天然酵母面包發酵液的配方工藝優化

王宇晨 夏宇航 王可杉 胡雨卿 張亮子

摘 要：以水果天然酵母為研究對象，通過驗證實驗對工藝參數優化后的天然酵母液進行發酵力的測定與對比，并分別使用優化后的水果天然酵母液和傳統干酵母制作面包。結果表明，在天然酵母液培養原料為紅提，培養時間為5 d，培養溫度為30 ℃，料液比為4∶10時，其發酵力最高可達0.073 5 g，可以有效提升面包的比容和改善面包的硬度，同時在感官評價指標上，紅提天然酵母面包均優于普通干酵母面包，說明優化后的水果天然酵母液可替代干酵母用于面包的發酵工藝中。

關鍵詞：天然酵母；水果；發酵力；面包

Optimization of the Formulation Process of Natural Yeast Bread Fermentation Broth

WANG Yuchen1，2， XIA Yuhang1， WANG Keshan1， HU Yuqing1， ZHANG Liangzi1*

（1.College of Food Science and Technology， Wuhan Business University， Wuhan 430056， China; 2.School of Economics and Trade Services， Tianmen Vocational College， Tianmen 431700， China）

Abstract： Yeast of natural fruit was taken as the research object， the fermentation power of the natural yeast liquid optimized by the process parameters was determined and compared by the verification experiment， and the optimized fruit natural yeast solution and traditional dry yeast were used to make bread， respectively. The final results showed that when the natural yeast liquid culture raw material was grape， the culture time was 5 d， the culture temperature was 30 ℃， and the ratio of culture medium to material was 4∶10， the fermentation force was the best to reach 0.073 5 g. It can effectively improve the specific volume of bread and improve the hardness of bread， and the sensory evaluation index is better than that of ordinary dry yeast bread， indicating that the optimized fruit natural yeast solution can replace dry yeast for bread fermentation process.

Keywords： natural yeast; fruit; fermentation power; bread

隨著社會的發展與進步，人們的生活節奏不斷加快，對營養健康食品有了更高的需求[1]。天然酵母在發酵過程中的一些代謝產物，如醇類、酯類、醛類等物質可以賦予天然酵母面包獨特的發酵風味，并提升天然酵母面包的營養價值[2]。近年來，我國學者對天然酵母研究逐漸增多，但大多是以葡萄干為天然酵母培養原料。研究種類相對單一化，對新鮮水果中天然酵母的研究仍有空缺，無法滿足目前市場所需。本文擬探究水果天然酵母的最佳工藝參數，解決水果天然酵母在面包發酵工藝中發酵時間長、發酵力不穩定等問題，同時也為水果天然酵母在國內烘焙行業中的工業化應用提供一定的試驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

植物油，福臨門；面包粉，金像牌面包粉；白砂糖，廣州福正東海食品有限公司；普通面粉，陳克明面業股份有限公司；食用鹽，中鹽上海鹽業有限公司；干酵母，安琪酵母生物股份有限公司；蘋果、紅提、香梨、臍橙、白心火龍果，均采自于農貿市場。

烘焙烤箱，SAIN-MATE三麥烤箱；分析天平，佑科儀器有限公司；恒溫培養箱，柏堡食品器械有限公司；質構儀，英國MSM TA-XTPlus質構儀。

1.2 試驗方法

1.2.1 水果天然酵母的制備

挑選5種新鮮水果（蘋果、臍橙、白心火龍果、香梨、紅提）洗凈晾干，切成1 cm3的顆粒，與白砂糖、涼白開消毒殺菌后密封瓶口，放入恒溫培養箱，在溫度28 ℃，濕度60%的條件下恒溫培養4 d。

1.2.2 二氧化碳失重法測定酵母液發酵力

參考柴虹宇等[3]研究方法稍作修改，以一定的糖化液作為培養基，在特定的條件下經過無氧發酵后，測定二氧化碳的產出量，以表征發酵力的強弱，二氧化碳的產出量越多，說明酵母菌的活性越高。準確稱取面粉25 g、氯化鈉（NaCl）0.17 g、白砂糖

1 g放入三角錐形瓶內，然后準確移取50 mL培養完成的水果天然酵母液，搖晃混合均勻，制成面糊，用棉塞封住瓶口。使用分析天平將一系列裝有樣品的三角瓶稱重并記下初始重量，放入32 ℃的恒溫發酵箱內靜置發酵。每間隔30 min取出稱重一次，上一次的重量減去這一次重量的差即為30 min內所失去二氧化碳的量。稱至二氧化碳失重量逐漸趨于穩定即可，取二氧化碳失重量最大時段的總和表示二氧化碳失重量，對各組樣本進行3次平行測定，取平均值表示結果。

1.2.3 天然酵母種的活化

根據實驗所得最佳工藝參數以1.2.1的步驟進行天然酵母液的培養，將培養完成的天然酵母液過濾后，將標準粉與紅提天然酵母液以1∶1的比例混合，并放置在30 ℃的發酵箱中活化12 h。將酵母液與面粉混合的總體質量與標準粉以1∶1的比例再次混合均勻，放置在30 ℃的發酵箱內再次活化12 h，待面團體積增長至原來的2～3倍時，扒開面團，若內部呈多孔蜂窩狀組織即可放入冰箱冷藏備用[4]。

