磊 張英慧

摘要 [目的]探索天然酵母的制作方法及其在面包工業生產中的應用。[方法]以蘋果為培養基，并對天然酵母的培養條件及其在面包生產中的應用進行了研究。[結果]工業化面包生產中天然酵母的最優培養比例為原種∶面粉∶水=1∶1∶1，在28～30 ℃發酵條件下發酵4 h，儲存在4 ℃環境下保質期達到72 h，能夠較好地滿足工業化生產需求。在工業化生產面包中添加20%的天然酵母可以獲得較好的面包品質。[結論]工業化培養的天然酵母種可以明顯改善工業化面包的風味，提升面包產品的競爭力。

關鍵詞 天然酵母;培養;感官評價;工業化;面包

中圖分類號 TS201.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2020）03-0185-04

Abstract [Objective] To explore the production of natural yeast seed and its application in bread production. [Method] Apple was used as culture medium， and the culture conditions and application of natural yeast seed in bread production were studied. [Result] The optimum cultivation ratio of original seed， flour and water for natural yeast in the industrialized production of bread was 1∶1∶1. When the natural yeast was fermented for 4 h at 28-30 ℃ and stored at 4 ℃ environment， the shelf life reached 72 hours， which could better meet the needs of industrial production. When the addition amount of natural yeast was 20% in the industrialized production of bread， better quality of bread could be obtained. [Conclusion] Natural yeast breed cultured in the industrialized production could significantly improve the flavor of industrial bread and enhance the competitiveness of bread products.

Key words Natural yeast;Culture;Sensory evaluation;Industrialization;Bread

面包是全世界很多國家和地區人們的日常主食，據考證最早在公元前3 000年前人類就開始使用酵母，古埃及人最先掌握發酵面包的技術，這里應用的酵母是指天然酵母。天然酵母面包就是利用天然酵母發酵而成[1]，酵母菌是人類發展史中應用最早的微生物，很多水果含糖量高，表面都會附著微生物，酵母菌就是常見附著的微生物之一，很多專家都做了大量研究[2-5]。天然酵母種里面主要的菌群是酵母菌和乳酸菌，它們在面團發酵過程中產生了很多有機酸和特殊的風味物質，可以賦予面包獨特的發酵風味[6]。研究發現天然酵母種放在面團中發酵可以改善面包組織結構[7]，也可以明顯減緩面包的老化，延長貨架期[8-9]，同時不同微生物代謝可以提升面包的營養價值[10]，同時因為天然酵母種一般偏酸性，可以對霉菌有一定的抑制作用，可以減少化學防腐劑丙酸鈣的運用，這些都提升了面包的品質[11]，隨著生活水平的提高，社會的飲食結構發生了巨大的改變，更加追求綠色健康無污染的食品，當前研究天然酵母、自然曲種在發酵食品行業中的應用成為食品研究的熱點之一[12-13]。

國外對水果發酵酵母的制備方法和產業化研究已經有一定的報道[14-16]，意大利及日本已經較好地將天然酵母運用于烘焙行業中。我國在這方面研究還很少，目前對天然酵母的研究有很多，但大多數停留在實驗室研究，工業化培養及運用的研究很少，一些小門店會少量運用，但操作效率較低，經常出現培養失敗的情況，由于天然酵母發酵工藝的不穩定性，導致面包品質也不穩定，因此獲得穩定的培養工藝是天然酵母產業化的基礎[17-19]。筆者以蘋果為天然培養基，制作蘋果天然酵母種，闡述從工業化角度開展對天然酵母條件應用的研究，設計工業化應用的模式，以期為國內烘焙行業天然酵母種面包的工業化生產提供有關支持。

1 材料與方法

1.1 材料

金象面粉，購自深圳蛇口南順面粉廠;試驗用糖為韓國細砂糖;試驗所用蘋果為深圳市場售中國產紅富士及智利產青蘋果;試驗用水為自來水及純凈水;鮮酵母購自樂斯福（明光）有限公司;師傅300柔軟性改良劑、面包軟化劑均購自廣州焙樂道食品有限公司;脫脂奶粉及黃油均購自恒天然商貿（上海）有限公司;面包防腐劑丙酸鈣購自上海源葉生物科技有限公司;鹽購購自湖北云鶴鹽業運銷有限公司;

1.2 設備

玻璃容器（1.5 L，型號CMD0059），為濟南臺有玻璃制品有限公司產品;電磁爐及鍋WK2102，為廣東美的生活電器制造有限公司產品;天然酵母自動發酵機，為法國PUMA產品;發酵柜，為佛山市明盛電器實業有限公司產品;面包攪拌機SM50、切片機SINMAG、SM-523 烤箱，均為新麥機械（無錫）有限公司產品;VM-line面團分割成型機，為上海科麥有限公司產品;1 500 g吐司模具，為三能器具（無錫）有限公司產品;微波快速水分測定儀，為德國Sartorius公司產品;物性分析儀（質構儀），為英國Lloyd Instruments公司產品。

