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(duì)象，通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)對(duì)工藝參數(shù)優(yōu)化后的天然酵母液進(jìn)行發(fā)酵力的測(cè)定與對(duì)比，并分別使用優(yōu)化后的水果天然酵母液和傳統(tǒng)干酵母制作面包。結(jié)果表明，在天然酵母液培養(yǎng)原料為紅提，培養(yǎng)時(shí)間為5 d，培養(yǎng)溫度為30 ℃，料液比為4∶10時(shí)，其發(fā)酵力最高可達(dá)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(shí)在感官評(píng)價(jià)指標(biāo)上，紅提天然酵母面包均優(yōu)于普通干酵母面包，說明優(yōu)化后的水果天然酵母液可替代干酵母用于面包的發(fā)酵工藝中。

關(guān)鍵詞：天然酵母；水果；發(fā)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(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，人們的生活節(jié)奏不斷加快，對(duì)營養(yǎng)健康食品有了更高的需求[1]。天然酵母在發(fā)酵過程中的一些代謝產(chǎn)物，如醇類、酯類、醛類等物質(zhì)可以賦予天然酵母面包獨(dú)特的發(fā)酵風(fēng)味，并提升天然酵母面包的營養(yǎng)價(jià)值[2]。近年來，我國學(xué)者對(duì)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(yǎng)原料。研究種類相對(duì)單一化，對(duì)新鮮水果中天然酵母的研究仍有空缺，無法滿足目前市場(chǎng)所需。本文擬探究水果天然酵母的最佳工藝參數(shù)，解決水果天然酵母在面包發(fā)酵工藝中發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)、發(fā)酵力不穩(wěn)定等問題，同時(shí)也為水果天然酵母在國內(nèi)烘焙行業(yè)中的工業(yè)化應(yīng)用提供一定的試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)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(yè)股份有限公司；食用鹽，中鹽上海鹽業(yè)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(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。

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(yǎng)箱，柏堡食品器械有限公司；質(zhì)構(gòu)儀，英國MSM TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀。

1.2 試驗(yàn)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(yǎng)箱，在溫度28 ℃，濕度60%的條件下恒溫培養(yǎng)4 d。

1.2.2 二氧化碳失重法測(cè)定酵母液發(fā)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(yǎng)基，在特定的條件下經(jīng)過無氧發(fā)酵后，測(cè)定二氧化碳的產(chǎn)出量，以表征發(fā)酵力的強(qiáng)弱，二氧化碳的產(chǎn)出量越多，說明酵母菌的活性越高。準(zhǔn)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?jī)?nèi)，然后準(zhǔn)確移取50 mL培養(yǎng)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(fā)酵箱內(nèi)靜置發(fā)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(nèi)所失去二氧化碳的量。稱至二氧化碳失重量逐漸趨于穩(wěn)定即可，取二氧化碳失重量最大時(shí)段的總和表示二氧化碳失重量，對(duì)各組樣本進(jìn)行3次平行測(cè)定，取平均值表示結(jié)果。

1.2.3 天然酵母種的活化

根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得最佳工藝參數(shù)以1.2.1的步驟進(jìn)行天然酵母液的培養(yǎng)，將培養(yǎng)完成的天然酵母液過濾后，將標(biāo)準(zhǔn)粉與紅提天然酵母液以1∶1的比例混合，并放置在30 ℃的發(fā)酵箱中活化12 h。將酵母液與面粉混合的總體質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)粉以1∶1的比例再次混合均勻，放置在30 ℃的發(fā)酵箱內(nèi)再次活化12 h，待面團(tuán)體積增長(zhǎng)至原來的2～3倍時(shí)，扒開面團(tuán)，若內(nèi)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(jié)果稍作修改，以高筋面包粉的質(zhì)量作為基準(zhǔn)，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(xiàn)面筋薄膜，分割成100 g/個(gè)的面劑。放置在恒溫發(fā)酵箱內(nèi)醒發(fā)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(shí)驗(yàn)

1.3.1 不同水果對(duì)水果天然酵母液發(fā)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(yǎng)原料，在溫度為

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

1.3.2 不同培養(yǎng)溫度對(duì)水果天然酵母液發(fā)酵力的影響

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

1.3.3 不同培養(yǎng)時(shí)間對(duì)水果天然酵母液發(fā)酵力的影響

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

1.3.4 不同料液比對(duì)水果天然酵母液發(fā)酵力的影響

選取5個(gè)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(yǎng)原料，在溫度為28 ℃的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)4 d，每天取出密封罐換氣。使用二氧化碳失重法測(cè)定該水果天然酵母液的發(fā)酵力，確定培養(yǎng)天然酵母液的最佳料液比。

