特色酵子的發酵特性及對饅頭品質的影響

王雯斐 - 路 源 汪雅馨 - 于吉斌 - 孫俊良 - 師玉忠 -

(1.河南科技學院食品學院，河南 新鄉 453003；2.河南科技學院新科學院，河南 新鄉 453003；3.漯河食品職業學院，河南 漯河 462000；4.新鄉富元食品有限公司，河南 新鄉 453300)

中國傳統面食發酵劑制作歷史久遠，品種眾多。作為重要發酵劑之一的酵子，是一種多菌種混合發酵劑[1]，其發酵時間長，能改善面團的流變特性，使面團組織結構更細膩，且發酵過程中會發生復雜的化學反應如糖化、酯化等，從而產生各種風味物質[2-3]。此外，酵子還具有調節人體生理功能和提高產品營養價值等優點[4]。目前，對傳統酵子的研究較多，但有關不同地區特色酵子的發酵特性及其對饅頭質構的研究較少。蘇東民等[5]研究發現，不同菌種在發酵過程中的產酸量和可溶性糖含量不同。陳軍麗等[6]以傳統酵子為試驗材料，發現添加濃度梯度為10-10乳酸菌的酵子發酵力最強，而添加濃度梯度為10-9乳酸菌的酵子酯化力最強。由于地域氣候條件和制作方法的不同，各地制作的土麯中微生物體系也存在差異，制作出的酵子品質有所不同。

試驗擬收集河南3個不同地區的酵子作為試驗材料，通過測定酵子的發酵力、面筋指數、淀粉酶活力、pH值及可滴定酸度，并對其制作的饅頭比容、白度、質構進行比較分析，探究不同地區特色酵子的發酵特性及對饅頭質構的影響，以期為饅頭生產中的應用提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 原材料采集

試驗所用酵子采集于中國以饅頭為主食的河南地區，不同地區酵子編號、采集地區、收集方式和酵種原料見表1。

表1 酵子的采集地區、收集方式及酵種原料

Table 1 Collection areas, collection methods and raw materials of Jiaozi in different areas of Henan province

編號采集地區收集方式酵種原料1#河南商丘當地農家自制玉米粉、紅薯面、面粉2#河南南陽當地農家自制黃酒和糯米3#河南新鄉當地農家自制甜面瓜和麩皮

金苑精制粉：市售。

1.2 儀器與設備

可見分光光度計：WFJ7200型，尤尼柯(上海)儀器有限公司；

電子恒溫水浴鍋：DZKW-4型，北京中興偉業儀器有限公司；

磁力加熱攪拌器：XK78-2型，姜堰市新康醫療器械有限公司；

質構儀：TA.XT plus型，英國SMS儀器公司；

電子天平：JY1001型，上海衡平儀器儀表廠；

pH計：1208069型，上海盛磁儀器有限公司；

色差計：CR-400型，日本美能達公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 酵子發酵性能的測定

(1)發酵力：采用量筒法[7]。

(2)酵子淀粉酶活力：采用3,5-二硝基水楊酸分光光度法[8]。

(3)面團pH和可滴定酸度：參照文獻[9]。

(4)面團面筋指數：參照LS/T 6102—1995。

1.3.2 饅頭制作及參數測定

(1)饅頭的制作：參照郭敏[10]的方法并略做修改。稱取5 g酵子，加入適量水活化1 h，然后加入100 g面粉和適量水(總水量維持在55%左右)，攪拌均勻，揉成表面平滑的面團后，放置于濕度89%，36 ℃醒發箱中發酵，待面團體積膨大1倍、聞起來有酸味時即完成發酵，再加20 g 面粉，繼續揉至表面平滑，將面團均分成兩份，揉圓，然后在上述條件下醒發1 h，蒸鍋蒸30 min。

(2)饅頭比容的測定：饅頭蒸熟冷卻1 h后稱重，用小米置換法[11]測定饅頭體積，再計算比容。

(3)饅頭白度的測定：參照胡永濤[12]的方法進行測定，并按式(1)計算白度值。

(1)

式中：

L*——亮度，+表示偏白，-表示偏暗；

a*——綠紅值，+表示偏紅，-表示偏綠；

b*——藍黃值，+表示偏黃，-表示偏藍。

(4)饅頭質構的測定：根據文獻[13]并略作修改。饅頭蒸熟冷卻1 h后用超聲切刀順著中軸線切成14 mm的薄片，將質構儀選為TPA模式，P36R探頭，測前速率3.00 mm/s，測試速率1.00 mm/s，測后速率1.00 mm/s，壓縮程度60.00%，觸發力5.0 g。

1.3.3 數據分析 試驗結果為3次平行試驗的平均值，采用單因素ANOVA檢驗3種饅頭相應指標的顯著性差異程度。

2 結果與分析

2.1 酵子的發酵力

發酵力是衡量酵子品質的重要標準，更是饅頭成型的前提[14]。由圖1可知，3#酵子發酵力最強，其次是2# 酵子，1#酵子發酵力最差，說明不同地區酵子的發酵力存在差異性。由于酵種原料不同，酵母菌的組成有所差異[15]，不同菌株繁殖速度不同，產氣量有差異，故造成不同地區酵子發酵力的差異。發酵力太小，饅頭會出現發不起來、死面等現象，所以發酵力越大饅頭成型越好。

