固态发酵对麸皮抗氧化特性及全麦面包感官品质的提升作用

2022-03-30 02:15杜逸飞胡秋辉
食品科学 2022年6期
关键词:全麦麸皮质构

裴 斐,杜逸飞,孙 磊,李 文,方 勇,胡秋辉

(南京财经大学食品科学与工程学院,江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心,江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室,江苏 南京 210023)

2016年我国《中国居民膳食指南》提出成年人每天应摄入全谷物食品50~150 g[1]。以全麦面包为代表的全谷物食品越来越受到消费者关注,全麦面包是指用没有去掉麸皮的麦类所做的面包,包含麦麸、胚芽和胚乳等完整麦粒的所有成分。相比于普通面包,全麦面包含有膳食纤维、植物素、矿物质等多种营养素。美国癌症研究协会和世界癌症研究基金会报道,每天适当摄入全麦面包有利于降低高胆固醇和结肠癌风险[2]。然而,由于麸皮在面团形成过程中会与面筋蛋白和淀粉竞争结合水分子,造成全麦面包硬度偏大、质地粗糙[3]。同时,麸皮中的多不饱和脂肪酸易在储藏中氧化酸败,导致货架期和产品品质降低。此外,麸皮中的阿马多里重排产物和5-(羟甲基)糠醛等苦味成分来源物质的存在削弱了全麦面包的风味品质,严重制约了其产业发展[4]。

麸皮含量对全麦面包气味、口感等感官品质有重要影响。李永平等[5]发现12%麸皮添加量,全麦面包感官评分最高。超过14%的添加量时,全麦面包的气味、口感等感官评分显著下降。Khairunizah等[6]发现在全麦面包烘焙过程中,麸皮中纤维与酚醛树脂的交互作用,破坏了全麦面包中的面筋结构,对全麦面包的体积产生了负面影响,从而降低了全麦面包口感、纹理结构等感官品质。目前,利用微波辐射、超微粉碎、挤压膨化等物理方式处理小麦麸皮能够有效提升全麦面包的感官品质。章中[7]分别利用湿法粉碎和干法粉碎制备膳食纤维,发现湿法粉碎制备膳食纤维的持水性和溶胀性显著提高,全麦面包口感更为松软。肖志刚等[8]采用微波辐照对小麦麸皮进行改良,改良后全麦面包的比容和弹性分别增加了26.40%和6.90%,硬度降低了32.90%。然而,物理方法虽然改善了全麦面包的口感,但由于全麦面粉在加工过程中受到高温、高压、高剪切力的作用,全麦面包营养成分损失严重,营养价值下降[9]。一些化学合成改良剂以及面粉改良剂虽然可以改善全麦面包的口感品质[10],但其安全性无法得到保障,特别是化学类合成面包改良剂的使用,如溴酸钾。长期食用含有这类添加剂的面包会大幅度提高人体大脑、肾脏和甲状腺等器官的突变发病率[11]。因此,在保证全麦面包营养品质的前提下,研究如何安全有效地提升全麦面包感官品质具有重要的现实意义。