1.4 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)L9（43）正交實(shí)驗(yàn)（因素水平見表1）。

1.5 面包感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的測(cè)定

參考《面包質(zhì)量通則》（GB/T 20981—2021）進(jìn)行感官評(píng)分表設(shè)計(jì)，見表2。8名品評(píng)員對(duì)樣品面包的色澤、組織、結(jié)構(gòu)紋理、口感、風(fēng)味和余味6個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)測(cè)，并進(jìn)行3次平行打分。

1.6 面包質(zhì)構(gòu)測(cè)定

通過全質(zhì)構(gòu)儀對(duì)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(jìn)行測(cè)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(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定。具體參數(shù)：探頭P100（平底圓餅形探頭），操作模式設(shè)定為壓力測(cè)定，測(cè)定前的速度設(shè)置為2.0 mm·s-1，

測(cè)定中的速度設(shè)置為1.0 mm·s-1，測(cè)定后的速度設(shè)置為5.0 mm·s-1，形變量設(shè)置為60%，感應(yīng)力設(shè)置為

0.5 N，對(duì)質(zhì)構(gòu)儀指標(biāo)參數(shù)記錄并進(jìn)行分析。每組面包樣品進(jìn)行3次平行測(cè)定，以平均值表示最終結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水果對(duì)水果天然酵母液發(fā)酵力的影響

由圖1可知，不同水果作為天然酵母液的培養(yǎng)原料，其天然酵母液的發(fā)酵力存在較大差異。當(dāng)培養(yǎng)原料為紅提時(shí)，天然酵母液的發(fā)酵力最高。王鳳梅等[5]通過對(duì)葡萄天然酵母液中微生物菌群種類的研究發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)原料選擇葡萄時(shí)，天然酵母液中的微生物菌群具有復(fù)雜性和多樣性的特征。國外APLEVICZ等[6]把水果作為天然發(fā)酵原料，發(fā)現(xiàn)以葡萄作為培養(yǎng)原料的發(fā)酵液的發(fā)酵力與酵母活力都要優(yōu)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(yōu)質(zhì)的發(fā)酵原料，因此天然酵母液的培養(yǎng)原料選擇紅提較為適宜。

2.2 不同培養(yǎng)溫度對(duì)水果天然酵母液發(fā)酵力的影響

由圖2可知，水果天然酵母的發(fā)酵力隨著溫度的升高呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，在溫度為30 ℃時(shí)，天然酵母液的發(fā)酵力最高，說明天然酵母在適宜的溫度下更利于培養(yǎng)和生長(zhǎng)繁殖。陳維[7]和張莉莉等[8]研究發(fā)現(xiàn)25～30 ℃適宜酵母菌的生長(zhǎng)繁殖，當(dāng)酵母菌的培養(yǎng)溫度低于20 ℃時(shí)，酵母菌會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)遲緩、活性下降的現(xiàn)象，當(dāng)天然酵母培養(yǎng)溫度過高時(shí)，會(huì)對(duì)酵母菌的生長(zhǎng)繁殖產(chǎn)生抑制作用，使酵母菌的生長(zhǎng)繁殖速度快速降低。因此，天然酵母液的培養(yǎng)溫度選擇30 ℃較為適宜。

2.3 不同培養(yǎng)料液比對(duì)水果天然酵母液發(fā)酵力的影響

由圖3可知，天然酵母液的發(fā)酵力隨著料液比的增加呈現(xiàn)出先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì)，在料液比為4∶10時(shí)，天然酵母液的發(fā)酵力最高，說明適宜料液比有助于酵母菌的生長(zhǎng)與繁殖。隨著料液比的變化，培養(yǎng)液中的糖濃度也發(fā)生變化，適宜的糖濃度可以為酵母菌提供一定的養(yǎng)分，有助于酵母菌的生長(zhǎng)繁殖，當(dāng)培養(yǎng)液中料的比例偏低時(shí)，培養(yǎng)液中的糖濃度隨之降低，酵母菌的生長(zhǎng)繁殖缺少養(yǎng)分，不利于酵母菌的生長(zhǎng)繁殖。趙碩[9]研究發(fā)現(xiàn)糖濃度過高時(shí)，培養(yǎng)液中的滲透壓也隨之增高，酵母菌在過高的滲透壓下會(huì)出現(xiàn)脫水、萎縮的現(xiàn)象，不利于酵母菌的生長(zhǎng)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(yǎng)時(shí)間對(duì)水果天然酵母液發(fā)酵力的影響

