高糖高活性干酵母的发酵力及烘焙特性研究

楚炎沛

广州市 510630

高糖高活性干酵母的发酵力及烘焙特性研究

楚炎沛

广州市 510630

对目前国内出售的高糖型即发高活性干酵母样品进行理化指标检测和面包的烘焙实验，重点对高糖即发干酵母产品的水分含量、蛋白质含量、发酵力及面包制品的烘焙效果进行客观评价和比较，结果表明：不同品牌的酵母具有不同的发酵力，不同的发酵力又决定了酵母在面包烘焙制作中的不同结果。从酵母的发酵力能够预测到面包的发酵和烘焙性能，并预知烘烤后的面包品质特性。研究为调控面团发酵体积的大小、控制面包产品的品质提供一定的参考，进而为烘焙企业根据自身需要正确选择和使用高糖即发干酵母提供依据。

高糖型 高活性干酵母 发酵力 烘焙特性

酵母菌是一种天然发酵剂，分布于整个自然界，与人们的生活有着十分密切的关系。几千年来人类利用酵母菌制作出许多营养丰富、风味鲜美的食品和饮料，占据着食品工业中极其重要的地位。酵母有自己的生命现象，是一种典型的有氧和无氧条件下都能够存活的微生物。酵母作为一种肉眼看不见的微小的单细胞微生物，利用面粉中的糖分与其他营养物，在适宜的生长条件下进行繁殖和新陈代谢，产生二氧化碳气体和少量的醇和酸，二氧化碳可使面团膨胀成海绵状结构而疏松多孔，醇和酸与面粉中存在的有机物质发生复杂反应，产生芳香的风味物质，增加人们的食欲[1-3]。

用于商业化生产的面包酵母主要有鲜酵母、活性干酵母和即发活性干酵母[4-5]。即发活性干酵母又称速效干酵母，是活性干酵母的换代用品，因活性高且稳定、发酵力大、发酵速度快、不需低温储藏、可直接使用等特点而被广泛使用于现代社会的发酵制品中[6-7]。通常依据面包酵母对糖的耐受性分为高糖和低糖[1-3]，高糖高活性干酵母因耐渗透压能力强,提高了酵母对25%高糖的忍耐性，并保有其良好的发酵力[8]，在面包制作中具有相当的占有率和普及率。

目前，国内市场上的即发活性干酵母品牌较多，有来自法国、荷兰、德国等国家的进口产品，也有中外合资企业生产的品牌产品[4-5]，另外还有一些地方品牌的产品。酵母是面包生产过程中不可缺少的四大要素原料之一，是最重要的微生物发酵剂和生物疏松剂。了解酵母的功能特性，掌握酵母的科学使用方法，对做出高质量、高品位的面包产品，显得非常重要[9]。衡量商用面包酵母是否优良的重要特性主要有较高产气量，快速发酵能力，耐高渗和耐冷冻特性等等[1-3]。至今尚未发现在高糖面团和低糖面团中同时具有良好发酵性能的菌株，但面包生产者在生产过程中总希望他们使用的面包酵母具有所有优良性状，而且能应用于不同品种的面包产品[10]。通过对市售酵母产品发酵特性差异性及烘焙特性等的分析研究，可以为烘焙生产企业根据自身的需要寻求相应的酵母产品，优化烘焙产品的发酵工艺提供参考[11]。本研究正是通过对市场上十多种高糖活性干酵母发酵力及面包的烘焙特性的客观评价和分析，为烘焙企业正确选择使用面包酵母提供依据，通过调控甜面包制作过程，提升品质,提供新的可能性和更多的控制靶点。

1　分析材料与方法

1）分析材料

高糖即发活性干酵母从各地烘焙原辅料经销或直销商店随机采购，符合《GB 7718—2011食品安全国家标准预包装食品标签通则》。生产日期均为2014年1月1日之后，且是在保质期限内的合格出售产品，样品具有一定的代表性。

2）实验材料及设备

绿马头600面粉，蛇口南顺面粉有限公司；亚里士黄奶油，广州焙乐道（比利时）食品有限公司；S-500面包改良剂，广州焙乐道（比利时）食品有限公司；白砂糖、盐，市售。

