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植物乳杆菌燕麦酸面团发酵过程及其面包烘焙特性研究

作　者: 张庆
导　师: 黄卫宁
学　校: 江南大学
专　业: 粮食、油脂及植物蛋白工程
关键词: 燕麦酸面团植物乳杆菌糊化特性蛋白营养特性面包烘焙品质挥发性风味物质
分类号: TS213.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

燕麦是营养价值较高的谷物之一,随着人们对燕麦营养价值的深入认识,燕麦的乳酸菌可发酵性及在其产品的应用也越来越受到人们的关注。本文利用植物乳杆菌发酵燕麦制备燕麦酸面团,并应用于面包体系中。发酵过程中面团酸度和菌落总数的变化被测定来显示菌体在体系中的生长情况,并研究了乳酸菌发酵对燕麦酸面团糊化特性、燕麦蛋白的溶解度和体外消化率、氨基酸组成等营养特性的影响。利用响应面法优化了燕麦酸面团的使用条件。最后,与其它几种相关面包进行比较,通过分析面包的烘焙品质、储藏特性及风味物质,考察了燕麦酸面团对面包特性的影响。植物乳杆菌可以在燕麦基质中良好生长,且具有较强的产酸能力。随着发酵的进行,有机酸不断积累,基质中还原糖含量呈现先上升后下降趋势。采用快速粘度分析仪(RVA)分析了植物乳杆菌发酵对燕麦糊糊化特性的影响,结果表明,随着发酵的进行,燕麦糊的峰值粘度、最低粘度及最终粘度均呈下降趋势;发酵过程中蛋白质对淀粉颗粒的保护和稳定作用降低,淀粉颗粒更易于膨胀和破裂,因此衰减值增大;淀粉的回值随发酵时间的延长不断减小,说明发酵可以延缓淀粉的老化。植物乳杆菌发酵可以显著(p<0.05)提高燕麦蛋白的溶解度,发酵24 h和48 h的样品与未发酵样品相比,增幅分别达19.50%和54.06%。采用胃蛋白酶和胰蛋白酶两步法分析发酵对燕麦蛋白体外消化率的影响,结果表明发酵可以显著(p<0.05)提高燕麦蛋白的体外消化率。植物乳杆菌发酵对燕麦蛋白的总氨基酸含量及组成无显著影响,但其氨基酸评分(AAS)由原来的71.53提高到76.60,蛋白质功效比值(PER)也有所增加。采用响应面中心组合实验设计,选取燕麦酸面团的发酵时间、燕麦酸面团的添加量2个因素为自变量,同时以面包的比容、硬度和感官评分为响应值,研究二者对酸面团面包的烘焙品质的影响,并得到燕麦酸面团的最优使用条件为:酸面团的发酵时间为14.5 h,添加量为10%。通过分析四种相关种类的面包:普通小麦面包、普通燕麦面包(含20%(w/w)燕麦粉)、燕麦酸面团面包(用10%燕麦酸面团取代燕麦面包中10%的燕麦粉)和燕麦酸面团冷冻干燥(冻干)粉面包(用10%燕麦酸面团冻干粉取代燕麦面包中10%的燕麦粉),考察酸面团对面包品质的影响。结果表明,酸面团可以提高面团的持气率,改善面团的持气性,增大面包的比容。从全质构各参数值可看出,与普通燕麦面包相比,燕麦酸面团面包具有更优的品质。感官评定结果显示,燕麦酸面团面包为消费者所喜爱。分析面包储藏过程中全质构参数、水分迁移和老化热焓以研究酸面团面包的储藏特性,结果表明:酸面团可以延缓面包品质的劣化,与普通燕麦面包相比,燕麦酸面团储藏过程中的硬化速率减小,老化焓值明显下降。应用固相微萃取技术(SPME)和气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对上述四种面包的挥发性风味物质进行研究,考察植物乳杆菌燕麦酸面团发酵剂及其冻干工艺对面包风味的影响。结果表明:面包中的主要风味物质包括醇类、酸类、醛类、酯类、酮类、脂肪烃类,以及一些芳香族和杂环类化合物。醇类物质的含量最高,其次是芳杂环类、醛类和酸类物质。与普通小麦面包相比,添加燕麦粉的面包的风味物质种类更多;甲苯、庚醇、1,3-丙二醇二乙酸酯、辛酸共同存在于三种燕麦面包中,而在普通小麦面包中未检测出。冻干过程中会丧失一些风味物质或风味前体物质,与燕麦酸面团冻干粉面包相比,燕麦酸面团面包中含有一些独有风味物质。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-10
1 绪论  10-15
  1.1 燕麦  10-11
    1.1.1 燕麦的概述  10
    1.1.2 燕麦的营养  10
    1.1.3 燕麦的益生作用和乳酸菌发酵性  10-11
    1.1.4 燕麦在食品中的应用及存在的问题  11
  1.2 酸面团技术  11-14
    1.2.1 酸面团的定义  11-12
    1.2.2 酸面团对面包的改善作用  12
    1.2.3 酸面团面包的优点  12-14
