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(1.北京工商大學,食品質量與安全北京實驗室,北京 100048; 2.北京工商大學,北京市食品添加劑工程技術研究中心,北京 100048; 3.安琪酵母股份有效公司，湖北宜昌 443003)

八種不同酵母發(fā)酵對饅頭品質的影響

師雨夢1,2,滕超1,2,*,湯回花1,2,何天盈1,匡金寶3,楊文靜3

(1.北京工商大學,食品質量與安全北京實驗室,北京 100048; 2.北京工商大學,北京市食品添加劑工程技術研究中心,北京 100048; 3.安琪酵母股份有效公司，湖北宜昌 443003)

本研究對八種商用酵母制作的饅頭品質進行研究,采用SMPE與GC-MS聯(lián)用技術檢測饅頭中揮發(fā)性成分的種類與含量,成立感官評價小組對各樣品進行評分。檢測結果顯示:酵母種類對饅頭品質有顯著影響,且各樣品中均存在其特有揮發(fā)性成分;揮發(fā)性物質種類與感官評價得分有一定相關性,在饅頭感官評價中,干酵母的表現(xiàn)要優(yōu)于鮮酵母。Y-5樣品中檢測到16種揮發(fā)性物質,其感官評價得分也最高,為82.03分;Y-3樣品中揮發(fā)性成分含量最多,高達137.43 μg/g;揮發(fā)性成分種類最少的為X-2樣品,僅有8種物質,含量為9.08 μg/g;感官評價得分最低的為Y-1樣品,僅為76.67分。結論：明確了酵母對饅頭風味的影響，為饅頭工業(yè)化生產提供理論依據(jù)。

饅頭,揮發(fā)性風味物質,酵母,感官評價

饅頭是我國重要的傳統(tǒng)主食,松軟可口,風味獨特,具有“東方美食”的贊譽,又被稱為“蒸制面包”(Steamed Bread)[1-2]。我國面制品總市場中,饅頭占據(jù)了30%以上的份額[3-4];作為發(fā)酵食品,饅頭發(fā)酵劑對其品質具有極大影響;商業(yè)酵母發(fā)酵力強,使得饅頭制作過程更為快捷,同時為饅頭帶來獨特的風味,因此廣受消費者青睞。

市場中商業(yè)酵母品牌多樣、種類繁雜,包括鮮酵母、半干酵母、干酵母等。其中,鮮酵母是將酵母菌種進行發(fā)酵、洗滌、過濾后得到的;而干酵母和半干酵母則是在鮮酵母的基礎上,加入一定量的乳化劑再進行干燥所得。不同酵母的產氣能力、發(fā)酵產物均有差異,近年來多位學者針對干酵母及傳統(tǒng)發(fā)酵劑對饅頭中揮發(fā)性成分影響進行研究[5-9],發(fā)現(xiàn)發(fā)酵劑的種類選擇對于饅頭中揮發(fā)性成分具有顯著影響,蘇東民等[9]針對四種不同的商業(yè)干酵母制作的饅頭進行風味分析,但關于鮮酵母、半干酵母對饅頭品質的影響的研究還未見報道;所以,將多種商用酵母對饅頭品質的影響進行橫向對比就極為重要。因此,本文選擇八種商用酵母進行實驗,采取固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME)[10]的前處理方法來萃取饅頭樣品中的揮發(fā)性物質,再利用氣相色譜-質譜聯(lián)用法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)來檢測萃取到的物質,在NIST.14庫中進行檢索、匯總與分析,同時成立感官評價小組進行感官評分,綜合考察饅頭品質情況,繼而為饅頭工業(yè)化提供理論基礎與參考依據(jù)。

表1 酵母編號，添加量及醒發(fā)時間總表Table 1 The numeration,addition amount and proof time of yeast

表2 饅頭樣品感官評價評分細則Table 2 Details of the sensory evaluation of steamed bread samples

注：延展率得分根據(jù)其寬/高計算值所在區(qū)間來判定,如延展率在1.16～1.20范圍內,則得分為1;其他各項得分則依據(jù)評分人員按照各項要求對饅頭進行打分。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