双向三速打面机，美国Hobart公司；HS-1038土司整形机，广州浩胜食品机械有限公司；NIR System近红外分析仪，福斯华（北京）科贸有限公司；SJA发酵力测定仪，瑞典SJA公司。

3）分析测试方法

①样品处理：在商业流通领域内收集到的完整包装高糖即发活性干酵母样品共计12个，每品种样品以采集到的先后顺序随机予以编码，每个完整包装样品被平均分成3份，均以编码代替原商品名，密封储存于恒温5～7℃冰箱中。3份样品分别用于水分、蛋白质含量的定量检测，发酵力-酵母活性的定量检测，面包烘焙测试的对比分析。

②水分、蛋白质含量测定：采用近红外分析仪对酵母的水分含量、蛋白质含量进行定量检测。

③发酵力-酵母活性的测定：发酵0～2 h产气量与面包酵母发酵力有良好的相关性[12-14]，可作为衡量面包酵母发酵力（酵母活性）的指标。采用SJA发酵仪进行，参照GB/T 20886—2007发酵力分析方法[15]，并略做修改如下：称取一定量的酵母和面粉揉成面团，在恒定温度和湿度下，利用活力计检测酵母在单位时间内、密封环境下产生的二氧化碳的毫升数。检测室内室温控制在20～15℃，盐水温度控制在24～28℃之间，最终面团温度控制在30±0.2℃，按一定成分配制的面团，在规定的时间内，用活力计即SJA发酵仪直接测定面团含糖量分别为18%和25%条件下，酵母在密封环境下发酵产生的二氧化碳的ml数。记录所对应的第一小时、第二小时经酵母发酵产生的二氧化碳（CO2）气体的体积分别为V1st（ml）及V2nd（ml），同时计算出产气总量V1st+2nd（ml）。产气总量V1st+2nd（ml）=V1st（ml）+V2nd（ml）。

4）面包烘焙实验

①面包的制备：面包面团操作配方选用常见的三明治主食面包配方，见表1。

表1　面包面团制作配方%

面包制作流程：原材料称量→搅拌→分割、成型→醒发→烘烤→测量、分析、评价，具体操作如下：酵母与水预先活化，面粉与改良剂预混合后同其他物料一起投入打面机，先设置低速搅拌2 min，再调至高速搅拌6 min，松弛10 min，面团分割搓圆每个420 g，中间醒发10 min，成型后入模具，置于37±2℃，湿度85%醒发箱醒发至标准摸具的固定高度，在同等烘烤条件下烘烤成面包成品。

②面包样品的评价：传统面包评分项目包括面包体积、面包外观、面包芯色泽、面包芯质地和面包芯纹理结构[16]，这些指标能够直接反映出面包的烘焙特性。在本实验研究中，重点关注面团的发酵时间、面团的入炉急涨性能、烘烤后的面包体积、面包芯内部组织、面包芯柔软度、面包芯色泽等指标。对这些指标的评价，能借助于仪器测评的尽量采用仪器检测，不能通过仪器反应情况的则采用感官评价分析方法，具体如下：

a.面团的发酵时间：同等重量面团置于同一型号模具中，在同等醒发条件下醒发至所要求的固定高度时所经历的发酵时间，以min计。

b.面团的入炉急涨：借助于面包冠形超出标准模具固定刻度线的高度来评价，高度值越大说明入炉急涨效果越好，评分越高，总分20分。

c.面包的体积：面包出烤炉后冷却2h，油菜籽置换法测量体积，以ml计。

d.面包芯内部组织、柔软度、色泽：采用10人感官评价小组，参照GB/T 14611—2008《小麦粉面包烘焙品质实验法》附录A中国农科院《面包烘焙品质评分标准》进行感官评价。其中面包芯内部组织30分，面包芯柔软度30分，面包芯色泽20分，及上述面团的入炉急涨20分，共计100分。

