天然酸面团发酵剂对面包品质的影响

孙玉清，田文静，刘小飞

北京农业职业学院食品与生物工程系（北京 102442）

面包是用小麦粉面团发酵后加工而成的焙烤食品，其被誉为世界第一主食。发酵是面包加工的重要环节，也是影响面包品质的主要工艺，目前面包发酵主要采用活性酵母，即酵母菌发酵技术。酸面团是一种古老的自然发酵剂，是指小麦粉用水和制混匀后经自然感染来自于环境或面粉中具有酸化和发酵能力的乳酸菌和酵母所得到一种面团[1]。酸面团是中华民族发酵面食品加工的智慧结晶，在山东、山西、河南、陕西、内蒙古等小麦主产区，是老百姓加工馒头等发酵面食品的主要发酵剂。

研究报道，酸面团在发酵过程中，由于乳酸菌的作用，能够赋予面包较多的功能特性，表现为酸面团面包中的抗氧化肽、抗癌多肽等活性物质提高，对人体生理抗性有良好的调节作用；酸面团面包中具有抗真菌功能的多肽物质合成较多，提高了面包抗霉菌的能力，对延长面包的货架期有一定的作用；酸面团中的乳酸菌可以分解大麦、荞麦等杂粮及豆饼等富含膳食纤维的副产物，使得丰富面包加工原料和增加面包的营养成分事半功倍；酸面团发酵可以降解面筋蛋白，生产无筋质面包，供应面筋敏感人群[2]。

目前酸面团面包的研究主要集中在酸面团菌种分离、酸面团面包营养功能方面[3-4]，针对酸面团面包的烘焙特性、加工应用方面的文献较少，大众面包坊、家庭烘焙等仍然使用活性酵母制作面包。

此次试验从山西、陕西、山东、河南、内蒙古五省区分别采集了6组30份酸面团，采用酸面团发酵技术，研究不同地区酸面团对面包的蓬发性、质构、烘焙品质、抗老化、货架期的影响，为酸面团面包的加工应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

酸面团的采集：从山西省襄汾县、山东省文登区、陕西省大荔县、河南上蔡县、内蒙古丰镇市五省区的30个自然村采集30个天然发酵酸面团，编号如表1所示。河套牌全麦粉、安琪活性干酵母、白砂糖、鸡蛋、黄油（安佳牌）、食盐均为市售。

表1 酸面团来源及其编号

1.2 仪器与设备

烤箱（SEC-3Y-B）；醒发箱（无锡胜麦SMF-18）；JMTY型面包体积测定仪（杭州大吉）；CT3质构仪（美国Brookfleld公司）；WSC-S测色色差计（上海精科仪器有限公司）；电子水分快速测定仪（赛多利斯MA160-1CN，广州深华公司）；冰箱（2～5℃）；恒温培养箱（36±1 ℃）；天平（感量0.01 g）；游标卡尺；振荡器；均质器；菌落计数器；吸管；培养皿等玻璃仪器

1.3 试剂

孟加拉红培养基、琼脂培养基、磷酸盐、生理盐水等。

2 方法

2.1 不同地区优势酸面团的筛选

2.1.1 酸面团的预处理

将不同地区的酸面团，在恒温热风干燥箱（34～36 ℃）干燥至水分含量15%左右，粉碎，玻璃密封盒保存。

2.1.2 酸面团发酵力的测定[5]

酸面团和制配方：酸面团干粉20 g、水55 g、高筋小麦粉85 g、白砂糖10 g、食盐2 g；对照CK的配方：安琪活性干酵母2 g、水58 g、高筋小麦粉100 g、白砂糖10 g、食盐2 g。将酸面团各处理面团及对照面团分别放入500 mL的大烧杯中，使面团与烧杯底部吻合，测定面团的高度H0，然后将烧杯放入温度34～36℃、相对湿度80%的醒发箱中发酵，0.5 h后开始测定其面团的高度，以后每隔0.5 h测定一次，连续测定至5 h。每次发酵面团高度与发酵前面团高度的比值表示酸面团的发酵力。

2.2 面包烘焙品质的测定

根据GB/T 35869—2018，测定酸面团面包的体积、出炉高度、比体积、面包瓤心的孔隙度。

酸面团面包配方：高筋粉75%、水50%、酸面团干粉30%、盐5%、黄油10%、白砂糖10%。

对照配方：高筋粉100%、水55%、酵母3%、盐2%、黄油10%、白砂糖10%。

加工工艺流程：

面团和制→发酵（酸面团发酵4～6 h，活性干酵母面团发酵2 h）→整形→醒发→烘烤

2.2.1 面包的体积与外观的测定[6]

用游标卡尺测量面包胚的入炉高、出炉高、冠宽，单位mm。

用JMTY型面包体积测定仪测量面包体积，以小米作为填充物，mL；1/100天平测定面包的质量，计算面包的比体积。重复3次。

2.2.2 面包色泽的测定

采用CR-400色差仪测定面包表面和瓤心的色差。用黑板和白板对色差仪进行校正，先测定面包顶部的a*、b*、L*值，然后用面包切片机将面包切分为1 cm的切片，测定瓤心的a*、b*、L*值。每组样品重复测定3次，取平均值。