随着人们对食品安全的关注和对绿色食品品质要求的提高,利用酵母菌、乳酸菌等微生物发酵逐渐成为改良全麦面包口感、延长货架期、提升商品品质的重要方式。其中,固态发酵过程中微生物对麸皮进行水解,增加了麸皮中酚类化合物和黄酮类化合物的含量,从而提高麸皮抗氧化能力[12]。赵静[13]发现固体发酵使麸皮的自由基清除能力、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-dipheny1-2-picryl-hydrazyl,DPPH)自由基清除率、总酚含量分别提高了24.15%、36.06%、51.99%,显著改善了小麦麸皮总抗氧化能力。Mao Menglan等[14]发现在粪肠球菌M2固态发酵麸皮后,麸皮中阿魏酸、含硫氨基酸含量显著提升,对提高麦麸的总抗氧化能力有重要作用。另外,微生物在发酵过程中对淀粉和蛋白等组分结构的影响对提升面包质构有重要作用。Sun Lei等[15]发现乳酸菌LB-1与酵母菌协同发酵改善了淀粉的结构,提高了面团的弹性和强度,从而对面包的质构产生了积极的影响。Pei Fei等[16]发现乳酸菌LB-1与酵母菌协同发酵的面团中,谷蛋白大分子聚合物的有序结构显著增加,增强了面团的流变和产气性能,从而对面包质构的提升产生了积极的作用。此外,微生物在发酵过程产生的代谢产物,如胞外多糖,也可以有效提升面包质构[17]。因此,微生物发酵是提升全麦面包质构特性关键因素[18]。前期本课题组分离并鉴定3 株能够与酵母菌协同发酵的植物乳杆菌,初步证明了这些乳酸菌与酵母菌协同发酵能够显著提升全麦面包口感和风味[19]。然而,这些乳酸菌在协同发酵过程中对全麦麸皮的利用特性尚不明确。本研究旨在筛选具备高发酵性能的乳酸菌,并与酵母菌固态发酵对小麦麸皮进行改性,分析固态发酵对小麦麸皮组分变化及抗氧化特性的影响。同时,利用固态发酵麸皮重组全麦粉制备全麦面包,研究固态发酵对全麦面包感官品质的提升作用。

1 材料与方法

1.1 菌种、材料与试剂

植物乳杆菌F-50、植物乳杆菌F-3和植物乳杆菌LB-1来自南京财经大学粮油质量安全控制及深加工重点实验室,高活性干酵母购自安琪酵母有限公司。

小麦麸皮(粗蛋白14.9%、粗纤维7.1%、粗脂肪3.4%) 中国储备粮管理集团有限公司;小麦粉(蛋白质11%、碳水化合物73.5%、脂肪1.6%) 金龙鱼粮油食品股份有限公司。

正构烷烃(C7~C30) 美国o2si Smart Solutions公司;麦芽糖、葡萄糖、松三糖、海藻糖等糖类、P0012型BCA蛋白检测试剂盒 上海碧云天生物技术有限公司;所有其他化学品均为分析纯。

1.2 仪器与设备

SW-CJ-1F型洁净工作台 江苏苏净集团安泰公司;ELX800酶标仪 美国Bio-Tek公司;GNP-9160型隔水式恒温培养箱 上海三发科学仪器有限公司;7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪 美国安捷伦有限公司;JHMZ 200针式和面机、JXFD醒发箱、JKLZ4烤箱北京东方孚德技术发展中心;CS-10色差仪 杭州彩谱科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 乳酸菌的产酸特性及生长曲线测定

将乳酸菌以2%接种量接种于试管中,置于37 ℃恒温培养箱静置培养,在乳酸菌生长0~24 h,每间隔1 h测定培养液的吸光度,并利用pH计测定培养液的pH值,记录吸光度并绘制生长曲线。

1.3.2 乳酸菌的糖酵解

单糖发酵培养基制备:在蛋白胨和水中加1.2%溴紫酚蓝溶液0.4 mL,10%糖10 mL,混匀,分装试管,每管约2~3 mL,经115 ℃高压灭菌20 min后,分置于试管架上,贴上各类糖标签备用。将待测乳酸菌按2%接种量接种于单糖发酵培养基中,37 ℃恒温培养箱静置培养24 h后观察培养基颜色并记录。

1.3.3 乳酸菌形态学观察及革兰氏染色

将乳酸菌平板划线接种于MRS琼脂培养基上,37 ℃培养2 d后观察单菌落形态。革兰氏染色步骤如下:取乳酸菌菌悬液滴于载玻片上,酒精灯外焰晃动2~3 次进行固定。结晶紫染色1 min后蒸馏水冲洗后,加碘液覆盖涂面染色约1 min。蒸馏水冲洗后脱色液脱色20~30 s,蕃红染色液染色1 min,干燥后油镜镜检。