五得利五星特精面粉 五得利面粉集團有限公司;酵母 八種酵母,包括一種半干酵母、兩種鮮酵母、五種干酵母,均購自市場。

Sartorius BSA 124S-CW電子天平 賽多利斯科學儀器有限公司;SZM-60攪拌機(和面機) 廣東旭眾食品機械有限公司;歐美佳CV醒發(fā)箱 湖北歐美家食品機械有限公司;固相微萃取頂空瓶(40 mL) 美國QEC公司;7890A 氣相色譜 美國Agilent公司;7000B三重四級桿質譜 美國Agilent公司;Sniffer 9000 嗅聞儀 瑞士Brechbuhler公司;固相微萃取(SPME) 美國Supelco公司。

1.2實驗方法

1.2.1 饅頭蒸制方法 取300 g面粉,38 ℃溫水150 mL,適量酵母;將酵母置于總添加量50%的水中活化5 min;將酵母活化液、剩余溫水與面粉倒入和面機,和面10 min形成光滑面團;稱重量為100 g左右的面團,力道適中揉制80下,搓20下,形成半圓形饅頭坯,在38 ℃、相對濕度75%的醒發(fā)箱內醒發(fā)一定時間;之后進行饅頭蒸制,即沸水鍋中汽蒸25 min,停止蒸制后悶5 min,再取出饅頭,晾涼20 min,實驗前，迅速準確取饅頭芯進行風味物質分析及感官評價。

不同酵母發(fā)酵能力不同,因此選擇其建議添加量中值進行實驗,根據(jù)面團發(fā)酵情況確定其最適醒發(fā)時間,詳情見表1。

1.2.2 頂空-固相微萃取操作方法 將水浴鍋溫度調至60 ℃?zhèn)溆?取晾涼后的饅頭芯2 g于40 mL頂空瓶中,加入1 μL濃度為0.816 μg/μL內標2-甲基-3-庚酮后密封,將其放置于60 ℃的恒溫水浴鍋內,平衡20 min;平衡結束后,再將SPME進樣針插進樣品瓶,小心推出纖維萃取頭,吸附40 min后,將纖維頭縮回,小心拔出[11-12]。待氣相色譜儀顯示“ready”后,將SPME進樣針小心快速的插入進樣口,再次推出萃取頭,進行5 min解析,再縮回纖維頭并拔出。

1.2.3 氣相色譜-質譜聯(lián)用檢測條件 色譜條件:極性毛細管柱DB-WAX;固定相為聚乙二醇;載氣為高純氦氣,流速1.0 mL/min;進樣口溫度230 ℃;不分流模式;初始爐溫40 ℃,保持2 min,以2 ℃/min升到50 ℃,再以5 ℃/min升到110 ℃,再以3 ℃/min升到230 ℃,保持4 min。

質譜條件:電子電離(electron ionization,EI)源,電子能量70 eV;離子源溫度200 ℃;接口溫度280 ℃,質量掃描范圍29～800 u;標準調諧,全掃描模式進行數(shù)據(jù)采集;無溶劑延遲。

1.2.4 饅頭感官評價 參考GB/T 21118-2007小麥粉饅頭、蘇東民等[14]制訂的評分標準,結合實際情況進行適當修改,制作出評分細則,百分制,經感觀培訓的五位同學組成感觀評價小組獨立進行評分,計算其平均值。具體評分細則如表2所示。

2 結果與分析

2.1八種酵母發(fā)酵饅頭中揮發(fā)性成分分析

表3 SPME法鑒定各商業(yè)酵母饅頭樣品中的香氣化合物Table 3 Identified the aroma compounds in the steamed bread samples by SPME method

表4 不同酵母發(fā)酵的饅頭中揮發(fā)性物質統(tǒng)計結果(%)Table 4 Type and relative percentage of aromatic compounds in steamed bread samples(%)

固相微萃取的前處理方式能有效吸附樣品中的揮發(fā)性成分,針對GC-MS檢測到的化學成分,采取化學工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、在NIST14.L譜圖庫中進行檢索與分析,利用峰面積歸一法進行揮發(fā)性成分定量,并將不同樣品中揮發(fā)性成分進行對比整理,結果如表3所示。將檢測到的揮發(fā)性成分依次分類,并統(tǒng)計其在總含量中的百分比,數(shù)據(jù)如表4所示。

