武云嬌，武彥春，薛宏偉，魏春紅，王維浩，曹龍奎，

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學食品學院，大慶163319；2.國家雜糧工程技術(shù)研究中心）

葡萄是全球最早出現(xiàn)的一大植物類群之一，總產(chǎn)量在全球水果產(chǎn)量排名中名列前茅[1]，且營養(yǎng)豐富，具有很高的利用價值。葡萄干是葡萄經(jīng)過太陽下晾曬或者是陰干得到的含水量低的果實。天然酵母屬于一類復(fù)合酵母[2-4]，是果實、植物的花與葉、谷物等上面附著的酵母經(jīng)天然繁殖培育而成[5]。葡萄干屬于一類天然酵母，食用葡萄干在一定程度上可以降低患有冠狀動脈疾病的風險[6]，因其含糖量高，有豐富的纖維素，可以緩解貧血等癥狀[7]并對腸道消化系統(tǒng)有改善作用[8-10]，所以葡萄干天然酵母在食品工業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景。

目前，國內(nèi)外的很多學者對葡萄干天然酵母的應(yīng)用作出了一定的研究。王風梅等[11]對葡萄自然發(fā)酵過程中的酵母菌群進行研究，發(fā)現(xiàn)葡萄菌種具有復(fù)雜多樣性的特點。劉晉嘉等[12]研究葡萄乾天然種對土司品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后土司的品質(zhì)得到改善。涂雅駿等[13]研究葡萄干對焙烤面包的特性與風味的影響，發(fā)現(xiàn)風味物質(zhì)的品種有29種，使焙烤面包的風味更加豐富。Aplevicz等[14]對比甘蔗、蘋果、葡萄的酵母液對面包品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)葡萄天然酵母的發(fā)酵活性優(yōu)于其他兩種作物。楊久芳等[15]研究葡萄籽粉強化面包抗氧化活性。所以葡萄干是食品發(fā)酵中十分重要的發(fā)酵原料，不僅使產(chǎn)品風味獨特，也使產(chǎn)品具有了更高的營養(yǎng)價值。近年來，因人們的生活水平不斷提高，人們更加注重食品的“營養(yǎng)”“安全”“風味”，在發(fā)酵面包方面，天然酵母具備如下優(yōu)勢：豐富面包風味，增加面包營養(yǎng)，提升面包質(zhì)地，延長產(chǎn)品保質(zhì)期等[16]。但目前天然酵母發(fā)酵面包均存在以下問題：培養(yǎng)過程用時較長、培養(yǎng)步驟繁瑣、發(fā)酵過程難以控制、制品風味缺乏穩(wěn)定性等諸多因素，導(dǎo)致此類天然酵母用于規(guī)?；a(chǎn)的難度較高[4]。因此，以葡萄干天然酵母面包的發(fā)酵工藝為切入點，以葡萄干為發(fā)酵原料，研究出一套能制作出優(yōu)良面包的最佳工藝參數(shù)，并對發(fā)酵面包具備特有風味、成本低、能規(guī)?；a(chǎn)的工藝特點有重要參考意義。

為了更好地研究葡萄干天然酵母面包的發(fā)酵工藝，以葡萄干為原料，以面包品質(zhì)為考察指標，采用單因素試驗與正交試驗優(yōu)化天然酵母添加量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度等發(fā)酵工藝參數(shù)，并通過對產(chǎn)品的比容、硬度、感官評分進行分析，得出最佳的工藝，為之后生產(chǎn)出品質(zhì)良好、口感較好的葡萄干天然酵母面包提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

白砂糖（食品級），廣西東亞扶南精糖有限公司；面包用小麥粉（食品級），南順食品有限公司；麥芽糖漿（食品級），湖北禾豐糧油集團有限公司；麥芽精（食品級），上海市瑞迪焙烤食品有限公司；馬利高活性干酵母英聯(lián)馬利（北京），食品銷售有限公司；鹽（食品級），湖北長舟鹽化有限公司；無核白葡萄干，大慶市北京華聯(lián)超市；雞蛋，大慶市北京華聯(lián)超市。

B10G型高速三功能攪拌機（廣東江門市新豐食品機械廠）；紅菱XYF-K系列高級食品烤爐（廣州紅菱電熱設(shè)備有限公司）；MXF-A系列高級面包發(fā)酵箱（明盛廚具電器廠）。

1.2 試驗方法

1.2.1 葡萄干天然酵母面包的發(fā)酵工藝及制備工藝流程

葡萄干天然酵母面包的發(fā)酵工藝及制備工藝流程如圖1所示。

圖1 面包的發(fā)酵工藝及制備工藝流程Fig.1 The fermentation technology and the preparation process flow of bread

