涂雅俊，黃田苗，趙 寶，楊 哪，徐學(xué)明，2，*

(1.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無(wú)錫 214122;2.食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無(wú)錫 214122)

葡萄是種植面積和產(chǎn)量都居世界首位的重要水果［1］。全世界葡萄干的產(chǎn)量比其它干果都高［2］。葡萄干不但產(chǎn)量極高，且營(yíng)養(yǎng)豐富。葡萄干中碳水化合物、蛋白質(zhì)的含量分別占83%～84%和2%～3%，此外還富含K、Ca、P等礦物質(zhì)元素。近幾年，關(guān)于葡萄干應(yīng)用于發(fā)酵的研究也受到關(guān)注。趙金海［3］以葡萄干代替葡萄果進(jìn)行發(fā)酵，釀造出風(fēng)味良好、品質(zhì)優(yōu)秀的白葡萄酒。而將葡萄干發(fā)酵產(chǎn)物添加到面包中，研究其對(duì)面包烘焙特性與風(fēng)味影響的文章尚未見(jiàn)報(bào)道。質(zhì)構(gòu)測(cè)試儀作為精確的量化測(cè)量?jī)x器可以準(zhǔn)確地量化食品的質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)，具有測(cè)試結(jié)果客觀性、可比性、一致性好等優(yōu)點(diǎn)［4］，固相微萃取技術(shù)(SPME)與氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC－MS)是準(zhǔn)確分析和鑒定食品風(fēng)味物質(zhì)的重要方法［5］。所以本實(shí)驗(yàn)擬分別采用物性測(cè)試儀及SPME－GC－MS技術(shù)研究添加葡萄干發(fā)酵液對(duì)面包質(zhì)構(gòu)的影響和風(fēng)味的變化。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

表1 面包的制作配方Table1 Formulation for bread

面包粉 益海嘉里有限公司;即發(fā)活性干酵母番禺梅山－馬利酵母有限公司;綠葡萄干 杭州華味亨食品有限公司;異常漢遜酵母GIM2.94 北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院;酥油 強(qiáng)冠企業(yè)股份有限公司;糖、鹽 市售。

FLY－2112B雙層特大容量恒溫培養(yǎng)搖床 上海申賢恒溫設(shè)備廠;超凈工作臺(tái) 蘇州安泰空氣有限公司;立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠;烤箱，醒發(fā)箱 上海早苗有限公司電熱廠;SM－302N吐司切片機(jī) 新麥機(jī)械(無(wú)錫)有限公司;TA.XTPlus型物性分析儀 英國(guó)SMS公司;Finnigan Trace MS氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)Finnigan公司;固相微萃取裝置、75μm CAR/PDMS萃取頭 美國(guó) Supelco公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 葡萄干發(fā)酵液制備工藝 將40g葡萄干浸泡清洗揀選打爛后，加入4g白砂糖與233.3mL水配成培養(yǎng)基，使培養(yǎng)基含水量為 240mL。121℃殺菌15min后接種 GIM2.94，接種量為5%，于18℃發(fā)酵6d即得葡萄干發(fā)酵液。

1.2.2 面包的制作 不同面包的制作配方見(jiàn)表1，其中普通面包作為空白組，葡萄干面包作為對(duì)照組，葡萄干發(fā)酵液面包1、葡萄干發(fā)酵液面包2和葡萄干發(fā)酵液面包3作為實(shí)驗(yàn)組。制作工藝:首先按照配方表將面團(tuán)調(diào)制至面筋擴(kuò)展完成階段，在26～28℃下發(fā)酵1.5h，分割為50g每個(gè)的小面團(tuán)，滾圓，松弛，整為圓形、裝盤(pán)，38℃、85%RH 醒發(fā) 45min，上下火190℃，烘烤14min。

1.2.3 面包焙烤特性的測(cè)定

1.2.3.1 面包體積和比容的測(cè)定 采用小米排阻法測(cè)定面包體積。面包在室溫下冷卻1h后，測(cè)定其質(zhì)量與體積。再用0.08mm厚的高壓PE透明塑料袋將面包密封包裝，儲(chǔ)藏于4℃冰箱，分別于 1、3、5、9d后進(jìn)行比容的測(cè)定。測(cè)定4個(gè)平行。

1.2.3.2 面包芯全質(zhì)構(gòu)的測(cè)定 參考AACC74－09測(cè)定面包芯硬度方法的參數(shù)設(shè)置。將面包在切片機(jī)下切成厚度為12.5mm的均勻薄片，選取最中間兩片，對(duì)其中心位置的硬度進(jìn)行測(cè)定。選用P25探頭，測(cè)定前速度3.0mm/s，測(cè)定速度 1.0mm/s，測(cè)定后速度5.0mm/s，應(yīng)變位移 40%。測(cè)定 4個(gè)平行。用0.08mm厚高壓PE透明塑料袋密封儲(chǔ)藏于4℃，分別測(cè)量?jī)?chǔ)藏 0、1、3、5、9d 的面包的硬度。

