酵母种类对空心挂面品质的影响

张蕴华，汪 磊，陈 洁，张 毅

（河南工业大学粮油食品学院，河南郑州 450001）

面条已有4000多年的历史[1-2]。目前，面条的工业化生产逐渐趋于完善，挂面、方便面、鲜湿面是我国面条的主要品种，尤其挂面消费量最大。近年来，由于人们生活水平的不断提高和生活节奏的加快，储存时间长、食用方便的挂面越来越有市场。其中，空心挂面是以优质小麦为原料、历史悠久的一种传统挂面制品，其相较于普通挂面营养更加丰富、柔软可口，是幼儿、老人、病人以及产妇喜爱的方便食品，深受国内外的喜爱，例如我国河北的宫面、河南的空心面和日本的手延素面。空心挂面的工业化生产大多使用传统工艺，其制作过程包括十余道工序，工艺过程极其复杂，无法实现全自动化生产，因此其产能低、品控难点大。此外空心挂面的制作工艺中需要较多的食盐，过多摄入对消费者身体健康不利。

因此，本文通过发酵方式研究制作一种兼具传统空心挂面优点与简单、安全可控的工艺过程的空心挂面。近些年，发酵食品市场迅速扩大，国内外已经有研究者通过将发酵剂加入面条中制作新型发酵面条[3-7]，但是直接使用发酵剂制作空心挂面的研究仍然较少。酵母是发酵背后的驱动力，除了发酵及改变食品口感外[8-9]，也是重要的微生物发酵剂和生物疏松剂[10-13]。酵母的种类不同，发酵能力不同进而直接影响着产品的品质，因此，本文研究不同产地酵母及添加量对空心挂面品质的影响，比较空心挂面的质构特性、蒸煮品质等变化，以期制作出一种工艺简单、适宜工业化生产且品质较好的空心挂面，为空心挂面工业化生产提供理论依据，同时有助于推动我国空心挂面的工业化进程。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

国产酵母（A号）；进口酵母（B号、C号、D号）；食盐 河南省卫群多品种盐有限公司；高筋粉 郑州金苑面业有限公司。

TA.XT.plus物性测试仪 Stable Micro System Ltd.UK；HWS-250恒温恒湿培养箱 上海精宏实验设备有限公司；RB120型电子天平（数显千分尺）温州韦度电子有限公司；SIGMA离心机 北京五洲东方科技发展有限公司；6JF-20万能粉碎机 湖北省石前市第四机械厂；F3流变发酵仪 法国肖邦技术公司。

1.2 实验方法

1.2.1 空心挂面制备工艺 称取100.00 g高筋粉，再分别称取2.0%食盐和一定量酵母（不同酵母添加量分别为高筋粉质量的0.0%（空白样品）、0.8%、1.6%、2.4%、3.2%），溶于38.0%的蒸馏水中搅拌成面絮，熟化10 min后复合压延两次，将复合压延后的面带醒发10 min，之后压成1.0 mm厚的面带，切成3 mm宽、1 mm厚的面条。将样品在温度为38 ℃、湿度为90%的条件下发酵80 min后放入挂面机干燥。

1.2.2 膨胀指数测定 用数显千分尺测量空白挂面厚度平均值De和空心挂面的厚度Dd，计算膨胀指数[14]。

1.2.3 蒸煮特性测定 依照LS/T 3212-2014[15]测定挂面最佳蒸煮时间、干物质吸水率。

1.2.4 流变发酵特性测定 将制备好的面团迅速置于发酵篮中,按照操作规程进行测定。测定条件：实验温度38 ℃，样品重量315 g，样品上砝码质量为2 kg，标准活塞，测试周期2 h。

1.2.5 质构特性测定

1.2.5.1 TPA测试条件 参考刘书航等[16]方法并稍加修改。用P35探头进行TPA测试，测试模式Compression，测前速度为1.00 mm/s，测试速度为0.80 mm/s，测后速度0.80 mm/s，压缩程度75.00%，间隔时间2.00 s，触发力5.0 g。

1.2.5.2 TDT测试条件 用P100探头进行TDT测试，测定条件：测前、测中和测后速度均为1.00 mm/s，第一次压缩，压缩程度75%，停留时间为10 s；第二次压缩程度90%（将面条压至破损），触发力负载5 g。

1.2.6 干挂面抗弯曲特性测定 参考刘书航等[16]方法并稍加修改。挑选外观笔直、厚度均一的挂面截取长度为20 cm，用探头A/SFR向下挤压，直到挂面被折断。每个样品平行10次。设定参数：测定模式Compression，测前速度为0.5 mm/s，测定速度为1.00 mm/s，测后速度10.00 mm/s，应变距离30 mm。