1.3.4 固态发酵麸皮及全麦面包的制备

参照赵慧敏等[18]的方法,将100 mL含有106CFU/mL乳酸菌及1 g干酵母的菌悬液与100 g麸皮混匀,在37 ℃分别发酵0、12、24、36 h和48 h。麸皮干燥后粉碎并过80 目筛,按15%的添加量与小麦粉制成重组全麦粉。根据GB/T 14611—2008《粮油检验 小麦粉面包烘焙品质试验直接发酵法》制备全麦面包。

1.3.5 麸皮组分含量变化的测定

称取1 g麸皮溶于15 mL超纯水,90 ℃恒温水浴35 min,水提后的上清液参照Han Qianyun等[20]的方法进行可溶性多酚含量测定。

可溶性蛋白含量采用BCA蛋白检测试剂盒并根据说明书步骤进行测定。

总游离氨基酸含量采用茚三酮显色法测定。参照张伟等[21]的方法,称0.15 g麸皮并加入1.5 mL的10%乙酸溶液混匀,定容至25 mL。7 500 r/min离心10 min后取1 mL上清液,加入1 mL超纯水、3 mL水合茚三酮、0.1 mL的0.1%抗坏血酸并摇匀。沸水浴15 min后在冷水浴中迅速冷却至溶液呈蓝紫色,用60%乙醇溶液定容至20 mL,摇匀并且在波长570 nm处测定吸光度,以80 ℃烘干的L-亮氨酸为标准品作标准曲线进行定量分析。

水溶性阿拉伯木聚糖含量采用地衣酚盐酸法测定。参照崔文礼等[22]的方法,称取100 mg麸皮加入10 mL蒸馏水,30 ℃振荡提取30 min后离心(4 800 r/min,10 min)。取1 mL上清液加入1 mL的4.8 mol/L盐酸溶液在100 ℃加热120 min。待冷却后取1 mL混合液依次加入2 mL蒸馏水、3 mL的0.1% FeCl3溶液和0.3 mL 1%的地衣酚溶液。混匀后沸水浴显色40 min取出,冷水迅速冷却并测定波长670 nm处的吸光度,以木糖为标准品作标准曲线进行定量分析(水溶性阿拉伯木聚糖与木糖质量比为0.88∶1)。

1.3.6 麸皮体外抗氧化特性测定

将1 g麸皮加入10 mL超纯水中,80 ℃水浴浸提40 min,冷却后上清液待测。总还原力的测定参照袁娅等[23]的方法,取1 mL上清液与1 mL磷酸缓冲液(0.2 mol/L,pH 6.6)和1%铁氰化钾溶液混匀并水浴(50 ℃,20 min)。冷却至室温后加入1 mL 10%三氯乙酸溶液,静至10 min后加入1 mL超纯水及0.2 mL 0.1%三氯化铁溶液,混匀后反应10 min并在波长700 nm处测定吸光度。

DPPH自由基清除率测定参照刘玉辉[24]的方法,取稀释5 倍的1 mL上清液,并与1 mL的DPPH应用液(用95%乙醇将40 mg DPPH定容100 mL并稀释5 倍)混匀静置30 min,在波长517 nm处测吸光度As;用蒸馏水替代上清液测吸光度Ad;用95%乙醇溶液替代DPPH应用液测吸光度Ab,按式(1)计算DPPH自由基清除率:

超氧阴离子自由基清除率测定参照裴斐等[25]的方法,取稀释5 倍的1 mL上清液与1.8 mL的Tris-HCl缓冲液(50 mmol/L,pH 8.2)混匀,25 ℃静置10 min后加入100 μL 0.01 mol/L邻苯三酚溶液,混匀后在波长320 nm每隔30 s测定一次吸光度(总时长4 min)。空白对照为等体积蒸馏水替代样品液,10 mmol/L HCl代替邻苯三酚溶液。用吸光度的斜率表示邻苯三酚自氧化速率A0,加入上清液后的斜率表示为A1,超氧阴离子自由基清除率按式(2)计算:

