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發(fā)酵麥麩對面包面團(tuán)生化特征及烘焙學(xué)特性的影響

2018-05-31 01:03楊文丹Wendan楊紫璇鄭建仙黃衛(wèi)寧
食品與機(jī)械 2018年3期
關(guān)鍵詞:馬克斯麥麩面筋

楊文丹 Wen-dan - 莊 靚 楊紫璇 - 蔣 慧 徐 巖 鄭建仙 - 黃衛(wèi)寧 -

(1. 江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 無錫 214122;2. 江南大學(xué)生物工程學(xué)院工業(yè)生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 無錫 214122;3. 華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院,廣東 廣州 510640)

膳食纖維能預(yù)防多種現(xiàn)代病,如糖尿病、肥胖癥等[1],因此越來越受到消費(fèi)者的關(guān)注[2],作為西方主流食品的烘焙食品是膳食纖維的良好載體[3]。麩皮是一種成本較低且富含膳食纖維的烘焙原料,而將麩皮應(yīng)用到面包生產(chǎn)中存在巨大的挑戰(zhàn)[4-5]。嚴(yán)曉鵬等[6]發(fā)現(xiàn)復(fù)配型酶制劑通過協(xié)同作用降解麩皮中的纖維素和木聚糖,可減少其對面團(tuán)的劣化作用,強(qiáng)化面筋結(jié)構(gòu),提高面團(tuán)柔軟度;熊俐等[7]提出纖維素主要影響新鮮面包品質(zhì),而木聚糖酶可以延緩麩皮面包老化。由此可見,酶在高膳食纖維面包制作過程中起著重要的作用[8]。

馬克斯克魯維酵母(MarxKluyveromyces)是一種新型的食品安全級酵母,相比傳統(tǒng)釀酒酵母,它除了具有生長快,生物量高,耐高溫等特點(diǎn)[9],還可以利用麩皮、玉米漿等發(fā)酵生產(chǎn)酶類、乙醇及其它活性成分[10]。有研究表明馬克斯克魯維酵母在底物誘導(dǎo)下能夠分泌木聚糖酶、葡聚糖酶[11]及β-葡萄糖苷酶[10]等纖維素水解酶,在工業(yè)發(fā)酵領(lǐng)域存在巨大的應(yīng)用潛力。面包面團(tuán)中富含多糖、蛋白等多種成分,這些分子在面包制作過程中發(fā)生復(fù)雜的相互作用,面團(tuán)體系的化學(xué)組分及流變學(xué)特性都會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化[12]。目前,關(guān)于馬克斯克魯維酵母發(fā)酵麥麩作為功能配料在烘焙產(chǎn)品中的應(yīng)用未見報(bào)道。

本研究選用馬克斯克魯維酵母發(fā)酵麥麩制得富含天然酶的功能配料,分析麥麩發(fā)酵過程中的生化變化,并將其用于高膳食纖維面包制作中,旨在評估馬克斯克魯維酵母發(fā)酵麥麩中的天然酶對面包面團(tuán)品質(zhì)的影響,為開發(fā)天然、營養(yǎng)的高膳食纖維面包功能配料提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

麥麩:河北省辛集市福之園面業(yè)有限公司;

高級面包粉:中糧面業(yè)(秦皇島)鵬泰有限公司;

馬克斯克魯維酵母(MarxKluyveromyces):ATCC36534,上海一研生物科技有限公司;

羧甲基纖維素鈉(CMC-Na):化學(xué)純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;

福林酚試劑:分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;

木聚糖:優(yōu)級純,美國Sigma公司;

攪面缸:SM-25型,新麥機(jī)械(無錫)有限公司;

數(shù)顯恒溫水浴鍋:HHS-21-4型,上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;

混合實(shí)驗(yàn)儀:Mixolab2型,法國Chopin公司;

發(fā)酵流變儀:F3型,法國Chopin公司;

質(zhì)構(gòu)儀:CT3型,美國Brookfield公司;

冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡:SU8220型,日本HITACHI公司;

