酸面團在發(fā)酵面制食品的應(yīng)用
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摘要:酸面團以一種天然的發(fā)酵形式，提高了烘焙產(chǎn)品的風味和營養(yǎng)價值。不同酸面團可以為饅頭或面包等發(fā)酵面制品帶來不同的風味，使烘焙師制作的產(chǎn)品種類多樣化。商業(yè)化酵母的推廣和普及，生活節(jié)奏的加快，在為產(chǎn)品的儲存運輸和品質(zhì)穩(wěn)定帶來極大方便的同時，也讓人愈加懷念傳統(tǒng)的那種“天然而又濃郁”的酸面團發(fā)酵特色風味?，F(xiàn)代科技的發(fā)展使得同時擁有酸面團獨特風味和酵母的穩(wěn)定發(fā)酵性能成為可能，這在一定程度上滿足了顧客尋找天然食材制作美味健康發(fā)酵面食的需求。
關(guān)鍵詞:酸面團;發(fā)酵;面制食品;應(yīng)用
酸面團是制作發(fā)酵面食制品的一門傳統(tǒng)技術(shù)的統(tǒng)稱，在國內(nèi)的饅頭制作中，傳統(tǒng)老酵頭作為一種自然發(fā)酵生物技術(shù)，在活性干酵母出現(xiàn)的幾千年前已經(jīng)得到了應(yīng)用，在面包中的使用也可以追溯至古埃及的遠古時代，直到中世紀還是發(fā)酵的主要方式。作為一類自然接種的發(fā)酵劑，酸面團除含有酵母菌外還含有一定數(shù)量和種類的其他微生物群，利用酸面團的多菌種進行混合發(fā)酵制作而成的發(fā)酵面食，香味濃郁且風味獨特，深受人們的喜愛。時至今日，酸面團依然是世界一流大師制作頂級風味產(chǎn)品的獨門秘籍，在意大利的200多種傳統(tǒng)面包中，超過30%的品類需用到酸面團。通過發(fā)酵使食品中原有的營養(yǎng)成分發(fā)生改變并產(chǎn)生獨特的風味，是發(fā)酵面制食品代代的秘密所在。利用有益微生物，在一定溫、濕度條件下面團發(fā)酵醒發(fā)，通常酵母菌在面團內(nèi)部有氧的環(huán)境下充分繁殖，將淀粉轉(zhuǎn)化為糖并消耗掉時會釋放出二氧化碳氣體，促使面團膨脹、體積膨大，經(jīng)后期烘烤后獲得松軟而蓬松的制品；無氧時將葡萄糖分解成二氧化碳和酒精而產(chǎn)生出特有風味。因而發(fā)酵面制品易咀嚼消化且健脾養(yǎng)胃，特別適合于胃腸功能偏弱的人，并有助于健康長壽。在近兩百年來酵母的工業(yè)化發(fā)展中，商業(yè)酵母逐漸取代了傳統(tǒng)的酸面團技術(shù)。單一的高活性酵母可顯著加快面團發(fā)酵速率，簡化面包制作工藝，尤其用于快速法制作面包時，制作周期短且制品品質(zhì)穩(wěn)定，很容易實現(xiàn)工業(yè)化。但因酶系單一而帶來的發(fā)酵風味平淡，使得傳統(tǒng)的那種“天然而又濃郁”的面包、饅頭風味愈加少見。近些年來，傳統(tǒng)食品中的酸面團技術(shù)在現(xiàn)代商業(yè)社會中的傳承和發(fā)展越來越受到關(guān)注，現(xiàn)代科技使得同時擁有酸面團獨特風味和酵母的穩(wěn)定發(fā)酵性能成為可能。
1酸面團的制作技術(shù)
酸面團發(fā)酵技術(shù)是最古老的生物加工技術(shù)之一，傳統(tǒng)的酸面團是面粉、水和活性微生物經(jīng)自然發(fā)酵得到的面團[1]。不同來源的酸面團對發(fā)酵過程中風味物質(zhì)的形成有著重要的影響，也導(dǎo)致了酸面團無法向商業(yè)酵母那樣進行標準化和工業(yè)化。但商業(yè)酵母發(fā)酵制品在風味、營養(yǎng)、口感等方面都遠遠比不上酸面團產(chǎn)品，近些年來國內(nèi)外已將許多酸面團發(fā)酵技術(shù)嘗試進行商業(yè)化的創(chuàng)新和發(fā)展，嚴格的工藝條件控制，確保了酸面團的安全穩(wěn)定品質(zhì)和商業(yè)化的便利迅速推廣。表1列舉了常被人們提及的幾種酸面團類型，他們憑借自身的不同性狀被成功地進行批量生產(chǎn)和商業(yè)運作銷售，進而廣泛應(yīng)用于制作出發(fā)酵工藝對發(fā)酵面制品的風味具有重要作用，不同菌群種類、不同發(fā)酵形式和發(fā)酵周期形成的芳香物質(zhì)差異很大。