1.3.7 全麦面包色泽的测定

面包温度冷却至室温后进行切片处理。用色差仪测定面包芯与面皮的L*、a*、b*值(L*值表示明暗度;a*值代表红绿色;b*值代表黄蓝色)。色差测定参考Iglesias-Puig等[26]的测试方法并稍作修改。

1.3.8 全麦面包比容的测定

采用菜籽置换法测定,比容按质量与体积的比进行计算。

1.3.9 全麦面包全质构参数测定

采用TA-XT2i质构仪配备P/36R探针测量全麦面包的全质构参数。每组全麦面包被切成1 mL厚度的面包片。根据AACCI74-09设定测试参数:测试前速率3 mm/s,测试速率1 mm/s,测试后速率5 mm/s,触发类型为自动10 g,测定比例25%,间隔时间5 s。

1.3.10 全麦面包挥发性风味成分测定

采用固相微萃取结合顶空气相色谱-质谱分析全麦面包的挥发性化合物,参考Plessas等[27]的方法。将2.5 g面包样品置于20 mL的进样瓶中,并在60 ℃水浴。

气相色谱-质谱条件:DB-5MS色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 µm);进样方式为无分流进样;程序升温:35 ℃保留5 min,以5 ℃/min升温至50 ℃,并保持5 min,再以5.5 ℃/min升温至230 ℃并保持5 min;载气为高纯氦气,纯度≥99.999%;注入口流量为2 mL/min(恒流模式);质谱扫描方式为全扫描模式(Scan),质量扫描范围m/z33~200;总运行时间51.73 min。

化合物通过质谱数据库(NIST98)结合Kovats指数(Kovat index,KI)比较进行鉴定,匹配度高于80%被认为可靠,实验KI基于正构烷烃(C7~C30)计算,以己酸乙酯为内标进行物质定量分析。

1.3.11 全麦面包感官评定

参照郭东旭等[28]的方法进行全麦面包的感官评定实验,选取10 名经过培训的专业评价员(5 男、5 女)组成评价小组,对全麦面包的色泽、组织结构、风味、口感等进行综合评价,评价标准如表1所示。

表1 感官评价标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of whole wheat bread

1.4 数据处理

除色泽实验重复6 次平行之外,其他实验每个重复3 次,使用Origin 2019作图并使用IBM SPSS 25对数据进行分析处理,显著性分析采用Duncan法,显著性水平为P<0.05,差异显著。

2 结果与分析

2.1 乳酸菌的菌落形态及革兰氏染色

前期本课题组分离并鉴定了3 株能够与酵母菌协同发酵的植物乳杆菌F-50、F-3和LB-1,由图1可知,植物乳杆菌F-50、F-3和LB-1在MRS固体培养基上的单菌落形态呈2 mm圆形,边缘光滑整齐、凸起、乳白色、湿润。革兰氏染色结果表明乳酸菌F-50、F-3和LB-1为革兰氏阳性菌,在1 000 倍油镜下呈现长杆状或短杆状,形成链,无芽孢。

图1 植物乳杆菌F-50、F-3和LB-1的菌落形态及革兰氏染色Fig. 1 Colony morphology and Gram staining of L. plantarum F-50, F-3 and LB-1