物性測試儀:TA·XT2i型,英國Stable Micro System公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 發(fā)酵麥麩的制作 將馬克斯克魯維酵母在YM培養(yǎng)基中活化至對數(shù)后期,于4 000 r/min離心10 min,收集菌泥并洗滌2次;用無菌生理鹽水將菌泥配制成4×107CFU/mL懸浮液。取100 g麥麩,接種12 mL菌懸液調(diào)制成DY190的麥麩面團(tuán),在30 ℃培養(yǎng)箱連續(xù)培養(yǎng)48 h,每6 h取樣,直接用于酸度、菌落數(shù)和酶活測定。

1.2.2 面包面團(tuán)的制作

(1) 麥麩面包面團(tuán)(bran dough, BD):80%高筋粉和20%麥麩。

(2) 馬克斯克魯維酵母發(fā)酵麥麩面包面團(tuán)(fermented bran dough, FBD):80%高筋粉和20%發(fā)酵24 h的麥麩。

(3) 木聚糖酶改良面包面團(tuán)(bran dough with xylanase, XBD):80%高筋粉,20%麥麩和木聚糖酶(60 U/100 g)。

(4) 復(fù)合面包面團(tuán)(fermented bran dough with xylanase, FXBD):80%高筋粉,20%發(fā)酵24 h的麥麩和木聚糖酶。面團(tuán)攪拌后(10 min),醒發(fā)后(2 h)及焙烤后(冷卻2 h)分別取樣,進(jìn)行冷凍干燥及磨粉處理,過80目篩用于化學(xué)分析。

1.2.3 pH及總可滴定酸度(TTA)的測定 根據(jù)AACC方法(2000)02-52,分別取10 g發(fā)酵麥麩于錐形瓶中,加入90 mL 蒸餾水,磁力攪拌30 min,靜置10 min,測定pH。用0.1 mol/L的NaOH 滴定至 pH 8.6,消耗的NaOH體積即為TTA,每個(gè)樣品至少重復(fù)操作3次。

1.2.4 酵母菌數(shù)的測定 按GB 4789.15—2010執(zhí)行。

1.2.5 酶活測定 取5 g發(fā)酵麥麩于離心管中,加入20 mL醋酸鈉緩沖液(0.5 mol/L、pH 5.0)混合均勻,于30 ℃搖床提取60 min,并在4 ℃、10 000 r/min離心20 min,取上清液4 ℃ 儲(chǔ)藏備用。根據(jù)DNS法,分別以木聚糖[13]和羧甲基纖維素(CMC)[14]為底物測定木聚糖酶和纖維素酶活力。1個(gè)酶活力單位(U)定義為:每分鐘底物轉(zhuǎn)化為1 μmol木糖/葡萄糖所需的酶量。分別以木糖/葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算酶活。參照Espinoza等[15]的方法,將500 μL粗酶液加入到600 μL預(yù)熱的阿魏酸甲酯溶液(2 mg/mL)中,在45 ℃下保溫10 min,將1 mL反應(yīng)混合物加入到2.5 mL終止劑(10 mmol/L 甘氨酸緩沖液,用NaOH調(diào)節(jié)pH至10)中,空白組以緩沖液代替酶液。在325 nm下測定吸光值,以1 000~1 500 mmol/L阿魏酸繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線;1個(gè)酶活力單位定義為:每分鐘產(chǎn)生1 μmol 阿魏酸所需的酶量。

1.2.6 可溶性糖含量變化 采用間苯三酚法[16]測定面包面團(tuán)中可溶性阿拉伯木聚糖(WEAX)含量。稱取0.1 g粉,加入30 mL去離子水超聲提取20 min,沸水提取30 min,提取液4 000 r/min離心10 min,收集上清液到100 mL容量瓶;用30 mL去離子水洗滌沉淀,室溫震蕩10 min,離心并合并上清液,定容至100 mL。采用苯酚-硫酸顯色法[17]測定樣品中可溶性碳水化合物含量。

1.2.7 游離酚的釋放量 稱取面包面團(tuán)樣品5.0 g,加入70 ℃ 預(yù)熱的70%甲醇溶液25 mL,玻璃棒攪拌均勻,70 ℃下浸提10 min,不斷攪拌,冷卻后于4 000 r/min離心20 min,殘?jiān)貜?fù)提取1次,合并上清液定容至50 mL,錫紙包好備用。取0.5 mL提取液,加入2.5 mL福林酚試劑,迅速加入2.0 mL 7.5% Na2CO3溶液,室溫避光反應(yīng)60 min,在765 nm處測定吸光值[16]。

