野生植物乳杆菌发酵南瓜馒头的研制

石晶红，朱效兵，郭淑文

(河套学院农学系，内蒙古 巴彦淖尔 015000)

野生植物乳杆菌发酵南瓜馒头的研制

石晶红，朱效兵，郭淑文

(河套学院农学系，内蒙古 巴彦淖尔 015000)

以野生植物乳杆菌和高活性干酵母为发酵剂，在小麦粉的基础上添加南瓜制作成南瓜馒头。在单因素试验的基础上，采用响应面法对南瓜馒头的生产配方和工艺进行优化。结果表明,以南瓜和小麦粉的总重为100%计,南瓜添加量37.58%，酵母添加量0.77%，植物乳杆菌添加量0.14%，35℃条件下发酵时间0.92 h，制得的南瓜馒头品质最好。

植物乳杆菌；酵母；小麦粉；南瓜；馒头

近年来，随着饮食精细化程度的不断提高，高血压、高血脂、高血糖等疾病的患病率急剧上升，食物种类多样化、改变原料单一的饮食已成为健康饮食的发展趋势。以小麦粉为基础，添加玉米、南瓜等食物而制作成的馒头越来越受到人们的欢迎[1]。

在馒头制作过程中影响其品质的因素有很多，如小麦粉原料、发酵剂、发酵条件及制作工艺等，其中面团发酵为关键环节之一[2-4]。已有研究表明，生物发酵法能影响小麦粉的特性和馒头的品质[5-6]。乳酸菌在我国的传统主食馒头发酵中起着重要作用，它不仅能利用碳水化合代谢产生乙醛、丁二酮、丙氨酸等风味物质，在酸面团的风味形成过程中起着重要的作用，还能在面团发酵中产生维生素、氨基酸等多种营养成分[4]，更能给馒头带来良好的体积、质地和组织结构，是传统馒头发酵剂的优势菌种之一。

本研究在传统活性干酵母发酵剂的基础上添加野生植物乳杆菌发酵生产南瓜馒头，不仅可以改善馒头的品质，增加馒头弹性和口感，更能满足不同人群对营养食品的需求。

1 材料与方法

1.1材料与设备

1.1.1原辅材料

河套牌河套雪多用途小麦粉(湿面筋质量分数29.7%)；安琪高活性干酵母。

植物乳杆菌：从内蒙古西部地区农户自然发酵的老面团中分离鉴定所得，菌株的生长和发酵性能良好，具有产香能力强的特点。

南瓜：青色皮、肉质粉甜的中国南瓜(蒸熟后冷却备用)。

1.1.2主要仪器设备

SKP-01型恒温培养箱,DHG-9243BS-3电热鼓风干燥箱,SW-CJ-2FD净化工作台,ZPX-35BI立式压力蒸汽灭菌器,PHS-3C pH计,发酵箱,操作台,蒸制用具。

1.2操做过程

将称量好的原辅料搅拌均匀后，加入30℃的水和面，然后将面团放入温度为35℃、湿度为70%的发酵箱中发酵。取出发酵好的面团，反复揉面团，揉制成型后静置15 min。将经过醒发的馒头坯放入蒸煮锅中，待水煮沸后，蒸25 min即可。

1.3试验设计与方法

1.3.1单因素试验

1.3.1.1南瓜添加量的单因素试验

在小麦粉中添加南瓜，使得南瓜所占的比例分别为10%、20%、30%、40%和50%，酵母添加量为总重的0.8%，将面团放入温度为35℃、湿度为70%的发酵箱中发酵1 h，进行感官评价后确定南瓜的添加量。

1.3.1.2植物乳杆菌添加量的单因素试验

按1.3.1.1节试验确定的南瓜用量，以南瓜和小麦粉的总重为100%计，将植物乳杆菌活化培养后离心去除培养液，菌体称重后分别按质量分数为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%添加到南瓜、小麦粉的混合物中，每克菌体含8.56×1012CFU活菌；酵母添加量为混合物总重的0.8%，将面团放入温度为35℃、湿度为70%的发酵箱中发酵1 h，进行感官评价后确定植物乳杆菌的添加量。

