Effect of different yeast on the quality of steamed bread made by self-fermentable flour during the accelerated experimental storage
自发粉是小麦面粉和食品膨松剂的混合物，其中食品膨松剂主要有化学膨松剂（如泡打粉）和生物膨松剂（如酵母）两种，其是自发效力的关键[1-2]。自发粉适用于馒头、包子、小笼包等食品的制作，其省去了称量、配料、混合等繁琐的工序，使得发酵主食的制作步骤简单、省时和方便，并且能保障食品质量的一致性，尤其适合于连锁店和家庭制作。目前，随着我国生活节奏的加快，人们越来越希望能实现餐饮快捷方便的制作过程，因此自发粉受到消费者的广泛欢迎[3-5]。
然而，在自发粉贮藏过程尤其是在夏季贮藏时，经常会因温度、湿度、氧气等因素的影响造成酵母发酵力下降或失活，其中酵母是自发粉中最主要的成分之一，酵母失活会造成自发粉不能起发、保质期较短[1，6-8]。因此如何能较好地保持自发粉贮藏过程中酵母的活力、延长自发粉的保质期是自发粉行业面临的共性、难点问题。目前常用降低贮藏温度和自发粉水分含量的方法来保持酵母的活力[9]，然而在实际运输、贮藏过程及自发粉生产过程中很难达到上述要求，也有研究通过筛选出品质较好的酵母品种来达到延长自发粉保质期的目的。自发粉经常采用耐低糖干酵母作为配方成分，然而有研究报道，在初始阶段耐高糖干酵母的发酵力不如耐低糖干酵母，但是贮藏一段时间后，耐高糖干酵母的发酵力高于所有耐低糖干酵母[6]，这说明有些耐高糖干酵母稳定性优于耐低糖酵母。
目前，国内外关于自发粉配方的研究较多，而关于延长自发粉保质期的报道较少[6，10]。馒头品质是表征自发粉品质的主要指标[11]，本研究以馒头的品质来反映自发粉的品质，采用前期实验筛选出的发酵力保持较好的2种耐高糖和2种耐低糖干酵母为实验对象，模拟夏季贮藏高温高湿的环境（即加速实验），研究不同酵母对加速实验贮藏（35 ℃、65%相对湿度）过程中自发粉蒸制馒头品质的影响，以筛选出品质最优的自发粉酵母品种，以期为延长自发粉保质期提供一定的参考。
基础粉（普通小麦粉）：北京古船食品有限公司；耐高糖干酵母（2种）、耐低糖干酵母（2种），分别命名为1#耐低糖干酵母、2#耐低糖干酵母、1#耐高糖干酵母、2#耐高糖干酵母：本团队前期从市售20种酵母中筛选；包子泡打粉：安琪酵母股份有限公司。
TA.XT Express质构仪：英国Stable Micro Systems公司；Color Munki Colorimeter色差仪：美国X-Rite公司；SPX-250B-Z 生化培养箱：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；BMS20E和面机：如东县恒悦食品机械有限公司；RD-623+1S+1B电热层炉、RD-716+705E醒发箱：无锡雷顿机械有限公司；SM-302N型切片机：新麦机械（无锡）有限公司；EOS 6D（W）数码相机：日本佳能公司。
1.3.1 自发粉制备
取一定量基础粉，按基础粉质量计加入质量分数1%的泡打粉，再分别加入质量分数1%的干酵母，混合均匀得到自发粉。4种自发粉以对应添加的干酵母命名（1#耐低糖干酵母、2#耐低糖干酵母、1#耐高糖干酵母、2#耐高糖干酵母）。
1.3.2 馒头的制作工艺操作要点
将自发粉由纸袋包装（（306±2）g装入一袋），然后用胶条将纸袋密封，再将包装好的不同自发粉放在恒温箱（35 ℃、65%相对湿度）中分散、整齐的摆放，贮藏4周，每周取出自发粉蒸制馒头。