1.2.8 面團(tuán)表觀黏度 將1.2.1中松弛后的適量面團(tuán)放進(jìn)質(zhì)構(gòu)儀專用盒中,盒蓋穿孔可調(diào)底。樣品通過蓋子擠壓抬高底部直至被擠壓到1 mm厚。擠壓停止后,通過降低頂部釋放壓力。1 min松弛后,玻璃探頭下降擠壓面團(tuán)表面。將探頭從面團(tuán)表面分離所需要的力記錄下來。每個(gè)樣品重復(fù)10次及以上,面團(tuán)的黏度即讀取的面團(tuán)黏度平均值。

1.2.9 面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性 采用混合試驗(yàn)儀對面包面團(tuán)攪拌性能進(jìn)行測定。采用Chopin+協(xié)議對5個(gè)面團(tuán)的吸水率、面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間進(jìn)行測定。

1.2.10 面團(tuán)發(fā)酵特性 采用發(fā)酵流變儀測定面包面團(tuán)延伸特性和持氣能力。取面團(tuán)250 g放入發(fā)酵籃中,測試條件:溫度38 ℃,面團(tuán)重量250 g,砝碼2 000 g,測試時(shí)間3 h。每個(gè)樣品至少重復(fù)3次,取平均值。

1.2.11 掃描電鏡 挑取2 g醒發(fā)后(2 h)的面團(tuán)置于青霉素瓶中進(jìn)行固定(3%戊二醛),用磷酸鹽緩沖液(0.1 mol/L)漂洗3次后,再次進(jìn)行固定(1%四氧化二鋨),用磷酸緩沖液(0.1 mol/L)進(jìn)行反復(fù)沖洗后,再用不同濃度的乙醇(30%,50%,70%,90%,100%)進(jìn)行梯度洗脫,最后用醋酸異戊酯對乙醇進(jìn)行置換,再經(jīng)過干燥、離子濺射噴金等處理后,用掃描電鏡進(jìn)行觀察。

1.2.12 面包烘焙品質(zhì)分析 將1.2.1中的4種面團(tuán)在38 ℃/85% 條件下醒發(fā)100 min,放進(jìn)烤箱(170 ℃/210 ℃)焙烤20 min,冷卻2 h后,采用菜籽替代法對面包比容進(jìn)行測定,按式(1)計(jì)算比容;用切片機(jī)將面包切成1 cm的均勻薄片,取中央完整均勻的兩片面包進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)測定。

(1)

式中:

s——比容,mL/g;

v——面包體積,mL;

m——面包質(zhì)量,g。

1.2.13 數(shù)據(jù)分析 采用 SPSS 17.0 及Excel 2016 分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,運(yùn)用方差分析法(ANOVA) 進(jìn)行顯著性分析,顯著差異水平取P≤0.05。

2 結(jié)果與討論

2.1 麥麩發(fā)酵過程中酸度變化及酵母菌生長情況

由圖1可知,發(fā)酵前期(0~18 h)馬克斯克魯維酵母經(jīng)過短暫停滯期后即進(jìn)入對數(shù)增長期,活菌數(shù)量從1.7×106CFU/g 增長至1.3×108CFU/g,產(chǎn)酸量也不斷積累;發(fā)酵中期(18~30 h),酵母菌生長處于穩(wěn)定期,活菌數(shù)保持在108CFU/g;發(fā)酵后期(30~48 h),酵母菌發(fā)生明顯衰敗,可能還伴隨著雜菌的生長。發(fā)酵過程中,樣品中可滴定酸(TTA)含量從7.8 mL(0 h)上升至18.8 mL(48 h),增加了141%,而pH值僅下降了7.81%,說明馬克斯克魯維酵母在發(fā)酵過程中釋放了有機(jī)酸,且麥麩具有較強(qiáng)緩沖能力[18]。值得一提的是,發(fā)酵麥麩酸度增加主要發(fā)生在發(fā)酵前期(0~18 h)和發(fā)酵后期(30~48 h),可能是前期酵母菌生長旺盛,釋放或激活多種水解酶類產(chǎn)生大量有機(jī)酸;而后期產(chǎn)酸主要是腐敗菌導(dǎo)致的,與菌落生長情況保持一致。