表2　不同酵母各项指标测定结果

表3　不同酵母的面包烘焙实验结果

2　结果与分析

1）酵母的水分蛋白质含量分析

高糖即发活性干酵母经过低温干燥后，其主要控制的理化指标是水分含量和蛋白质含量。表2结果表明，12种酵母的水分及蛋白质含量差异性不大，水分含量均在国标《GB/T20886—2007食品加工用酵母》中所要求的小于5.5%的控制范围内，这在一定程度上也说明即发活性干酵母的生产工艺技术已经相当成熟，不同酵母之间仅凭水分、蛋白质含量的检测指标判别不出性能的优劣。

2）酵母的活性-发酵力分析

酵母的活性高低通常以发酵力（产气量）来表示，表2列出了12个采集样品分别在18%和25%不同糖含量条件下，在第一小时和第二小时不同时段内的产气量数值及总产气量。由此可以看出样品1、样品2和样品3不论是在高糖还是低糖条件下，不论是在第一小时还是第二小时内，均表现出较充足的发酵力和活力，产气量高于其他样品。样品11、样品12和样品9则正好相反，表现相对较差。

具体来看，比较典型的有样品4、样品6和样品9，其中样品9不论是在18%的低糖条件下，还是在25%的高糖条件下，均因第二小时的发酵不足，或是酵母的活性降低，而影响了整体的产气量。样品4与样品9则正好相反。样品6在25%高糖条件下的产气情况明显好于在18%的低糖条件下，进一步分析原因可能在于：面包用酵母是一种典型的兼性厌氧微生物，有氧时呼吸旺盛，酵母将糖氧化分解成CO2和水，并释放能量，随着发酵的进行，面团中氧气迅速减少，酵母的有氧呼吸转变为缺氧呼吸，糖被分解为酒精和少量CO2及能量[17]。对于大多数酵母来说，发酵初期的第一小时，有氧呼吸为主反应，产生大量气体，到发酵后期的第二小时，由于蔗糖的快速分解生成葡萄糖和果糖会使酵母细胞渗透压增加，影响到面团产气量，致使发酵速度缓慢[17-18]。为使发酵旺盛进行，一方面可通过补充空气确保整个发酵过程中均有大量CO2气体产生，另一方面可选用耐高糖、产气量大的酵母使面团膨松而形成大量蜂窝。

不论是单位时间的产气量，还是2 h内的产气总量，25%糖含量相对18%糖含量的气体量均偏低。分析原因在于：糖含量过高容易产生渗透压，抑制酵母的呼吸作用。在25%高糖面团中蔗糖被用作糖源，酵母的蔗糖酶在酵母细胞外壁将蔗糖转化成葡萄糖和果糖以供酵母利用[8，19-20]。由于酵母的蔗糖酶水解蔗糖的速度较之其发酵己糖的速度要快300倍[8,21]，故酵母周围糖液的渗透压迅速提高，从而抑制酵母的发酵力[8,22]。对于不同操作配方的发酵制品，一定要选择适合配方要求的酵母，这也是酵母通常被细区分为高糖、低糖的缘故。

3）酵母对面团发酵时间的影响

发酵时间见表3。相对来说，表2中产气量大者普遍发酵较快，达到模具的固定高度时所需要的发酵时间较短，从而能够相对有效缩短发酵时间，如样品1、样品2和样品3的表现最佳，发酵时间在2 h内即达到控制目标；其次前期产气量虽不突出但后期产气量大，而总体产气量充足者，发酵时间也较适中，如样品5和样品7在2 h时达到目标要求。接近2.5 h发酵才能达到控制高度的有样品4和样品8。其他样品基本上需要2.5 h以上才能达到控制要求，分析这些样品的产气量不论是在前期还是后期，在第一小时内还是第二小时内均相对偏低，在限定时间内不能有充足的CO2使面团蓬松到固定的高度。

由此可见，在众多的酵母中，各自的发酵特性各不相同，有的发酵速度快，有的慢；有的发酵耐力强后劲大，有的发酵耐力差后劲小，甚至无后劲，如样品8在18%高糖条件下后期产气量远不如前期产气量。发酵时间的快慢会直接影响到工人对发酵工序的控制，在醒发期间，面团发酵成熟后，仍能保持20～30 min而不塌陷，这样对面包生产特别有利[4]。