張楚楚[2]利用GC-MS檢測技術(shù)和多元統(tǒng)計學(xué)分析方法的研究表明，不同的菌種能產(chǎn)生不同的揮發(fā)性風味物質(zhì)圖譜，分別來自酸面團和商業(yè)酵母制作的饅頭，其揮發(fā)性風味物質(zhì)圖譜存在明顯的差異。馬先紅[3]等的研究也表明酸面團發(fā)酵劑饅頭風味和口感均優(yōu)于工業(yè)化酵母發(fā)酵饅頭。而國外較熟悉的酸面團的制作同常規(guī)的發(fā)酵食品相比，也是兩個完全不同層面的產(chǎn)物，尤其在原料選擇上會顯得非常講究。通常精選黑麥（或裸麥）、紫麥等具有諸多功能特性和健康益處的小品類特色小麥，經(jīng)過特殊的整粒研磨工藝制得全谷物粉，進而加工成表1中不同形式的酸面團。同樣，采用不同來源的小麥酸面團給發(fā)酵制品所帶來的風味感覺是大不相同的，比如在地中海地區(qū)應(yīng)用硬粒小麥粉制作的酸面團可以給烘烤制品帶來優(yōu)越的感官特性，因口感好而備受歡迎；在德國和奧地利應(yīng)用斯佩爾特小麥制作的酸面團，因香氣宜人、營養(yǎng)價值高而深受消費者的喜愛。簡化操作回歸天然的酸面團工業(yè)化生產(chǎn)及其商業(yè)運作，勢必將會和商業(yè)酵母一樣，共同促進發(fā)酵面制品的行業(yè)進步。
2酸面團在發(fā)酵面制食品中的應(yīng)用
酸面團中含有多種活性微生物，對微生物的研究顯示，酸面團中有超過50種的乳酸菌和20余種的酵母菌[4]，表2中列舉了其中幾類主要菌群的一些微生物學(xué)特性。酸面團基本上都是經(jīng)過了長時間的發(fā)酵過程，尤其是表1中的Ⅰ、Ⅱ型酸面團，在整個面包制作的應(yīng)用過程中，3h的大規(guī)模發(fā)酵以及25℃條件下2h的中間醒發(fā)是最典型的做法，這樣長時間的制作過程在形成濃郁風味的同時，面團中的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也得到了充分擴展，進而改善質(zhì)構(gòu)、延長保質(zhì)期、獲得豐富的營養(yǎng)和獨特的功效，在發(fā)酵面制食品中發(fā)揮著越來越重要的作用，得到越來越廣泛的應(yīng)用。2.1酸面團顯著改善面制食品的風味。發(fā)酵所必不可少的酵母菌和乳酸菌在代謝方向、代謝酶及產(chǎn)物方面會有所區(qū)別，同是無氧呼吸，酵母菌產(chǎn)生酒精，而乳酸菌產(chǎn)生的是乳酸。表2中列舉的主要微生物菌群，在整個面團發(fā)酵過程中不但會產(chǎn)生二氧化碳、乙醇等物質(zhì)，還會協(xié)同進行糖化、酸化、酯化等反應(yīng)，共同生成醇類、酯類、醛類、酮類和有機酸等多種風味物質(zhì)，以及少量的風味輔助物質(zhì)，最終形成了特別的香氣和風味。尤其是大量的乳酸菌在發(fā)酵過程中除產(chǎn)生乳酸外，還會生成醋酸、丙酸等有機酸，在賦予食品酸味的同時，與其他微生物菌群發(fā)酵中產(chǎn)生的醇、醛、酮等物質(zhì)又相互作用，形成多種新的呈味物質(zhì)。不同發(fā)酵階段pH值的持續(xù)下降，也促進了各種游離氨基酸的不斷生成，綜合提高了發(fā)酵面制品的風味品質(zhì)。2.2改善面團的流變學(xué)特性和機械加工特性。發(fā)酵面制品發(fā)酵過程中的發(fā)酵特性及面團流變學(xué)特性是衡量面團發(fā)酵品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標，在面包制作中，面團的流變特性直接對應(yīng)著面包的持氣性、膨脹力、彈性、延展性、耐醒發(fā)性等。合適的面團流變學(xué)特性不僅能提高面團的機械加工性能，還會影響到烘烤后成品面包的香味、色澤、質(zhì)地結(jié)構(gòu)等。諸如：酸面團中的微生物在發(fā)酵過程中生成的有機酸和胞外多糖可影響到面團體系中蛋白質(zhì)和淀粉之間的相互作用，改善流變學(xué)特性。霉菌代謝中產(chǎn)生的蛋白酶、淀粉酶及纖維素酶可以將淀粉糖化成糖，將蛋白質(zhì)水解成氨基酸和一些B族維生素等產(chǎn)物，在被酵母菌和細菌利用的同時，也改善了面團的流變學(xué)特性。