對比表3、表4,發(fā)現(xiàn)饅頭樣品中檢測到的主要揮發(fā)成分的種類比較一致,均為醇、脂、醛等,這也是各饅頭在風味上的表現(xiàn)大體相同的原因。但詳細對比后發(fā)現(xiàn),不同的酵母添加量與醒發(fā)時間所制作得到的饅頭樣品中,無論是揮發(fā)性成分的種類還是含量上、均有所不同,這與Corsetti等的研究結果相一致[15];同時一些特殊揮發(fā)物如酮類、醚類的存在與否,酯類、醇類的含量多少均有所不同,因此不同樣品呈現(xiàn)出的風味也并不一致。此外,在檢測到的大量風味物質中,存在二十余種烴類物質,考慮到烴類的芳香閾值大多數(shù)都很高,在饅頭樣品的整體風味中的意義與貢獻率不大,因此在表格中并未對其進行完整的呈現(xiàn)。

對表3分析可知,樣品的揮發(fā)性風味物質的總含量排序為Y-3>Y-2>Y-1>X-1>Y-5>B-1>Y-4>X-2,種類排序為Y-5>Y-2=Y-3=X-1>Y-1=Y-4>B-1>X-2;其中Y-2、Y-3號樣品中檢測到的揮發(fā)性物質含量遠高于其他樣品,而風味物質含量上,Y-5則具有更明顯的優(yōu)勢;按照以上分析,可初步推斷在饅頭風味中,干酵母的表現(xiàn)要優(yōu)于半干酵母與鮮酵母,而又以Y-2、Y-2、Y-5三種最具有優(yōu)勢。

對表3進行分析,發(fā)現(xiàn)8種樣品中所檢測到的揮發(fā)性成分種類上各有側重:醇類的含量相對較多,檢測到的物質中,有20%～40%都是醇類;酯類含量差異較大,其中Y-2樣品中35.8%的揮發(fā)性物質均為酯類,而Y-1、Y-3、Y-5樣品中卻不含任何酯類物質;苯環(huán)類物質含量普遍較少,含量最多的Y-5樣品也僅有8.9%揮發(fā)性物質為苯環(huán)類;醚類在Y-1、Y-2樣品中占比較大;其他類的揮發(fā)性物質則普遍存在于各個樣品中,含量從1.45%～57.71%不等。

縱觀上表,發(fā)現(xiàn)某些揮發(fā)性成分普遍存在于各個樣品中,比如苯乙醇(甜玫瑰香)、壬醛(玫瑰柑橘等香氣)、苯甲醛(特殊的杏仁氣味[16])、2-戊基呋喃(豆香、清香);而不同酵母發(fā)酵得到的樣品也存在其特有揮發(fā)性物質:B-1樣品中含有少量的辛酸乙酯(白蘭地酒香)與辛酮(清香與果香[17]);X-1樣品中檢測到少量的月桂酸甲酯(花香)、肉豆蔻酸甲酯(類似蜂蜜、鳶尾的香氣)、香葉基丙酮(熱帶水果香韻);X-2樣品中檢測到少量十六酸乙酯(果香和奶油香氣);Y-1樣品中的甲基庚烯酮(清香、柑橘樣氣息);Y-2樣品中含有少量D-香茅醇(甜玫瑰香)、丁香酚甲醚(丁香香氣);Y-3號樣品中含有少量反-2-辛烯醛(脂肪和肉類香氣);Y-4號樣品中含有微量丙位壬內酯(杏仁味或桃花香)。

2.2八種酵母發(fā)酵饅頭感官評價分析

酵母菌是饅頭制作過程中的關鍵成分[18],首先,酵母菌具有強大的產氣能力,因此能使饅頭結構更為松軟;其次,酵母菌中存在著多種酶蛋白,主要包括α-淀粉酶、蛋白酶、轉化酶、麥芽糖酶、酒精酶等五大類,而多種酶同時作用,產生多種醇、醛、酮、酯和羰基化合物等[19],不僅能增強饅頭的風味,而且有利于人體消化與吸收。因此,在面團發(fā)酵時,無論是酵母的添加量還是種類,都會影響其產氣量的多少與速度,繼而導致面團的體積大小有所區(qū)別,而以上條件都會使饅頭的質量有所改變,本實驗針對不同酵母所制作的饅頭進行感官評價,具體結果如表5所示。