1.2.7 挂面径向指数测定 用软尺测量未添加发酵剂的150根挂面周长的平均值Le和150根挂面的周长Ld，计算径向指数[14]。

1.2.8 模糊感官评价 试验采用模糊感官评价法，如表1所示，参照现有面条评价标准GB/T 35875-2018略作修改，选择10名专业研究员（男女比例1:1）作为感官评价员，独自完成对面条的感官评价。本次鉴评以空心挂面的色泽（U1）、表观状态（U2）、空心度（U3）、适口性（U4）、韧性（U5）、黏性（U6）、光滑性（U7）、食味（U8）为感官评价指标，因此得到空心挂面模糊感官分析的因素集U。评定集是被评对象所属质量级别的集合。经评定小组讨论确定空心挂面评价等级为优、良、差，对应分值为90、70、50，得到空心挂面的评语集X={X1，X2，X3}={优，良，差}。采用二元对比决定法对数据进行处理，每个指标得分与总分数的比值即为权重。权重结果显示为K={0.09，0.14，0.14，0.15，0.13，0.12，0.09，0.14}。

1.3 数据处理

实验均重复测定3次，结果用平均值±标准差表示。选用SPSS 16.0和origin 2018对数据进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同酵母添加量对空心挂面品质的影响

2.1.1 酵母对空心挂面膨胀指数的影响 如图1所示，四种不同酵母添加量增加，挂面膨胀指数先增加后降低，当不同酵母添加量为1.6%时挂面的膨胀指数均达到最大值。酵母菌添加量0～2.4%范围内时，同梯度下不同酵母所制挂面的膨胀指数以C酵母、B酵母、A酵母和D酵母的顺序依次递减；酵母菌添加量为1.6%时，面条发酵速度快，产气量大，面条形成气孔大，面筋网络得到充分扩展，此时面筋网络能够平衡气体膨胀产生的压力[17]；酵母菌添加量2.4%～3.2%时早期发酵速度过快，产气量过多，面筋网络因扩展过度造成强度降低，弱化的面筋结构无法束缚酵母菌产生的二氧化碳。此外，由于面条内部的CO2浓度增加和面团内部温度升高的共同作用[18-19]，酵母菌添加量的继续增加会导致醒发的最后阶段气泡结构不稳定，导致挂面表面出现凹凸不均的竹节状结构。

表1 空心挂面感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria of empty-inside noodles

图1 酵母添加量对空心挂面膨胀指数的分析Fig.1 Analysis of yeast addition to expansion index of empty-inside noodles

2.1.2 酵母对空心挂面蒸煮特性影响 如图2所示，随着四种酵母添加量增加，最佳蒸煮时间和干物质吸水率先增大后减小。酵母菌添加量为0～1.6%时，挂面的最佳蒸煮时间和干物质吸水率均随着酵母菌添加量增加显著增大（P＜0.05）；酵母菌在挂面中大量生长繁殖，消耗营养物质的同时大量产气，导致面筋网络结构疏松、内部空隙增大，面条体积增大，为淀粉颗粒的膨胀提供了足够的空间[20]，淀粉吸水膨胀后受到的阻力减小，因此挂面干物质吸水率增大。酵母菌添加量大于1.6%时，面条发酵过度，出现竹节状结构，面条表面形成鼓包且出现部分涨破，挂面表面致密的结构被破坏，因此挂面最佳蒸煮时间减小。

结合不同酵母添加量对挂面膨胀指数及蒸煮特性的影响可知，四种酵母添加量均在1.6%时所制挂面品质最好。从而选择空白挂面与四种酵母添加量为1.6%的空心挂面作为对比，研究不同酵母对空心挂面品质的影响。

图2 酵母添加量对挂面蒸煮特性分析Fig.2 Analysis of cooking characteristics of empty-inside noodle with different yeast content

2.2 不同酵母对空心挂面品质的影响

2.2.1 不同酵母对面团流变发酵特性影响 如表2所示，不同发酵剂面团的发酵能力是有差异的，Hm是加压下，面团最大膨胀高度，是对酵母产气力和面团持气力的综合反映，与面制品的体积呈正相关[21]，Hm排序由高到低是B酵母、D酵母、C酵母、A酵母，且D酵母和C酵母无显著差异（P＞0.05）；C酵母的H’m最大，其余酵母的H’m无显著性差异（P＞0.05）；D酵母的T1最大，其余酵母的T1无显著性差异（P＞0.05）；B酵母的Tx最大，其余酵母的Tx无显著性差异（P＞0.05）；持气率排序由高到低是D酵母、B酵母、C酵母、A酵母，且B酵母和C酵母无显著差异（P＞0.05）；四种不同酵母的V无显著性差异（P＞0.05）。由表2可知，A酵母虽然H’m较高，但是Hm最低，R最小；D酵母的H’m和Hm较高，但是T1最长。总体来说，B酵母和C酵母的产气速度较快，产气能力和面团持气能力较好。

