雞油菌多糖對(duì)馬鈴薯面包面團(tuán)生化特征的影響

王雪波

西昌學(xué)院農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院，四川省馬鈴薯工程技術(shù)中心（西昌 615013）

雞油菌是真菌門喇叭科植物屬真菌雞油菌的子實(shí)體，是世界上出名的食用菌之一[1-2]。雞油菌含有多種蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪、碳水化合物、維生素、胡蘿卜素、粗纖維，以及鈣、鐵、磷等多種礦物質(zhì)元素[3-4]。雞油菌性溫味甘，有清目利肺、益腸健胃、提神補(bǔ)氣的功效[5-6]。據(jù)國外臨床驗(yàn)證，雞油菌還具有一定的抗癌活性，對(duì)癌細(xì)胞的增長和擴(kuò)散有一定的抑制作用[7-8]。

面包是烘焙食品中歷史最悠久、消費(fèi)量最多、品種繁多的一大類食品[9]。馬鈴薯面包是在傳統(tǒng)小麥發(fā)酵面包的配方中添加一部分馬鈴薯粉為原材料，后經(jīng)發(fā)酵烘焙的一種新式風(fēng)味面包[10]。馬鈴薯作為新興主食之一，憑借著獨(dú)特的風(fēng)味和與面包良好的兼容性在風(fēng)味面包類別中脫穎而出，成為風(fēng)味面包的代表口味之一[11-12]。

研究雞油菌多糖作為添加劑對(duì)馬鈴薯面包面團(tuán)的生化特征影響，進(jìn)而影響面團(tuán)品質(zhì)、面包品質(zhì)，得出最適合添加在馬鈴薯面包配方中的雞油菌多糖提取液的濃度[13]。

1 材料與方法

1.1 原料與設(shè)備

干雞油菌、高筋面粉、馬鈴薯粉、雀巢奶粉、面包改良劑、活性干酵母、食鹽、白砂糖、雞蛋、黃油（均為市售）；無水乙醇、乙醚、丙酮鹽酸、乙醇、三氯甲烷、碘化鉀、可溶性淀粉、溴水、無水硫酸鈉、硫代硫酸鈉、溴酸鉀、溴化鉀（均為分析純）。

HW-SY21-K電熱恒溫水浴鍋；H2K-FA210電子天平；TGL-18LM-W型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)；DGF-4A型立式電熱鼓風(fēng)干燥機(jī)；傾斜式高速萬能粉碎機(jī)；恒溫發(fā)酵箱；高壓蒸汽滅菌鍋；科迪達(dá)Ct-6024A高精度pH計(jì)；電熱恒溫干燥箱；質(zhì)構(gòu)儀。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 雞油菌多糖提取工藝流程及操作要點(diǎn)

干燥雞油菌→粉碎，得粉末→熱水浸取，粉水比1∶20（g/mL），85 ℃水浴加熱2 h→混合液→過濾→濾液→于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮→濃縮液→乙醇沉淀，4倍95%乙醇溶解，于4 ℃過夜→混合液→離心→沉淀物→干燥→粗多糖

粉碎：加入適量干燥雞油菌，粉碎3～5 min，倒出粉末，清理粉碎機(jī)粉碎槽。

熱水浸取：將粉末與水按照1∶20（g/mL）混合，水浴加熱至85 ℃，保持2 h。

過濾：將浸出液使用紗布過濾，除去大顆粒雜質(zhì)，再使用濾紙精細(xì)過濾得到濾液。濃縮：使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行減壓濃縮得到濃縮液。乙醇沉淀：在濃縮液中加入4倍體積的95%乙醇，攪拌3 min，置于4 ℃冰箱中12 h。

離心：將溶液加入離心機(jī)中離心，除去上清液的乙醇，回收沉淀用少量蒸餾水混合。

干燥：將得到的粗多糖置于干燥機(jī)中干燥并稱其質(zhì)量。

配制多糖提取液：按照試驗(yàn)要求分別配制0，10%，20%和30%粗多糖溶液，備用。

1.2.2 馬鈴薯面包面團(tuán)的制作

面團(tuán)配方：面粉25 g、馬鈴薯粉8 g、水12 g、活性干酵母0.25 g、食鹽0.5 g、油脂0.5 g、白砂糖3 g、面包改良劑0.15 g、雞蛋液5 g、雞油菌粗多糖添加液（樣品a，樣品b，樣品c和樣品d，0，10%，20%和30%）2 mL。