1.2.2 工藝操作要點

1.2.2.1 葡萄干天然酵母的制備

挑選葡萄干，要求表面無損壞，清洗干凈后待用，玻璃罐高溫消毒。200 g葡萄干，20 g麥芽糖漿，20 g麥芽精，600 g水加入玻璃罐，發(fā)酵4～7 d，發(fā)酵至葡萄干表面有氣泡且漂浮在發(fā)酵液上面。發(fā)酵液在發(fā)酵的過程中會有輕微的酒精產(chǎn)生，每隔12 h換氣一次，保證發(fā)酵罐內(nèi)新鮮空氣含量。

1.2.2.2 葡萄干天然酵母的續(xù)種

發(fā)酵完成后要進行續(xù)種，第一次續(xù)種M（面粉）：M（發(fā)酵液）=1∶1。在第二次續(xù)種后每次續(xù)種按照M（面粉）：M（葡萄干天然酵母）：M（水）=1∶1∶0.5，密封，在室溫下靜置24 h，當其體積膨脹2～3倍，扒開面團可見多孔狀絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，放入冰箱里冷藏，待用。

1.2.2.3 面團的制備

設(shè)計葡萄干天然酵母面包為實驗組，工藝為以面包用為小麥粉用量為基準，準確稱取大豆油2.9%，鹽0.55%，雞蛋18%，水33%，酵母0.55%，葡萄干天然酵母60%，白砂糖20%進行面團的制備，在調(diào)粉機中攪打至面筋形成。室溫放置10 min，面團分割成150 g·個-1，搓圓整形，發(fā)酵2～3 h。

設(shè)計干酵母對照組，工藝為以面包用為小麥粉用量為基準，準確稱取大豆油2.9%，鹽0.55%，雞蛋18%，水33%，酵母0.55%，白砂糖20%進行面團的制備，在調(diào)粉機中攪打至面筋形成。室溫放置10min，面團分割成150 g·個-1，搓圓整形，發(fā)酵2～3 h。

1.2.2.4 面包的烘烤

面團依次放入烤盤中，上火180℃、下火175℃烘烤20 min。

1.2.2.5 面包的冷卻

為了避免面包最下端受冷凝影響濕度增大，故待完成烘焙，應(yīng)自烤盤內(nèi)取出面包，并移至網(wǎng)架，使其降溫到室溫水平。

1.3 葡萄果干天然酵母面包最佳配方單因素試驗

1.3.1 發(fā)酵時間對面包品質(zhì)的影響

以面包用小麥粉質(zhì)量為100%，準確稱取大豆油2.9%，鹽0.55%，雞蛋18%，水33%，酵母0.55%，葡萄干天然酵母60%，白砂糖20%，按照1.2.1工藝流程，發(fā)酵溫度為37℃，發(fā)酵時間分別選取1.5、2、2.5、3、3.5 h，在上火溫度210℃、下火溫度190℃條件下，放入烤箱烘烤20 min。冷卻后，對不同葡萄干天然酵母發(fā)酵時間的面包品質(zhì)進行評價，確定葡萄干天然酵母面包的最佳發(fā)酵時間。

1.3.2 發(fā)酵溫度對面包品質(zhì)的影響

以面包用小麥粉質(zhì)量為100%，準確稱取大豆油2.9%，鹽0.55%，雞蛋0.18%，水33%，酵母0.55%，葡萄干天然酵母60%，白砂糖20%，按照1.2.1工藝流程，發(fā)酵時間為3.5 h，發(fā)酵溫度分別選取25、28、31、34、37℃，在上火溫度210℃、下火溫度190℃條件下，放入烤箱烘烤20 min。冷卻后，對不同葡萄干天然酵母發(fā)酵溫度的面包品質(zhì)進行評價，確定葡萄干天然酵母面包的最佳發(fā)酵溫度。

1.3.3 葡萄干天然酵母的添加量對面包品質(zhì)的影響

以面包用小麥粉質(zhì)量為100%，準確稱取大豆油2.9%，鹽0.55%，雞蛋18%，水33%，酵母0.55%，白砂糖20%，按照1.2.1工藝流程，發(fā)酵時間為3.5 h，發(fā)酵溫度為37℃，所添加的葡萄干天然酵母量最低為0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%，在上火溫度210℃、下火溫度190℃條件下，放入烤箱烘烤20 min。冷卻后，對不同葡萄干天然酵母添加量的面包品質(zhì)進行評價，確定葡萄干天然酵母面包的最佳酵母添加量。