乳酸菌代謝產(chǎn)生蛋白酶，其蛋白水解系統(tǒng)水解蛋白質(zhì)進而生成氨基酸和小肽分子，通過弱化面筋結(jié)構(gòu)改善面團的流變學(xué)特性和口感，由于面團流變性增強而提高層壓性能，改善最終產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2.3改善質(zhì)構(gòu)延遲老化。水分遷移一直被認為是導(dǎo)致面包和饅頭老化的主要原因，在冷卻和儲存過程中，內(nèi)部水分向表皮遷移，同時表皮水分向周圍空氣中擴散。添加了酸面團的試驗研究表明，適度添加酸面團的水分遷移速率會明顯降低，從而達到延緩老化的效果[4]。另外，酸面團的酸化作用能夠影響到發(fā)酵面團內(nèi)α-淀粉酶和蛋白酶的活性，以及可溶性風味物質(zhì)的溶解，在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的乙酸乙醇、芳香物質(zhì)、細菌素、胞外多糖等，不但形成了發(fā)酵面制品所特有的風味、質(zhì)地，同時還能改善淀粉的老化問題而延長保質(zhì)期。2.4改善面制品的保質(zhì)期。霉菌的滋生是導(dǎo)致發(fā)酵面制品腐敗的主要原因，這不僅影響食品的感官特性而帶來經(jīng)濟損失，還可能產(chǎn)生對人類健康有影響的有毒次級代謝產(chǎn)物。乳酸菌株在發(fā)酵過程中能產(chǎn)生大量的有機酸（乳酸、乙酸和甲酸等），從而使原料快速酸化；乳酸菌作為一種傳統(tǒng)的發(fā)酵菌株，還能產(chǎn)生多種抑菌代謝產(chǎn)物，如：有機酸，乙醇、過氧化氫、酶類和細菌素等，來抑制其他微生物的生長。這些有機酸和抑菌肽的存在使面團的防腐性能得到提高，能夠有效抑制霉菌的滋生，防止霉菌和細菌引起的腐敗，同時還可相對減少化學(xué)防腐劑的使用或使用量，從而可以達到延長面制品保質(zhì)期的目的。2.5改善營養(yǎng)和保健特性。全谷物食品因含有多種營養(yǎng)成分和生物活性物質(zhì)而受到人們越來越多的關(guān)注，酸面團多以全谷物粉為原料，這種比精粉顆粒感更強的全谷物粉，經(jīng)過多種微生物適度發(fā)酵后，在產(chǎn)生天然而又濃郁的發(fā)酵風味同時，能將發(fā)酵產(chǎn)物深度裂解成小分子的納米狀態(tài)，以安全、方便、有效的方式快速地被人體吸收。另外乳酸菌等微生物菌群還能夠分解蛋白質(zhì)、糖類物質(zhì)以及合成硫胺素、核黃素等維生素，可有效地提高食物的消化率及生物價，從而提高食品的營養(yǎng)價值。經(jīng)過多種微生物菌群的發(fā)酵、降解等一系列的作用，酸面團及其發(fā)酵面制品不但可以保全全谷物原料中原有的膳食纖維、礦物質(zhì)及微量元素等營養(yǎng)價值，而且還能夠提高礦物質(zhì)和氨基酸的生物利用度，從而改善了發(fā)酵面制食品的營養(yǎng)價值和感官性狀。
3展望
酸面團的營養(yǎng)和香氣為我所欲，酵母的快捷方便亦我所欲。對世界各地烘焙文化進行深入研究后，我們發(fā)現(xiàn)未來最佳的風味面包或特色饅頭等發(fā)酵面制食品市場前景廣闊，各種全天然即用型酸面團能夠提供始終如一的品質(zhì)、便利性的操作，并使制品具有多樣化的風味特征，必將得到大量應(yīng)用。盡管目前的酸面團生產(chǎn)技術(shù)還沒有完全形成產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢，但隨著人們對面制品品質(zhì)要求的逐漸提高，以及全谷物食品的推廣，具有營養(yǎng)保健功能、風味濃郁、保質(zhì)期長的酸面團發(fā)酵制品必將越來越受到消費者的喜愛。
參考文獻
［1］劉娜，程曉燕，孫銀鳳，等.GC-MS分析傳統(tǒng)酸面團饅頭風味及添加食用堿對其風味的影響［J］.食品工業(yè)科技，2014，35（16）:76-81.
［2］張楚楚.自然發(fā)酵面團細菌菌群結(jié)構(gòu)對饅頭揮發(fā)性風味物質(zhì)影響的研究［D］.江南大學(xué)，2017.
［3］馬先紅，李環(huán)通，馬志運，等.發(fā)酵對饅頭風味物質(zhì)的影響［J］.糧食與油脂，2017，30（9）:1-4.
［4］姚國強，李慧，高鵬飛.乳酸菌在發(fā)酵酸面團中的研究與應(yīng)用［J］.中國食品學(xué)報，2013，13（3）:163-170.
作者:孫楚楠 楚炎沛 單位:華中科技大學(xué)