鸡油菌多糖对马铃薯面包面团生化特征的影响

王雪波

西昌学院农业科学学院，四川省马铃薯工程技术中心（西昌 615013）

鸡油菌是真菌门喇叭科植物属真菌鸡油菌的子实体，是世界上出名的食用菌之一[1-2]。鸡油菌含有多种蛋白质、氨基酸、脂肪、碳水化合物、维生素、胡萝卜素、粗纤维，以及钙、铁、磷等多种矿物质元素[3-4]。鸡油菌性温味甘，有清目利肺、益肠健胃、提神补气的功效[5-6]。据国外临床验证，鸡油菌还具有一定的抗癌活性，对癌细胞的增长和扩散有一定的抑制作用[7-8]。

面包是烘焙食品中历史最悠久、消费量最多、品种繁多的一大类食品[9]。马铃薯面包是在传统小麦发酵面包的配方中添加一部分马铃薯粉为原材料，后经发酵烘焙的一种新式风味面包[10]。马铃薯作为新兴主食之一，凭借着独特的风味和与面包良好的兼容性在风味面包类别中脱颖而出，成为风味面包的代表口味之一[11-12]。

研究鸡油菌多糖作为添加剂对马铃薯面包面团的生化特征影响，进而影响面团品质、面包品质，得出最适合添加在马铃薯面包配方中的鸡油菌多糖提取液的浓度[13]。

1 材料与方法

1.1 原料与设备

干鸡油菌、高筋面粉、马铃薯粉、雀巢奶粉、面包改良剂、活性干酵母、食盐、白砂糖、鸡蛋、黄油（均为市售）；无水乙醇、乙醚、丙酮盐酸、乙醇、三氯甲烷、碘化钾、可溶性淀粉、溴水、无水硫酸钠、硫代硫酸钠、溴酸钾、溴化钾（均为分析纯）。

HW-SY21-K电热恒温水浴锅；H2K-FA210电子天平；TGL-18LM-W型台式高速冷冻离心机；DGF-4A型立式电热鼓风干燥机；倾斜式高速万能粉碎机；恒温发酵箱；高压蒸汽灭菌锅；科迪达Ct-6024A高精度pH计；电热恒温干燥箱；质构仪。

1.2 试验方法

1.2.1 鸡油菌多糖提取工艺流程及操作要点

干燥鸡油菌→粉碎，得粉末→热水浸取，粉水比1∶20（g/mL），85 ℃水浴加热2 h→混合液→过滤→滤液→于旋转蒸发仪浓缩→浓缩液→乙醇沉淀，4倍95%乙醇溶解，于4 ℃过夜→混合液→离心→沉淀物→干燥→粗多糖

粉碎：加入适量干燥鸡油菌，粉碎3～5 min，倒出粉末，清理粉碎机粉碎槽。

热水浸取：将粉末与水按照1∶20（g/mL）混合，水浴加热至85 ℃，保持2 h。

过滤：将浸出液使用纱布过滤，除去大颗粒杂质，再使用滤纸精细过滤得到滤液。浓缩：使用旋转蒸发仪进行减压浓缩得到浓缩液。乙醇沉淀：在浓缩液中加入4倍体积的95%乙醇，搅拌3 min，置于4 ℃冰箱中12 h。

离心：将溶液加入离心机中离心，除去上清液的乙醇，回收沉淀用少量蒸馏水混合。

干燥：将得到的粗多糖置于干燥机中干燥并称其质量。

配制多糖提取液：按照试验要求分别配制0，10%，20%和30%粗多糖溶液，备用。

1.2.2 马铃薯面包面团的制作

面团配方：面粉25 g、马铃薯粉8 g、水12 g、活性干酵母0.25 g、食盐0.5 g、油脂0.5 g、白砂糖3 g、面包改良剂0.15 g、鸡蛋液5 g、鸡油菌粗多糖添加液（样品a，样品b，样品c和样品d，0，10%，20%和30%）2 mL。

1.2.3 酵母菌数量的变化

微生物试验器材灭菌：将配制好的马铃薯葡萄糖琼脂、试管、吸管、平皿、锥形瓶、量筒、量杯、玻璃棒在高压蒸汽灭菌锅中灭菌（条件为121 ℃30 min）。

操作流程：详细操作见GB 4789.15—2016，重复操作剩下样品的酵母菌计数过程。

1.2.4 pH的变化

详细操作步骤见设备操作说明书。使用全自动pH计对每一个样品进行测定并记录数据。

1.2.5 总可滴定酸（TTA）的测定

称取10 g样品于锥形瓶中，加入90 mL蒸馏水，搅拌10 min，静置5 min。使用酸碱中和滴定法，用0.1 mol/L的NaOH滴定至pH 8.6，消耗的NaOH体积就是TTA。