将306 g自发粉（300 g基础粉、3 g酵母、3 g泡打粉）和150 g水[水温（35±2）℃]加入和面机，先低速搅拌2 min（2档），再中速搅拌和面4 min（3档），和成光滑面团；将面团分割成质量相同（80 g）的面团，手工揉面，然后搓成馒头形状；放入醒发箱（35 ℃、相对湿度80%）中醒发40 min；将发酵好的馒头生坯置于蒸锅中沸水蒸制20 min，然后取出，盖一层干纱布室温冷却30 min待测[12-14]。
1.3.3 测定方法
（1）比容：参照GB/T 21118—2007《小麦粉馒头》[15]的方法，馒头蒸熟后放置在室温条件下冷却1 h后，测定其质量和体积，计算比容，其计算公式如下：
（2）硬度：使用切片机将馒头切成均匀的薄片（厚度12 mm），从馒头中心部位选取3片，用质构仪对其进行质地多面剖析（texture profile analysis，TPA）。采用P36R型圆柱形探头，测试参数如下：测前速度为3.0 mm/s；测试速度为1.0 mm/s；测试后速度为5.0 mm/s；测试距离为6 mm；触发力为5.0 g；两次压缩之间的时间间隔为3.00 s，重复测定9组，结果取其平均值[11，16-17]。
（3）馒头的白度：用CR-410型色彩色差计测定馒头表皮和馒头瓤的色泽，色差空间选用L*值、a*值、b*值。将色差计轻轻放在馒头中心位置的上表皮并使其与馒头充分接触，测定其色泽并记录L*值（表示亮度的值），数据作为馒头表皮的白度值，重复3次取其平均值。然后将馒头用切成12 mm厚度的馒头片，置于测定白板上，选取中心位置测定其色泽，记录L*值作为馒头瓤的白度值，重复3次取其平均值。注意在测定过程中，切勿使色差计与馒头挤压，避免用力过大造成接触面变形，使测定值与真实值有过大偏差[3，11，18]。
（4）内部结构：从馒头中心位置选取切片，使用佳能数码相机从正上方对馒头切片进行拍照、观察，研究馒头的内部结构[19]。
（5）自发粉的水分含量测定：水分含量按照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》测定[20]，在贮藏0 d（即制备好自发粉当天）和贮藏4周后，从纸袋中取出样品，测量自发粉水分含量。
1.3.4 数据处理
所有指标至少重复3次测定，结果用“平均值±标准差”表示。采用SPSS 17.0统计软件对不同处理方式进行Duncan Multiple Range Test（P=0.05）方差分析，比较差异显著性。
由图1可知，贮藏0 d的4种自发粉中，2组耐低糖干酵母自发粉蒸制的馒头比容均大于耐高糖干酵母组，其中1#号耐低糖干酵母自发粉蒸制的馒头比容最大为（3.17±0.06）mL/g，而1#号耐高糖干酵母蒸制的馒头比容最小为（2.97±0.08）mL/g，这说明在自发粉贮藏初始阶段耐低糖干酵母蒸制馒头面团中保留的二氧化碳体积较大，从而比容较大。随着贮藏时间延长，各个配方自发粉蒸制馒头的比容均呈逐渐减小的趋势，从自发粉贮藏第2周开始，以其蒸制的馒头比容显著下降（P＜0.05），这主要是因为酵母发酵力逐渐下降，导致酵母产气能力降低[21]。由于加速实验贮藏条件温度（35 ℃）较高、相对湿度（65%）较大，在贮藏3周时，2组耐高糖干酵母自发粉蒸制的馒头能够起发达到比容要求（≥1.7 mL/g），而2组耐低糖酵母失活严重，所蒸制的馒头均未起发，因此在贮藏4周时未检测。在贮藏3周时，2组耐高糖干酵母自发粉蒸制的馒头比耐低糖干酵母自发粉比容高47.7%～79.5%，其中2#耐高糖干酵母自发粉蒸制的馒头比容最大为（2.01±0.05）mL/g，但与1#耐高糖干酵母自发粉蒸制的馒头无显著差异（P＞0.05）。