贮藏条件对传统面团发酵剂稳定性的影响

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传统面团发酵剂中微生物种群的组成结构较为复杂,多菌种在面团发酵过程中产生的代谢物质丰富,蒸制出的馒头具有比利用安琪酵母等单一菌种所制作的馒头更清香的风味与独特的口感。因此,本研究以河南商丘的酵子(JZ)与山东德州的老面(LM)两种传统面团发酵剂为研究材料,对比分析贮藏条件(时间、温度及包装方式)对JZ与LM发酵特性及稳定性的影响。利用宏基因组测序技术深入解析在-20℃贮藏180 d前后不同发酵面团中微生物群落结构、相关代谢酶丰度等的差异,并探究经不同条件贮藏后JZ馒头与LM馒头的比容、高径比、质构特性、风味成分以及感官品质的差异,为改进传统面团发酵剂的贮藏条件提供方法参考。主要研究结果如下:在-20℃贮藏180 d后,JZ本身的理化特性与未贮藏前无显著差异,且JZ的发酵力与面团的酸度显著大于LM的数值(P<0.05)。JZH(贮藏180 d的JZ)与LMH(贮藏180 d的LM)面团中的还原糖含量在发酵过程中分别下降了6.98 mg/g与1.90 mg/g;JZ面团中乳酸菌数量是LM面团中乳酸菌数量的1.05倍。利用不同发酵剂制作馒头后,发现JZ馒头的比容显著大于LM馒头,JZ馒头的硬度与咀嚼性最低(P<0.05)。采用SPME-GC-MS技术检测JZ、JZH、LM与LMH馒头中的风味物质,发现JZ馒头中乙醇的相对含量最高(27.18%),且正戊醇、DL-丙氨酸等独特的风味物质只在JZ馒头中检出,JZ馒头在外观、风味及口感的评分均最高,总评分为89.33±2.29分。采用宏基因组测序技术从微生物角度分析在-20℃条件下贮藏不同时间对发酵剂稳定性的影响。结果表明,JZ与LM在贮藏180 d后,利用LM发酵的面团中菌群组成与未贮藏前存在差异,而利用JZ发酵8 h的面团中菌群组成与未贮藏前相似。发酵8 h的JZ面团中微生物群落以乳杆菌属(Lactobacillus,70.26%)与醋杆菌属(Acetobacter,24.26%)为主;发酵8 h的LM面团中以乳杆菌属(98.46%)和片球菌属(Pediococcus,0.53%)占优势。分析不同样品中CAZymes的组成差异,发现JZ与JZH面团中的相关基因丰度共260个,LM与LMH面团中的相关基因丰度共106个,JZ面团的CAZymes基因丰度明显比LM面团多,且基因种类也更加丰富。探讨不同贮藏温度(4℃、0℃、-20℃)对JZ与LM发酵稳定性的影响。结果表明,以自封袋包装贮藏30 d后的不同发酵剂发酵面团8 h,JZ(-20℃)面团的体积最大,达到258 m L,发酵力最高;JZ(-20℃)面团中乳酸菌的数量是LM(-20℃)面团中的1.06倍。利用不同发酵剂制作馒头,发现JZ馒头的比容、硬度与咀嚼性均优于LM馒头;在JZ(4℃)、JZ(0℃)、JZ(-20℃)、LM(4℃)、LM(0℃)与LM(-20℃)馒头中共检测出挥发性物质53种,JZ(-20℃)馒头中的风味物质种类最多,共计34种(70.26%),包括香叶醇、戊醛等具有明显风味的醇类与醛类物质。研究不同包装方式(牛皮纸、自封袋、真空包装)对JZ与LM发酵稳定性的影响。结果表明,在4℃贮藏30 d后的不同发酵剂发酵面团8 h,JZ(真空包装)与LM(真空包装)的发酵力最高,且面团总酸度分别增加9.60 m L与6.00 m L;JZ面团在发酵过程中对还原糖的总体消耗大于LM面团,JZ(真空包装)面团中乳酸菌的数量是LM(真空包装)面团中的1.13倍。利用不同发酵剂制作馒头,发现用真空包装贮藏后的发酵剂制作的馒头硬度显著低于用牛皮纸与自封袋贮藏后的馒头硬度(P<0.05);此外,在6个处理组中共检测出挥发性物质56种,其中JZ(真空包装)馒头中醇类、醛类和酮类物质种类最多,而且仅在JZ馒头中含有柠檬烯、甘菊蓝、草蒿脑等风味物质;JZ(真空包装)馒头的感官评分最高,达到90.38±4.00分。综上所述,传统发酵剂JZ在-20℃贮藏180 d之后,仍然保持较好的发酵特性与稳定性,且JZ馒头的风味、质构及感官评价均最好。此外,真空包装更有利于发酵剂的贮藏。JZ相比LM更耐贮藏,具有较好的应用潜力。
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