食品中的酵母及应用

食品制造中的酵母及其应用 酵母菌与人们的生活有着十分密切的关系,几千年来劳动人民利用酵母菌制作出许多营养丰富、味美的食品和饮料。目前,酵母菌在食品工业中占有极其重要的地位。利用酵母菌生产的食品种类很多,下面仅介绍几种主要产品。 2.1 面包 面包是产小麦国家的主食,几乎世界各国都有生产。它是以面粉为主要原料,以酵母菌、糖、油脂和鸡蛋为辅料生产的发酵食品,其营养丰富,组织蓬松,易于消化吸收,食用方便,深受消费者喜爱。 2.1.1 酵母 1) 酵母菌种 1 酵母是生产面包必不可少的生物松软剂。面包酵母是一种单细胞生物,属真菌类,学名为啤酒酵母。面包酵母有圆形、椭圆形等多种形态。以椭圆形的用于生产较好。酵母为兼性厌氧性微生物,在有氧及无氧条件下都可以进行发酵。酵母生长与发酵的最适温度为26~30℃,最适pH为5.0~5.8。酵母耐高温的能力不及耐低温的能力,60℃以上会很快死亡,而-60℃下仍具有活力。 生产上应用的酵母主要有鲜酵母、活性干酵母及即发干酵母。鲜酵母是酵母菌种在培养基中经扩大培养和繁殖、分离、压榨而制成。鲜酵母发酵力较低,发酵速度慢,不易贮存运输,0~5℃可保存二个月,其使用受到一定限制。活性干酵母是鲜酵母经低温干燥而制成的颗粒酵母,发酵活力及发酵速度都比较快,且易于贮存运输,使用较为普遍。即发干酵母又称速效干酵母,是活性干酵母的换代用品,使用方便,一般无需活化处理,可直接生产。 目前,我国市场上的活性干酵母有中外合资企业生产的梅山牌、安琪牌、东莞牌等产品,另外还有进口法国、荷兰、德国的产品。在选购时应注意产品的生产日期、包装是否密封,且必须注意选购适合配方要求的酵母如耐高糖与低糖的 酵母。只有酵母质量有保障才能生产出高质量的面包。对于贮存时间过长的酵母在生产前要对其活力进行测定。 2) 酵母菌在面包制作中的作用 体积大、组织松软。酵母在发酵时利用原料中的葡萄糖、果糖、麦芽糖等糖类及a-淀粉酶对面粉中淀粉进行转化后的糖类进行发酵作用,产生CO2,使面团体积膨大,结构疏松,呈海绵状结构; 改善面包的风味。发酵后的面包与其他各类主食品相比,其风味自有特异之处。产品中有发酵制品的香味,这种香气的构成极其复杂。 增加面包的营养价值。在面团制作过程中,酵母中的各种酶对面团中的各种有机物发生的生化反应,将高分子的结构复杂的物质变成结构简单的、相对分子质量较低能为人体直接吸收的中间生成物和单分子有机物,如淀粉中的一部分变成麦芽糖和葡萄糖,蛋白质水解成胨、肽和氨基酸等生成物。这对人体消化吸收非常有利,提高了谷物的生理价值。酵母本身蛋白质含量甚高,且含有多种维生素,使面包的营养价值增高。 2.1.2 生产面包的主要原辅料 1) 面粉 面粉的质量通常表现在面筋的量和质上。质量好的面粉,面筋延伸性大、弹性好,做出的面包体积大而膨松;反之面筋延伸性小、弹性差,调制的面团板结,不易起发。所以生产中常将面筋量大质差和量小质优的面粉搭配使用,以互相弥补不足。 2) 糖 糖是面包的重要辅料之一。使用最多的为蔗糖,其次为淀粉糖浆、葡萄糖、饴糖等。糖在面包生产中的作用有:提供酵母生长所需的碳源;参与美拉德反应,形成面包特有的色、香、味;增加甜味及营养价值;糖的吸湿与持水性能可增加面包的软性,延长其保存期。 3) 油脂 油脂是面包生产的又一重要辅料。油脂可改善面包的风味和口感,且油脂的润滑作用有利于面包的体积增大。但油脂用量过多会因油膜的隔离作用影响面团的形成、酵母发酵和表皮上色。 4) 其它辅料 蛋品在点心面包中应用较多,可增加点心面包的营养价值;由于蛋品中蛋白质将空气包成微型气室(搅拌时具有发泡功能),烘烤时有利于面包的体积增大、组织疏松;另外,蛋品中的硫氢基化合物及磷脂的存在有利于延长面包的保存期。乳品在高档面包中使用较多,可赋予面包优良风味和较高营养价值,且有助于面包上色及延长面包保存期。一般用量为4%-6%,过多会影响发酵。 