2.2 酵子的淀粉酶活力

淀粉酶大部分來源于微生物代謝，少量來源于酵種原料，酵子本身所含的淀粉酶甚微可忽略不計。由表2可知，1#酵子淀粉酶活力最低，2#和3#酵子淀粉酶活力無明顯差異，其中3#酵子酶活力稍高，可能是3種酵子中產淀粉酶的微生物不同。3#酵子酶活力相對較高，其水解淀粉的能力最強，能產生更多的還原糖，為微生物的生長提供更豐富的營養成分[16]。

圖1 不同酵子的發酵力

表2 不同酵子的淀粉酶活力比較

2.3 不同酵子對面團pH和可滴定酸度的影響

酸度是衡量酸面團成熟度的重要標志，而酸面團的成熟度與乳酸菌代謝產生的有機酸有關。不同程度的酸化會對淀粉、麩質和阿拉伯木聚糖等面團結構組成產生影響[17]。由圖2、3可知，隨著發酵時間的增加，不同酵子面團的pH值持續降低，可滴定酸度持續增加。3種酵子在發酵過程中pH值的下降程度依次為3#>2#>1#，酸度上升程度依次為3#>2#>1#。由于酵子是多菌種混合發酵，醋酸、乳酸菌產酸使其pH值降低，而3#酵子的酶活力最高，產生的還原糖也最多，微生物生長速度較快，因此其酸化程度相對較高，故3#酵子面團中pH值及可滴定酸度的變化最為明顯。

2.4 不同酵子面團的面筋指數

面筋指數可有效地推測出面團流變學特性和饅頭等面制品品質；面筋指數越大，說明面筋筋力越強，彈力和韌性越好[18-19]。由圖4可知，3種酵子的面筋指數隨發酵時間的增長而變小，即不同的酵子在發酵過程中，面團的面筋都受到了不同程度的弱化，其弱化程度依次為3#>2#>1#。這可能是發酵初期，微生物生長繁殖較快，代謝產生的酒精和酶類可導致形成面筋的面筋蛋白分解。隨著發酵時間的延長，pH降低，酸化降解了部分面筋蛋白，加速面筋蛋白結構的破壞，面筋蛋白氫鍵作用和離子團水合作用減弱，因此面筋指數隨著發酵時間的增長而變小。當面筋指數過小時，面筋結構遭到破壞，使發酵面團有輕微塌陷[20]。

圖2 不同酵子面團的pH

圖3 不同酵子面團的可滴定酸度

圖4 不同酵子面團的面筋指數

2.5 不同酵子對饅頭比容和白度的影響

由圖5可知，3種酵子饅頭的比容依次為3#>2#>1#，由于3種酵子的發酵力不同，發酵力越高，發酵產生的CO2越多，面筋網絡得到伸展，面團內部結構蓬松，體積也越大。3種酵子饅頭的白度基本相同，由于饅頭的白度受其內部組織的影響，而內部組織與面團發酵有關，當饅頭上的孔洞太大或太小時，對光的吸收能力增大，饅頭白度下降[21-22]。3種饅頭的白度無顯著性差異，說明饅頭內部組織較好，孔洞大小均勻。

2.6 不同酵子對饅頭質構的影響

由表3可知，3#酵子饅頭的硬度、膠性和咀嚼性最小，其次是2#，1#酵子的最大。3種饅頭的質地性狀比較為3#<2#<1#，質地性狀與饅頭品質呈負相關，其值越大，饅頭品質相對越差，吃起來較硬且不清爽可口、黏牙[23]。3種酵子饅頭的彈性、凝聚性和回復性逐漸增加，壓縮張弛性依次為1#<2#<3#。壓縮張弛性與饅頭品質呈正相關，其值越大，饅頭越彈，咀嚼口感越軟[23]。3#酵子的黏著性顯著小于其他兩種酵子饅頭，黏著性小表示饅頭不黏牙。綜上，3#酵子的質地性狀、壓縮張弛性和黏著性都優于其他兩種酵子饅頭。

字母不同表示差異顯著(P<0.05)

表3 不同酵子對饅頭質構的影響?

? 字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

3 結論

通過對河南不同地區特色酵子的發酵特性及其對饅頭質構的研究發現，不同地區其酵種原料不同對酵子的質量有較大影響，其中來自新鄉的3#酵子的發酵力、淀粉酶活力及產酸量都明顯優于其他兩種酵子，其制作的饅頭具有較大的比容，質地性狀、壓縮張弛性和黏著性都優于其他兩種酵子饅頭。因此來自新鄉的3#酵子更具有應用于饅頭生產的潛力。后續將繼續對酵子中的菌群結構、風味物質及營養成分等進行分析。