從表5可以看出,不同酵母所制作的饅頭得分有所差異,總分來看Y-5>Y-2>Y-4>X-1>X-2>Y-3>B-1>Y-1,但整體差異不大;最優(yōu)樣品Y-5得分為82.03,而得分最低的Y-1樣品也有76.67分。在具體表現(xiàn)上,不同樣品也有所差異:在所有樣品中,B-1樣品的硬度最為適宜,X-1樣品的瓤白度最受歡迎、組織結構最為細膩,Y-1樣品的組織結構評分也較高,Y-3樣品的表皮顏色與彈性較受稱贊,Y-4樣品的比容得分最高,Y-5樣品在表皮光澤、外觀、組織結構、香味上均得分最高。

綜合氣質分析數(shù)據(jù)與感官評價得分可知,發(fā)酵劑對于饅頭中揮發(fā)性風味物質的影響極為顯著;不同品牌、不同狀態(tài)的酵母所發(fā)酵得到的饅頭品質均有所不同;初步分析,這主要是由于各品牌發(fā)酵劑中酵母菌種類、活細胞數(shù)量存在差異,而不同狀態(tài)的酵母中含水量、乳化劑也有所不同,因此發(fā)酵過程中的代謝產物也有所區(qū)別,進而影響最終揮發(fā)性物質成分及感官得分,其深層次作用機理還有待研究。

表5 不同酵母發(fā)酵的饅頭樣品感官評價分數(shù)統(tǒng)計Table 5 Sensory evaluation scores of different yeast fermented bread samples

3 結論

本研究采用SMPE與GC-MS技術檢測并對比分析了用不同商業(yè)酵母制作的饅頭中揮發(fā)性物質的異同點,同時成立感官評價小組對各饅頭樣品的品質進行評分,結果發(fā)現(xiàn),饅頭中的風味物質主要包括醇類、醛類、酯類、苯環(huán)類,以及少量酮類、醛類、雜環(huán)類物質,而不同酵母制作的饅頭中,揮發(fā)性物質的具體類別與含量均存在較大差異,且具有其特有風味物質;對比揮發(fā)性成分種類與感官評分,發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性物質種類與感官評分有一定聯(lián)系,但并不是正相關關系,而干酵母發(fā)酵所得饅頭的品質普遍高于半干酵母與鮮酵母。

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Effectsoffermentationusingeightdifferentyeastonsteamedbreadquality

SHIYu-meng1,2,TENGChao1,2,*,TANGHui-hua1,2,HETian-ying1,KUANGJin-bao3,YANGWen-jing3

(1.Beijing Technology and Business University,Beijing Laboratory of Food Quality and Safety,Beijing 100048,China; 2.Beijing Technology and Business University,Beijing Engineering and Technology Research Center for Food Additives,Beijing 100048,China; 3.Angel Yeast Co.,Ltd.,Yichang 443003,China)

In this study,the quality of steamed bread made from eight kinds of commercial yeast was studied. Each sample group was analysed by SPME-GC-MS,and sensorial quality was also evaluated. The results showed that the unique volatile flavor compounds existed in all samples,the yeast species had significant effect on the quality of steamed bread,sensory score was correlated with the volatile flavor compounds,and the steamed bread made from drying yeast get a higher score than that made from fresh yeast in sensory envaluation. The sample Y-5 got the highest score of 82.03 and 16 types of flavor were detected.The content of volatile components in Y-3 samples was the highest,which was as high as 137.43 μg/g. The kind and content of volatile components detected in X-2 sample were the least,containing only 8 kinds vol atile flavor compounds 9.08 μg/g.The lowest score for sensory evaluation was Y-1 sample,which was only 76.67 points. Conclusion:The influence of yeast on the floavor of steamed bread was clarified,which provided theoretial basis for the industrial production of steamed bread.

steamed bread;volatile flavor compounds;yeast;sensory

2017-04-18

師雨夢(1994-)，女，碩士研究生，研究方向：食品生物技術，E-mail:symbtbu@163.com。

*

滕超(1981-)，男，博士，副教授，研究方向：食品生物技術，E-mail:tc2076paper@163.com。

國家自然科學基金(31671793，31201449)。

TS207.3

A

1002-0306(2017)21-0263-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.21.052