在贮藏4周时，所有配方蒸制的馒头都不能起发（比容＜1.7 mL/g），其中1#耐高糖酵母组蒸制的馒头比容显著大于2#耐高糖酵母组（P＜0.05），这可能与酵母菌株和干酵母的包材不同有关，相对于2#耐高糖酵母，1#耐高糖酵母在高温高湿的环境稳定性相对较好。以上结果表明，虽然在贮藏0 d时耐低糖干酵母自发粉蒸制的馒头比容比耐高糖干酵母较大，但是在贮藏2周后耐低糖干酵母自发粉蒸制馒头比容均小于耐高糖干酵母，这说明耐高糖干酵母能较好地保持酵母活力。马杰等[6]也发现类似的结果，在初始阶段2种高糖酵母的发酵力不如一些低糖酵母的发酵力大，但是常温贮藏5个月后这2种高糖酵母的发酵力大于所有低糖酵母。
图1 不同贮藏时间自发粉对馒头比容的影响
Fig.1 Effect of self-fermentable flour with different storage time on specific volume of steamed bread
不同小写字母表示不同酵母之间有显著性差异（P＜0.05）；不同大写字母表示不同贮藏时间之间有显著性差异（P＜0.05）。
馒头的比容与馒头的硬度值呈显著负相关，如果馒头的体积较大，通常说明在醒发和蒸制过程中面团组织结构中保留的气体较多，则馒头的硬度值较小[22-23]。由表1可知，贮藏0 d时，4种自发粉中添加1#耐高糖干酵母自发粉蒸制的馒头硬度显著高于其他3组（P＜0.05），这主要是因为这3种自发粉在贮藏初始阶段，酵母发酵力较好，产气能力较强，所蒸制的馒头较饱满，因此硬度值较小[10]。随贮藏时间的延长，馒头的硬度逐渐增大。在贮藏3周时，2组耐低糖干酵母自发粉酵母失去活性，面团未起发，蒸制的馒头硬度值太大、均超重，2组耐高糖干酵母自发粉蒸制的馒头硬度值无显著差异（P＞0.05）。在贮藏4周时，2组耐高糖干酵母自发粉蒸制的馒头也未起发，硬度值太大、超重，以上硬度值的结果与比容的结果恰好相反，呈负相关。
表1 不同贮藏时间自发粉对馒头硬度的影响
Table 1 Effect of different self-fermentable flour with different storage time on the hardness of steamed bread
注：“/”表示未检测；不同小写字母表示同一列之间有显著性差异（P＜0.05），不同大写字母表示同一行之间有显著性差异（P＜0.05）。
配方1#耐高糖干酵母2#耐高糖干酵母1#耐低糖干酵母2#耐低糖干酵母硬度/g 0 d 1周 2周 3周 4周1 084.3±98.4Ca 729.5±69.0Cb 686.8±13.9Cb 746.9±59.3Cb 1264.7±54.2Ca 942.6±61.1Cb 1 044.8±73.6Bb 993.5±85.8Bb 1 686.8±149.6Bb 1 561.3±42.3Bb 1 624.2±77.1Ab 1 891.9±39.8Aa 3 153.2±211.9Aa 2 584.6±388.4Aa超重超重超重超重//
由图2a～图2c可知，在贮藏0 d、1周和2周时，馒头芯中气孔较大、分布均匀，表明产气能力较强，比容较大。此外，由图2c可以看出，2#耐低糖酵母蒸制的馒头切片内部结构相对于其他组较致密，这是因为在贮藏2周时，2#耐低糖酵母组的比容较小，酵母产气能力较差。而贮藏3周后能看出，耐低糖干酵母组和贮藏4周所有配方蒸制的馒头均未起发（图2d和图2e），馒头内部结构坚硬致密，从而导致馒头的比容小。此外，馒头芯的内部结构与馒头芯硬度密切相关，即馒头芯越蓬松气孔越粗大，馒头则越松软，其硬度值越小。因此，在贮藏前2周，馒头芯中气孔较大、分布均匀，硬度值较小[24]。相反，在贮藏3周后，未起发的馒头内部结构坚硬致密，硬度值较大。由图2a～图2e可知，切片照片的高度与比容（见图1）的结果基本一致。
