酵母種類對空心掛面品質的影響

張蘊華，汪 磊，陳 潔，張 毅

（河南工業大學糧油食品學院，河南鄭州 450001）

面條已有4000多年的歷史[1-2]。目前，面條的工業化生產逐漸趨于完善，掛面、方便面、鮮濕面是我國面條的主要品種，尤其掛面消費量最大。近年來，由于人們生活水平的不斷提高和生活節奏的加快，儲存時間長、食用方便的掛面越來越有市場。其中，空心掛面是以優質小麥為原料、歷史悠久的一種傳統掛面制品，其相較于普通掛面營養更加豐富、柔軟可口，是幼兒、老人、病人以及產婦喜愛的方便食品，深受國內外的喜愛，例如我國河北的宮面、河南的空心面和日本的手延素面。空心掛面的工業化生產大多使用傳統工藝，其制作過程包括十余道工序，工藝過程極其復雜，無法實現全自動化生產，因此其產能低、品控難點大。此外空心掛面的制作工藝中需要較多的食鹽，過多攝入對消費者身體健康不利。

因此，本文通過發酵方式研究制作一種兼具傳統空心掛面優點與簡單、安全可控的工藝過程的空心掛面。近些年，發酵食品市場迅速擴大，國內外已經有研究者通過將發酵劑加入面條中制作新型發酵面條[3-7]，但是直接使用發酵劑制作空心掛面的研究仍然較少。酵母是發酵背后的驅動力，除了發酵及改變食品口感外[8-9]，也是重要的微生物發酵劑和生物疏松劑[10-13]。酵母的種類不同，發酵能力不同進而直接影響著產品的品質，因此，本文研究不同產地酵母及添加量對空心掛面品質的影響，比較空心掛面的質構特性、蒸煮品質等變化，以期制作出一種工藝簡單、適宜工業化生產且品質較好的空心掛面，為空心掛面工業化生產提供理論依據，同時有助于推動我國空心掛面的工業化進程。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

國產酵母（A號）；進口酵母（B號、C號、D號）；食鹽 河南省衛群多品種鹽有限公司；高筋粉 鄭州金苑面業有限公司。

TA.XT.plus物性測試儀 Stable Micro System Ltd.UK；HWS-250恒溫恒濕培養箱 上海精宏實驗設備有限公司；RB120型電子天平（數顯千分尺）溫州韋度電子有限公司；SIGMA離心機 北京五洲東方科技發展有限公司；6JF-20萬能粉碎機 湖北省石前市第四機械廠；F3流變發酵儀 法國肖邦技術公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 空心掛面制備工藝 稱取100.00 g高筋粉，再分別稱取2.0%食鹽和一定量酵母（不同酵母添加量分別為高筋粉質量的0.0%（空白樣品）、0.8%、1.6%、2.4%、3.2%），溶于38.0%的蒸餾水中攪拌成面絮，熟化10 min后復合壓延兩次，將復合壓延后的面帶醒發10 min，之后壓成1.0 mm厚的面帶，切成3 mm寬、1 mm厚的面條。將樣品在溫度為38 ℃、濕度為90%的條件下發酵80 min后放入掛面機干燥。

1.2.2 膨脹指數測定 用數顯千分尺測量空白掛面厚度平均值De和空心掛面的厚度Dd，計算膨脹指數[14]。

1.2.3 蒸煮特性測定 依照LS/T 3212-2014[15]測定掛面最佳蒸煮時間、干物質吸水率。

1.2.4 流變發酵特性測定 將制備好的面團迅速置于發酵籃中,按照操作規程進行測定。測定條件：實驗溫度38 ℃，樣品重量315 g，樣品上砝碼質量為2 kg，標準活塞，測試周期2 h。

1.2.5 質構特性測定

1.2.5.1 TPA測試條件 參考劉書航等[16]方法并稍加修改。用P35探頭進行TPA測試，測試模式Compression，測前速度為1.00 mm/s，測試速度為0.80 mm/s，測后速度0.80 mm/s，壓縮程度75.00%，間隔時間2.00 s，觸發力5.0 g。

1.2.5.2 TDT測試條件 用P100探頭進行TDT測試，測定條件：測前、測中和測后速度均為1.00 mm/s，第一次壓縮，壓縮程度75%，停留時間為10 s；第二次壓縮程度90%（將面條壓至破損），觸發力負載5 g。

1.2.6 干掛面抗彎曲特性測定 參考劉書航等[16]方法并稍加修改。挑選外觀筆直、厚度均一的掛面截取長度為20 cm，用探頭A/SFR向下擠壓，直到掛面被折斷。每個樣品平行10次。設定參數：測定模式Compression，測前速度為0.5 mm/s，測定速度為1.00 mm/s，測后速度10.00 mm/s，應變距離30 mm。