1.3 天然酵母的制備、擴培和儲存

1.3.1 天然酵母種的制備。

將購買的國產紅富士蘋果和智利青蘋果表面稍沖洗然后切粒，制備純凈水，水溫28～30 ℃，取1 000 g蘋果，加入純凈水2 300 g，白砂糖90 g，充分攪拌，培養4 d，溫度28～30 ℃，每天搖動1次，每天放氣1次，濾出發酵液，第5天按照發酵液∶面粉=1∶1的比例發酵20 h，第6天后按照初種∶面粉∶水=1∶1∶（0.70～0.85），培養16 h，第7天按照2次發酵面種∶面粉∶水=1∶1∶0.7的比例培養，即完成實驗室天然酵母種起種[20]。制作過程中測定原液和面種的pH及產氣量，其中第1～4天測定原液的pH及泡沫的高度，第5～7天測定面種的pH和面種界面上漲高度。

1.3.2 天然酵母種的擴培。

滿足工業化生產，以8 h為1個周期，培養溫度28～30 ℃，根據實驗室天然酵母種起種比例[20]，設置面種及面粉比例不變，水配比變化的單因素對照試驗，共5組，比例Ⅰ為1∶1∶2，比例Ⅱ為1∶1∶1.5，比例Ⅲ為1∶1∶1.2，比例Ⅳ為1∶1∶1，比例Ⅴ為1∶1∶0.8，全部由設備培養，通過測定發酵的pH及感官評價來判定天然酵母品質。試驗組同時用自來水及純凈水培養，用來判定水質對天然酵母種品質的影響。

天然酵母培養的評價，根據周發茂[20]的天然酵母種評價標準，制定了天然酵母種的感官評價標準（表1）。

1.3.3 天然酵母種的保存。

根據工廠特點，在擴培試驗的基礎上，為探究發酵時間、儲存溫度、儲存時間3個因素對天然酵母種儲存的影響，設計L9（34）正交試驗（表2）[21]，對有關數據進行分析和比較，通過測定發酵的pH及感官評價分析天然酵母種的品質，確定有關因素影響的關系。

1.4 天然酵母在面包中的添加量

根據表3中配方制作吐司面包，其蘋果天然酵母種烘焙百分比為5%、10%、15%、20%和25%，先加入除黃油以外的成分，慢速攪拌3～5 min，然后快速攪拌4～6 min，至面筋為6～7成筋（可拉出網狀結構，不透明，再拉會斷），加入黃油，慢速攪拌3～4 min，使黃油充分和面團混合，開啟快速攪拌2～3 min，攪拌至面團表面光滑、細膩、柔軟，有良好的延伸性，面團隨攪拌機鉤子的轉動發出打壁的響聲，用手拉面團呈光滑的薄膜狀，且斷裂時為光滑的圓洞、非鋸齒狀，停止攪拌，此階段為最佳的攪拌程度[22]。攪拌后面溫26～28 ℃，面團移入料斗中加蓋松弛10～15 min。為了保證成型的一致性，全部使用VM-line設備分割成型，分割150 g/塊，設備流程為分割→搟壓排氣→卷起成型→裝入模具，裝入模具收口全部朝下，在溫度30～35 ℃，濕度80%～85%環境下發酵65～75 min，放入上火220 ℃、小火210 ℃的烤爐中，烤制43 min，放在16～18 ℃冷卻空間中，冷卻至中心溫度≤32℃，然后使用面包切片機切成厚度為125 cm/片，裝袋密封，4片/袋，保存在25 ℃恒溫環境中。

1.4.1 面包片水分質量分數的測定。

將面包樣品密封保存在25 ℃恒溫條件下，保存0、1、2、3、4、5 d后取面包芯，面包表皮和皮下1 cm處的面包按照國標GB/T5009.3—2016中的直接干燥法測定水分質量分數，每組重復測定3次。

1.4.2 面包硬度的測定。

面包的全質構參數測定參考AACC74-09（1999年）標準測試方法[23]。將面包用切片機進行均勻切片，每片厚度為12.5 mm，取中間2片測定硬度，每組樣品重復測定6次。測定參數如下：P/36R柱塞式探頭，測定速率1.5 mm/s，應變力5 g，應變程度50%，2次壓縮間隔5 s，測定時間分別為第0、1、2、3、4、5天。

1.4.3 面包的感官評價。

待面包在室溫下放置一段時間冷卻后，待其中心溫度≤ 32 ℃后將其裝入塑料袋密封保存，由5人品鑒小組對吐司的外部和內部特征進行感官評價，時間分別為第0、1、2、3、4、5天，感官評價標準見表4。