2.2 乳酸菌的产酸特性及生长曲线

乳酸菌产酸能够保证固态发酵不受杂菌污染,同时也能够促进风味物质的形成[29]。由图2可知,植物乳杆菌F-50、F-3和LB-1的生长曲线具有相似的趋势。在1~6 h处于延迟期,在6~12 h处于对数期,在12 h之后处于稳定期。乳酸菌的产酸速率与其生长速率呈正相关,当处于延迟期阶段,菌悬液的pH值约从6.5缓慢下降至6左右。进入对数期以后,pH值迅速下降至约pH 3.7然后保持稳定,并维持在pH 3.6~3.9。F-50和F-3分别在8 h和10 h达到pH值的最低稳定值,相比于F-50和F-3,LB-1的产酸速率较快,在6 h达到最低的稳定值。根据苏雪倩[30]的报道,添加乙酸、乳酸等有机酸能够增强面团延伸性、拉伸能量和抗延伸阻力,从而提高面团的黏弹性和延展性。此外,有机酸处理可有效降低面包硬度和水分散失速率,使面包比容明显增加。

图2 乳酸菌F-50(A)、F-3(B)和LB-1(C)的生长曲线及产酸速率图Fig. 2 Growth curves and acid production rates of L. plantarum F-50 (A),F-3 (B) and LB-1 (C)

2.3 乳酸菌的糖发酵特性

应用于麸皮固态发酵的乳酸菌,不但需要较强的产酸能力,同时还需具备良好的糖发酵能力[31]。如表2所示,3 株乳酸菌都能利用麦芽糖、葡萄糖、蔗糖、松三糖、海藻糖、菊糖、果糖和甘露醇,并且都不能利用纤维二塘、甲基甘露糖苷、木糖醇、肌醇和棉子糖。山梨醇、木糖和阿拉伯糖只有LB-1能够利用。其中木糖和阿拉伯糖是麸皮中最重要的糖类,对全麦面团流变特性以及全麦面包质构特性的形成起关键作用[32]。因此,在后续实验中,选取具备良好产酸能力和较强糖发酵能力的植物乳杆菌LB-1作为发酵菌种。

表2 植物乳杆菌F-50、F-3和LB-1的糖发酵特性Table 2 Sugar fermentation characteristics of L. plantarum F-50, F-3 and LB-1

2.4 固态发酵中麸皮组分含量的变化

如图3所示,麸皮中总游离氨基酸、可溶性蛋白、可溶性多酚和可溶性阿拉伯木聚糖含量随发酵时间的延长而不断增加。其中,可溶性蛋白含量在发酵36 h后从4.60 mg/g增长至8.36 mg/g并保持稳定(图3A),这主要是由于乳酸菌发酵能够产酸水解麸皮中的蛋白质从而导致蛋白溶解度增高。此外,总游离氨基酸含量在第0小时为1 210 mg/kg,固态发酵24 h后显著(P<0.05)增加至1 690 mg/kg并且保持稳定(图3A)。研究表明,乳酸菌产生的如二肽酶和氨基酸肽酶等内肽酶能够水解寡肽,为其生长和代谢提供必需的氨基酸[33-34],而酵母菌在发酵过程中对蛋白质及多肽几乎没有降解作用[35]。这些游离氨基酸可以作为面团主要风味的前体物质,有效提升烘焙产品的整体风味特性[36]。

图3 固态发酵过程麸皮中总游离氨基酸、可溶性蛋白(A)、可溶性多酚及可溶性阿拉伯木聚糖(B)的含量变化Fig. 3 Changes in contents of total free amino acids, soluble protein (A),soluble polyphenols and soluble arabinoxylans (B) in wheat bran during solid-state fermentation

麸皮中阿拉伯木聚糖占非淀粉多糖含量的70%,其中,可溶性阿拉伯木聚糖参与面筋蛋白网络结构的形成,与全麦面包质构品质存在密切的关系。由图3B可知,可溶性阿拉伯木聚糖含量在发酵48 h后达到2.01 mg/g,相比于未发酵之前提升了1.79 倍。此外,酚类是麦麸中最主要的生理活性物质,具有抗氧化、清除自由基、降血脂等生理功能。未发酵之前,麸皮中可溶性多酚含量为1.67 mg/g,在发酵48 h后增长至4.52 mg/g(图3B)。孙盈乾[37]利用不同酵母菌固态发酵麸皮,发现发酵后麸皮中的多酚含量最高提高了1.62 倍。王太军[38]利用乳酸菌发酵麸皮,发现在35 ℃发酵36 h后,多酚含量达到4.92 mg/g,相比于原料提高了81.5%。在本研究中,麸皮经过固态发酵后可溶性多酚含量提升了1.70 倍,这与前人研究结果一致。