2.2.3 面包瓤心孔隙度的测定

采用植物油法测定瓤心的孔隙度。用锯齿刀轻轻（避免挤压面包）地将面包的瓤心切割成边长为2 cm的立方体，每个瓤心切6个立方体，分别浸入已知体积（V1）的植物油中，等待1 min，取出瓤心，测定剩余植物油的体积（V2）。6个立方体测定后，面包瓤心的体积按式（1）计算，取相近的3个数值计算平均数。面包瓤心的孔隙度按式（2）计算。

2.3 面包质构的测定

采用CT3质构仪测定硬度、胶黏性、内聚性、咀嚼性、弹性[7]。面包出炉冷却后，切分为厚度0.5 cm的面包片，选取中间两片面包叠加，采用质构仪在TPA模式下测定面包质构参数，每个样品重复5次，记录相近的3个数值。测定参数：探头型号P/36，测试前速率3.0 mm/s，测试速率1.0 mm/s，测试后速率3.0 mm/s，压缩程度50%，感应力8 g，压缩时间间隔1 s。

2.4 面包贮藏期间水分含量和硬度的测定

面包出炉冷却后切分为0.5 cm的面包片为待测样品，用普通塑料密封袋包装，20～22 ℃常温下贮藏。隔天取一片面包，对角线采集面包不同部位的瓤心，用电子水分快速测定仪（赛多利斯MA160-1CN）测定其水分含量，每个样品测定5个点，计算其平均数。

用CT3质构仪测定同一样品的硬度，每个样品测定5次，取相近的3个数。

样品连续贮藏15 d，每隔1 d天测定一次水分含量与硬度。

2.5 面包贮藏期间微生物菌落的测定

面包冷却至常温，用切片机切分为0.5 cm的面包片作为观察样品。自然条件下，将样品面包片装入提前用75%的酒精棉球消毒的塑料自封袋内，常温贮藏20 d。依据GB 4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》，采用琼脂培养平板计数培养，测定样品的菌落总数。从第3天开始奇数天取样，测定面包的菌落数。

3 结果与分析

3.1 酸面团的发酵力

面团发酵一般分为四个阶段，如图1所示。不同地区的酸面团均表现为：发酵2.5～3.5 h达到第三阶段（快速发酵期），比对照活性干酵母的第三阶段推迟2 h，而且持续时间长；酸面团在第一阶段（静置期）持续时间较长，在发酵2 h后才进入第二阶段（开始膨胀期），而对照第一阶段持续时间短，0.5 h后进入第二阶段；酸面团发酵的第四阶段（发酵完成期）维持时间长（3.5～5 h），发酵5 h后仍有较好的发酵力，而对照在3.5 h以后面团中央塌陷回缩。因此在加工应用过程中，延长发酵时间对酸面团面包的发酵尤为必要。

图1 不同地区酸面团不同时期的发酵力

3.2 酸面团面包烘焙特性分析

3.2.1 酸面团面包的蓬发性

结果显示，五个地区的酸面团面包的出炉高度均小于对照，SXD、HN与对照的差异达到显著水平，NM、SXX、SD与对照差异极显著，SXD、HN、NM、SXX四个处理之间差异不显著，但与SD比较呈显著水平；五个地区的酸面团面包体积分值均低于对照（45分），SXD与对照差异显著，其余五个处理与对照差异极显著，且各处理之间差异显著；五个地区的酸面团面包比体积与对照差异显著，且均大于对照。

由表2可知，所有酸面团面包的出炉高度、比体积、体积分值均不及对照，但酸面团面包表现出良好的孔隙度。孔隙度是指单位体积面包瓤心中空隙所占体积，空隙大小一致的瓤心孔隙度数值较高，而孔隙大小不均匀，尤其是大孔隙多，孔隙度数值较低。SXD、SD、NM、SXX四个酸面团处理的孔隙度高于对照，且差异达到显著水平，HN的孔隙度低于对照，但不显著。可见酸面团面包表现出更均匀的孔隙度，质地更柔和，因此酸面团发酵有助于形成良好的面包瓤心结构。

表2 不同地区酸面团面包的蓬发性新复极差（SSR）法

五个地区的酸面团蓬发性综合表现如图2所示。来自于陕西大荔县的SXD表现出较好的蓬发性，其次为河南上蔡县的HN，其他地区酸面团的蓬发性依次为SXX＞NM＞SD。

图2 酸面团面包蓬发性

3.2.2 酸面团面包的色泽

采用CR-400色差仪测定面包表面色差和瓤心的色差。结果显示，酸面团面包各处理表面色差的亮度高于对照，且达到极显著水平；处理SD的亮度最高，与HN、NM、SXX之间差异极显著。酸面团面包表面的红度大于对照，差异显著，HN与其他处理之间的红度差异显著，其他处理相互差异不显著。酸面团面包黄度差异均达到极显著水平，SXD、NM黄度低于对照，HN、SXX、SD的黄度高于对照。NM、HN两个处理的瓤心亮度低于其他处理，差异显著，各处理酸面团面包瓤心的红度小于对照，黄度大于对照，但差异均不显著。如表3所示。