  1.3 酸面团发酵基质  14
  1.4 本课题的立题背景和意义  14
  1.5 本论文的研究方法和主要研究内容  14-15
2 材料和方法  15-21
  2.1 实验材料及设备  15
  2.2 实验方法  15-20
    2.2.1 燕麦粉和小麦高筋粉成分的测定  15
    2.2.2 植物乳杆菌燕麦酸面团的制备  15
    2.2.3 酸面团理化性质的研究  15-16
      2.2.3.1 pH 值、总酸度（TTA）和菌落总数的测定  15-16
      2.2.3.2 还原糖含量的测定  16
    2.2.4 燕麦酸面团的RVA 糊化特性  16
    2.2.5 燕麦蛋白性质的研究  16-17
      2.2.5.1 燕麦蛋白溶解度的测定  16
      2.2.5.2 燕麦蛋白体外消化率的测定  16-17
      2.2.5.3 蛋白的氨基酸组成分析  17
      2.2.5.4 蛋白组分的营养指标估算  17
    2.2.6 植物乳杆菌燕麦酸面团条件优化  17-19
    2.2.7 面团发酵流变性质的分析  19
    2.2.8 面团及面包的pH 和TTA 的测定  19
    2.2.9 面包烘焙特性的研究  19-20
      2.2.9.1 面包比容测定  19
      2.2.9.2 面包全质构测定  19
      2.2.9.3 面包水分测定  19
      2.2.9.4 面包热焓变化分析  19
      2.2.9.5 面包感官评定  19-20
    2.2.10 面包挥发性风味物质分析  20
      2.2.10.1 挥发性成分的顶空固相微萃取  20
      2.2.10.2 GC-MS 分析  20
      2.2.10.3 挥发性成分的定性定量分析  20
  2.3 数据分析与处理  20-21
3 结果与讨论  21-42
  3.1 小麦高筋粉和燕麦粉的基本组分  21
  3.2 植物乳杆菌燕麦酸面团理化性质的研究  21-23
    3.2.1 酸面团发酵过程中产酸情况及活菌数目的变化  21-22
    3.2.2 酸面团发酵过程中还原糖含量的变化  22-23
  3.3 植物乳杆菌发酵过程中燕麦酸面团糊化特性的研究  23
  3.4 植物乳杆菌燕麦酸面团发酵对燕麦蛋白性质的影响  23-27
    3.4.1 植物乳杆菌发酵对燕麦蛋白溶解度的影响  23-24
    3.4.2 植物乳杆菌发酵对燕麦蛋白体外消化率的影响  24-25
    3.4.3 燕麦蛋白的氨基酸组成分析  25
    3.4.4 燕麦蛋白组分的营养指标评价  25-27
  3.5 植物乳杆菌燕麦酸面团对面包烘焙特性的影响  27-29
    3.5.1 燕麦酸面团发酵时间和添加量对pH 和TTA 的影响  27-28
    3.5.2 燕麦酸面团发酵时间和添加量对比容的影响  28-29
    3.5.3 燕麦酸面团发酵时间和添加量对硬度的影响  29
    3.5.4 燕麦酸面团发酵时间和添加量对感官评分的影响  29
    3.5.5 燕麦酸面团面包的工艺优化  29
  3.6 燕麦酸面团面包与其他几种面包品质的比较  29-42
    3.6.1 酸面团对面包面团发酵流变学特性的影响  30-31
    3.6.2 不同面包面团和面包的pH 和TTA  31
    3.6.3 新鲜面包的品质  31-34
      3.6.3.1 面包的比容  31-32
      3.6.3.2 面包的全质构  32-33
      3.6.3.3 面包的感官评定  33-34
    3.6.4 面包储藏特性的研究  34-38
      3.6.4.1 面包储藏过程中全质构参数的变化  34-36
      3.6.4.2 面包储藏过程中的水分迁移  36-37
      3.6.4.3 面包老化热焓  37-38
    3.6.5 不同面包的风味研究  38-42
主要结论  42-44
致谢  44-45
参考文献  45-52
附录A：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  52-53
附录B：不同面包样品照片  53

植物乳杆菌燕麦酸面团发酵过程及其面包烘焙特性研究

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