2.5 固态发酵对麸皮体外抗氧化活性的影响

还原力是物质通过自身的还原作用给出电子而清除自由基,一般来说,还原能力越强其抗氧化性越强。如图4A所示,未发酵麸皮的总还原力为0.16,在发酵12~24 h迅速升高,然后稳定在约0.30。如图4B所示,随发酵时间的延长,麸皮DPPH自由基清除率不断增长,相比于未发酵麸皮(46.31%),发酵48 h后增长了19.54%。此外,麸皮的超氧阴离子自由基清除率在0~36 h内迅速增长,在36~48 h内略有降低(图4C)。上述研究结果表明,固态发酵能够增加麸皮的总还原力、DPPH自由基清除率以及超氧阴离子自由基清除率,显著提升麸皮的体外抗氧化活性。麸皮酚类化合物主要存在皮层细胞壁上,由于其通常与糖类和蛋白质通过糖苷键、酯键相结合,因此难以释放并发挥其抗氧化性能[39]。固态发酵过程中,微生物能够使细胞壁变得松散,从而释放束缚性酚类物质[40]。本研究中麸皮可溶性多酚含量经过发酵后提升了1.70 倍(图3B),从而增强其体外抗氧化活性。多酚、黄酮类活性物质的增加,增强了全麦面包的抗氧化特性,降低了全麦面包中淀粉的老化速度,从而改善全麦面包黏弹性等质构特性,提高全麦面包的货架期,更好地维持全麦面包的质地与口感。

图4 固态发酵过程麸皮总还原力(A)、DPPH自由基清除率(B)和超氧阴离子自由基清除率(C)变化Fig. 4 Changes in total reducing power (A), DPPH radical (B) and superoxide anion radical-scavenging capacity (C) of wheat bran during solid-state fermentation

2.6 固态发酵麸皮对全麦面包色泽、比容和质构的影响

按照GB/T 14611—2008将重组全麦粉烘焙制成全麦面包并分别测定全麦面包芯、面包皮的色泽和全麦面包的比容,全麦面包芯和面包皮的色泽变化。由表3可知,与未发酵组相比,协同发酵组的全麦面包芯和面包皮的L*值均显著降低,但全麦面包芯的a*、b*值显著提升。这可能是因为麸皮在协同发酵的过程中纤维素断键转变为单糖和寡糖,在面包焙烤时提供的高温环境中,能与氨基化合物发生美拉德反应,使全麦面包芯褐变反应更加明显[26]。

如表4所示,0 h组全麦面包的比容为2.25 mL/g,36 h组全麦面包的比容比0 h组提升了0.24 倍,36 h组全麦面包与48 h组全麦面包的比容无显著差异(P>0.05)。根据全麦面包的全质构参数分析可知,0 h组全麦面包的硬度、胶着度和咀嚼度分别为1 108.43、1 067.15 g和972.61 g,在所有全麦面包中均为最高。36 h组全麦面包的硬度、胶着度和咀嚼度分别为901.92、888.04 g和674.48 g,与0 h和12 h组全麦面包相比显著降低(P<0.05)。同时,36 h组全麦面包的内聚性和弹性分别为0.95和1.02,显著(P<0.05)高于其他组全麦面包。根据张成龙[41]和肖志刚[8]等对可接受的全麦面包质构参数范围的报道,全麦面包可接受的质构参数:硬度600~1 500 g,弹性0.6~1.2,内聚性0.6~1.2,咀嚼度400~1 500 g,本实验所得质构参数范围符合该范围标准。大量研究表明,面包的硬度、胶着度和咀嚼度与面包的整体可接受度呈负相关,而弹性和内聚性与面包的整体可接受度呈正相关[42-44]。由全质构参数可知,36 h组的全麦面包口感更加松软、适口,这主要是由于固态发酵提高了麸皮中可溶性阿拉伯木聚糖含量(图2B),增强全麦面团体系中的组分与水分子的结合能力,有助于面筋网络结构的形成[45]。