1.2.3 酵母菌數(shù)量的變化

微生物試驗(yàn)器材滅菌：將配制好的馬鈴薯葡萄糖瓊脂、試管、吸管、平皿、錐形瓶、量筒、量杯、玻璃棒在高壓蒸汽滅菌鍋中滅菌（條件為121 ℃30 min）。

操作流程：詳細(xì)操作見GB 4789.15—2016，重復(fù)操作剩下樣品的酵母菌計(jì)數(shù)過程。

1.2.4 pH的變化

詳細(xì)操作步驟見設(shè)備操作說明書。使用全自動(dòng)pH計(jì)對(duì)每一個(gè)樣品進(jìn)行測定并記錄數(shù)據(jù)。

1.2.5 總可滴定酸（TTA）的測定

稱取10 g樣品于錐形瓶中，加入90 mL蒸餾水，攪拌10 min，靜置5 min。使用酸堿中和滴定法，用0.1 mol/L的NaOH滴定至pH 8.6，消耗的NaOH體積就是TTA。

1.2.6 游離酚的釋放量

詳細(xì)操作步驟見GB 31604.46—2016，每個(gè)樣品重復(fù)以上操作，計(jì)算樣品中游離酚的釋放量。

試樣中的游離酚的含量按式（1）計(jì)算。

式中：X為試樣中游離酚的含量，g/100 g；0.015 68為與1.0 mL硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液相當(dāng)苯酚的質(zhì)量，g/mol；V1為試劑空白滴定消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V2為滴定試樣消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；C為硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際濃度，mol/L；m為試樣質(zhì)量，g；100為換算系數(shù)。結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。

1.2.7 面團(tuán)含水率的變化

詳細(xì)操作步驟見GB 5009.3—2016，每個(gè)樣品重復(fù)以上操作，計(jì)算試樣中含水率。

1.2.8 面包的感官評(píng)價(jià)

按試驗(yàn)配方制作面團(tuán)，醒發(fā)，烘焙，制成品鑒樣本。請(qǐng)10人（5男5女）組成評(píng)分小組，在室溫下評(píng)價(jià)，取其平均值。對(duì)面包的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 感觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 面團(tuán)發(fā)酵過程中酵母菌生長曲線

面團(tuán)在發(fā)酵過程中，前15～30 min各個(gè)樣品中的酵母菌緩慢增加，這與樣品中初始酵母菌數(shù)量不多有關(guān)。在進(jìn)行一段時(shí)間的增殖后，各個(gè)樣品中的酵母菌在30～120 min內(nèi)分別進(jìn)入高速增殖期并達(dá)到樣品資源下酵母菌數(shù)量最大值。酵母菌在發(fā)酵過程中可進(jìn)行酒精發(fā)酵，各種代謝產(chǎn)物（二氧化碳、酒精、酯類、醛類等）與面團(tuán)中其他微生物的生理活動(dòng)混合產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)，同時(shí)改變面團(tuán)環(huán)境，導(dǎo)致酵母菌生長受到抑制到達(dá)最大值。由圖1可知，添加雞油菌多糖的面團(tuán)在發(fā)酵過程中均比未添加雞油菌多糖的面團(tuán)率先達(dá)到酵母菌數(shù)量最大值，其中樣品b和樣品c的酵母菌數(shù)量最大值大于樣品a，樣品d的酵母菌數(shù)量最大值小于樣品a。提取液中的糖類物質(zhì)的增加，使面團(tuán)中的各類微生物加速生長，酵母菌數(shù)量增長尤其明顯，當(dāng)面團(tuán)中的環(huán)境和其他微生物對(duì)酵母菌形成抑制生長作用時(shí)，酵母菌的數(shù)量增長到另一個(gè)最大值，提取液d由于濃度過高，對(duì)面團(tuán)中的其他微生物增長作用更為明顯，使面團(tuán)環(huán)境快速變化，提前抑制酵母菌數(shù)量增長。酵母菌的數(shù)量變化與面團(tuán)的發(fā)酵時(shí)間相關(guān)，折線圖表明，當(dāng)提取液濃度為20%時(shí)，面團(tuán)最先發(fā)酵完成。