1.2.7 掛面徑向指數測定 用軟尺測量未添加發酵劑的150根掛面周長的平均值Le和150根掛面的周長Ld，計算徑向指數[14]。

1.2.8 模糊感官評價 試驗采用模糊感官評價法，如表1所示，參照現有面條評價標準GB/T 35875-2018略作修改，選擇10名專業研究員（男女比例1:1）作為感官評價員，獨自完成對面條的感官評價。本次鑒評以空心掛面的色澤（U1）、表觀狀態（U2）、空心度（U3）、適口性（U4）、韌性（U5）、黏性（U6）、光滑性（U7）、食味（U8）為感官評價指標，因此得到空心掛面模糊感官分析的因素集U。評定集是被評對象所屬質量級別的集合。經評定小組討論確定空心掛面評價等級為優、良、差，對應分值為90、70、50，得到空心掛面的評語集X={X1，X2，X3}={優，良，差}。采用二元對比決定法對數據進行處理，每個指標得分與總分數的比值即為權重。權重結果顯示為K={0.09，0.14，0.14，0.15，0.13，0.12，0.09，0.14}。

1.3 數據處理

實驗均重復測定3次，結果用平均值±標準差表示。選用SPSS 16.0和origin 2018對數據進行處理和分析。

2 結果與分析

2.1 不同酵母添加量對空心掛面品質的影響

2.1.1 酵母對空心掛面膨脹指數的影響 如圖1所示，四種不同酵母添加量增加，掛面膨脹指數先增加后降低，當不同酵母添加量為1.6%時掛面的膨脹指數均達到最大值。酵母菌添加量0～2.4%范圍內時，同梯度下不同酵母所制掛面的膨脹指數以C酵母、B酵母、A酵母和D酵母的順序依次遞減；酵母菌添加量為1.6%時，面條發酵速度快，產氣量大，面條形成氣孔大，面筋網絡得到充分擴展，此時面筋網絡能夠平衡氣體膨脹產生的壓力[17]；酵母菌添加量2.4%～3.2%時早期發酵速度過快，產氣量過多，面筋網絡因擴展過度造成強度降低，弱化的面筋結構無法束縛酵母菌產生的二氧化碳。此外，由于面條內部的CO2濃度增加和面團內部溫度升高的共同作用[18-19]，酵母菌添加量的繼續增加會導致醒發的最后階段氣泡結構不穩定，導致掛面表面出現凹凸不均的竹節狀結構。

表1 空心掛面感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria of empty-inside noodles

圖1 酵母添加量對空心掛面膨脹指數的分析Fig.1 Analysis of yeast addition to expansion index of empty-inside noodles

2.1.2 酵母對空心掛面蒸煮特性影響 如圖2所示，隨著四種酵母添加量增加，最佳蒸煮時間和干物質吸水率先增大后減小。酵母菌添加量為0～1.6%時，掛面的最佳蒸煮時間和干物質吸水率均隨著酵母菌添加量增加顯著增大（P＜0.05）；酵母菌在掛面中大量生長繁殖，消耗營養物質的同時大量產氣，導致面筋網絡結構疏松、內部空隙增大，面條體積增大，為淀粉顆粒的膨脹提供了足夠的空間[20]，淀粉吸水膨脹后受到的阻力減小，因此掛面干物質吸水率增大。酵母菌添加量大于1.6%時，面條發酵過度，出現竹節狀結構，面條表面形成鼓包且出現部分漲破，掛面表面致密的結構被破壞，因此掛面最佳蒸煮時間減小。

結合不同酵母添加量對掛面膨脹指數及蒸煮特性的影響可知，四種酵母添加量均在1.6%時所制掛面品質最好。從而選擇空白掛面與四種酵母添加量為1.6%的空心掛面作為對比，研究不同酵母對空心掛面品質的影響。

圖2 酵母添加量對掛面蒸煮特性分析Fig.2 Analysis of cooking characteristics of empty-inside noodle with different yeast content

2.2 不同酵母對空心掛面品質的影響

2.2.1 不同酵母對面團流變發酵特性影響 如表2所示，不同發酵劑面團的發酵能力是有差異的，Hm是加壓下，面團最大膨脹高度，是對酵母產氣力和面團持氣力的綜合反映，與面制品的體積呈正相關[21]，Hm排序由高到低是B酵母、D酵母、C酵母、A酵母，且D酵母和C酵母無顯著差異（P＞0.05）；C酵母的H’m最大，其余酵母的H’m無顯著性差異（P＞0.05）；D酵母的T1最大，其余酵母的T1無顯著性差異（P＞0.05）；B酵母的Tx最大，其余酵母的Tx無顯著性差異（P＞0.05）；持氣率排序由高到低是D酵母、B酵母、C酵母、A酵母，且B酵母和C酵母無顯著差異（P＞0.05）；四種不同酵母的V無顯著性差異（P＞0.05）。由表2可知，A酵母雖然H’m較高，但是Hm最低，R最小；D酵母的H’m和Hm較高，但是T1最長。總體來說，B酵母和C酵母的產氣速度較快，產氣能力和面團持氣能力較好。