表3 全麦面包的色泽参数Table 3 Color parameters of whole wheat bread

表4 全麦面包的比容和全质构参数Table 4 Specific volume and texture parameters of whole wheat bread

2.7 固态发酵麸皮对全麦面包风味的影响

采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用法在全麦面包中共检测出47 种挥发性风味化合物,结果如表5所示。其中,0 h组全麦面包共检测出32 种挥发性风味化合物,12、24、36 h和48 h组全麦面包分别检测出36、39、42 种和44 种挥发性风味化合物,表明全麦面包的挥发性风味成分在经过固态发酵后得到增强。相比0 h组,经过固态发酵的全麦面包新增了2,3-丁二醇、3-壬烯-1-醇、壬酸、月桂酸、癸二烯醛、辛烯醛等风味化合物。酿酒酵母在固态发酵过程中主要产生乙酸乙酯、辛酸乙酯和乙酸苯乙酯等风味化合物,48 h组全麦面包的乙醇含量显著提升,这可能是由于酵母无氧呼吸作用形成。同时,0 h组的乙酸含量(269.64 μg/kg)显著低于12、24、36、48 h组全麦面包(分别为498.42、1 020.83、1 933.54、2 590.50 μg/kg),这与Cavallo等[46]的研究一致,据报道乙酸是乳酸菌在发酵过程中产生的最主要风味物质。Su Xueqian等[47]研究了有机酸对面包品质的改善作用,发现乙酸能够提升面包的比容、降低面包的pH值和硬度,这与本实验对全麦面包比容和质构特性的测定结果一致(表4)。此外,麸皮中5-甲基-2-糠醛、3-乙基苯甲醛等苦味风味物质含量在发酵过程中降低,使全麦面包的风味得到更好提升。为进一步探究与评价协同发酵对全麦面包感官品质的影响,对固态发酵的全麦面包从其色泽、组织结构、风味和口感4 个方面进行感官评定,结果如表6所示,与未发酵组相比,协同发酵组的各项评分显著提高。其中,协同发酵36 h组的色泽、组织结构、风味、口感这4 项的都获得了较高的分数,综合评分最高。

表5 全麦面包的挥发性风味化合物Table 5 Volatile flavor compounds of whole wheat bread

表6 全麦面包的感官评定Table 6 Sensory evaluation of whole wheat bread

3 结 论

考察乳酸菌和酵母菌固态发酵对麸皮抗氧化特性及全麦面包色泽、组织结构、风味、口感等感官品质提升作用影响。结果表明:相比于未发酵组和其他发酵时长的组别,乳酸菌LB-1与酿酒酵母固态发酵麸皮36 h组的麸皮抗氧化性效果最佳,发酵麸皮的总还原力、DPPH自由基清除率以及超氧阴离子自由基清除率分别提升了0.88、0.42 倍和2.1 倍,降低了全麦面包中淀粉的老化速度,从而改善了全麦面包黏弹性等质构特性。此外,用36 h发酵的麸皮制作的全麦面包,在色泽方面,其面包芯与面包皮的色泽变深,但面包芯的a*、b*值显著提升。在比容和质构方面,其比容显著增加了0.24 倍,其硬度、胶着度和咀嚼度显著降低,内聚性和弹性显著增加。在感官评价方面,其感官评分最高。因此,乳酸菌LB-1和酿酒酵母固态发酵36 h的麸皮为提高体外氧化活性和改善全麦面包品质口感的新方法提供思路。

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