2.2 面團(tuán)發(fā)酵過程中pH的變化

面團(tuán)發(fā)酵過程中，微生物的生長是降低面團(tuán)pH的重要因素。面團(tuán)中的主要微生物為酵母菌，乳酸菌以及醋酸菌等菌種。隨著面團(tuán)發(fā)酵的進(jìn)行，酵母菌有氧呼吸參產(chǎn)生的二氧化碳融入水產(chǎn)生碳酸，無氧呼吸產(chǎn)生乙酸，乳酸菌和醋酸菌產(chǎn)生乳酸和醋酸，將面團(tuán)pH持續(xù)降低。折線圖表明樣品a，樣品b和樣品d的pH持續(xù)降低，樣品c 100 min后的pH降低趨勢趨于平緩，樣品b的pH變化最快，由2.1可知，樣品b和樣品c的雞油菌多糖的添加濃度對(duì)酵母菌生長均有促進(jìn)作用，結(jié)合pH變化圖可知，樣品c的雞油菌添加濃度同樣對(duì)面團(tuán)中其他菌種有促進(jìn)作用，且在100 min后形成了菌種的互相抑制，導(dǎo)致面團(tuán)的pH變化緩慢。由圖2可知，當(dāng)提取液濃度為10%時(shí)，面團(tuán)的pH變化最快，產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)最多。

圖1 酵母菌數(shù)量變化圖

圖2 pH變化圖

2.3 面團(tuán)發(fā)酵過程中TTA的含量變化

在面團(tuán)的發(fā)酵過程中，面團(tuán)中的TTA隨著發(fā)酵時(shí)間的延長而增加。由于不同濃度的雞油菌多糖添加液對(duì)酵母菌的促進(jìn)作用不同，導(dǎo)致在不同發(fā)酵時(shí)間樣品中的TTA含量不同，由圖3可以看出，樣品c的TTA含量增加最快而沒有添加雞油菌多糖的樣品a中的TTA含量增加最慢。酵母菌生長的代謝產(chǎn)物促進(jìn)面團(tuán)中其他微生物成長，而其他微生物產(chǎn)生的酸性代謝物為酵母菌改善生存環(huán)境，并提升面團(tuán)中的TTA總量的增長。由折線圖可以看出，雞油菌多糖提取液濃度為20%的時(shí)候，對(duì)面團(tuán)發(fā)酵過程中TTA增加速度最明顯。

2.4 面團(tuán)發(fā)酵過程中游離酚的變化量

由之前的結(jié)果可知，發(fā)酵過程就是面團(tuán)中微生物的生理代謝過程，面團(tuán)中的游離酚釋放量與面團(tuán)中的纖維素酶的降解作用有關(guān)。表2結(jié)果顯示，雞油菌多糖提取液對(duì)面團(tuán)中游離酚的釋放量有效果。查閱資料得知纖維素酶的最適pH為7.5，結(jié)合面團(tuán)發(fā)酵過程中pH變化圖可知，提取液濃度為20%時(shí)，面團(tuán)中的微生物生長進(jìn)入相互抑制階段，樣品c的pH相較于樣品a，樣品b和樣品d更適合纖維素酶的降解。

圖3 TTA含量變化圖

表2 游離酚釋放量變化表

2.5 添加雞油菌多糖面團(tuán)發(fā)酵后含水率的變化

面團(tuán)中的含水率由多種因素影響，包括面團(tuán)配方中的水含量、發(fā)酵環(huán)境、面團(tuán)內(nèi)微生物的生理活動(dòng)。面團(tuán)配方的水含量，發(fā)酵環(huán)境以及發(fā)酵時(shí)間均為固定，不會(huì)對(duì)面團(tuán)的含水率造成影響。面團(tuán)中的微生物活動(dòng)是造成發(fā)酵面團(tuán)含水率不同的主要因素。由2.1可知，雞油菌多糖提取液對(duì)微生物活動(dòng)均有促進(jìn)作用，尤其是當(dāng)雞油菌多糖提取液20%時(shí)微生物活動(dòng)最活躍。由圖4可知，雞油菌多糖添加液為0和30%時(shí)對(duì)面團(tuán)含水率影響不大，添加液濃度20%時(shí)面團(tuán)含水率達(dá)到最大值，參考資料得知發(fā)酵面團(tuán)含水率達(dá)到32%為最佳。樣品c的含水率為34%，樣品b的含水率為31.5%，當(dāng)面團(tuán)含水率過高時(shí)，面團(tuán)更容易發(fā)生形變。樣品b的含水率接近32%，更適合作為此試驗(yàn)的最佳添加濃度。