馬克斯克魯維酵母通過改變環(huán)境pH值影響了各種水解酶活力,有學(xué)者認(rèn)為酸面團(tuán)低pH(3.9~4.1)環(huán)境會(huì)激活面粉中蛋白酶和淀粉酶活力[19],而阿魏酸酯酶和β-葡萄糖苷酶最適pH為5.0~7.0[20]。纖維素降解酶(內(nèi)切、外切β-葡聚糖酶)最適作用pH值相對較低(5.0)[21],植物內(nèi)源性木聚糖酶最適pH 6.0~6.5[22]。當(dāng)然,發(fā)酵麥麩的pH值受到菌株來源、發(fā)酵條件及原料組成的影響。

2.2 麥麩發(fā)酵過程中酶活力變化

纖維素酶可以破壞纖維素非結(jié)晶區(qū),隨機(jī)水解β-1,4-糖苷鍵將較長的纖維素分子鏈降解成具有還原性末端的小分子片段及單糖[23-24]。如圖2所示,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長,纖維素酶活力先增加后下降,發(fā)酵6 h時(shí)纖維素酶活力增加至3倍,發(fā)酵后期(30~48 h)纖維素酶活力保持在較低水平(0.300 U/g),可能與酶底物抑制有關(guān)[25]。麥麩本身具有較高的內(nèi)源性木聚糖酶活力(0.238 U/g),與Gurpreet等[14]研究結(jié)果相近。發(fā)酵前期(0~12 h),發(fā)酵麥麩面團(tuán)中木聚糖酶活力發(fā)生明顯的上升,酶活力最高達(dá)0.354 U/g。伴隨著發(fā)酵時(shí)間的延長,木聚糖酶活力受到抑制,發(fā)酵后期(30~48 h)木聚糖酶活力低于0.100 U/g。

圖1 發(fā)酵麥麩pH、TTA和酵母菌數(shù)量的變化Figure 1 pH, TTA and microbial counts during fermented process of wheat bran

由圖2還可以看出,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長,阿魏酸酯酶活力略有提高隨后降低;發(fā)酵36 h時(shí),發(fā)酵麥麩中阿魏酸酯酶活水平最高為0.16 U/g,相比發(fā)酵0 h酶活提升了39%。但是,在本研究中馬克斯克魯維酵母發(fā)酵麥麩代謝的阿魏酸酯酶活力遠(yuǎn)低于黑曲霉[26]等。研究[27]表明,阿魏酸酯酶活性與體系pH值密切相關(guān)。酵母菌發(fā)酵麥麩時(shí)酸化作用較弱且麥麩具有較強(qiáng)緩沖能力,體系pH值維持在6.0左右[圖1(a)],接近肉桂酰酯酶最適pH值(7.0),而乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生大量的有機(jī)酸(pH 4.0左右)抑制了肉桂酰酯酶活性。

圖2 發(fā)酵麥麩中纖維素酶、木聚糖酶和阿魏酸酯酶活力的變化

Figure 2 Cellulase, xylanase and feruloyl esterase activities during fermented process of wheat bran

2.3 面包制作過程中可溶性糖和游離酚含量變化

表1、2中顯示了原料、面團(tuán)及面包中WEAX含量的變化情況。小麥粉、麥麩中WEAX含量分別為3.24,8.01 mg/g,經(jīng)過24 h發(fā)酵的麥麩中WEAX含量增加了2.23倍(P≤0.05)。在和面階段強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌作用下,面團(tuán)中各組分得以充分混勻,木聚糖酶與底物充分接觸反應(yīng)。富含天然酶的發(fā)酵麥麩面團(tuán)(FBD)和木聚糖酶面團(tuán)(XBD)中WEAX含量分別比BD高出45%和36%,F(xiàn)XBD面團(tuán)中WEAX含量最高,達(dá)到6.68 mg/g,說明發(fā)酵過程代謝的木聚糖酶和添加的木聚糖酶對WEAX含量增加具有協(xié)同作用。醒發(fā)及焙烤后,4種面團(tuán)中WEAX含量都有明顯增加(醒發(fā)后增加范圍為11%~34%;焙烤后增加范圍為45%~62%),這是由在醒發(fā)過程中和焙烤初期,麥麩內(nèi)源性木聚糖酶和微生物來源木聚糖酶持續(xù)作用引起的,尤其在焙烤初期,木聚糖酶的活力與其耐熱性密切相關(guān)[28]。Priscilla等[29]研究表明,大部分的水不溶性阿拉伯木聚糖(WUAX)在攪拌和醒發(fā)過程中發(fā)生溶解,焙烤過程中部分WEAX會(huì)與其他組分通過化學(xué)鏈接或物理纏繞變得不可溶。