表2 不同酵母流變發酵特性分析Table 2 Analysis of rheological fermentation properties of commercial yeasts

2.2.2 不同酵母對空心掛面質構特性影響 如圖3所示，空心掛面黏性與硬度均顯著小于空白掛面（P＜0.05），B酵母所制空心掛面硬度顯著小于其他三種空心掛面，但不同酵母所制空心掛面黏性無顯著性差異。有學者研究發現面條品質與蛋白質量及含量呈正相關關系[22-24]，CO2氣體膨脹作用和發酵過程中大分子蛋白類物質被降解[25-27]，高分子量麥谷蛋白亞基在發酵過程中解聚引起了面筋蛋白的網狀結構的松散和弱化，從而導致面條變軟，有利于提高空心掛面軟滑、易咀嚼的口感，提升空心掛面的食用品質。

圖3 不同酵母對空心掛面質構特性的影響Fig.3 Effects of different yeasts on texture properties of empty-inside noodles

2.2.3 不同酵母對空心掛面抗彎曲特性影響 如圖4所示，空心掛面抗斷裂應力顯著大于空白掛面，其中B酵母和C酵母所制掛面抗斷裂應力無顯著性差異，A酵母和D酵母無顯著性差異。抗斷裂應力表示干掛面在彎曲時所承受的最大力，可能是酵母菌產氣導致掛面的橫截面積增大，相同壓力下承受的壓強減小，所以發酵后掛面的斷裂應力顯著（P＜0.05）增大。B酵母和C酵母斷裂應力最大，表明這兩種酵母提升了掛面抗彎曲特性，掛面不容易斷裂，使其運輸品質得到提高。

圖4 不同酵母對掛面抗彎曲特性分析Fig.4 Analysis of different yeasts on the flexural behavior of empty-inside noodles

2.2.4 不同酵母對空心掛面徑向指數影響 如圖5所示，掛面徑向指數由大到小依次為C酵母、B酵母、A酵母、D酵母所制空心掛面和空白掛面，B酵母、C酵母無顯著性差異（P＞0.05），與圖6所示截面狀態對比結果一致。結合2.2.1流變發酵特性數據可知，B酵母和C酵母的發酵能力較強，但是B酵母的面團膨脹高度較高，氣體釋放曲線最大高度較小，所制掛面的氣孔較為細密且不均勻，與圖6結果一致。結合質構特性數據可知：C酵母添加量1.6%所制掛面氣孔均勻、不易斷裂，整體品質較好。

2.2.5 模糊感官評價 本實驗評價對象集Y為空白掛面和四種不同酵母添加量為1.6%的空心掛面，共5組試驗對象，找10位專業品評人員，根據經驗及結果給出空心掛面的權重模糊子集X={X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8}的隸屬度，范圍在0～1之間，0表示不重要，1表示十分重要，數值保留兩位小數。由10位專業品評人員對5種掛面的8項指標進行逐一評價，將評價結果收集匯總后進行統計分析，統計結果如表3所示。

圖6 不同酵母所制掛面截面狀態對比展示Fig.6 Comparison of apparent states of empty-inside noodles by different yeast

表3 掛面感官評定票數分布Table 3 Vote distribution of sensory evaluation results of empty-inside noodles

對模糊感官評價結果進行歸一化處理，得到以下5組試驗的模糊關系矩陣。

由模糊關系原理得到每組樣品模糊綜合評價集，即Yi=K×Ri，根據1.2.8中感官評價等級優、良、差依次賦值為90、70、50分，將其分別與Y中相對應的分值相乘再進行加和，即可得出每種樣品的綜合感官評分，結果見表4。

表4 掛面感官評定票數分布Table 4 Vote distribution of sensory evaluation results of empty-inside noodles

表4可知，在模糊感官綜合評分中不同發酵劑所制掛面排名第一的樣品是4號樣品（C酵母）。C酵母所制掛面綜合評價最高，說明C酵母感官品質最佳。5號樣品（D酵母）綜合評分和排名二者均最低，感官品質最差。感官評價差距大的主要原因，可能是由于酵母種類間的差異性所造成的。結合質構特性與徑向指數結果，確定以C酵母添加量為1.6%時所制空心掛面口感軟滑、氣孔均勻、便于運輸，整體品質最好。

3 結論

本文通過研究四種不同酵母添加量對空心掛面膨脹指數及蒸煮特性的影響，發現隨著酵母添加量增加，掛面的膨脹指數、最佳蒸煮時間及干物質吸水率均先增大后減小，四種酵母均在添加量為1.6%時達到峰值。與空白組掛面相比，酵母添加量為1.6%時，空心掛面抗斷裂應力、徑向指數較大，硬度、粘性減小；B酵母與C酵母所制空心掛面徑向指數、抗斷裂應力較大，口感軟滑可口，C酵母所制掛面截面的氣孔大小更加均一。綜上所述，C酵母添加量為1.6%時的空心掛面綜合品質最好。