2.6 面團(tuán)品質(zhì)分析

2.6.1 面團(tuán)成型時(shí)間

由圖5可知，添加了雞油菌多糖提取液的樣品均比未添加雞油菌多糖提取液的樣品發(fā)酵更快，其中添加提取液20%的樣品發(fā)酵時(shí)間最短，比未添加提取液的樣品提前30 min。面團(tuán)的發(fā)酵過程是面團(tuán)中的微生物活動(dòng)的結(jié)果，由之前對(duì)面團(tuán)中酵母菌計(jì)數(shù)結(jié)果可知，雞油菌多糖提取液促進(jìn)酵母菌數(shù)量增長，進(jìn)而加速面團(tuán)發(fā)酵過程。

圖4 發(fā)酵面團(tuán)含水率

圖5 面團(tuán)成型時(shí)間

2.6.2 面團(tuán)中風(fēng)味物質(zhì)的變化

面團(tuán)中的風(fēng)味物質(zhì)為微生物菌落代謝作用產(chǎn)物，微生物代謝作用受面團(tuán)中pH和TTA總量影響。由圖2可知，樣品a，樣品b和樣品d的pH處于在不斷降低過程，樣品c的pH在100 min后降低趨勢變平緩。由圖3可知，面團(tuán)在發(fā)酵后期的TTA變化趨于平緩，說明面團(tuán)發(fā)酵后期pH變化是由面團(tuán)中風(fēng)味物質(zhì)累計(jì)造成的結(jié)果。pH變化最快的為樣品b，產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)最多。

2.6.3 面團(tuán)中膳食纖維的變化

膳食纖維在發(fā)酵過程中可以抑制腐敗菌，減少致癌物質(zhì)產(chǎn)生。在纖維素酶的作用下，為酵母菌等益生菌提供生長所需的碳源。查閱資料得知，面團(tuán)發(fā)酵過程中的游離酚釋放量變化是由面團(tuán)中的纖維素酶引起的，因此以游離酚釋放量的變化來代替分析面團(tuán)中膳食纖維的分解量。游離酚釋放量越高，纖維素酶的活性越低，分解的膳食纖維越少。由圖6可知，在添加了雞油菌多糖添加液后，在不同的發(fā)酵時(shí)間段，面團(tuán)中的游離酚釋放量較不添加雞油菌多糖添加液均有減少，在發(fā)酵2 h階段，樣品c的游離酚釋放量最少，同理的樣品c中的膳食纖維含量最少，即分解使用量最大。

圖6 膳食纖維變化圖

2.6.4 發(fā)酵面團(tuán)的含水率對(duì)面包品質(zhì)的影響

查閱資料可知，面團(tuán)中的含水率對(duì)面包的物理結(jié)構(gòu)影響較大。使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)面包樣品進(jìn)行測定，結(jié)果如表3所示，面包樣品在硬度、黏性以及脆度方面有較大區(qū)別。含水率最高的樣品c在硬度和脆度方面高于其他樣品，結(jié)合面包的感官評(píng)分可知，硬度和脆度過高影響面包的口感以及評(píng)分，相較于樣品c和樣品d，樣品b的咀嚼性更高，在感官評(píng)價(jià)方面占優(yōu)。

表3 面包質(zhì)構(gòu)分析數(shù)據(jù)表

2.7 面包的感官評(píng)價(jià)

發(fā)酵面團(tuán)樣品在相同烘焙條件下烤制感觀評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。結(jié)果顯示，樣品a，樣品b，樣品c和樣品d四組面包在感官評(píng)分上并無明顯影響。

表4 面包感官評(píng)價(jià)得分表 分

3 結(jié)論

通過對(duì)發(fā)酵面團(tuán)中各項(xiàng)生化指標(biāo)的檢測分析，雞油菌提取液在一定濃度內(nèi)會(huì)加快酵母菌增長速度，縮短發(fā)酵時(shí)間；面團(tuán)中微生物活動(dòng)使pH和TTA總量發(fā)生變化，風(fēng)味物質(zhì)加速累積，提升面團(tuán)風(fēng)味品質(zhì)；pH的變化抑制纖維素酶活性，使游離酚釋放速度變緩，面團(tuán)中的膳食纖維比重增加；微生物活動(dòng)產(chǎn)生的水讓面團(tuán)的含水率增加，改變面團(tuán)品質(zhì)；結(jié)合面包的質(zhì)構(gòu)檢測和感官評(píng)分得出，雞油菌多糖添加液的適宜濃度為20%。