4）酵母对面团入炉急涨和面包体积的影响

面包体积和入炉急涨有很大的相关性，属于面包品质的外部特征评价。面团发酵的体积是评价酵母发酵力最直观的指标，也决定了面包的最终体积[10]。结合表3中的数据和上述分析，可以看出，酵母产气量充足，产气持续时间长，则面团膨胀大，面包体积相应也偏大。酵母在前一阶段发酵速度较慢，越往后发酵速度越快，而且面团发酵适度后仍能在一定时间内（15～25 min）保持不塌陷。这有利于醒发和烘焙工序之间的衔接，减少面团醒发期间的损失和次品[5]。

相对来说高糖酵母越在醒发后期，酵母生命活动越旺盛。后期产气量大，发酵快的面团，入炉急涨会表现得明显，烘烤后的面包体积较大，如样品1、2、3、7、5，均是发酵耐力强，醒发后劲大，相反样品8、样品12和样品11在整个发酵过程中速度较慢、产气量较小，到了醒发高峰或入炉烘烤时，面团内部气压减小，面团入炉急涨不明显，进而面包体积偏小，甚至在有些时候，类似面团如不及时入炉烘焙而醒发过度还会凹陷、收缩，甚至成为废品。其他样品则因发酵速度缓慢，产气速度均匀，有利于面筋网络的匀速膨胀和充分延伸，在整个发酵过程中因有大量CO2气体产生，会使面团蓬松而形成大量蜂窝状组织，同样会有明显的入炉急涨和理想的面包体积。但样品9因后期产气量小而没有明显的入炉急涨；样品10虽后期产气量较前期明显，但一旦面筋网络被气体填充至最大值，且有微孔向外漏气，导致面团塌陷[13]，反而会影响到面团的入炉急涨和面包的体积。

5）酵母对面包芯的组织和柔软度及色泽的影响

面包芯的组织和柔软度及色泽属于面包品质的内部特征评价，且具有一定的相关性。通常内部组织越细腻，面包相应较柔软，面包芯的光泽也较好。综合表2中的产气量及表3中的发酵时间、入炉急涨和面包体积等数据分析：样品1和样品2因发酵耐力强、后劲大，所呈现出的面包体积也越大，进而面包芯也疏松而富有弹性，面包的柔软度、组织、色泽等总体表现最佳。其次是样品7、样品3和样品5，面包的内部组织特别均匀，纹理结构细腻柔软有光泽。样品8、样品6和样品10相对稍差一些。而样品12、样品11和样品9则因产气量不足或酵母活性差，始终表现得差强人意，分析原因主要在于，面包发酵耐力差后劲小，面团在发酵过程中易塌陷[4-5]，面包长的小，内部组织紧密缺乏弹性，面包的风味也相应较平淡。

3　结论

①由酵母的产气情况基本能推断出面包的发酵状态。面团醒发期间，发酵耐力强，醒发后劲大者，产气量多，产气持续时间长，面团膨胀大，而且面团发酵适度后仍能在一定时间内保持不塌陷，能表现出良好的发酵耐力，对面包生产特别有利。

②由面团的发酵状态和入炉急涨情况基本上也可以预知到烘烤后面包成品的品质特性。越在醒发后期，酵母生命活动越旺盛，产气量越大且比较持久，入烤炉后面团继续膨胀，烘焙弹性好，面包体积最大。发酵速度缓慢的酵母，产气稳定，速度均匀一致，有利于面筋网络的匀速膨胀和充分延伸，能够促使面包内部纹理结构均匀而细腻。

③高、低糖酵母的正确选用。在不同配方的面包制作中，由于糖含量高低和其他物料对酵母生存环境渗透压的影响或酵母生存食料的多少，选用酵母时可先通过小型发酵和醒发实验摸索出酵母的发酵特性和发酵规律，以便制定出正确的发酵和醒发工艺。通过掌握酵母及原辅料对面团发酵体积的影响，可选择使用适合面包配方要求的酵母，调控面团发酵及体积大小，进而控制面包品质。

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TS 213.21，TS 201.3

A

1674-5280（2015）03-0030-05

2015-04-08

楚炎沛（1971—），女，工学&管理学硕士，研究方向：谷物食品科学、烘焙食品科学、食品配料与添加剂。