表2 不同酵母流变发酵特性分析Table 2 Analysis of rheological fermentation properties of commercial yeasts

2.2.2 不同酵母对空心挂面质构特性影响 如图3所示，空心挂面黏性与硬度均显著小于空白挂面（P＜0.05），B酵母所制空心挂面硬度显著小于其他三种空心挂面，但不同酵母所制空心挂面黏性无显著性差异。有学者研究发现面条品质与蛋白质量及含量呈正相关关系[22-24]，CO2气体膨胀作用和发酵过程中大分子蛋白类物质被降解[25-27]，高分子量麦谷蛋白亚基在发酵过程中解聚引起了面筋蛋白的网状结构的松散和弱化，从而导致面条变软，有利于提高空心挂面软滑、易咀嚼的口感，提升空心挂面的食用品质。

图3 不同酵母对空心挂面质构特性的影响Fig.3 Effects of different yeasts on texture properties of empty-inside noodles

2.2.3 不同酵母对空心挂面抗弯曲特性影响 如图4所示，空心挂面抗断裂应力显著大于空白挂面，其中B酵母和C酵母所制挂面抗断裂应力无显著性差异，A酵母和D酵母无显著性差异。抗断裂应力表示干挂面在弯曲时所承受的最大力，可能是酵母菌产气导致挂面的横截面积增大，相同压力下承受的压强减小，所以发酵后挂面的断裂应力显著（P＜0.05）增大。B酵母和C酵母断裂应力最大，表明这两种酵母提升了挂面抗弯曲特性，挂面不容易断裂，使其运输品质得到提高。

图4 不同酵母对挂面抗弯曲特性分析Fig.4 Analysis of different yeasts on the flexural behavior of empty-inside noodles

2.2.4 不同酵母对空心挂面径向指数影响 如图5所示，挂面径向指数由大到小依次为C酵母、B酵母、A酵母、D酵母所制空心挂面和空白挂面，B酵母、C酵母无显著性差异（P＞0.05），与图6所示截面状态对比结果一致。结合2.2.1流变发酵特性数据可知，B酵母和C酵母的发酵能力较强，但是B酵母的面团膨胀高度较高，气体释放曲线最大高度较小，所制挂面的气孔较为细密且不均匀，与图6结果一致。结合质构特性数据可知：C酵母添加量1.6%所制挂面气孔均匀、不易断裂，整体品质较好。

2.2.5 模糊感官评价 本实验评价对象集Y为空白挂面和四种不同酵母添加量为1.6%的空心挂面，共5组试验对象，找10位专业品评人员，根据经验及结果给出空心挂面的权重模糊子集X={X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8}的隶属度，范围在0～1之间，0表示不重要，1表示十分重要，数值保留两位小数。由10位专业品评人员对5种挂面的8项指标进行逐一评价，将评价结果收集汇总后进行统计分析，统计结果如表3所示。

图6 不同酵母所制挂面截面状态对比展示Fig.6 Comparison of apparent states of empty-inside noodles by different yeast

表3 挂面感官评定票数分布Table 3 Vote distribution of sensory evaluation results of empty-inside noodles

对模糊感官评价结果进行归一化处理，得到以下5组试验的模糊关系矩阵。

由模糊关系原理得到每组样品模糊综合评价集，即Yi=K×Ri，根据1.2.8中感官评价等级优、良、差依次赋值为90、70、50分，将其分别与Y中相对应的分值相乘再进行加和，即可得出每种样品的综合感官评分，结果见表4。

表4 挂面感官评定票数分布Table 4 Vote distribution of sensory evaluation results of empty-inside noodles

表4可知，在模糊感官综合评分中不同发酵剂所制挂面排名第一的样品是4号样品（C酵母）。C酵母所制挂面综合评价最高，说明C酵母感官品质最佳。5号样品（D酵母）综合评分和排名二者均最低，感官品质最差。感官评价差距大的主要原因，可能是由于酵母种类间的差异性所造成的。结合质构特性与径向指数结果，确定以C酵母添加量为1.6%时所制空心挂面口感软滑、气孔均匀、便于运输，整体品质最好。

3 结论

本文通过研究四种不同酵母添加量对空心挂面膨胀指数及蒸煮特性的影响，发现随着酵母添加量增加，挂面的膨胀指数、最佳蒸煮时间及干物质吸水率均先增大后减小，四种酵母均在添加量为1.6%时达到峰值。与空白组挂面相比，酵母添加量为1.6%时，空心挂面抗断裂应力、径向指数较大，硬度、粘性减小；B酵母与C酵母所制空心挂面径向指数、抗断裂应力较大，口感软滑可口，C酵母所制挂面截面的气孔大小更加均一。综上所述，C酵母添加量为1.6%时的空心挂面综合品质最好。