1.2.4 面包的制作

參考武云嬌等[1]的研究結果稍作修改，以高筋面包粉的質量作為基準，稱取食用鹽（1%）、綿白糖（20%）、純凈水（35%）、天然酵母種（60%）、雞蛋（5%）、黃油（2%）、酵母（0.5%），混合攪拌至出現面筋薄膜，分割成100 g/個的面劑。放置在恒溫發酵箱內醒發3 h至原體積的1.5～2倍大，180 ℃左右烘烤15～20 min后脫模。

1.3 單因素實驗

1.3.1 不同水果對水果天然酵母液發酵力的影響

選取5種不同的水果（蘋果、臍橙、白心火龍果、香梨、紅提）作為天然酵母液培養原料，在溫度為

28 ℃，水果與發酵液的比例為4∶10的條件下培養4 d，每天取出密封罐搖晃換氣。使用二氧化碳失重法測定該水果天然酵母液的發酵力，確定培養天然酵母液的最佳水果原料。

1.3.2 不同培養溫度對水果天然酵母液發酵力的影響

選取不同的培養溫度（24 ℃、26 ℃、28 ℃、30 ℃、32 ℃），以蘋果作為天然酵母液培養原料在料液比為4∶10的培養條件下培養4 d，每天取出密封罐換氣。二氧化碳失重法測定該水果天然酵母液的發酵力，確定培養天然酵母液的最佳溫度。

1.3.3 不同培養時間對水果天然酵母液發酵力的影響

選取不同的培養時間（3 d、4 d、5 d、6 d、7 d），以蘋果作為天然酵母液的培養原料，在溫度為28 ℃，料液比為4∶10的培養條件下培養，使用二氧化碳失重法測定該水果天然酵母液的發酵力，確定培養天然酵母液的最佳時間。

1.3.4 不同料液比對水果天然酵母液發酵力的影響

選取5個不同的料液比（2∶10、3∶10、4∶10、5∶10、6∶10），以蘋果作為天然酵母液培養原料，在溫度為28 ℃的培養條件下培養4 d，每天取出密封罐換氣。使用二氧化碳失重法測定該水果天然酵母液的發酵力，確定培養天然酵母液的最佳料液比。

1.4 正交實驗設計

根據單因素試驗結果，設計L9（43）正交實驗（因素水平見表1）。

1.5 面包感官評價指標的測定

參考《面包質量通則》（GB/T 20981—2021）進行感官評分表設計，見表2。8名品評員對樣品面包的色澤、組織、結構紋理、口感、風味和余味6個項目進行評測，并進行3次平行打分。

1.6 面包質構測定

通過全質構儀對紅提天然酵母面包與普通干酵母面包的硬度、彈性、咀嚼性進行測定。將冷卻至室溫的紅提天然酵母面包與普通干酵母面包用面包刀切成3片，挑取兩端的面包片取中間的面包芯進行質構測定。具體參數：探頭P100（平底圓餅形探頭），操作模式設定為壓力測定，測定前的速度設置為2.0 mm·s-1，

測定中的速度設置為1.0 mm·s-1，測定后的速度設置為5.0 mm·s-1，形變量設置為60%，感應力設置為

0.5 N，對質構儀指標參數記錄并進行分析。每組面包樣品進行3次平行測定，以平均值表示最終結果。

2 結果與分析

2.1 不同水果對水果天然酵母液發酵力的影響

由圖1可知，不同水果作為天然酵母液的培養原料，其天然酵母液的發酵力存在較大差異。當培養原料為紅提時，天然酵母液的發酵力最高。王鳳梅等[5]通過對葡萄天然酵母液中微生物菌群種類的研究發現，在培養原料選擇葡萄時，天然酵母液中的微生物菌群具有復雜性和多樣性的特征。國外APLEVICZ等[6]把水果作為天然發酵原料，發現以葡萄作為培養原料的發酵液的發酵力與酵母活力都要優于甘蔗與蘋果兩種原料。綜上所述，葡萄科屬類的作物是較為優質的發酵原料，因此天然酵母液的培養原料選擇紅提較為適宜。

2.2 不同培養溫度對水果天然酵母液發酵力的影響

由圖2可知，水果天然酵母的發酵力隨著溫度的升高呈現出先升高后降低的趨勢，在溫度為30 ℃時，天然酵母液的發酵力最高，說明天然酵母在適宜的溫度下更利于培養和生長繁殖。陳維[7]和張莉莉等[8]研究發現25～30 ℃適宜酵母菌的生長繁殖，當酵母菌的培養溫度低于20 ℃時，酵母菌會出現生長遲緩、活性下降的現象，當天然酵母培養溫度過高時，會對酵母菌的生長繁殖產生抑制作用，使酵母菌的生長繁殖速度快速降低。因此，天然酵母液的培養溫度選擇30 ℃較為適宜。

