益生菌对馒头感官品质及风味的影响

刘艳红，康佳茜，肖诗雨，王赛民，周中凯

（天津科技大学食品科学与工程学院 天津 300457）

馒头作为传统的发酵食品，因经济实惠、老少皆宜而受到大多数人的欢迎，具有较大的市场需求。随着时代的改变，人们对馒头品质的需求远远高于以往。最早以传统老面发酵方式制作的馒头，虽然其口感较好，风味较丰富，但是发酵条件不可控、发酵时间较长，在食品安全方面存在隐患[1]。利用酵母粉制作馒头，虽然发酵时间短、能力强，且工艺相对简单，但是发酵剂单一，馒头的风味淡且营养价值有所降低。探究一种既能缩短发酵时间且操作简单、方便，又能使馒头口感、风味、质地受到大众认可的发酵方式至关重要。

酿酒酵母、植物乳酸杆菌和鼠李糖乳酸杆菌作为具有一定益生作用的益生菌，具有良好的发酵性能[2-4]。有研究表明，乳酸菌或酵母菌复合乳酸菌发酵可改善食品的风味和质地特性，乳酸菌通过改变面团的流变学特性，从而改善面制品的品质，并且可产生乳酸、醋酸、丙酸等有机酸，在赋予食品酸味的同时，与发酵中产生的醇、醛、酮等物质相互作用形成多种新的呈味物质，此外还可与酵母菌产生的醇发生反应生成酯类[5]。郭东旭等[6]研究了乳酸菌发酵酸面团对青麦仁面包品质的影响，表明乳酸菌的加入改善了青麦仁面包的质构特性，并增加了挥发性风味物质的种类。基于以上研究，本试验采用益生菌直接发酵的方式制备3种益生菌馒头SC（酿酒酵母发酵的馒头）、SLP（酿酒酵母复合植物乳酸杆菌发酵的馒头）、SLR（酿酒酵母复合鼠李糖乳酸杆菌发酵的馒头）。通过测定馒头的比容、质构、风味物质以及感官评价，探究益生菌对馒头品质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

金沙河小麦粉，河北金沙河面业集团有限公司；高活性酵母，安琪酵母股份有限公司；MRS 培养基、YPD 培养基，海博生物技术有限公司；鼠李糖乳酸杆菌、植物乳酸杆菌11118、酿酒酵母，粮油科学与工程实验室提供。

和面机，青岛汉尚电器有限公司；恒温恒湿培养箱，上海赫田科学仪器有限公司；电磁炉，广东美的生活电器制造有限公司；苏泊尔蒸锅，浙江苏泊尔股份有限公司；YXQ-LS-75511 立式压力蒸汽灭菌器，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；电子天平，美国双杰兄弟（集团）有限公司；食品体积测定仪，瑞典波通公司；TA.XT.Plus 质构仪，英国Stable Micro Systems 公司；7890A/5960C GC-MS仪器，美国安捷伦公司。

1.2 方法

1.2.1 馒头的制备

1.2.1.1 普通馒头 将100 g 小麦粉、0.8 g 酵母粉和适量无菌水（总水量维持在60%）混匀在和面机中搅拌10 min 成表面光滑的面团后取出放置于湿度75%、温度35 ℃的醒发箱中醒发，待面团体积醒发至2 倍大，取出排气整形，继续二次醒发30 min 后上汽蒸20 min 得成品。

1.2.1.2 益生菌馒头 将0.8 g 酵母粉换成40 mL 提前制备好的菌悬液（107CFU/ml），其余步骤同上。

1.2.2 馒头比容的测定 待馒头冷却1 h 后用体积测定仪参照GB/T 21118-2007《小麦粉馒头》测定比容，每个样品做3 次平行，取平均值。

1.2.3 馒头质构特性的测定 取冷却1 h 后的馒头中心部位，切成2 cm×2 cm×2 cm 的正方体备用。使用质构仪的TPA 模式，参数为：P/36R 探头，测前速4 mm/s，测速2 mm/s，测后速2 mm/s，压缩比30%，感应力5 g。每个样品5 个平行，取平均值。