图2 不同贮藏时间自发粉对馒头内部结构的影响
Fig.2 Effect of different self-fermentable flour with different storage time on interior structure of steamed bread
①、②为1#、2#耐高糖酵母；③、④为1#、2#耐低糖酵母。
馒头整体白度与其内部结构有关，当其内部孔洞太小或太大时馒头整体白度都会降低[25]。由表2可知，贮藏0 d时，4种自发粉蒸制的馒头表皮白度无显著差异（P＞0.05）。贮藏1周时，1#耐低糖干酵母和2#耐高糖干酵母自发粉蒸制馒头的表皮白度值大于其他样品，这可能与贮藏1周时1#耐低糖和2#耐高糖酵母组蒸制的馒头比容较大有关，馒头起发较好，切片结构疏松，气孔大小均匀排列（见图2b），使得表皮光滑，从而表皮白度值较大。贮藏2周时，2组耐高糖干酵母自发粉蒸制的馒头表皮白度值大于耐低糖干酵母，这与耐低糖酵母组蒸制的馒头比容较小，表皮白度值较低有关。贮藏3周时，2组耐低糖干酵母自发粉蒸制馒头都未起发，因此表皮白度值显著小于2组耐高糖干酵母（P＜0.05），这是因为这些自发粉中酵母失活严重，不能有效产气，馒头未起发，所蒸制出的馒头内部结构致密，未见气孔，导致表皮颜色暗淡（见图2d），所以表皮白度值较小[26]。在贮藏4周时，只做了2组耐高糖干酵母配方，2个样品之间的表皮白度值无显著差异（P＞0.05）。对于耐高糖和耐低糖干酵母样品，分别在贮藏4周和3周时，由于馒头未能起发，所以表皮白度值显著下降（P＜0.05）。
表2 不同贮藏时间自发粉对馒头表皮白度的影响
Table 2 Effect of different self-fermentable flour with different storage time on the surface whiteness of steamed bread
注：“/”表示未检测；不同小写字母表示同一列之间有显著性差异（P＜0.05）；不同大写字母表示同一行之间有显著性差异（P＜0.05）。下同。
序号 配方表皮L*值0 d 1周 2周 3周 4周1 2 3 4 1#耐高糖干酵母2#耐高糖干酵母1#耐低糖干酵母2#耐低糖干酵母76.7±0.3Ca 77.3±1.3Aa 77.7±1.0Aa 77.1±0.4Ba 78.5±1.1Ba 79.1±0.3Aa 79.9±0.2Aa 77.2±0.1Bb 81.0±0.5Aa 80.7±0.5Aab 79.4±0.9Ab 79.6±0.5Aab 80.4±0.9Aa 79.4±1.0Aa 73.9±1.4Bb 73.3±1.1Cb 73.4±1.0Da 70.2±2.9Ba//
表3是不同组别的自发粉所蒸制馒头的内部白度值，与表皮白度值趋势相似，在贮藏0 d和1周时，除了2#耐高糖酵母组的内部白度值较小，其他组别无显著差异（P＞0.05）。在贮藏3周时，由于耐低糖酵母2组配方蒸制馒头都未起发，因此内部白度值显著较小（P＜0.05）。在贮藏4周时，只做了2组耐高糖干酵母配方，这2个样品之间的内部白度值无显著差异（P＞0.05）。
表3 不同贮藏时间自发粉对馒头瓤白度的影响
Table 3 Effect of different self-fermentable flour with different storage time on internal whiteness of steamed bread