水溶性碳水化合物包括可溶性淀粉、纖維素、半纖維素、果膠等糖類物質(zhì),WF中主要的碳水化合物是淀粉,且含量遠(yuǎn)高于WB。經(jīng)過馬克斯克魯維酵母發(fā)酵,F(xiàn)B中可溶性碳水化合物含量略有上升(表1)。相比BD,F(xiàn)BD和FXBD具有較高的可溶性碳水化合物含量,這是因?yàn)榘l(fā)酵促進(jìn)難溶性纖維素的降解。木聚糖占碳水化合物比例較低,因此木聚糖酶對水溶性碳水化合物含量影響非常小。醒發(fā)后,面團(tuán)中可溶性膳食纖維含量有所降低,可能是可發(fā)酵糖類作為酵母碳源被利用。但是不可否認(rèn)的是,醒發(fā)過程中面團(tuán)中纖維素降解酶類仍然會(huì)發(fā)生作用。焙烤后,面包中水溶性碳水化合物進(jìn)一步降低,可能是由于還原糖類和氨基化合物發(fā)生了美拉德反應(yīng)生成一些難溶性聚合物。

表1小麥粉、麥麩及發(fā)酵麥麩中可溶性糖和游離酚含量?

Table 1 The content of soluble sugar and free phone of wheat flour, wheat bran and fermented wheat ran

原料樣品WEAX含量/(mg·g-1)可溶性總糖含量/%游離酚含量/(μg·g-1)WB8.01b8.21a1 610b FB25.89c8.94a2 780c WF3.24a31.43b577a

? WB為麥麩;FB為馬克斯克魯維酵母發(fā)酵24 h的麥麩;WF為小麥粉。同一列數(shù)據(jù)中標(biāo)有不同小寫字母表示組間差異顯著(P≤0.05)。

由表1可知,麥麩(WB)中游離酚酸含量高達(dá)1 610 μg/g(約是WF的2.8倍),經(jīng)過24 h發(fā)酵麥麩(FB)中游離總酚含量增加至1.7倍。面團(tuán)面包制作過程中游離總酚含量與WEAX含量變化趨勢相同,這都?xì)w因于內(nèi)源或者外源纖維素酶對細(xì)胞壁的廣泛降解作用[30]。

表2 面團(tuán)攪拌、醒發(fā)和焙烤過程中可溶性糖和游離酚含量的變化?Table 2 The change of the content of soluble sugar and free phone of dough during bread making

? 同一列數(shù)據(jù)中標(biāo)有不同小寫字母表示組間差異顯著(P≤0.05)。

2.4 面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)

4種麥麩面團(tuán)(BD、FBD、XBD和FXBD)經(jīng)過2 h醒發(fā)后分別在不同放大倍數(shù)的掃描電鏡下觀察,結(jié)果見圖3。從BD面團(tuán)中可以觀察到明顯的粗纖維片段,這些片段從空間位置上阻斷了面筋的連續(xù)性,面筋結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出斷裂、稀疏且不均勻。這可能是由于大量的難溶性阿拉伯木聚糖與面筋蛋白競爭水分子,導(dǎo)致面筋水合不充分[31]。木聚糖酶處理對面團(tuán)中面筋結(jié)構(gòu)的影響并不明顯,但是較大纖維素片段數(shù)量顯著減少。從FBD和FXBD面團(tuán)中可以觀察到明顯的片狀面筋蛋白,在其之間有粗細(xì)不同的面筋束相互交聯(lián),幾乎看不到斷裂的面筋碎片和粗纖維片段。