1.3.1.3发酵时间的单因素试验

在确定了小麦粉、南瓜和植物乳杆菌的添加量后，酵母的添加量为小麦粉和南瓜总重的0.8%，将面团放入温度为35℃、湿度为70%的发酵箱中分别发酵0.5、1.0、1.5、2.0和2.5 h，进行感官评价后确定发酵时间。

1.3.2馒头配方的确定

在原有小麦粉的基础上，以南瓜、酵母、乳酸菌的添加量和发酵时间作为试验因素，采用Design-Expert软件，以产品感官评分为指标，进行四因素三水平试验设计优化南瓜馒头的配方。响应面试验因素水平表见表1。

表1 响应面试验因素水平表

1.3.3测定方法

1.3.3.1比容的测定

参照国标GB/T 20981—2007《面包》比容的测定方法进行测定[5]。

1.3.3.2感官品评

南瓜馒头的感官品质从外观形状、结构、弹韧性、粘牙性、色泽等7个方面进行评分[7-9]。具体见表2。

表2 南瓜馒头的评价项目及评分标准

2 结果与分析

2.1植物乳杆菌发酵南瓜馒头的单因素试验

2.1.1南瓜添加量对馒头品质的影响

由表3可知，南瓜添加量低于20%时，馒头的比容、弹韧性、外观形状及结构较好，但色泽发白、南瓜香味不足；当添加量增加到40%时，感官评分最高，馒头呈金黄色，有南瓜的清香味略带甜味，表面光滑，内部气孔小且均匀，弹性好，有咬劲；当增加到50%时，南瓜的清香味浓郁，但馒头的内部组织变得疏松、内部气孔开始变得不均匀，馒头的口感和内部组织等感官品质都略有下降，颜色呈深黄色，表皮仍较为光滑，没有出现塌陷和变形的情况，该结果与陈颖等的研究不一致[8]，可能是所选小麦粉的面筋含量较高，面团的持气能力较强，才没有出现塌陷和变形的情况。因此，适宜的南瓜添加量为40%。

表3 不同南瓜添加量对馒头品质的影响

2.1.2植物乳杆菌对南瓜馒头品质的影响

由表4可知，随着植物乳杆菌添加量的增加，馒头的比容先增大后减小，当添加量在0.15%时,馒头的比容最大，可见，适量添加植物乳杆菌有利于改善馒头的比容，但添加过多则会影响馒头的比容，该结果与吕莹果等研究一致[10]；植物乳杆菌最佳添加量在0.10%～0.15%时，馒头感官评分最高，品质最好，这与吕莹果等研究不一致。虽然同是植物乳杆菌，但不同的菌株其活力和发酵能力存在很大的差异，这可能与菌株的来源和菌株自身特点有关；添加量为0.25%时，馒头体积小、弹性差，内部气孔少，风味偏酸，粘牙。

表4 植物乳杆菌添加量对南瓜馒头品质的影响

2.1.3发酵时间对南瓜馒头品质的影响

由表5可知，随着发酵时间的延长，馒头的比容、风味、外观形状等评分都是先升高后下降。在发酵时间为1.0 h时，蒸制的馒头品质最优。发酵时间过长，乳酸菌大量生长繁殖，会导致面团中乳酸积累过多，面团就会发酸，持气性下降，产品易塌陷；发酵时间过短则达不到理想的效果，且无芳香味，导致馒头的口感很差[7]。

表5 发酵时间对南瓜馒头品质的影响

2.2响应面试验结果

在单因素试验的基础上，按照Design-Expert软件设计的四因素(南瓜添加量、酵母添加量、植物乳杆菌添加量、发酵时间)三水平试验方案，响应面试验设计及结果见表6。

利用Design-Expert软件对表6中的29组试验数据进行多元回归拟合，获得二次多项式回归方程，Y为感官评分的预测值，方程如下：

Y=87.06-1.67A+4.83B+3.92C-0.58D+1.50AB-1.75AC+0.75AD+1.00BC-1.00BD-1.00CD-4.08A2-3.83B2-3.71C2-6.71D2。

由表7中回归模型的方差分析可知，南瓜馒头感官分析模型的F=26.49(Plt;0.01)，表明回归方程极显著；失拟项(Pgt;0.05)不显著，表明模型选择合适；R2=0.963 6，表明模型的预测值与试验值之间存在一定的相关性且拟合程度较高。