2.3 不同培養料液比對水果天然酵母液發酵力的影響

由圖3可知，天然酵母液的發酵力隨著料液比的增加呈現出先增長后下降的趨勢，在料液比為4∶10時，天然酵母液的發酵力最高，說明適宜料液比有助于酵母菌的生長與繁殖。隨著料液比的變化，培養液中的糖濃度也發生變化，適宜的糖濃度可以為酵母菌提供一定的養分，有助于酵母菌的生長繁殖，當培養液中料的比例偏低時，培養液中的糖濃度隨之降低，酵母菌的生長繁殖缺少養分，不利于酵母菌的生長繁殖。趙碩[9]研究發現糖濃度過高時，培養液中的滲透壓也隨之增高，酵母菌在過高的滲透壓下會出現脫水、萎縮的現象，不利于酵母菌的生長繁殖。天然酵母液的料液比選擇為4∶10較為適宜。

2.4 不同培養時間對水果天然酵母液發酵力的影響

由圖4可知，隨著培養時間的增加，天然酵母液的發酵力呈現先升高后降低的趨勢。在培養時間為5 d時，天然酵母液的發酵力最高。可能是因為酵母菌適應了新環境后開始迅速大量生長繁殖。但是隨著培養時間的增加，酵母菌大量繁殖，發酵液中的氧氣與養分被大量消耗，酵母菌自身所產生的一些代謝物開始反向抑制酵母菌的生長繁殖[10]。酵母菌的生長繁殖得不到充足的養分供應，加上自身代謝物的抑制作用，酵母菌開始出現衰亡現象。因此，天然酵母液的培養時間選擇為5 d較為適宜。

2.5 正交實驗

如正交實驗表（表3）所示，4個因素對水果天然酵母液的影響程度為D＞A＞C＞B，即培養原料對天然酵母的發酵力影響最大。天然酵母面包發酵液的最佳工藝參數組合為A3B2C2D2，即培養溫度30 ℃，培養時間為5 d，培養料液比為4∶10，培養原料為紅提，與單因素試驗結果相吻合，在此工藝下所培養的天然酵母液的二氧化碳失重量可達0.073 5 g，大于正交試驗中最高組合A3B1C2D2（0.072 2 g），與張莉莉等[8]所研究測得的結果較為接近。

2.6 天然酵母面包和普通干酵母面包感官評價結果對比

根據圖5可知，天然酵母面包和普通干酵母面包的紋理結構和色澤組織不存在顯著差異，說明本次紅提天然酵母面包在紋理結構和色澤組織上可以達到與普通干酵母相當的品質效果；紅提天然酵母面包在風味、口感和余味的得分平均值上都高于普通干酵母面包，說明紅提天然酵母面包在這3個項目表現更優，本次感官評測結果符合天然酵母面包的品質特點。

***指在0.001水平上存在顯著差異。

圖5 天然酵母面包和普通干酵母面包感官評價得分

2.7 面包質構測定

普通干酵母面包與紅提天然酵母面包的全質構檢測結果如圖6所示。天然酵母面包在硬度上低于普通干酵母面包。硬度是面包品質和口感的主要評價指標，對面包的整體品質有很大影響，本次結果說明紅提天然酵母可以有效降低面包的硬度，改善面包的質地，提高面包的品質。這主要是因為天然酵母面包在發酵的過程中，發酵時間相比于普通干酵母更久，面團中的淀粉組織充分吸水膨脹，從而使面包的內部形成許多大小不一的不規則孔洞，明顯降低面包芯的硬度，提升面包的柔軟度。同時，胞外多糖這類天然酵母中乳酸菌的自身代謝產物，可以提升面團的黏性和彈性，使面包體積更加膨脹，降低面包的硬度。兩組面包在彈性、凝聚力和回復力上幾乎沒有差異，但是天然酵母面包在咀嚼性上要低于普通干酵母面包，可能是受硬度影響。天然酵母面包硬度遠低于普通干酵母面包，咀嚼性也相應降低。

3 結論

通過對水果天然酵母配方工藝的研究，得到天然酵母發酵液的最優工藝參數：培養原料為紅提，培養時間為5 d，培養溫度為30 ℃，料液比4∶10，在此條件下天然酵母液二氧化碳失重量可達

0.073 5 g，測定發現普通干酵母和天然酵母面包硬度分別為2 434.2、878.4，后者更加松軟，在彈性和回復性這兩個指標上，天然酵母包可以達到與普通干酵母面包同樣的品質。感官評價實驗結果中，天然酵母面包色澤組織得分為13.92分，紋理結構得分為12.25分，口感得分為14.13分，風味得分為14.88分，余味得分為13.38分。各指標得分平均值均高于干酵母面包。通過本次實驗獲得的優化工藝參數可行，不僅提高了面包的口感，還能改善面包的質地和風味，可以用于烘焙面包的發酵工藝中。

圖6 普通干酵母面包與天然酵母面包質構測定

參考文獻

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