1.2.6 游离酚的释放量

详细操作步骤见GB 31604.46—2016，每个样品重复以上操作，计算样品中游离酚的释放量。

试样中的游离酚的含量按式（1）计算。

式中：X为试样中游离酚的含量，g/100 g；0.015 68为与1.0 mL硫代硫酸钠标准液相当苯酚的质量，g/mol；V1为试剂空白滴定消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；V2为滴定试样消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；C为硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度，mol/L；m为试样质量，g；100为换算系数。结果保留两位有效数字。

1.2.7 面团含水率的变化

详细操作步骤见GB 5009.3—2016，每个样品重复以上操作，计算试样中含水率。

1.2.8 面包的感官评价

按试验配方制作面团，醒发，烘焙，制成品鉴样本。请10人（5男5女）组成评分小组，在室温下评价，取其平均值。对面包的评分标准见表1。

表1 感观评价标准表

2 试验结果与分析

2.1 面团发酵过程中酵母菌生长曲线

面团在发酵过程中，前15～30 min各个样品中的酵母菌缓慢增加，这与样品中初始酵母菌数量不多有关。在进行一段时间的增殖后，各个样品中的酵母菌在30～120 min内分别进入高速增殖期并达到样品资源下酵母菌数量最大值。酵母菌在发酵过程中可进行酒精发酵，各种代谢产物（二氧化碳、酒精、酯类、醛类等）与面团中其他微生物的生理活动混合产生风味物质，同时改变面团环境，导致酵母菌生长受到抑制到达最大值。由图1可知，添加鸡油菌多糖的面团在发酵过程中均比未添加鸡油菌多糖的面团率先达到酵母菌数量最大值，其中样品b和样品c的酵母菌数量最大值大于样品a，样品d的酵母菌数量最大值小于样品a。提取液中的糖类物质的增加，使面团中的各类微生物加速生长，酵母菌数量增长尤其明显，当面团中的环境和其他微生物对酵母菌形成抑制生长作用时，酵母菌的数量增长到另一个最大值，提取液d由于浓度过高，对面团中的其他微生物增长作用更为明显，使面团环境快速变化，提前抑制酵母菌数量增长。酵母菌的数量变化与面团的发酵时间相关，折线图表明，当提取液浓度为20%时，面团最先发酵完成。

2.2 面团发酵过程中pH的变化

面团发酵过程中，微生物的生长是降低面团pH的重要因素。面团中的主要微生物为酵母菌，乳酸菌以及醋酸菌等菌种。随着面团发酵的进行，酵母菌有氧呼吸参产生的二氧化碳融入水产生碳酸，无氧呼吸产生乙酸，乳酸菌和醋酸菌产生乳酸和醋酸，将面团pH持续降低。折线图表明样品a，样品b和样品d的pH持续降低，样品c 100 min后的pH降低趋势趋于平缓，样品b的pH变化最快，由2.1可知，样品b和样品c的鸡油菌多糖的添加浓度对酵母菌生长均有促进作用，结合pH变化图可知，样品c的鸡油菌添加浓度同样对面团中其他菌种有促进作用，且在100 min后形成了菌种的互相抑制，导致面团的pH变化缓慢。由图2可知，当提取液浓度为10%时，面团的pH变化最快，产生的风味物质最多。

图1 酵母菌数量变化图

图2 pH变化图

2.3 面团发酵过程中TTA的含量变化

在面团的发酵过程中，面团中的TTA随着发酵时间的延长而增加。由于不同浓度的鸡油菌多糖添加液对酵母菌的促进作用不同，导致在不同发酵时间样品中的TTA含量不同，由图3可以看出，样品c的TTA含量增加最快而没有添加鸡油菌多糖的样品a中的TTA含量增加最慢。酵母菌生长的代谢产物促进面团中其他微生物成长，而其他微生物产生的酸性代谢物为酵母菌改善生存环境，并提升面团中的TTA总量的增长。由折线图可以看出，鸡油菌多糖提取液浓度为20%的时候，对面团发酵过程中TTA增加速度最明显。

