CN111449115A - 一种具有发酵果香的高纤维蛋糕的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有发酵果香的高纤维蛋糕的制备方法，属于食品加工技术领域。对食窦魏斯氏菌和马克斯克鲁维酵母菌进行活化培养，将活化后的菌株进行洗涤离心得到菌泥，制作发酵麦麸，通过发酵麦麸替代部分小麦粉制备蛋糕面糊，烘烤后制得具有发酵果香的高纤维蛋糕。本发明利用马克斯克鲁维酵母菌和食窦魏斯氏菌混菌发酵制备发酵麦麸，通过发酵麦麸替代小麦粉制备营养价值高、富有果香、品质良好的高纤维蛋糕。混菌发酵制备的发酵麦麸可以在一定程度上将不溶性膳食纤维转化为可溶性膳食纤维，降低了麦麸对气泡的破坏，维持了蛋白网络结构、提高了面糊稳定性，从而增大蛋糕比容、降低蛋糕芯硬度，同时麦麸发酵过程中产生的风味前体或者物质，可以赋予蛋糕独特的果香风味。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有发酵果香的高纤维蛋糕的制备方法，属于食品加工技术领域。
背景技术
蛋糕因其柔软的口感和诱人的香味受到消费者喜爱，但随着健康消费理念的升级，具有健康功能的高品质烘焙产品更加受到消费者青睐。麦麸是小麦加工过程的副产物，具有丰富的膳食纤维，能够有效地促进肠道蠕动、抑制胆固醇吸收、减少肥胖、预防结肠癌和糖尿病等益生作用。尽管麦麸具有优越的健康功能和营养价值，但高含量的膳食纤维不利于蛋白网络的形成、降低持气稳定性使得麦麸在烘焙产品中的应用带来诸多挑战，其制作的产品往往比容较小、口感粗糙、风味较差、品质不佳。
酸面团发酵技术是将谷物和水经过乳酸菌或者酵母菌自然发酵而形成混合体系的传统食品发酵技术，利用发酵体系微生物产生的一系列代谢活动，包括有机酸代谢、内源酶激活、风味物质生成等赋予烘焙产品更大的体积、更细腻均匀的质构、更特殊的风味以及更长的保质期等。然而，传统发酵技术存在稳定性差、易受污染、安全性差等问题。
随着工业化进程的发展，现代酸面团发酵技术逐渐取代传统发酵技术，利用筛选的优势菌添加到发酵体系中，不仅解决传统发酵的问题，而且有效控制发酵产品品质。食窦魏斯氏菌和马克斯克鲁维酵母菌是现代酸面团发酵技术中的典型的发酵菌株，其酸化水平适中，并能将不溶性膳食纤维转为可溶性膳食纤维，从而降低膳食纤维对面糊体系的破坏作用，改善产品品质；同时发酵产生的香气物质能够赋予产品独特的发酵风味。然而，利用两株菌混合发酵制备具有发酵果香的高纤维蛋糕尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是克服麦麸引入到蛋糕体系带来的问题，提供一种利用酵母菌和乳酸菌混合发酵麦麸制备具有发酵果香的高纤维蛋糕的生产方法，提高了蛋糕的营养价值，提升了口感和风味并改善了蛋糕的烘焙品质。
本发明的技术方案，一种具有发酵果香的高纤维蛋糕的制备方法，对食窦魏斯氏菌和马克斯克鲁维酵母菌进行活化培养，将活化后的菌株进行洗涤离心得到菌泥，制作发酵麦麸，通过发酵麦麸替代部分小麦粉制备蛋糕面糊，烘烤后制得具有发酵果香的高纤维蛋糕。
进一步地，步骤如下：
(1)食窦魏斯氏菌的活化：在MRS肉汤培养基中接种食窦魏斯氏菌T5，活化2代后，6000～7000r/min离心5～10min，用无菌生理盐水重复洗涤离心两次后，得到食窦魏斯氏菌菌泥；
(2)马克斯克鲁维酵母菌的活化：在YM培养基中接种马克斯克鲁维酵母菌，活化2代后，6000～7000r/min离心5～10min，用无菌生理盐水重复洗涤离心两次后，得到马克斯克鲁维酵母菌泥；
(3)混菌菌泥的制备：将步骤(1)活化好的食窦魏斯氏菌和步骤(2)活化好的马克斯克鲁维酵母菌按培养基体积比1∶40～60混合，6000～7000r/min离心5～10min，用无菌生理盐水重复洗涤离心两次后，得到混菌菌泥；