表3 不同地区酸面团面包的色差新复极差（SSR）法

3.3 酸面团面包的质构特性

质构测定显示，不同地区酸面团面包的硬度、胶黏性、内聚性、咀嚼性、弹性五项指标与对照比较差异极显著；硬度分析显示，SXD硬度低于对照，其他酸面团面包的硬度均高于对照；SXD胶黏性低于对照，其他酸面团面包的胶黏性高于对照；不同处理的酸面团面包的咀嚼性均高于对照，内聚性低于对照；SXD的弹性低于对照，其他处理的酸面团面包的弹性均高于对照。由此可见，酸面团面包表现出更好的口感。

表4 不同地区酸面团面包的质构指标新复极差（SSR）法

3.4 不同地区酸面团感官评价

从面包的色泽、口感、风味、外观、纹理结构五个方面进行评价，每个指标为20分，结果如图3所示。五个地区的酸面团面包的色泽、口感、风味三项得分明显高于对照，外观和纹理结构得分略低于对照。可见酸面团面包在色泽、口感、风味方面明显优于对照，受到评价员的肯定。

图3 不同地区酸面团面包的感官评价

3.5 酸面团面包的抗老化特性

面包中水分迁移和失水，使得面包中的淀粉出现凝沉，导致面包老化。表现为面包在贮藏过程中表皮失去光泽，芳香消失，水分减少，瓤心淀粉硬化掉渣，可溶性淀粉减少，口感粗糙，消化吸收率减低等[8]。

将酸面团各处理面包、对照面包置于相同的贮藏条件下，分别在1，3，5，7，9，11，13和15 d贮藏时间取样，测定面包水分含量与硬度。结果显示，所有处理以及对照面包的贮藏期间的水分变化与硬度呈线性负相关，但其线性相关的拟合度与截距不同，如图4所示。

图4 酸面团面包贮藏期间水分与硬度的相关性

不同处理与对照的水分与硬度在15 d贮藏期间内线性相关函数分别为YCK=-26.179X+1 961.4，RCK2=0.979 7；YHN=-8.080 5X+1 582，RHN2=0.900 3；YSXD=-16.162X+1 598.4，RSXD2=0.995 8；YNM=-9.233 6X+1 514.5，RNM2=0.996 7；YSD=-7.696 2X+1 348.7，RSD2=0.994 8；YSXX=-16.984X+1 717.8，RSXX2=0.993 1。相关函数显示，CK的截距最大，即随着贮藏时间的延长，水分损失最多，面包的硬度增大的幅度最大；SD的截距最小，即随着贮藏时间的延长，水分损失最少，面包硬度增大的幅度最小；而且所有酸面团面包随贮藏时间的延长，水分损失幅度均低于对照，且面包的硬度增加的幅度也小于对照，可见酸面团可延缓面包的老化，不同地区酸面团制作的面包抗老化能力表现为山东＞内蒙＞河南＞陕西＞山西，可能受不同地区酸面团的微生物菌群影响，呈现出不同的抗老化特性。

3.6 酸面团面包的货架期

将面包样品切片置于提前消毒的塑料密封包装袋，模拟面包销售的自然贮藏方式，第3天开始隔天取样，测定微生物菌落。结果显示，酸面团面包感染菌落的数量显著低于对照，如图5所示。贮藏第5天时CK出现菌斑，在第9天菌斑达到43 CFU，11 d后菌斑不可计；处理SD、HN、SXD酸面团面包在第9天开始出现菌斑，SXX、NM酸面团面包在第15天开始出现菌斑；贮藏至17 d时，NM菌斑只有3 CFU，SXX菌斑为4 CFU，HN菌斑为7 CFU，SXX菌斑为13 CFU，SXD菌斑为14 CFU。可见酸面团面包有非常强的抗菌能力，对延长货架期有现状效果。不同地区的酸面团由于菌落组成不同，抗菌程度有差异。

图5 自然贮藏过程菌落的数量

4 结论

酸面团是我国北方馒头的主要发酵剂，接种自然界的酵母菌、乳酸菌发酵形成，在我国主食加工的发展过程中起到了重要作用。长期以来，活性干酵母一直作为面包加工的主要发酵剂用于面包生产。由于酸面团发酵时间长、菌种需要不断复壮，活性干酵母以其快捷方便的特点逐渐取代传统酸面团，被广泛用于馒头、花卷等主食加工中，酸面团丰富的微生物菌群渐渐被放弃，这将会导致特色优良酵母菌、乳酸菌等菌种的丢失。此次试验收集了陕西、山西、山东、河南、内蒙古五省区的五个自然村的自然酸面团，将其应用于面包加工中。研究显示，酸面团面包在风味、口感、抗老化、延长货架期方面均优于酵母发酵加工的面包。随着焙烤食品消费的日常化、家庭化，风味特色面包备受青睐，酸面团面包以其独特的风味将会成为面包房及家庭烘焙的新宠。