2 結果與分析

2.1 不同品種蘋果起種的天然酵母活性比較和選擇

通過測定和觀察天然酵母種培養中的pH（圖1）和產氣量（圖2）變化發現，國產紅富士制作的天然酵母和智利青蘋果制作的天然酵母種在酵母的活性和產氣能力方面差異較小，綜合考慮成本，用國產的紅富士制作天然酵母種即可。

2.2 天然酵母種不同培養比例的性狀的比較

根據制定的感官評價標準表，得出的評價結果見表5。由表5可知，比例Ⅳ和比例Ⅴ比較品質較好也比較容易控制，但比例Ⅴ存在放入天然酵母設備中攪拌比較困難，考慮比例Ⅳ，試驗中設計了自來水和純凈水2組對照試驗組，實際差異較小，純凈水成本較高，用自來水即可，培養比例設定原種∶面粉∶水為1∶1∶1，能夠滿足企業的生產需求，天然酵母種品質也比較穩定。

2.3 天然酵母種在不同條件下保存的對比

不同條件下天然酵母保存的正交試驗結果見表6。根據極差分析，得出影響因素從大到小依次為A（發酵時間）、C（儲存時間）、B（儲存溫度）。

通過正交試驗結果確定天然酵母種感官評價標準，天然酵母種pH在3.8～4.2內較好，感官評價發現發酵時間短的天然酵母種的風味不足，發酵時間過長，儲存時間達到72 h后會出現分層情況，并有苦澀味道，鑒于此，發現發酵4 h，儲存溫度4 ℃下可以儲存72 h，能夠較好地滿足烘焙企業生產需求。

2.4 天然酵母添加量對面包品質的影響

2.4.1 面包水分質量分數分析。

根據國標GB/T 20981—2007可知，面包的水分含水量≤45%。由圖3可知，當不添加天然酵母種或者天然酵母種添加量低于10%時，面包水分流失較快;隨著天然酵母種添加量的增加，當天然酵母種添加量為15%時水分流失速度會降低，當天然酵母種添加量大于等于20%時水分流失率減緩。

2.4.2 面包硬度測定結果。

從圖4可以看出，從面包中心的硬度來看，第0天不同天然酵母添加量面包的硬度是相近的，隨著貨架期的延長，天然酵母種添加量高的面包硬度增加的曲線比較平緩，未添加或者少量添加天然酵母種的面包硬度增加較快。當添加天然酵母種烘焙百分比在20%以上時硬度的變化趨勢比較一致，差距較小。

2.4.3 面包的感官評價比較。

由表7可知，與空白組相比，添加天然酵母種可以明顯提升面包的風味，延緩面包的老化，空白對照組面包風味偏差，斷口性也偏差，面包老化較快，口感很快變差，當第4天部分面包出現霉變，添加天然酵母種的面包隨著天然酵母種添加量的增加，面包的風味變好，斷口性較好，老化速度也較空白對照組明顯減緩，但當添加量超過25%時面包的口味偏酸，因此添加20%天然酵母種時面包口味最佳，所有添加天然酵母種的面包在第5天和第6天才出現霉變，可以判定添加天然酵母種可以延長面包的貨架期。

綜上可知，天然酵母在實際生產添加可以明顯延緩面包的老化，提升面包的風味，使面包變得更加柔軟，斷口性變得更好，也延長了面包產品的貨架期，但當面團配方中烘焙百分比為25 %時面包口感稍偏酸，從成本和品質角度考慮添加烘焙百分比為20%比較適宜。

3 結論

用國產水果作為天然酵母種培養基即可，工廠使用過濾的自來水續養亦可，采用自動恒溫培養設備，可實現規模化生產，經在深圳某烘焙工廠生產驗證，按照比例為原種∶面粉∶水=1∶1∶1設備可以較好地攪拌擴培，天然酵母種也是最穩定的。天然酵母種儲存經過試驗對比發現，發酵溫度28～30 ℃環境下，發酵4 h，冷藏溫度4 ℃，保質期可達72 h，能夠較好地滿足一般企業生產需求，天然酵母種在面包配方中一定量的添加可以較好地提升面包的風味，提升其斷口性，明顯延緩產品的老化，同時可以延長面包的貨架期，但當天然酵母種添加量超過25%以上時面包斷口性會下降，同時面包口味會稍微偏酸，考慮到酸性物質弱化面包的面筋，反而會影響面包的品質，結合成本和生產角度可知，添加20%的天然酵母種時面包的品質和口味最佳，在實際生產中也證實了這一點，配方中所用的天然酵母種可以一直培養下去并使用，在某工廠實踐中已經接續培養2年時間，但該研究也只是可以滿足多數規模化烘焙生產企業中的運用，實際的發酵比例、發酵條件、保存條件都可以根據企業或者門店自身情況進行一些調整，以滿足自身的生產需要。

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