(4)发酵麦麸的制作：通过食窦魏斯氏菌菌泥和马克斯克鲁维酵母菌混菌菌泥与麦麸恒温培养，制备成熟的发酵麦麸；
(5)高纤维蛋糕面糊的制作：按重量份计，取240～360份鲜鸡蛋，200～300份糖，10-15份蛋糕油放入搅拌锅中慢速搅拌1～2min，加入20～30份大豆油慢速搅拌1～2min，加入160～240份低筋粉、步骤(4)制得的成熟发酵麦麸80～120份、泡打粉2～3份，手动翻搅然后慢速搅拌1～2min，快速搅拌4～6min即得蛋糕面糊；
(6)烘焙：将步骤(5)制备的面糊倾注在蛋糕模具中，放入烤箱进行烘烤25～35min，烤箱上火温度为180～200℃，下火温度为170～190℃，出炉脱模冷却得到具有发酵果香的高纤维蛋糕。
进一步地，步骤(1)和(2)中，食窦魏斯氏菌T5和马克斯克鲁维酵母菌的活化条件均为35～40℃培养24h为活化一代。
进一步地，MRS和YM培养基可以采用外购的MRS和YM培养基，也可以采用自制的MRS培养基，制备方法：取10g蛋白胨、10g牛肉膏、5g酵母粉、20g葡萄糖、1mL吐温80、2g磷酸氢二钾、5g醋酸钠、2g柠檬酸铵、0.58g硫酸镁、0.25g硫酸锰和1000mL蒸馏水，混合均匀后装入容器中，封口，用高压灭菌锅在121℃下灭菌15min。
进一步地，步骤(4)中发酵麦麸的制备过程如下：取活化的混菌菌泥1份，麦麸50～60份，水50～60份和蔗糖4～6份混合均匀放入恒温培养箱中，在28～35℃培养20～30小时，得到成熟的发酵麦麸。
进一步地，步骤(5)所述慢速搅拌的转速为40～60r/min，所述快速搅拌的转速为150～180r/min。
本发明所述菌种均已公开，其中马克斯克鲁维酵母菌为市售菌株，菌株编号为ATCC36534；食窦魏斯氏菌T5公开于“不同高产胞外多糖乳酸菌发酵荞麦酸面团对面团面筋网络结构和面包烘焙特性的影响[J]”，食品科学,2018,39(6):1-6。陈佳芳，汤晓娟，蒋慧，吴玉新，张思佳，徐岩，黄卫宁，李宁，Filip Arnaut。
本发明的有益效果：本发明利用马克斯克鲁维酵母菌和食窦魏斯氏菌混菌发酵制备发酵麦麸，通过发酵麦麸替代小麦粉制备营养价值高、富有果香、品质良好的高纤维蛋糕。混菌发酵制备的发酵麦麸可以在一定程度上将不溶性膳食纤维转化为可溶性膳食纤维，降低了麦麸对气泡的破坏，维持了蛋白网络结构、提高了面糊稳定性，从而增大蛋糕比容、降低蛋糕芯硬度，同时麦麸发酵过程中产生的风味前体或者物质，可以赋予蛋糕独特的果香风味。
具体实施方式
本发明所使用的MRS和YM培养基可以采用外购的MRS和YM培养基，也可以采用自制的MRS培养基，制备方法为：取10g蛋白胨、10g牛肉膏、5g酵母粉、20g葡萄糖、1mL吐温80、2g磷酸氢二钾、5g醋酸钠、2g柠檬酸铵、0.58g硫酸镁、0.25g硫酸锰和1000mL蒸馏水，混合均匀后装入容器中，封口，用高压灭菌锅在121℃下灭菌15min。
蛋糕油为RTOYO菱友MFC-68。
以下实施例中马克斯克鲁维酵母菌菌株编号为ATCC36534，购自上海一研生物科技有限公司。
实施例1采用混菌发酵麦麸制作的蛋糕(MBC)
(1)食窦魏斯氏菌的活化：取-80℃冰箱保藏的食窦魏斯氏菌T5菌种于MRS培养基中进行活化培养，在37℃恒温培养箱中培养24h，然后7000r/min离心5min，用无菌生理盐水重复洗涤离心两次后，得到食窦魏斯氏菌菌泥；
(2)马克斯克鲁维酵母菌的活化：取-80℃冰箱保藏的马克斯克鲁维酵母菌菌种于YM培养基中进行活化培养，在37℃恒温培养箱中培养24h，然后7000r/min离心5min，用无菌生理盐水重复洗涤离心两次后，得到马克斯克鲁维酵母菌菌泥。