1.2.4 馒头的感官评价 选取20 名具有一定的专业知识且经过培训的评价员（10 名男性和10名女性）。采用9 分嗜好评分法[7]对馒头的外观、色、香、味、内部结构和整体可接受度进行评价。其中，1～9 代表极其讨厌、非常讨厌、一般讨厌、稍微讨厌、不喜欢也不讨厌、稍微喜欢、一般喜欢、非常喜欢以及极其喜欢。

1.2.5 GC-MS 测定风味物质

1.2.5.1 样品处理 称取5 g 馒头芯于30 mL 顶空玻璃取样瓶中60 ℃预热15 min，将已老化好的50/30 μm DVB/CA/PDMS 萃取头于样品瓶顶空部分静置萃取30 min，取出于210 ℃条件下解吸10 min。

1.2.5.2 色谱条件 色谱柱HP-INNOWAX（60 m×0.25 mm，0.25 μm），载气为高纯氦气，流1.0 mL/min；进样口温度210 ℃。程序升温：起始温度为50 ℃，保持1 min，然后以3 ℃/min 升温至220℃，保持3 min。

1.2.5.3 质谱条件 电离方式EI，电子能量70 eV；离子源温度200 ℃；接口温度280 ℃，扫描质量范围m/z35～400。

1.2.5.4 数据处理 采用NIST 11.Library 谱库检索，选择匹配度大于80%的鉴定结果，并参考文献最终确定挥发性物质里的各个化学成分，并按峰面积归一化法进行定量比较分析。

1.3 数据处理

采用Excel 和SPSS 19 进行数据统计分析，运用方差分析法（ANOVA）进行显著性分析，P<0.05，采用Origin 2018 进行图形处理。

2 结果与分析

2.1 益生菌对馒头比容的影响

比容是评价馒头品质的重要指标之一。如图1所示益生菌馒头SC、SLP、SLR 的比容显著高于普通馒头SAQ（P<0.05）。比容的大小与酵母生长代谢产生的CO2量成正比[8]，而SC 比容大于SAQ，提示酿酒酵母的生长代谢活力显著高于酵母粉，产生了更多的CO2。SLP 和SLR 的比容大于SC，说明乳酸菌的加入产生了更多的CO2。有研究表明，乳酸菌通过产生有机酸，降低了面筋网状密度，改变了淀粉结构进而改善了面团的持气性从而使馒头的比容增大[9-10]。

图1 4 种馒头的比容Fig.1 Specific volume of four steamed buns

2.2 益生菌对馒头质构的影响

由表1 可知SC、SLP、SLR 的硬度、胶着度、咀嚼度低于SAQ，而弹性、回复性高于SAQ。有研究表明，硬度、胶着度、咀嚼度与面包品质呈负相关其数值越小馒头越松软爽口，弹性、回复性则相反[11]，说明益生菌发酵能改善馒头的质地性状和压缩张弛性。含有乳酸菌的SLP、SLR 表现出更好的质构特性，可能是乳酸菌产的EPS 会与淀粉和谷蛋白竞争水分，弱化了面团中淀粉-谷蛋白网络降低了馒头硬度使馒头更富有弹性[12]。

表1 馒头的质构参数Table 1 Texture parameters of steamed bread

2.3 益生菌对馒头感官的影响

优质的馒头不仅要求馒头外表挺立光滑饱满、色泽均匀，且内部气孔均匀致密、层次纹理均匀清晰且呈海绵状[13]。如图2所示，SC、SLP、SLR的整体可接受度、外观、内部结构、口感的评分均显著高于SAQ，说明益生菌发酵的馒头表面更光滑平整无塌陷，内部气孔均匀且紧密，富有弹性弹性口感松软，受到大众的喜爱整体可接受度较高。有研究表明[14]，乳酸菌与酵母菌之间可协同生长，可为对方创造有利生长环境，进而产生更多的风味物质，故SLP、SLR 的风味评分高于SC、SAQ。