果料在点心面包中使用,主要有果脯、果干、果仁、果酱等,可切成小块混入面团中或作为夹馅料。果料使用量以15%~20%为宜。 5) 添加剂 使用于面包中的添加剂种类很多,主要有面团改良剂、乳化剂、营养强化剂、酵母营养剂等。 面团改良剂是指能够改善面团加工性能的一类添加剂,主要包括氧化剂和还原剂,另外还有一些酶制剂及活性面筋等。氧化剂能够增强面团筋力,提高面团弹性、韧性与持气性。它可以使面筋蛋白中的硫氢基形成二硫键,形成大分子网络结构,并可抑制蛋白酶活性;酶制剂主要指α-淀粉酶,可促进淀粉分解,有利于酵母发酵;乳化剂有利于面包同各种原辅料混合均匀,并且有利于蛋白质分子的互相连接,增加面团的持气性,此外乳化剂还具有抗衰老、保鲜作用。2.1.3 面包生产分类 面包生产有传统的一次发酵法、二次发酵法及新工艺快速发酵法等。我国生产面包多用一次发酵法及二次发酵法,近年来,快速发酵法应用也较多。 1) 一次发酵法工艺流程 活化酵母 ↓ 原料处理→面团调制→面团发酵→分块、搓圆→整形→醒发→烘烤→冷却→包装 一次发酵法的特点是生产周期短,所需设备和劳力少,产品有良好的咀嚼感,有较粗糙的蜂窝状结构,但风味较差。该工艺对时间相当敏感,大批量生产时较难操作,生产灵活性差。 2) 二次发酵法工艺流程 原辅料处理→第一次和面→第一次发酵→第二次和面→第二次发酵→整形→醒发→烘烤→冷却→成品↑↑ (部分面粉、部分水、全部酵母) (加入剩下的原辅料) 二次发酵法即采取两次搅拌、两次发酵的方法。第一次搅拌时先将部分面粉(占配方用量的1/3)、部分水和全部酵母混合至刚好形成疏松的面团。然后将剩下的原料加入,进行二次混合调制成成熟面团。成熟面团再经发酵、整形、醒发、烘烤制成成品。 二次发酵法应用较多,其特点是生产出的面包体积大、柔软,且具有细微的海绵状结构,风味良好、生产容易调整,但周期长操作工序多。 2.1.4 面包生产工艺 如果不考虑发酵方法,面包生产工艺主要包括面团调制、发酵、整形、醒发、烘烤、冷却和包装等工序。 1) 面团调制 调制面团是生产面包的关键工序之一,它是将经过处理的原辅料按配方用量和工 艺要求,通过和面机的机械作用调制成发酵面团的过程。面团调制主要作用是使酵母、水和其他各种辅料与面粉混合均匀,使和好的面团具有良好的工艺性能和组织结构以利于发酵和烘烤。 面团调制分为一次搅拌法和二次搅拌法。一次搅拌法就是先将全部面粉和水投入和面机内,再倒入糖、盐等辅料溶液,搅拌后加入活化好的酵母液,混合片刻,最后加入油脂,继续搅拌,直至面团成熟。 二次搅拌法是先将30%~70%的面粉,40%左右的水,全部酵母液和成软硬合适、温度为26~28℃的面团,开始第一次发酵。此次调制的目的是为制备种子面团作准备。第二次调制是将第一次发酵成熟的种子面团和剩下的原辅料(不包括油脂)在和面机中一起搅拌,快成熟时放入油脂继续搅拌,直至面团温度合适(26~38℃)、不粘手、均匀而有弹性时为止,然后进行第二次发酵。 2) 面团发酵 ①面团发酵的一般原理 面团发酵就是在适宜条件下,酵母利用面团中的营养物质进行繁殖和新陈代谢,产生CO2气体,使面团膨松,并使面团营养物质分解为人体易于吸收的物质。 单糖是酵母最好的营养物质,而面粉中单糖含量很少,不能满足酵母发酵的需要。但面粉中含有相当多的淀粉酶,它将淀粉分解为麦芽糖,麦芽糖及蔗糖在酵母本身分泌的麦芽糖酶及蔗糖酶作用下分解为单糖被酵母利用。面包用酵母是一种典型的兼性厌氧微生物,有氧时呼吸旺盛,酵母将糖氧化分解成CO2和水,并释放能量。随着发酵的进行,面团中氧气迅速减少,酵母的有氧呼吸转变为缺氧呼吸,糖被分解为酒精和少量CO2及能量。实际生产中,上述两种作用是同时进行的,发酵初期,前者为主反应;发酵后期,为使发酵旺盛进行,应排除面团中的CO2气体,补充空气。整个发酵过程中均有大量CO2气体产生,因而能使面团膨松,形成大量蜂窝。 ②一次发酵法