面包酵母发酵力与面粉淀粉酶活力关系的研究

柏晓雯，林雪，刘小二，徐佳，张翠英，肖冬光

（天津市工业微生物重点实验室，天津科技大学生物工程学院，天津300457）

面包酵母发酵力与面粉淀粉酶活力关系的研究

柏晓雯，林雪，刘小二，徐佳，张翠英*，肖冬光

（天津市工业微生物重点实验室，天津科技大学生物工程学院，天津300457）

为了研究面包酵母不加糖面团发酵力与面粉中淀粉酶活力的关系，用5种不同品牌的标准粉和4个同一品牌不同生产日期的标准粉测定了一种活性干酵母的发酵力，并测定了这些面粉的淀粉酶活力。结果表明测定的发酵力最高的可以达到625mL，最低的只有325mL。而面粉最高的淀粉酶活力为18.5U，最低的为2.7U，并与发酵力的结果一致，表明面粉中的淀粉酶活力与测定的面包酵母不加糖面团发酵力结果呈正相关。

面包酵母；发酵力；淀粉酶活力

在面包烘培工业中，面包酵母有着很重要的地位。面包酵母分为两类，一类是在高糖面团发酵中可以耐受高糖分的耐高糖酵母；一类是在一些面包、苏打饼干、馒头等不加糖面团中添加的低糖面包酵母[1]。在不加糖面团中，面粉中可以被直接利用的单糖和蔗糖十分有限，面粉中主要的可发酵性糖是由面粉中的淀粉酶将淀粉分解产生的麦芽糖[2]，因此想让面包在发酵过程中能够快速达到起发的目的只有从酵母和面粉两个方面入手。在工业快速发酵面包酵母菌株的选育中，常见的方法有筛选[3-4]、诱变[5]、分子改造[6-7]等。面粉中影响面包质量的因素有很多，很多面粉厂也会在面粉中添加各种酶制剂来提高面粉的发酵性能，比如添加真菌α-淀粉酶能提高发酵速度，改善面食组织结构；添加木聚糖酶可以改进面团的机械加工性能；添加麦芽糖α-淀粉酶可以是面食具有独特的抗老化作用，延长制品货架期[8-9]。其中影响发酵速度和产气量的主要是面粉中的淀粉酶活性。因此，本文对面粉中的淀粉酶活性和不加糖面团发酵力之间的关系进行了研究。

为测定面粉中淀粉酶的活性与面包酵母发酵力的关系，本文先测定了购得的5种活性干酵母的发酵性能，最终确定了发酵性能最好的一种活性干酵母作为实验酵母。购得5种不同品牌的标准粉和4个同一品牌生产日期不同的面粉，分别测定了一株快速发酵面包酵母的发酵力和不同面粉中的淀粉酶活力。

测定面包酵母发酵力的方法也有很多，如量筒法、试管法、面团浮起法、面团失重法、发酵仪法等[10-11]。本文测定面包酵母不加糖面团发酵力的方法是2007年发布的食用加工酵母的国家标准中的发酵仪测定法[12]。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料

标准面粉：5种不同品牌，各项指标基本相同，编号为①～⑤，市售，天津产某品牌标准粉按生产日期2011年9月28日；2014年5月21日；2014年7月30日；2014年9月24日，分别编号为A、B、C、D。

酵母：市购，进口快速发酵活性干酵母，分别编号为ADY1、ADY2、ADY3、ADY4、ADY5。

1.1.2 仪器设备

JM451发酵仪：瑞士SJA；HWS-28电热恒温水浴锅：上海一恒科学仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 发酵力测定方法

称面粉（于30℃恒温箱保温1 h～2 h）280 g，活性干酵母2.8 g、NaCl4 g，NaCl和活性干酵母用150mL的30℃蒸馏水溶解，混匀倒入面粉中，在6min内快速揉成面团，面团终温度（30±0.2）℃。将面团放入发酵测定仪的不锈钢盒中，送入活力室内，发酵温度（30± 0.5）℃。调节记录仪零点，关闭放气小孔。从和面到面团放入仪器内的第8分钟开始计时。记录第1小时面团产生的二氧化碳气体量，即为该酵母的发酵力。