表6 响应面试验设计及结果

表7 回归模型的方差分析

2.3南瓜馒头配方及工艺的优化

根据分析结果做出响应面曲面图，见图1～图6。由图可知，4个因素间虽有交互作用，但交互作用不显著；仅南瓜添加量与植物乳杆菌添加量两因素间的交互作用显著(Plt;0.05)，说明南瓜添加量与植物乳杆菌添加量对南瓜馒头的品质影响显著。南瓜馒头的最优配方及工艺为：南瓜添加量37.58%，酵母添加量0.77%，植物乳杆菌添加量0.14%，发酵时间0.92 h，感官评分预测值为90.30。此工艺条件下制得的馒头色泽金黄、表皮光滑、气孔细小且均匀、弹性高、回弹快，口感柔韧细腻、不粘牙，有南瓜的清香并略带甜味，感官评分为90.54，与理论预测值吻合。

图1 酵母添加量和南瓜添加量对感官得分的响应面图

图2 植物乳杆菌添加量和南瓜添加量对感官得分的响应面图

图3 发酵时间和南瓜添加量对感官得分的响应面图

图4 植物乳杆菌添加量和酵母添加量对感官得分的响应面图

图5 发酵时间和酵母添加量对感官得分的响应面图

图6 发酵时间和植物乳杆菌添加量对感官得分的响应面图

3 结论

采用响应面法试验得到南瓜馒头的最优配方及工艺为：以南瓜和小麦粉的总重为100%计,南瓜添加量37.58%，酵母添加量0.77%，植物乳杆菌添加量0.14%，35℃条件下发酵时间0.92 h。此条件下制得的南瓜馒头感官评价得分90.54，品质较好。

[1] 杨瑞征，刘建伟，毛根武,等.馒头质构特性测定方法的研究(Ⅰ)——馒头样品制作与质构测试方法探讨[J].粮食与饲料工业，2010(12):19-23.

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[3] 周显青,张玉荣.影响馒头面团发酵性能的因素研究[J].河南工业大学学报(自然科学版),2006,27 (3):21-25.

[4] 李志建，杨晓露，刘长虹，等.乳酸菌对馒头面团发酵的影响[J].食品科技，2013，38(3):139-141.

[5] LIN Q，LIU L，BI Y，et al. Effects of different debranning degrees on the qualities of wheat flour and Chinese steamed bread[J].Food amp; Bioprocess Technology，2012，5(2):648-656.

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[8] 陈 颖，王风雷，陈秋平.南瓜绿豆馒头的研制及其对血糖值的影响研究[J].食品研究与开发，2016， 37(20):86-88.

[9] 赵 龙，王秀丽，王立慧,等.高纤维豆渣南瓜馒头的研制[J].食品工业科技,2013, 34(21):194-198.

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(责任编辑：赵琳琳)

DevelopmentofpumpkinsteamedbreadfermentedbywildLactobacillusplantarum

SHI Jing-hong，ZHU Xiao-bing， GUO Shu-wen

(Department of Agronomy， Hetao College， Bayannur 015000,China)

We added pumpkin into wheat flour to make pumpkin steamed bread using wildLactobacillusplantarumand high active dry yeast as starter cultures. On the basis of single factor experiment, the formulation and production process of pumpkin steamed bread were optimized by RSM. Results showed that adding amount of pumpkin was 37.58%，that of yeast was 0.77%，that ofLactobacillusplantarumwas 0.14%， fermentation time 0.92 h at 35℃. The quality of pumpkin steamed bread prepared was good.

Lactobacillusplantarum;yeast；wheat flour;pumpkin; steamed bread

2017-05-31；

2017-10-18

石晶红(1979-)，女，副教授，硕士，研究方向营养与食品安全。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.11.007

TS213.21;TS207.3;S642.1

A

1003-6202(2017)11-0028-05