序号 配方馒头瓤L*值0 d 1周 2周 3周 4周1 2 3 4 1#耐高糖酵母2#耐高糖酵母1#耐低糖酵母2#耐低糖酵母76.2±1.8Aab 72.8±0.7Bb 76.2±1.8Aab 78.1±1.3ABa 77.6±0.9Aa 74.4±0.5Bb 77.0±0.2Aa 75.9±1.1Bab 77.9±0.9Ab 79.2±0.9Ab 79.5±1.1Ab 81.9±1.2Aa 82.5±1.8Aa 80.7±0.2Aa 70.3±2.8Bb 68.9±2.8Cb 68.0±6.1Ba 68.7±1.7Ca//
由表4可知，自发粉基础粉（未添加任何成分）初始水分含量为12.56%（湿基），其他自发粉样品初始水分含量比基础粉水分含量较低，但无显著差异（P＞0.05）。当贮藏1个月后，所有自发粉样品水分含量都有所增加，这说明在35 ℃、65%相对湿度条件下贮藏，为了达到动态平衡，自发粉样品通过纸袋包装材料从外界环境中吸收了水分，使得样品的水分含量增加。在贮藏1个月后，所有样品都有明显的结块现象，触摸有小颗粒感。王欣怡[10]曾研究自发粉的水分含量对其保质期的影响，当自发粉的水分含量较高时，酵母容易吸收自发粉中的水分，造成酵母活性降低；相反，降低自发粉的水分含量可延长其保质期。在本文中，相对于实际夏季贮藏条件，加速实验采用的相对湿度为65%，其湿度较大，这可能促进了酵母吸收环境和自发粉中的水分，加速了酵母失活，因此自发粉在贮藏3周时，耐低糖干酵母组蒸制的馒头就不能起发。
表4 不同自发粉样品贮藏1个月的水分含量变化
Table 4 Changes of moisture contents of different self-fermentable flour samples stored for 1 month
注：“/”表示未检测；相同的小写字母（a）表示同一列之间没有显著差异（P＞0.05）。
序号 配方水分含量（湿基）/%0 d 1个月1 2 3 4 5 1#耐高糖酵母2#耐高糖酵母1#耐低糖酵母2#耐低糖酵母基础粉12.43±0.13a 12.47±0.04a 12.34±0.05a 12.35±0.02a 12.56±0.06a 13.52±0.05a 13.42±0.03a 13.43±0.04a 13.43±0.07a/
在加速实验（温度35 ℃、相对湿度65%）贮藏时，虽然耐低糖干酵母组蒸制的馒头在贮藏0 d时比容比耐高糖酵母组较大，但是在贮藏3周时耐低糖酵母组蒸制馒头不能起发，而耐高糖干酵母2组配方贮藏4周时不能起发，这说明耐高糖酵母保持酵母活力稳定性较好。在加速实验贮藏过程中，从贮藏第2周开始自发粉蒸制的馒头比容显著下降（P＜0.05），硬度显著增大（P＜0.05）。在耐高糖干酵母2组配方中，从自发粉蒸制馒头的指标可以看出，当贮藏3周时，2#耐高糖酵母组比容较大，但2#和1#耐高糖酵母组比容无显著差异（P＞0.05）；而贮藏4周时，1#耐高糖酵母组的比容比2#耐高糖酵母组显著较大（P＜0.05），综合考虑，1#耐高糖酵母可作为自发粉配方中酵母的最优选择。实际生产中，在4月～9月之间可以考虑采用耐高糖干酵母代替耐低糖干酵母作为自发粉的配方来延长其货架期。
[1]王欣怡，刘长虹，孙祥祥，等.自发馒头粉的开发与发展前景[J].粮食加工，2018，43（3）：11-15.
[2]田晓红，汪丽萍，刘明，等.挤压改性对多谷物粉面团加工特性和面包品质的影响[J].中国粮油学报，2023，38（11）：36-43.
[3]王欣怡，张煌，王淼森，等.响应面法优化自发馒头粉配方[J].中国酿造，2020，39（3）：141-145.