1.2.3.3 面包芯水分含量的測(cè)定 水分測(cè)定依據(jù)AACC44－15A。將面包芯切成2～3mm的薄片，在空氣中干燥至與空氣濕度平衡，研磨后過(guò)20目篩，在130℃烘箱中干燥至恒重。測(cè)定4個(gè)平行。

面包水分遷移速率(%)=(初期水分含量－末期水分含量)/儲(chǔ)藏時(shí)間×100

1.2.4 面包風(fēng)味的測(cè)定

1.2.4.1 揮發(fā)性成分的固相頂空微萃取 參照張慶［6］等的方法，將面包芯分割成約5mm×5mm×3mm的碎片，放入15mL SPME樣品瓶中，樣品約占瓶子體積的3/5，蓋好瓶蓋，把樣品瓶放入60℃恒溫水浴中，將老化好的萃取頭插入樣品瓶的上部，頂空萃取40min，用手柄使纖維頭退回到針頭內(nèi)，拔出針頭進(jìn)樣。

1.2.4.2 GC－MS分析 色譜條件:DB－5MS毛細(xì)管色譜柱(30m×0.25mm，0.25μm)。載氣 He流量:恒流1mL/min，不分流，恒壓35kPa;升溫程序:起始溫度40℃，保留2min，以 5℃/min升溫至60℃，再以3℃/min升至100℃，再以15℃/min升至240℃，保留10min。

質(zhì)譜條件:電離方式EI，進(jìn)樣孔溫度250℃，離子源溫度200℃，接口溫度250℃，電子能量70eV，燈絲發(fā)射電流50μA，采集方式為全掃描，采集質(zhì)量范圍為 33～450m/z。

1.2.4.3 揮發(fā)性成分的定量分析 GC－MS圖譜經(jīng)計(jì)算機(jī)和人工檢索把每個(gè)峰同時(shí)與NIST Library和Wiley Library相匹配檢索定性，匹配度和純度大于900作為鑒定結(jié)果?；衔锒?按峰面積歸一化法計(jì)算相對(duì)百分含量。將揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中同種類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)含量相加，比較不同面包的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)各類(lèi)物質(zhì)相對(duì)含量的不同。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加發(fā)酵葡萄干對(duì)面包比容和硬度的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1和圖2所示，新鮮的普通面包的比容最大，硬度最小，隨著發(fā)酵液添加量的增加，面包的比容減小，硬度增大，其中硬度的變化更加明顯。這符合Maleki等［7］得出的結(jié)論，即比容大的面包質(zhì)地更松軟。新鮮的(0d)普通面包的比容和發(fā)酵液面包1無(wú)顯著性差異(p＞0.05)，硬度則顯著小于發(fā)酵面包1(p＜0.05)。而新鮮發(fā)酵液面包2、發(fā)酵液面包3和葡萄干面包的比容顯著小于普通面包的比容(p＜0.05)，硬度也顯著大于普通面包(p＜0.05)。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加，普通面包、發(fā)酵液面包、葡萄干面包之間比容和硬度的差異縮小，在儲(chǔ)藏1d時(shí)，普通面包和發(fā)酵面包1的硬度無(wú)顯著性差異(p＞0.05)。到儲(chǔ)藏3d時(shí)，普通面包與三種發(fā)酵液面包的比容之間無(wú)顯著性差異(p＞0.05)。葡萄干中的纖維素等會(huì)降低面包的品質(zhì)，使得其比容減小、硬度增大，而發(fā)酵過(guò)后，同等的添加量對(duì)面包比容和硬度的影響較小。

圖1 儲(chǔ)藏過(guò)程中面包比容的變化Fig.1 The change of specific volume of breads during storage

圖2 儲(chǔ)藏過(guò)程中面包芯硬度的變化Fig.2 The change of hardness of breads during storage

在儲(chǔ)藏過(guò)程中，普通面包的比容整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，硬度呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，在第5d時(shí)比容略有升高，可能是由于水分的散失。發(fā)酵面包1、發(fā)酵面包2、發(fā)酵面包3的比容在儲(chǔ)藏1d時(shí)就有所減少，在儲(chǔ)藏后期則基本持平，硬度則是持續(xù)增大。葡萄干面包的比容在儲(chǔ)藏過(guò)程中整體呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，在第5d時(shí)可能由于水分散失的原因略有升高，硬度則隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加而增大，在儲(chǔ)藏過(guò)程中葡萄干面包的硬度變化與發(fā)酵面包2較接近，二者不同時(shí)間的硬度均無(wú)顯著性差異(p＞0.05)。