1.4 產(chǎn)品品質(zhì)評定指標

1.4.1 面包比容的測定

面包經(jīng)120 min冷卻處理，借助油菜籽置換法，對體積進行測定，借助電子秤，對質(zhì)量進行測定，重復(fù)3次，設(shè)置3個平行實驗，結(jié)果取平均值[14]。

1.4.2 面包硬度測定

對經(jīng)0、1、3、5、7 d存儲的面包芯進行全質(zhì)構(gòu)測定。先借助切片機，對面包實施切片處理，厚度控制為12.0 mm，挑出中間兩片，對其中心硬度進行檢測。以下為具體參數(shù)：探頭為P/36型，整個實驗期間保持均速，均為1.0 mm·s-1，設(shè)定45%的壓縮程度，以及面包的的觸發(fā)感應(yīng)力，每2 s進行1次壓縮處理。各組面包，重復(fù)測定3次，以均值為最終結(jié)果[18]。

1.4.3 面包感官評定

邀請食品專業(yè)的10名同學，其中5名男生，5名女生。以滿分5分計，從產(chǎn)品的外觀和色澤、形態(tài)、香味、口感、觸感5大方面開展感官評分，所得均值即最終評分。具體的評分標準見表1。

表1 面包感官評定Table 1 Sensory evaluation of bread

2 結(jié)果分析

2.1 發(fā)酵時間對面包品質(zhì)的影響

發(fā)酵時間對面包比容、面包硬度和產(chǎn)品的感官評分的影響效果如圖2，其中比容、硬度的單位分別為mL·g-1、N。由圖2可知，當確保其他條件不變時，隨發(fā)酵時間的增加，產(chǎn)品的比容隨之增大，硬度隨之減小，發(fā)酵時間為3.5 h時，產(chǎn)品的比容最大，硬度最小，這符合Maleki等[18]得出的結(jié)論，即比容大的面包質(zhì)地更松軟。出現(xiàn)這樣趨勢的原因可能是發(fā)酵時間過短，面團的醒發(fā)不夠充分，膨脹不充分。在醒發(fā)過程中產(chǎn)生了一定量的酸，在酸的作用下激活面粉所含蛋白酶，協(xié)同作用使面筋發(fā)生降解，促進多糖與淀粉吸水率提升，并可增強其他酶活性，還有對面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)持氣性提升也有促進作用。產(chǎn)品的感官評分隨發(fā)酵時間的增加而上升，在發(fā)酵時間為3.5 h時，感官評分最高。出現(xiàn)這樣情況的原因是隨著發(fā)酵時間的增加，產(chǎn)品的比容達到最大值，此時面包的體積最大，面團的發(fā)酵性能良好，面包烤制后表皮色澤均勻，顏色金黃，外形飽滿有烤制品香味，組織疏松，柔軟適口。所以發(fā)酵時間選為3.5 h。

圖2 發(fā)酵時間對面包比容、硬度、感官評分的影響Fig.2 Effect of fermentation time on specific volume hardness sensory quality

2.2 發(fā)酵溫度對面包品質(zhì)的影響

發(fā)酵溫度對面包的比容、面包硬度和產(chǎn)品的感官評分的影響效果如圖3，其中比容、硬度的單位分別為mL·g-1、N。由圖3可知，當確保其他條件不變時，隨發(fā)酵溫度的上升，產(chǎn)品的比容先下降后上升，硬度先上升后下降，在發(fā)酵溫度為37℃時，面包的比容最大，硬度最小，這符合陳維等[19]得出的結(jié)論。出現(xiàn)這樣趨勢的原因是，在溫度較低時酵母菌活性小不能將白砂糖完全分解產(chǎn)氣少面包體積小，在其他溫度條件下雜菌大量繁殖與酵母菌形成競爭抑制不利于酵母菌的生長，這與楊秀炯，李晨等[20]得出的結(jié)論一致。感官評分隨發(fā)酵溫度的升高而上升，在發(fā)酵溫度為37℃時，面包的感官評分最高，出現(xiàn)這樣情況的原因是，面包的比容最大，硬度最小，面包的香味純正，組織疏松，色澤金黃，外形完整，不粘牙有彈性，所以發(fā)酵溫度選為37℃時。

圖3 發(fā)酵溫度對面包比容、硬度、感官評分的影響Fig.3 Effect of fermentation temperature on specific volume hardness sensory quality