面團(tuán)發(fā)酵過程中,酵母產(chǎn)生大量的CO2充斥在面筋網(wǎng)絡(luò)中形成氣孔,這些氣孔多為中小尺寸且分布均勻[31]。如圖3所示,BD面團(tuán)結(jié)構(gòu)致密,幾乎沒有看到明顯的氣孔; XBD面團(tuán)含有少量不規(guī)則孔隙,而FBD和FXBD面團(tuán)中氣孔分布均勻且邊緣平滑。這都?xì)w因于發(fā)酵麥麩中富含多種纖維素水解酶類促進(jìn)纖維素溶解[15],有利于酵母產(chǎn)氣及面團(tuán)持氣。微觀結(jié)構(gòu)分析顯示,馬克斯克魯維酵母發(fā)酵麥麩制作的面包面團(tuán)中面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加均勻、連續(xù);面團(tuán)產(chǎn)氣和持氣性能較好。

2.5 面包面團(tuán)流變發(fā)酵特性及烘焙學(xué)特性

表面膠黏的面團(tuán)對于現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)加工非常不利,這些面團(tuán)不僅容易粘住加工設(shè)備而導(dǎo)致食品生產(chǎn)線受阻,還會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量下降和貨架期縮短[12]。攪拌后XBD面團(tuán)中WEAX含量與FBD相當(dāng)(表2),但是前者表面更加膠黏。這可能與木聚糖酶的底物偏好性有關(guān),Verjans等[29]研究認(rèn)為外源木聚糖酶更傾向作用于可溶性木聚糖,生產(chǎn)較多的小分子木聚糖片段增加面團(tuán)黏度。令人驚訝的是,F(xiàn)XBD面團(tuán)表觀黏度與FBD面團(tuán)相近,并未受到添加的木聚糖酶影響(表3)。

相比BD面團(tuán),F(xiàn)BD面團(tuán)的吸水率降低了5.64%,形成時(shí)間和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間分別增加了46.17%和44.85%。這是由于發(fā)酵麥麩中的天然酶(圖2)影響了麥麩中阿拉伯木聚糖的溶解性,進(jìn)而改變了面團(tuán)中水分子分布狀態(tài)。由表3可知,與BD相比,F(xiàn)BD和FEBD最大程度提升了面團(tuán)的發(fā)酵高度(23.60%~26.73%)和持氣率(18.77%~18.91%),且僅添加木聚糖酶對面團(tuán)的發(fā)酵特性影響較小。這可能是發(fā)酵麥麩中的多種水解酶促進(jìn)難溶性纖維素溶解,面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出連續(xù)性;而僅添加木聚糖酶傾向作用于可溶性木聚糖,對面筋網(wǎng)絡(luò)影響較小,與面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)(圖3)和WEAX含量變化(表2)結(jié)果保持一致。

富含天然酶的發(fā)酵麥麩和木聚糖酶對面包比容的影響與面團(tuán)發(fā)酵特性保持一致(表3)。正如微觀結(jié)構(gòu)所示(圖3),BD面團(tuán)面筋斷裂且氣孔稀少,面包比容只有4.49 mL/g。相比BD面團(tuán)面包,F(xiàn)BD和XBD面包比容分別提高了10.69%和2.90%,而FXBD面包提高了17.15%。除了面團(tuán)膨脹體積,面包比容也受到面包水分含量(質(zhì)量)的影響[32]。值得一提的是,F(xiàn)XBD面包芯硬度非常小,表明FXBD面包具有較柔軟的面包芯結(jié)構(gòu)。這都?xì)w因于馬克斯克魯維酵母發(fā)酵麥麩中麩皮內(nèi)源酶,酵母代謝酶及添加的木聚糖酶活力[31]的影響。

圖3 馬克斯克魯維酵母發(fā)酵麥麩對面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的影響Figure 3 Effects of fermented bran with Marx Kluyveromyces on microstructure of doughs.

表3 馬克斯克魯維酵母發(fā)酵麥麩對面包面團(tuán)流變發(fā)酵特性和烘焙學(xué)特性的影響?Table 3 Effects of fermented bran with Marx Kluyveromyces on dough rheology, fermentation and baking characteristics