2.2 添加發(fā)酵葡萄干對(duì)面包水分遷移速率的影響

一直以來(lái)，面包中的水分遷移被認(rèn)為是導(dǎo)致面包老化的重要因素［8］。根據(jù)2.1，同等添加量下，在儲(chǔ)藏0、1、3d時(shí)，發(fā)酵葡萄干對(duì)面包硬度和比容的不良影響顯著高于直接添加葡萄干的影響(p＜0.05)，因此，選擇發(fā)酵液葡萄干面包，研究發(fā)酵液添加量對(duì)面包水分遷移速率的影響。隨著發(fā)酵液添加量的增加，面包的水分遷移速率減小，這可能是因?yàn)榘l(fā)酵液中的纖維有助于保持水分。整體上，面包水分遷移的速率較低，可能是因?yàn)楸粌?chǔ)藏在密閉環(huán)境中。

添加了發(fā)酵液的面包水分遷移速率小，面包的硬度卻大，說(shuō)明面包的老化除了受水分遷移的影響之外，還受其他因素的影響，如淀粉回生［9］。

圖3 儲(chǔ)藏過(guò)程中面包水分遷移速率的變化Fig.3 The change of moisture migration of breads during storage

2.3 添加發(fā)酵葡萄干對(duì)面包風(fēng)味的影響

選取烘焙特性與普通面包接近的發(fā)酵液面包1，應(yīng)用SPME－GC－MS方法檢測(cè)其與普通面包、葡萄干面包之間風(fēng)味物質(zhì)的差異。采用計(jì)算機(jī)檢索和人工解析各峰對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜圖，按面積歸一化法計(jì)算相對(duì)百分含量，分析結(jié)果見(jiàn)表2。

所有樣品中共檢出48種風(fēng)味物質(zhì)，主要包括醇類(lèi)、酯類(lèi)、醛類(lèi)、酸類(lèi)、酮類(lèi)和芳雜環(huán)類(lèi)化合物，其中醇類(lèi)含量最高。不同樣品的風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)和含量不同，普通面包中風(fēng)味物質(zhì)的種類(lèi)有18種，葡萄干面包中風(fēng)味物質(zhì)有28種，發(fā)酵液面包中風(fēng)味物質(zhì)有29種。有7種物質(zhì)共同存在于普通面包、葡萄干面包和發(fā)酵液面包中，這7種物質(zhì)在三種樣品中的相對(duì)含量總量分別為52.19%、31.72%、43.69%。發(fā)酵液的添加改變了面包的風(fēng)味。

2，3－丁二醇、糠醛、異戊酸、丙位庚內(nèi)酯、反式－2，4－癸二烯醛、香葉基丙酮和丙位癸內(nèi)酯共同存在于葡萄干面包與發(fā)酵液面包中，而普通面包中未檢出，可能是葡萄干的加入促使了這些風(fēng)味物質(zhì)的生成，或者這些風(fēng)味物質(zhì)來(lái)自于葡萄干本身。乙酸、異戊醇、正己酸、2－甲基己酸、庚醛等12種物質(zhì)單獨(dú)存在于葡萄干面包中，而不存在于發(fā)酵液面包中，說(shuō)明在葡萄干的發(fā)酵過(guò)程中部分風(fēng)味物質(zhì)或風(fēng)味前體物質(zhì)喪失了。甲乙酐、癸醛、2－甲基丁酸等11種物質(zhì)單獨(dú)存在于發(fā)酵液面包中，可能是發(fā)酵液促進(jìn)了這些風(fēng)味物質(zhì)或風(fēng)味前體物質(zhì)的生成。

表3為不同面包的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)統(tǒng)計(jì)。醇類(lèi)物質(zhì)的風(fēng)味閾值較高，通常具有芳香、植物香、酸敗和土氣味［10］，而從表中可以看出，三種面包中醇類(lèi)物質(zhì)的含量最高，高達(dá)28%～41%。三種面包所共有的醇類(lèi)物質(zhì)主要是苯乙醇。普通面包中的酸類(lèi)物質(zhì)含量遠(yuǎn)低于其他兩種面包，葡萄干面包中酸類(lèi)物質(zhì)含量最高，其主要酸類(lèi)物質(zhì)為乙酸，發(fā)酵液面包酸類(lèi)物質(zhì)種類(lèi)多于葡萄干面包。三種面包中酯類(lèi)物質(zhì)的含量是發(fā)酵液面包＞葡萄干面包＞普通面包。發(fā)

酵液面包中酯類(lèi)含量最高而酸類(lèi)、醇類(lèi)物質(zhì)的含量都低于葡萄干面包，可能是發(fā)酵過(guò)程中部分酸類(lèi)物質(zhì)和醇類(lèi)物質(zhì)共同形成了酯類(lèi)物質(zhì)。酯類(lèi)物質(zhì)，尤其是內(nèi)酯，能夠?yàn)槊姘鼛?lái)果樣香氣和奶香。