图2 4 种馒头的感官评价雷达图Fig.2 Sensory evaluation radar map of four steamed buns

2.4 益生菌对馒头风味物质的影响

风味是评价馒头品质的重要指标之一。如表2、表3 可以看出4 种馒头的挥发性风味物质种类和含量都存在一定差异。共检测出54 种风味物质包括醛类、酸类、醇类、酯类、酮类等。SLR 中共检测出40 种风味物质，包括醇类10 种，醛类12 种，酸类7 种，酯类5 种，其它（酮类、呋喃类）6 种；SLP 中检测出37 种风味物质，包括醇类11 种，醛类11 种，酸类6 种，酯类4 种，其它（酮类、呋喃类）5 种；SAQ 中检测出33 种风味物质，包括醇类10 种，醛类8 种，酸类7 种，酯类1 种，其它（酮类、呋喃类）7 种；SC 中共检测出26 种风味物质，包括醇类8 种，醛类9 种，酸类4 种，酯类2 种，其它（酮类、呋喃类）3 种。

表2 馒头风味物质分析结果Table 2 Analysis of flavour components in steamed bread

（续表2）

醇类作为发酵的主要产物，能赋予馒头特殊的香味并且芳香域较低，不仅本身能为馒头的风味做出贡献，而且可以作为其它风味物质的前体物质，如与有机酸反应生成酯类而对风味的产生具有间接影响[15]。由表3 可知SAQ 中醇类相对含量最高64.13%，其次是SLP、SC、SLR 相对含量分别是45.10%，38.61%，31.03%。其中（Z）-3-壬烯-1-醇、2 苯氧乙醇、辛醇仅在益生菌馒头中检测出，普通馒头中未检测出。3-甲基1-丁醇具有较高的气味活性值，并有“酒精麦芽”的风味[16-17]，在SLP 中含量最高达到47.03%；1-辛烯-3-醇具有蘑菇香味和强烈的壤土香及药草香韵，它存在于天然植物中，也是香料行业中一种有价值的合成香料[18]，在SLP 中含量最高达到14.57%；2-乙基-1-己醇是一种香料物质可用于烘烤食品、冰冻乳制品及布丁中，在SLR 中含量最高达到5.09%；苯乙醇是我国规定允许使用的食用香料具有新鲜面包香、清甜的玫瑰花香[19]，在SAQ 中含量最高达到61.63%；2-甲基-1-丙醇是规定为允许使用的食用香料，它仅存在于SAQ 中相对含量达到10.28%。

醛类物质是淀粉在发酵剂作用条件下降解而生成，促进了发酵食品香气的形成，其所体现出的清香、水果香等是馒头香气的重要组成部分，可以使食品的香气更加醇厚[20-21]。由表3 可知SLR 中醛类相对含量最高的达到31.27%，其次是SLP、SC、SAQ 相对含量分别是21.00%，17.06%，11.45%。其中2，4-癸二烯醛、反式2-癸醛、2-丁基-2-辛烯醛、辛醛、2-辛烯醛、反式-2，4-癸二烯醛仅在益生菌馒头中检测出，普通馒头中未检测出。庚醛具有水果香味[22]，在SLR 中含量最高达到6.55%；癸醛具有甜香、柑橘香、蜡香、花香[23]，在SLP 中含量最高达到3.31%；反式-2-壬烯醛[23]一般为脂肪味、青草味和香橙味等在SLR 中含量最高达到2.08%；苯甲醛具有苦杏仁、樱桃及坚果香，在SAQ 中含量最高，达到12.10%；辛醛具有很强的水果香味，在SLR 中含量最高，达到4.41%；壬醛是油酸的氧化产物有油脂的香气，稀释时则呈现出玫瑰和柑橘样的香气[24]，在SLR 中含量最高80.41%；反式-2，4-癸二烯醛呈强烈的鸡香和鸡油味[25]，仅在SC 中检测出来，含量达到0.53%。