2.4 面团发酵过程中游离酚的变化量

由之前的结果可知，发酵过程就是面团中微生物的生理代谢过程，面团中的游离酚释放量与面团中的纤维素酶的降解作用有关。表2结果显示，鸡油菌多糖提取液对面团中游离酚的释放量有效果。查阅资料得知纤维素酶的最适pH为7.5，结合面团发酵过程中pH变化图可知，提取液浓度为20%时，面团中的微生物生长进入相互抑制阶段，样品c的pH相较于样品a，样品b和样品d更适合纤维素酶的降解。

图3 TTA含量变化图

表2 游离酚释放量变化表

2.5 添加鸡油菌多糖面团发酵后含水率的变化

面团中的含水率由多种因素影响，包括面团配方中的水含量、发酵环境、面团内微生物的生理活动。面团配方的水含量，发酵环境以及发酵时间均为固定，不会对面团的含水率造成影响。面团中的微生物活动是造成发酵面团含水率不同的主要因素。由2.1可知，鸡油菌多糖提取液对微生物活动均有促进作用，尤其是当鸡油菌多糖提取液20%时微生物活动最活跃。由图4可知，鸡油菌多糖添加液为0和30%时对面团含水率影响不大，添加液浓度20%时面团含水率达到最大值，参考资料得知发酵面团含水率达到32%为最佳。样品c的含水率为34%，样品b的含水率为31.5%，当面团含水率过高时，面团更容易发生形变。样品b的含水率接近32%，更适合作为此试验的最佳添加浓度。

2.6 面团品质分析

2.6.1 面团成型时间

由图5可知，添加了鸡油菌多糖提取液的样品均比未添加鸡油菌多糖提取液的样品发酵更快，其中添加提取液20%的样品发酵时间最短，比未添加提取液的样品提前30 min。面团的发酵过程是面团中的微生物活动的结果，由之前对面团中酵母菌计数结果可知，鸡油菌多糖提取液促进酵母菌数量增长，进而加速面团发酵过程。

图4 发酵面团含水率

图5 面团成型时间

2.6.2 面团中风味物质的变化

面团中的风味物质为微生物菌落代谢作用产物，微生物代谢作用受面团中pH和TTA总量影响。由图2可知，样品a，样品b和样品d的pH处于在不断降低过程，样品c的pH在100 min后降低趋势变平缓。由图3可知，面团在发酵后期的TTA变化趋于平缓，说明面团发酵后期pH变化是由面团中风味物质累计造成的结果。pH变化最快的为样品b，产生的风味物质最多。

2.6.3 面团中膳食纤维的变化

膳食纤维在发酵过程中可以抑制腐败菌，减少致癌物质产生。在纤维素酶的作用下，为酵母菌等益生菌提供生长所需的碳源。查阅资料得知，面团发酵过程中的游离酚释放量变化是由面团中的纤维素酶引起的，因此以游离酚释放量的变化来代替分析面团中膳食纤维的分解量。游离酚释放量越高，纤维素酶的活性越低，分解的膳食纤维越少。由图6可知，在添加了鸡油菌多糖添加液后，在不同的发酵时间段，面团中的游离酚释放量较不添加鸡油菌多糖添加液均有减少，在发酵2 h阶段，样品c的游离酚释放量最少，同理的样品c中的膳食纤维含量最少，即分解使用量最大。

图6 膳食纤维变化图

2.6.4 发酵面团的含水率对面包品质的影响

查阅资料可知，面团中的含水率对面包的物理结构影响较大。使用质构仪对面包样品进行测定，结果如表3所示，面包样品在硬度、黏性以及脆度方面有较大区别。含水率最高的样品c在硬度和脆度方面高于其他样品，结合面包的感官评分可知，硬度和脆度过高影响面包的口感以及评分，相较于样品c和样品d，样品b的咀嚼性更高，在感官评价方面占优。

表3 面包质构分析数据表

2.7 面包的感官评价

发酵面团样品在相同烘焙条件下烤制感观评价结果见表4。结果显示，样品a，样品b，样品c和样品d四组面包在感官评分上并无明显影响。

表4 面包感官评价得分表 分

3 结论

通过对发酵面团中各项生化指标的检测分析，鸡油菌提取液在一定浓度内会加快酵母菌增长速度，缩短发酵时间；面团中微生物活动使pH和TTA总量发生变化，风味物质加速累积，提升面团风味品质；pH的变化抑制纤维素酶活性，使游离酚释放速度变缓，面团中的膳食纤维比重增加；微生物活动产生的水让面团的含水率增加，改变面团品质；结合面包的质构检测和感官评分得出，鸡油菌多糖添加液的适宜浓度为20%。