2.3 葡萄干天然酵母的添加量對面包品質(zhì)的影響

葡萄干天然酵母添加量對面包的比容、面包硬度和產(chǎn)品的感官評分的影響效果如圖4，其中比容、硬度的單位分別為mL·g-1、N。由圖4可知，當確保其他條件不變時，隨添加量的增加，產(chǎn)品的比容先降低在升高，硬度先提升在降低。當葡萄干天然酵母添加量為60%時，面包比容最大，硬度最小。出現(xiàn)這樣趨勢的原因是低天然酵母添加量對比容的影響不明顯，酵母作用發(fā)揮到最好，所以添加量在增多后，比容值不再得到提升。在添加量增加的同時酵母菌的數(shù)量也在增多，這與Flander L等[21]得出的結(jié)論相同。感官評分隨葡萄干天然酵母添加量的升高先升高再下降再升高，在葡萄干天然酵母添加量為60%時，面包的感官評分最高，出現(xiàn)這樣情況的原因是，葡萄干天然酵母添加量少時，口感粗糙，香味不足，在葡萄干天然酵母添加量為60%時，口感細膩，含有淡淡的果香，葡萄干天然酵母添加量多時，則產(chǎn)品酸味過重，口感不好，所以葡萄干天然酵母添加量選為60%。

圖4 葡萄干天然酵母添加量對比容、硬度，感官評分的影響Fig.4 Effect of the amount of natural yeast added to raisin on specific volume hardness sensory quality

2.4 正交試驗

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選取影響面包品質(zhì)的因素水平做正交試驗，并對結(jié)果進行分析，以確定最佳的工藝參數(shù)，采用L（934）作為正交試驗試驗設(shè)計，以天然酵母添加量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度作為3個考察因素，選取3個水平（見表2）進行試驗。

表2 因素水平表Table 2 Factor level table

根據(jù)表2的正交因子水平設(shè)計L（934）正交試驗，結(jié)果如表3。由表3可知，各因素對面包品質(zhì)的影響效果程度順序為發(fā)酵時間（B）>天然酵母添加量（A）＞發(fā)酵溫度（C），最優(yōu)因素水平組合A2B3C2，天然酵母添加量60%，發(fā)酵時間4 h，發(fā)酵溫度37℃，但與單因素試驗結(jié)果不吻合，單因素試驗結(jié)果為A2B2C2。分析結(jié)果不一致，仍需進一步驗證。

表3 正交試驗Table 3 Results and analysis of L（934）orthogonal experiment

2.5 驗證試驗

由于單因素試驗結(jié)果與正交分析結(jié)果不同，所以設(shè)計驗證試驗。設(shè)計工藝為：以面包用小麥粉質(zhì)量為100%，準確稱取大豆油2.9%，鹽0.55%，雞蛋18%，水33%，酵母0.55%，葡萄干天然酵母60%，白砂糖20%，按照1.2.1工藝流程，發(fā)酵時間4 h，發(fā)酵溫度分別選取37℃與34℃，在上火溫度210℃、下火溫度190℃條件下，放入烤箱烘烤20 min。冷卻后，對不同葡萄干天然酵母發(fā)酵溫度的面包品質(zhì)進行評價，確定葡萄干天然酵母面包的最佳發(fā)酵溫度。從表4中數(shù)據(jù)可得：在最優(yōu)組合條件下制得的葡萄干天然酵母面包比容為4.61 mL·g-1、硬度為3.43 N，感官評分為23。所以，經(jīng)過結(jié)果分析得出A2B3C2為最佳水平組合。

表4 驗證試驗Table 4 Validation experiment

3 結(jié)論

以葡萄干為酵母原料，優(yōu)化了葡萄干天然酵母面包配方及其加工工藝參數(shù)，并對葡萄干天然酵母面包的品質(zhì)進行分析。通過正交試驗得到最佳提取工藝參數(shù)為：發(fā)酵時間為3.5 h、發(fā)酵溫度為37℃、葡萄干天然酵母的添加量為60%。相比較其他的條件，當天然酵母添加量為60%，發(fā)酵時間為4 h，發(fā)酵溫度為37℃時，烤制的面包效果最好，感官評分最高，面包的表皮色澤均勻為金黃色、有淡淡的果香、口感松軟且有彈性。在試驗為之后生產(chǎn)葡萄果干天然酵母面包的發(fā)酵工藝提供了數(shù)據(jù)支持，為進一步研究開發(fā)葡萄干天然發(fā)酵母面包提供了數(shù)據(jù)參考，其中針對于葡萄干天然酵母面包的營養(yǎng)特性任需要進一步探究。