表3 4 种不同馒头风味物质分析结果Table 3 The flavor analysis results of four different steamed bread

酸类物质作为发酵的产物，本身对馒头的风味贡献不大，主要是为酯类物质提供前体物质[26]。由表3 可知SC 中酸类相对含量最达到13.22%，其次是SLR、SAQ、SLP，相对含量分别是12.22%，11.15%，9.20%，其中SLR 中酸类物质种类最多达到7 种。2-甲基己酸、乙酯八烷酸、正癸酸仅在益生菌馒头中检测出来，普通馒头中未检测出。2-甲基己酸具有猪油、鸡脂肪的油腻气息，稀释后具有奶制品的味道，仅在SLR 和SC 中检测出，相对含量分别为0.67%，0.74%；辛酸高度稀释后具有酸干酪的味道，在SLP 中含量最高达到1.46%，且辛酸可与乙醇反应生成辛酸乙酯[27]，为馒头提供特殊的风味；己酸有类似动物油脂的味道，在SLR中含量最高达到13.53%；甲基丁酸在极度稀释时有水果香味，只在SAQ 中检测出相对含量为2.99%。

酯类是影响馒头风味的重要物质之一，是脂肪酸和醇类发生酯化反的产物。酯类一般都具有很强的果香味、溶剂味和较强的穿透力，且风味阈值较低，赋予了馒头特有的香气[28-29]。由表3 可知SLP 中酯类相对含量最高达到3.20%，其次是SLR、SC、SAQ 相对含量分别为2.82%，2.37%，0.89%。其中甲酸庚酯、辛酸乙酯、乙酸己酯、壬酸壬酯、2-甲基丙酸壬酯、辛酸-2-苯乙酯仅在益生菌馒头中检测出，普通馒头未检测出。辛酸乙酯具有白兰地酒香味，可用于调味品、也可做为香料物质，低浓度时具有苹果、菠萝、橙子、玫瑰等花果香[30]，在SC 以及SLR 中检测出来，相对含量分别为0.80%，2.02%；辛酸-2-苯乙酯呈温和的果香和果酒香气，仅在SLP 中检测出，相对含量达到0.54%；乙酸己酯具有青香及水果清甜的气味，可赋予馒头醇香和脂味[31]，仅在SLR 和SLP 中检测出，相对含量分别为1.73%，1.35%；甲酸庚酯有尧尾和玫瑰底香果香，有似梅子的甜香味，仅在SLR中检测出，相对含量为4.04%。

酮类化合物主要来源于醇的氧化和酯的分解其香气阈值较低，能赋予馒头香气能力较强[32]。其中2-甲基-3-辛酮、对辛基苯乙酮仅在益生菌馒头SLR 中检测出，普通馒头中未检测出。2-庚酮具有愉快的奶酪味[33]，在SC 中含量最高达到5.87%；对辛基苯乙酮具有芳香气味，仅在SLR 中检测出，相对含量达到1.28%；仲辛酮有牛奶、乳酪、蘑菇的气味，仅在SLP 和SAQ 中检测出，相对含量分别为1.57%，1.34%；2-戊基呋喃具有豆香、果香、泥土、青香及类似蔬菜的香味，在SLR 中含量最高达到88.9%。

3 结论

益生菌发酵可增大馒头的比容，改善馒头的质构特性，其中SLP 与SLR 馒头的比容虽无显著差异（2.33 mL/g，2.32 mL/g），但均显著高于普通馒头SAQ（2.02 mL/g），且SLR 表现出更好的质构特性；经感官评价，益生菌馒头松软富有弹性，表面光滑无塌陷，口感松软口味独特比普通馒头更受大众的喜爱；由GC-MS 可知，益生菌馒头SLR、SLP 中风味物质较丰富，且含有多种特有的风味物质，如甲酸庚酯、对辛基苯乙酮，辛酸-2-苯乙酯等，赋予馒头特殊的风味，此外多种风味物质的含量均高于普通馒头表现出更好的风味特性。