因此,来自江南大学食品科学与技术国家重点实验室的陈佳芳、汤晓娟和蒋慧等人以从酒曲和酸面团筛选出的2 株不同高产EPS魏斯氏菌作为研究对象,发酵荞麦酸面团制作荞麦酸面团面包,比较研究2 株菌发酵荞麦酸面团的代谢情况,并进一步探讨当荞麦酸面团添加量为30%时,2 株菌产生的EPS对面团面筋网络结构和面包烘焙品质的影响,为开发高产EPS乳酸菌作为天然发酵剂改善荞麦面包品质提供一定理论参考价值。
1. 2 株菌产EPS理化性质的结果
2 种多糖都是仅由葡萄糖组成,因此2 种多糖都是葡聚糖。2 种多糖分子质量均高达107Da,并且J28所产EPS是T5的2.5 倍左右。2 种葡聚糖的分子质量分布指数均接近1.0,说明这2 种葡聚糖的分子质量分布集中、均一。
2. 荞麦酸面团指标测定结果
经过24 h发酵不同样品中菌落总数均可达到108 CFU/g;4 种酸面团的TTA具有显着差异:T5-组>T5+组>J28-组>J28+组;4 种酸面团的pH值显着性差异不同,其中,T5+组酸面团的pH值显着高于T5-组。
3. 荞麦酸面团中糖代谢结果
3.1酸面团中EPS和低聚糖含量的变化
T5+组酸面团和J28+组酸面团的EPS产量差异显着,分别为9.36、11.87 g/kg。T5+组和J28+组荞麦酸面团中仅少量的低聚异麦芽糖被检测到,其中T5+组酸面团产生的麦芽三糖、潘糖和异麦芽三糖含量分别为10.11、0.15、0.20 mg/kg,而J28+组酸面团产生的这3 种异麦芽糖含量分别为4.84、0.02、0.03 mg/kg。
3.2酸面团中可溶性糖含量的变化
T5和J28都能有效利用添加到酸面团中的蔗糖,并伴随大量果糖的生成。但2 株菌对蔗糖的利用效率差异显着。J28在产EPS酸面团中对蔗糖的利用率(99.71%)是T5(63.87%)的1.56 倍,这与2 株菌发酵荞麦酸面团产生EPS的能力以及果糖增加幅度差异相一致。初始酸面团中仅检测到少量的麦芽糖,说明荞麦粉麦芽糖含量较少,并且发酵后麦芽糖大量减少,因此仅有极微量的低聚异麦芽糖产生。除了T5+组,发酵后所有酸面团样品中的葡萄糖含量均有所下降。
3.3酸面团中有机酸含量的变化
T5+和T5-组产生的乙酸含量显着高于J28+和J28-酸面团的,说明T5发酵荞麦产酸能力显着高于J28,与酸面团中测定的TTA值相一致。通过分别对比T5+酸面团和J28+酸面团有机酸含量,表明2 种EPS的产生不仅没有促进乙酸产生,反而降低了乙酸的含量。
4. EPS对面包面团微观结构的影响
添加荞麦粉的空白面包面筋网络结构严重断裂,同时变得稀疏而不均匀,淀粉颗粒大量暴露在面筋网络结构之外。对比T5-和J28-组面团的扫描电镜图可看出,J28-组面团的面筋网络结构改善效果更加显着,呈现出片状的面筋蛋白,而淀粉颗粒较少裸露;而T5-组改善效果不明显,可能与2 株菌的产酸能力有关。
从T5+组和J28+组的面团扫描电镜图中都可以看到许多粗细不同的面筋束,而淀粉颗粒也大都镶嵌在面筋网络中,并且J28+组面团的面筋束更细更密集,因此说明2 种EPS对面团网络结构都具有较强的改善作用。
5. 面包比容
空白组面包比容最小,主要是因为荞麦粉的添加严重破坏了面团面筋网络结构,导致其持气率变差。J28-组面包比容显着高于T5-组面包,这可能与2 株菌的产酸能力有关。
当酸面团添加量为30%时,与各自的添加不产EPS酸面团面包相比,添加产EPS酸面团面包的比容均有所增加。并且T5+组面包比容增加了10.60%,而J28+组面包比容仅增加了2.62%。
6. 面包全质构
酸面团的添加显着降低了面包的硬度、胶着性和咀嚼性。当添加30%的不产EPS酸面团时,T5-组的硬度显着高于J28-组面包,这与它具有较差的面筋网络结构相关;当添加30%的产EPS酸面团时,T5+组和J28+组面包的柔软度都显着增加了,但显着性差异不大。这表明EPS可以改善面包的质构,这可能是因为EPS和面筋蛋白相互作用,改善了面团的面筋网络结构,增加了面包的柔软性。
7. 面包感官品质
酸面团特别是产EPS酸面团的添加显着提升了面包的各项评分,主要是因为添加荞麦粉的面包面筋网络结构变差,体积减少,面包芯硬度增加;而酸面团特别是EPS的引入能显着改善面团面筋网络结构,增强面包的风味,减弱荞麦粉苦味,进而提升了面包品质。对比2 株乳酸菌可知,当添加30%的产EPS酸面团时,T5+组和J28+组整体接受度都有改善,但J28+组面包更受欢迎。
结论
菌株T5和菌株J28产生的胞外多糖均为高分子葡聚糖;J28发酵荞麦酸面团产糖能力显着高于T5:J28+组(11.87 g/kg)>T5+组(9.36 g/kg),但J28发酵产生乙酸水平明显低于T5;与添加30%的不产胞外多糖酸面团面包相比,T5和J28产生的胞外多糖都能改善面团面筋网络结构和面包比容以及柔软度,但T5产生的胞外多糖改善作用更加明显;与空白组面包相比,J28+组面包烘焙品质最佳,并且更受消费者的喜欢。