由圖4可知，隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加，天然酵母液的發(fā)酵力呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。在培養(yǎng)時(shí)間為5 d時(shí)，天然酵母液的發(fā)酵力最高。可能是因?yàn)榻湍妇m應(yīng)了新環(huán)境后開始迅速大量生長(zhǎng)繁殖。但是隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加，酵母菌大量繁殖，發(fā)酵液中的氧氣與養(yǎng)分被大量消耗，酵母菌自身所產(chǎn)生的一些代謝物開始反向抑制酵母菌的生長(zhǎng)繁殖[10]。酵母菌的生長(zhǎng)繁殖得不到充足的養(yǎng)分供應(yīng)，加上自身代謝物的抑制作用，酵母菌開始出現(xiàn)衰亡現(xiàn)象。因此，天然酵母液的培養(yǎng)時(shí)間選擇為5 d較為適宜。

2.5 正交實(shí)驗(yàn)

如正交實(shí)驗(yàn)表（表3）所示，4個(gè)因素對(duì)水果天然酵母液的影響程度為D＞A＞C＞B，即培養(yǎng)原料對(duì)天然酵母的發(fā)酵力影響最大。天然酵母面包發(fā)酵液的最佳工藝參數(shù)組合為A3B2C2D2，即培養(yǎng)溫度30 ℃，培養(yǎng)時(shí)間為5 d，培養(yǎng)料液比為4∶10，培養(yǎng)原料為紅提，與單因素試驗(yàn)結(jié)果相吻合，在此工藝下所培養(yǎng)的天然酵母液的二氧化碳失重量可達(dá)0.073 5 g，大于正交試驗(yàn)中最高組合A3B1C2D2（0.072 2 g），與張莉莉等[8]所研究測(cè)得的結(jié)果較為接近。

2.6 天然酵母面包和普通干酵母面包感官評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比

根據(jù)圖5可知，天然酵母面包和普通干酵母面包的紋理結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和色澤組織上可以達(dá)到與普通干酵母相當(dāng)?shù)钠焚|(zhì)效果；紅提天然酵母面包在風(fēng)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(gè)項(xiàng)目表現(xiàn)更優(yōu)，本次感官評(píng)測(cè)結(jié)果符合天然酵母面包的品質(zhì)特點(diǎn)。

***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(píng)價(jià)得分

2.7 面包質(zhì)構(gòu)測(cè)定

普通干酵母面包與紅提天然酵母面包的全質(zhì)構(gòu)檢測(cè)結(jié)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(zhì)和口感的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)面包的整體品質(zhì)有很大影響，本次結(jié)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(zhì)地，提高面包的品質(zhì)。這主要是因?yàn)樘烊唤湍该姘诎l(fā)酵的過程中，發(fā)酵時(shí)間相比于普通干酵母更久，面團(tuán)中的淀粉組織充分吸水膨脹，從而使面包的內(nèi)部形成許多大小不一的不規(guī)則孔洞，明顯降低面包芯的硬度，提升面包的柔軟度。同時(shí)，胞外多糖這類天然酵母中乳酸菌的自身代謝產(chǎn)物，可以提升面團(tuán)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(fù)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(yuǎn)低于普通干酵母面包，咀嚼性也相應(yīng)降低。

3 結(jié)論

通過對(duì)水果天然酵母配方工藝的研究，得到天然酵母發(fā)酵液的最優(yōu)工藝參數(shù)：培養(yǎng)原料為紅提，培養(yǎng)時(shí)間為5 d，培養(yǎng)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(dá)

0.073 5 g，測(cè)定發(fā)現(xiàn)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(fù)性這兩個(gè)指標(biāo)上，天然酵母包可以達(dá)到與普通干酵母面包同樣的品質(zhì)。感官評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，天然酵母面包色澤組織得分為13.92分，紋理結(jié)構(gòu)得分為12.25分，口感得分為14.13分，風(fēng)味得分為14.88分，余味得分為13.38分。各指標(biāo)得分平均值均高于干酵母面包。通過本次實(shí)驗(yàn)獲得的優(yōu)化工藝參數(shù)可行，不僅提高了面包的口感，還能改善面包的質(zhì)地和風(fēng)味，可以用于烘焙面包的發(fā)酵工藝中。

圖6 普通干酵母面包與天然酵母面包質(zhì)構(gòu)測(cè)定

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