? 同一列數(shù)據(jù)中標(biāo)有不同小寫字母表示組間差異顯著(P≤0.05)。

3 結(jié)論

馬克斯克魯維酵母在麥麩基質(zhì)中生長良好,發(fā)酵過程中可滴定酸含量(TTA)顯著增加,而pH值維持在6.0左右,使這些天然酶(纖維素酶、木聚糖酶和阿魏酸酯酶)在面包制作過程中保持活力;在面團(tuán)醒發(fā)和焙烤初期可溶性糖和游離酚含量顯著增加,賦予面包較好的營養(yǎng)價(jià)值。掃描電鏡(SEM)觀察發(fā)現(xiàn):相比僅添加木聚糖酶的麥麩面團(tuán),富含天然酶的發(fā)酵麥麩面團(tuán)中面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加均勻、連續(xù),氣孔更加細(xì)膩光滑。與麥麩面包面團(tuán)相比,添加發(fā)酵麥麩的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間長、持氣率高且比容較大。值得關(guān)注的是,富含天然酶的發(fā)酵麥麩和木聚糖酶結(jié)合使面包比容進(jìn)一步提高,且面包芯硬度顯著(P≤0.05)降低。馬克斯克魯維酵母在高膳食纖維面包體系中有良好的應(yīng)用潛力。

[1] 黃衛(wèi)寧, 鄒奇波, 王鳳, 等. 一種含有高磷脂酶活性脂肪酶和半纖維素酶的高膳食纖維健康面包及其生產(chǎn)方法: 中國, 201410485786.0[P]. 2015-01-21.

[2] 鐘京, 王鳳, 劉娜, 等. 乳酸菌發(fā)酵麩皮酸面團(tuán)對高纖維面包面團(tuán)流變發(fā)酵學(xué)及烘焙特性的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2013, 34(9): 49-54, 57.

[3] ZHU Hui-yan, WANG Feng, HUANG Wei-ning, et al. Rheofermentometer fermentation and breadmaking characteristics of dough containing xylo-oligosaccharide hydrolyzate from wheat bran[J]. J Agric Food Chem, 2010, 58(3): 1 878-1 883.

[5] 孫銀鳳, 徐巖, 黃衛(wèi)寧, 等. 不同發(fā)酵基質(zhì)的酸面團(tuán)對酵母面團(tuán)體系面包烘焙及老化特性的影響[J]. 食品科學(xué), 2015, 36(13): 37-42.

[6] 嚴(yán)曉鵬, 王璋, 許時(shí)嬰. 酶制劑對于麩皮面包的改良研究[J]. 食品添加劑, 2007(1): 206-209.

[7] 熊俐, 曹新志, 呂開斌, 等. 復(fù)合菌和酶制劑在麩皮面包品質(zhì)改良上的應(yīng)用[J]. 食品研究與開發(fā), 2013, 34(16): 22-25.

[8] 黃衛(wèi)寧, 王曉燕, 鄭建仙, 等, 新型高膳食纖維法式發(fā)酵面包及其生產(chǎn)方法: 中國, 201110423119.6[P]. 2012-06-27.

[9] 吳玥, 周峻崗, 呂紅. 信號肽對木聚糖酶在馬克斯克魯維酵母中分泌表達(dá)的影響[J]. 復(fù)旦學(xué)報(bào), 2017, 56(4): 446-454.

[10] FONSECA G G, HEINZLE E, WITTMANN C, et al. The yeast Kluyveromyces marxianus and its biotechnological potential[J]. Appl Microbiol Biotechnol, 2008, 79(3): 339-354.

[11] 陳成, 汪洪濤, 陳寶宏, 等. 馬克斯克魯維酵母發(fā)酵產(chǎn)β-葡聚糖工藝優(yōu)化[J]. 食品工業(yè), 2015, 36(1): 133-136.

[12] 黃衛(wèi)寧, 賈春利, 李先玉, 等. 食品(面團(tuán))體系表面膠粘性的流變學(xué)機(jī)理及其表征[J]. 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào), 2006, 25(2): 120-126.

[13] ZHANG Hui, SANG Qing. Production and extraction optimization of xylanase andβ-mannanase by Penicillium chrysogen-um QML-2 and primary application in saccharification of corn cob[J]. Biochemical Engineering Journal, 2015, 97: 101-110.

[14] DHILLON G S, OBEROI H S, KAUR S, et al. Value-addition of agricultural wastes for augmented cellulase and xylanase production through solid-state tray fermentation employing mixed-culture of fungi[J]. Industrial Crops and Products, 2011, 34(1): 1 160-1 167.