表2 不同面包揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)GC－MS分析結(jié)果Table2 Composition of volatile flavor compounds in different breads determined by GC－MS

表3 不同面包揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分類(lèi)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table3 Analytical results of volatile flavor compound sorts in different breads

芳香族和雜環(huán)類(lèi)化合物是面包的重要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)［11－12］?？啡┦切纬山购銡獾某煞种唬?3］。從表3可以看出，在三種面包中，都有較高含量的雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)，其中苯乙醇、苯甲醛、糖醛含量較高。葡萄干面包和葡萄干發(fā)酵液面包中的雜環(huán)類(lèi)化合物的含量大于普通面包，說(shuō)明葡萄干的引入增加了芳雜環(huán)化合物的形成。

測(cè)出的面包風(fēng)味中酮類(lèi)物質(zhì)含量較少，主要是3－羥基－2－丁酮。普通面包中的醛酮類(lèi)物質(zhì)含量最高，發(fā)酵液面包次之。酮類(lèi)物質(zhì)含量雖低，但其風(fēng)味閾值也較低，對(duì)面包風(fēng)味也有重要的影響?？赡苁瞧咸迅傻囊霙_淡了面包原有風(fēng)味，而發(fā)酵液促進(jìn)了這些物質(zhì)的生成。

3 結(jié)論

添加葡萄干發(fā)酵液會(huì)影響面包的硬度、比容與水分遷移速率，隨著添加量的增加，面包硬度變小，比容增大，水分遷移速率減小。發(fā)酵葡萄干添加量為3.33%時(shí)，對(duì)面包質(zhì)構(gòu)的不良影響極小。添加3.33%未發(fā)酵的葡萄干對(duì)面包質(zhì)構(gòu)的不良影響比同量的葡萄干發(fā)酵液更大。

發(fā)酵液面包中風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)最多，葡萄干面包次之。有7種物質(zhì)共同存在于三種面包中。葡萄干的加入，使得風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)增加，2，3－丁二醇、糠醛、異戊酸等7種風(fēng)味物質(zhì)僅共存于葡萄干面包和發(fā)酵液面包中。與葡萄干面包相比，發(fā)酵液面包含有甲乙酐、癸醛等12種獨(dú)有的風(fēng)味物質(zhì)，且酯類(lèi)物質(zhì)含量更高，更富有花果類(lèi)香氣。

［1］楊德俊.水果明珠－葡萄［J］.福建農(nóng)業(yè)，2007(8):38.

［2］Bolin H R，胡軍 .葡萄栽培與釀酒［J］.葡萄栽培與釀酒，1988(2):47－48.

［3］趙金海.葡萄干釀制白葡萄酒生產(chǎn)工藝研究［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊)，2011(6):76－78.

［4］董德良，毛根武，楊瑞征，等.面包質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定方法的研究(Ⅱ)——面包樣品放置時(shí)間對(duì)面包硬度測(cè)定值的影響［J］.糧食儲(chǔ)藏，2010，39(3):31－34.

［5］劉若詩(shī)，黃立群，張巒，等.冷凍面團(tuán)發(fā)酵技術(shù)在中式食品中的應(yīng)用Ⅰ——海藻糖影響包子類(lèi)冷凍面團(tuán)中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究［J］.食品科學(xué)，2009，30(15):21－25.

［6］張慶，鐘京，王鳳，等.燕麥酸面團(tuán)發(fā)酵劑的凍干和儲(chǔ)藏對(duì)面包風(fēng)味的影響［J］.北京工商大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2011，29(4):12－17.

［7］Maleki M，Hoseney R C，Mattern P J.Effects of loaf volume，moisture content and protein quality on the softness and staling rate of bread［J］.Cereal Chem，1980，57:138－140.

［8］Macmasters M M.Starch research and baking［J］.Bakers Digest，1961，35(5):42.

［9］吳躍，陳正行，李曉暄.抑制淀粉回生方法的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展［J］.食品工業(yè)科技，2011，32(4):423－426.

［10］徐巖.發(fā)酵食品微生物學(xué)［M］.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2001:168－168.

［11］Ur－Rehman S，Paterson A，Piggott J R.Flavour in sourdough breads:a review［J］.Trends in Food Science and Technology，2006，17(10):557－566.

［12］Katina K.Sourdough:a tool for the improved flavor，texture and shelf－life of wheat bread［D］.Finland:University of Helsinki，2005:1－92.

［13］Heenan S P，Dufour J P，Hamid N，et al.Characterisation of fresh bread flavour:Relationships between sensory characteristics and volatile composition［J］.Food Chemistry，2009，116(1):249－257.