1.2.2 面粉中淀粉酶的测定方法

准确称取2 g面粉溶于100mL蒸馏水中，沸水浴5min使酶失活，过滤后用高效液相色谱测定初始的麦芽糖量。准确称取2g面粉溶于100mL蒸馏水中，40℃水浴1 h后，沸水浴5min使酶失活，过滤后用高效液相色谱测定生成的麦芽糖量。

本文中淀粉酶的活力定义为：40℃下，每克面粉溶于水后每小时水解淀粉生成的麦芽糖毫克数为1个活力单位U。

1.2.3 数据分析

每组实验进行3个平行实验，3组实验平均值作为实验结果，并使用EXCEL 2013软件对实验数据结果计算标准差（STDEV）。

2 结果与讨论

2.1 用不同酵母粉测定发酵力

使用购买的5种不同的快速发酵面包酵母分别发酵同一标准粉，测定5种不同快速发酵面包酵母的发酵力。测定结果如图1所示。

图1 5种活性干酵母的发酵力Fig.1 The ferm entation ability of fivekindsof differentactive dry yeast

5种不同活性干酵母之间有不小的差异。根据发酵力从大到小排序为ADY5、ADY1、ADY2、ADY4、ADY3。从图中可以看出，ADY5和ADY1酵母发酵速度在前期基本保持一致，在1 h时的发酵力也基本相同，并且达到最高产气量的时间也相差无几，但在1h以后ADY5的发酵速度明显高于ADY1，ADY5的最高产气量也比ADY1高出130mL。ADY5的发酵时间明显低于其他的活性干酵母，产气量明显高于其他活性干酵母，因此最终选定ADY5作为试验酵母。

2.2 用不同面粉测定的发酵力

5种不同品牌面粉的各项指标见表1。

表1 5种不同品牌面粉的各项指标Table 1 The detailsof five differentbrands flour

如表1所示，5种不同品牌标准粉的各项指标基本相同，按照1.2.1中发酵力测定的方法，用5种不同品牌标准粉测定ADY5的发酵力，结果如图2所示。

图2 5种不同品牌标准粉测定的发酵力Fig.2 The ferm entation abilitymeasured by five kindsof different brand standard flour

①号面粉测得的发酵力最高，为625mL。而②号面粉测得的发酵力最低，与①号相差175mL之多。由图2可知，测定发酵力由大到小依次是①、⑤、③、④、②。其中①号与⑤号几乎相同，②号、③号、④号的结果也相差不大。5种面粉的发酵趋势都是先慢后快，30min之前①号和⑤号的发酵速度明显比其他几号快，说明这两个面粉中可以直接利用的糖较多或者在前期可以产生更多的可发酵性糖。

用不同生产日期的同一品牌标准粉测定的发酵力，结果如图3所示。

按照生产日期的远近将面粉分为A、B、C、D，其中A面粉已经过期三年之久，发酵力只有325mL，远远低于其他还在保质期的面粉，与发酵力最高的D相比相差145mL。而在保质期的面粉的最高发酵力虽然都能达到1 100mL，但在60min时的发酵力仍有少许差异。由图3可知，测得的发酵力结果从大到小依次是D、B、C、A。这个结果表明存放时间过久会导致发酵力下降，不同生产日期的面粉在发酵过程中也有少许差异，但并不是生产日期越近发酵力就越高。

图3 不同生产日期的同一品牌标准粉测定的发酵力Fig.3 The ferm entation abilitym easured by four different production data of onebrand standard flour