[15] FIGUEROAESPINOZA M C, POULSEN C, BORCH S J, et al. Enzymatic solubilization of arabinoxylans from isolated rye pentosans and rye flour by different endo-xylanases and other hydrolyzing enzymes: Effect of a fungal caccase on the flour extracts oxidative gelation[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 2002, 50(22): 6 473-6 484.

[16] ZHAO Hui-min, GUO Xiao-na, ZHU Ke-xue. Impact of solid state fermentation on nutritional, physical and flavor properties of wheat bran[J]. Food Chemistry, 2017, 217: 28-36.

[17] 祝義偉, 周令國, 葉宸志, 等. 香菇柄中可溶性糖的測定[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工, 2015(1): 43-45.

[18] QIN Meng-zhen, SHEN Yi-xin. Effect of application of a bacteria inoculant and wheat bran on fermentation quality of peanut vine ensiled alone or with corn stover[J]. Journal of Integrative Agriculture, 2013, 12(3): 556-560.

[19] WU Chao, LIU Ruo-shi, HUANG Wei-ning, et al. Effect of sourdough fermentation on the quality of Chinese Northern-style steamed breads[J]. Journal of Cereal Science, 2012, 56(2): 127-133.

[20] ANDREASEN M F, KROON P A, WILLIAMSON G, et al. Esterase activity able to hydrolyze dietary antioxidant hydroxycinnamates is distributed along the intestine of mammals[J]. J. Agric. Food Chem, 2001, 49: 5 679-5 684.

[21] WANG Yu-guo, WANG Xiao-nan, TANG Ren-tao, et al. A novel thermostable cellulase from Fervidobacterium nodosum[J]. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2010, 66(3/4): 294-301.

[22] KUGE T, WATANABE A, HASEGAWA S, et al. Functional analysis of arabinofuranosidases and a xylanase of Corynebacterium alkanolyticum for arabinoxylan utilization in Corynebacterium glutamicum[J]. Appl Microbiol Biotechnol, 2017, 101(12): 5 019-5 032.

[23] XUE Dong-sheng, LIANG Long-yuan, ZHENG Gang, et al. Expression of Piromyces rhizinflata cellulase in marine Aspergillus niger to enhance halostable cellulase activity by adjusting enzyme-composition[J]. Biochemical Engineering Journal, 2017, 117: 156-161.

[24] LYND L R, WEIMER P J, VAN ZYL W H, et al. Microbial cellulose utilization: Fundamentals and biotechnology[J]. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 2002, 66(3): 506-577.

[26] 趙浩源, 張迎亞, 蔣侃侃, 等. 黑曲霉固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)阿魏酸酯酶及酶解麩皮制備阿魏酸[J]. 林業(yè)工程學(xué)報(bào), 2016, 32(5): 52-57.

[27] BOSKOV HANSEN H, ANDREASEN M, NIELSEN M, et al. Changes in dietary fibre, phenolic acids and activity of endogenous enzymes during rye bread-making[J]. European Food Research and Technology, 2014, 214(1): 33-42.

[28] DORNEZ E, VERJANS P, ARNAUT F, et al. Use of psychrophilic xylanases provides insight into the xylanase functionality in bread making[J]. J Agric Food Chem, 2011, 59(17): 9 553-9 562.

[29] VERJANS P, DORNEZ E, DELCOUR J A, et al. Selectivity for water-unextractable arabinoxylan and inhibition sensitivity govern the strong bread improving potential of an acidophilic GH11 Aureobasidium pullulans xylanase[J]. Food Chemistry, 2010, 123(2): 331-337.

[30] KATINA K, SALMENKALLIO-MARTTILA M, PARTAN-EN R, et al. Effects of sourdough and enzymes on staling of high-fibre wheat bread[J]. LWT-Food Science and Techno-logy, 2006, 39(5): 479-491.

[31] MESSIA M C, REALE A, MAIURO L, et al. Effects of pre-fermented wheat bran on dough and bread characteristics[J]. Journal of Cereal Science, 2016, 69: 138-144.

[32] DAMEN B, POLLET A, DORNEZ E, et al. Xylanase-mediated in situ production of arabinoxylan oligosaccharides with prebiotic potential in whole meal breads and breads enriched with arabinoxylan rich materials[J]. Food Chemistry, 2012, 131(1): 111-118.

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