[4]YANG Z X, XU D, ZHOU H L, et al.Rheological, microstructure and mixing behaviors of frozen dough reconstituted by wheat starch and gluten[J].Int J Biol Macromol,2022,212:517-526.
[5]张玲敏.家庭装烘焙类面粉的品牌分析和适用场景[J].粮食加工，2019，44（6）：15-25.
[6]马杰，张晓双，郭瑞琴.延长自发粉保质期的研究[J].现代面粉工业，2013，27（3）：34-36.
[7]LU L,ZHU K X.Physicochemical and fermentation properties of pre-fermented frozen dough:Comparative study of frozen storage and freeze-thaw cycles[J].Food Hydrocolloid,2023,136:108253.
[8]聂英杰.燕麦面包预拌粉的配方及保质期的研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2021.
[9]REZAEI M N,DORNEZ E,JACOBS P,et al.Harvesting yeast(Saccharomyces cerevisiae)at different physiological phases significantly affects its functionality in bread dough fermentation[J].Food Microbiol,2014,39:108-115.
[10]王欣怡.酵子自发馒头粉的开发与研究[D].郑州：河南工业大学，2020.
[11]郑玉娇，郭晓娜，朱科学.面粉特性对荞麦馒头预拌粉品质的影响[J].食品与机械，2019，35（3）：27-32，40.
[12]熊凤萍，房淑珍，贾会芬.新型馒头自发粉的研制[J].河北农业大学学报，1998，21（2）：87-90.
[13]肖诗明，吴兵，张忠.苦荞馒头自发粉的研制[J].粮食与饲料工业，2004（1）：6-7.
[14]周雷.全谷物家庭预拌基础粉工艺参数及馒头产品研究[D].郑州：河南工业大学，2015.
[15]国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 21118—2007小麦粉馒头[S].北京：中国标准出版社，2007.
[16]VILLANUEVA M,HARASYM J,MUÑOZ J M,et al.Rice flour physically modified by microwave radiation improves viscoelastic behavior of doughs and its bread-making performance[J].Food Hydrocolloid,2019,90:472-481.
[17]LI X X,ZHAO J H,ZHANG Y,et al.Quality changes of frozen mango with regard to water mobility and ice crystals during frozen storage[J].J Food Process Eng,2020,43(10):e13508.
[18]LI J W,ZHAO J H,DONG X Q,et al.Comparison of immersion freezing,osmo-dehydrofreezing and air freezing on freezing parameters and physicochemical properties of mango(Mangifera indica L.)[J].Int J Food Sci Tech,2023,58(8):4344-4353.
[19]ZHAO A H,SHI P W,YANG R Q,et al.Isolation of novel wheat bran antifreeze polysaccharides and the cryoprotective effect on frozen dough quality[J].Food Hydrocolloid,2022,125:107446.
[20]国家卫生和计划生育委员会.GB 5009.3—2016 食品安全国家标准食品中水分的测定[S].北京：中国标准出版社，2016.
[21]REZAEI M N,JAYARAM V B,VERSTREPEN K J,et al.The impact of yeast fermentation on dough matrix properties[J].J Sci Food Agr,2016,96(11):3741-3748.
[22]孔霜霜.紫薯熟粉的加工及其自发粉研制[D].无锡：江南大学，2015.
[23]XU K,CHI C D,SHE Z Y,et al.Understanding how starch constituent in frozen dough following freezing-thawing treatment affected quality of steamed bread[J].Food Chem,2022,366:130614.
[24]MILLAR K A, BARRY-RYAN C, BURKE R, et al.Dough properties and baking characteristics of white bread,as affected by addition of raw,germinated and toasted pea flour[J].Innov Food Sci Emerg,2019,56:102189.
[25]刘天天.快速醒发馒头的膨松剂配方及工艺研究[D].郑州：河南工业大学，2018.
[26]潘琪锋.高含量燕麦粉的面包预拌粉研究[D].无锡：江南大学，2021.