2.3 不同面粉的淀粉酶活力

为了研究面粉之间的发酵力的差异与面粉的淀粉酶活力的关系，本文分别测定了这几种面粉的淀粉酶活力。按照1.2.2的测定方法测得的面粉中淀粉酶活力如图4，图5所示。

图4 5种不同品牌标准粉的淀粉酶活力Fig.4 Theamylaseactivity of five differentbrandsstandard flour

图5 不同生产日期的同一品牌标准粉的淀粉酶活力Fig.5 Theam ylaseactivity of four different production data of one brand standard flour

如图4所示，淀粉酶活力从大到小依次是①、⑤、③、④、②。①号与⑤号的淀粉酶活力几乎相同，①号面粉测得的淀粉酶活力为18.5U，②号面粉测得的淀粉酶活力为18U。②号、③号、④号面粉的淀粉酶活力也相差不多，其中④号面粉测得的淀粉酶活力最低，为12.5U。这与发酵力的结果趋势相同。进一步说明了面粉测定的发酵力之间的差异与面粉中的淀粉酶活性有关系，在发酵初期由于淀粉酶活性高于其他几种面粉，①号和⑤号面粉在发酵初期就表现出高于其他几种面粉的发酵速度，并且在发酵后期的产气量也明显高于其他几种面粉。

图5中不同生产日期的标准粉的淀粉酶活力从高到低依次是D、B、C、A。其中最高的面粉D测得的淀粉酶活力为13.2U，最低的面粉A测得的淀粉酶活力为2.7U。并且在这个结果与面粉测定的发酵力结果十分一致。我们还发现虽然品牌和生产日期不同，但淀粉酶活力差不多的面粉如④号面粉和某品牌标准粉D，它们测定的发酵力结果也差不多。

这个结果证实了面粉测定的发酵力与面粉的淀粉酶活力成正相关。不同品牌不同生产日期的面粉测定的发酵力各不相同，在面粉其它性能相同的前提下，影响发酵力测定结果的主要是面粉中的淀粉酶活力。面粉中的淀粉酶主要是面粉厂在生产的时候加的酶制剂，加入淀粉酶虽然可以加快发酵速度，增加面团体积，但是并不是添加的越多越好，过量的添加酶制剂会影响面粉品质，使面团发粘或变硬，甚至使面团崩溃，严重影响制品质量[13]。

3 结论

本文中通过对几种不同品牌和不同生产日期的面粉的淀粉酶活力测定和发酵力的测定，确定了面粉测定的发酵力与面粉中的淀粉酶活力呈正相关关系。在以后的实验和生产中，进行酵母的发酵力比较时，要考虑到面粉中淀粉酶的活力对发酵力的影响，为酵母的发酵力测定提供了技术参考。

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The Relationship between Ferm entation Abilities of Baker's Yeast and Am ylase Activity

BAIXiao-wen，LINXue，LIU Xiao-er，XU Jia，ZHANGCui-ying*，XIAODong-guang
（Tianjin Key Laboratory of IndustrialMicroorganism，College ofBiotechnology，Tianjin University ofScience and Technology，Tianjin 300457，China）

In order to study the relationship between fermentation abilitiesofbaker's yeast in low-sugar dough and amylase activity，five kindsof differentbrand standard flour and four differentproduction data ofone brand standard flourwere used to determine the fermentation abilitiesofone instantactive dry yeast.The amylase activity of these standard flour were alsomeasured.Results showed that the fermentation abilities of the highest measurementcan reach625mL，butthe lowestisonly325mL.While thehighest flouramylaseactivitywas18.5U and the lowestwasonly 2.7 U，which consistentwith the resultsof fermentation abilities.Results suggested that amylase activity in the flour and the fermentation abilities of baker's yeast in low-sugar dough were positively correlated.

baker'syeast；fermentation ability；amylaseactivity

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.24.003

2015-09-15

国家自然科学基金项目“面包酵母海藻糖代谢机制与耐冷冻机理的研究”（31171730）

柏晓雯（1992—），女（汉），硕士研究生，研究方向：面包酵母麦芽糖代谢机制。

*通信作者