(3)混菌菌泥的制备：将活化好的食窦魏斯氏菌和马克斯克鲁维酵母菌按培养基体积比1∶50混合，7000r/min离心5min，用无菌生理盐水重复洗涤离心两次后，得到混菌菌泥；
(4)发酵麦麸的制作：将活化好的混菌菌泥添加到1∶1的麦麸与水中制作80g的混菌发酵麦麸(即40g麦麸，40g水，5g蔗糖，混菌菌泥1g)混合均匀，置于30℃培养箱中培养24h，得到成熟的发酵麦麸；
(5)蛋糕面糊的制作：取240g鲜鸡蛋，200g蔗糖，10g蛋糕油放入搅拌锅中慢速搅拌1min，加入20g大豆油慢速搅拌1min，加入160g低筋粉、步骤(4)制得的成熟发酵麦麸80g、2g泡打粉，手动翻搅然后慢速搅拌1min，快速搅拌4min，即得蛋糕面糊；
(6)烘焙：将步骤(5)制备的面糊倾注150g于蛋糕模具中，放入烤箱进行烘烤30min，烤箱上火温度为190℃，下火温度为180℃，出炉脱模冷却1h得到具有发酵果香的高纤维蛋糕。
制备所得蛋糕面糊特性如表1所示，烘焙特性比较如表2所示，GC-MS测定的蛋糕特征风味化合物具体如表3所示。
对比实施例1采用食窦魏斯氏菌发酵麦麸制作的蛋糕(WBC)
食窦魏斯氏菌发酵麦麸蛋糕(WBC)制作：
(1)食窦魏斯氏菌的活化：取-80℃冰箱保藏的食窦魏斯氏菌T5菌种于MRS培养基中进行活化培养，在37℃恒温培养箱中培养24h，然后7000r/min离心5min，用无菌生理盐水重复洗涤离心两次后，得到食窦魏斯氏菌菌泥；
(2)发酵麦麸的制作：将活化好的菌泥添加到1∶1的麦麸与水中制作80g的发酵麦麸(即40g麦麸，40g水，5g蔗糖，菌泥1g)混合均匀，置于30℃培养箱中培养24h，得到成熟的发酵麦麸；
(3)蛋糕面糊的制作：取240g鲜鸡蛋，200g蔗糖，10g蛋糕油放入搅拌锅中慢速搅拌1min，加入20g大豆油慢速搅拌1min，加入160g低筋粉、步骤(2)制得的成熟发酵麦麸80g、2g泡打粉，手动翻搅然后慢速搅拌1min，快速搅拌4min，即得蛋糕面糊；
(4)烘焙：将步骤(5)制备的面糊倾注150g于蛋糕模具中，放入烤箱进行烘烤30min，烤箱上火温度为190℃，下火温度为180℃，出炉脱模冷却1h得到食窦魏斯氏菌发酵的麦麸蛋糕。
制备所得蛋糕面糊特性如表1所示，烘焙特性比较如表2所示，GC-MS测定的蛋糕特征风味化合物具体如表3所示。
对比实施例2采用马克斯克鲁维酵母菌发酵麦麸制作的蛋糕(KBC)
马克斯克鲁维酵母菌发酵麦麸蛋糕(KBC)制作：
(1)马克斯克鲁维酵母菌的活化：取-80℃冰箱保藏的马克斯克鲁维酵母菌菌种于YM培养基中进行活化培养，在37℃恒温培养箱中培养24h，然后7000r/min离心5min，用无菌生理盐水重复洗涤离心两次后，得到马克斯克鲁维酵母菌菌泥。
(2)发酵麦麸的制作：将活化好的菌泥添加到1∶1的麦麸与水中制作80g的发酵麦麸(即40g麦麸，40g水，5g蔗糖，菌泥1g)混合均匀，置于30℃培养箱中培养24h，得到成熟的发酵麦麸；
(3)蛋糕面糊的制作：取240g鲜鸡蛋，200g蔗糖，10g蛋糕油放入搅拌锅中慢速搅拌1min，加入20g大豆油慢速搅拌1min，加入160g低筋粉、步骤(2)制得的成熟发酵麦麸80g、2g泡打粉，手动翻搅然后慢速搅拌1min，快速搅拌4min，即得蛋糕面糊；
(4)烘焙：将步骤(5)制备的面糊倾注150g于蛋糕模具中，放入烤箱进行烘烤30min，烤箱上火温度为190℃，下火温度为180℃，出炉脱模冷却1h得到马克斯克鲁维酵母菌发酵的麦麸蛋糕。
制备所得蛋糕面糊特性如表1所示，烘焙特性比较如表2所示，GC-MS测定的蛋糕特征风味化合物具体如表3所示。
表1采用不同发酵麦麸制作的蛋糕面糊特性比较
| 样品 | 面糊密度(g/mL) | 气泡稠密度(个/mm<sup>2</sup>) | 气泡面积百分数(％) |
| WBC | 0.77±0.02c | 268±7a | 31.3±0.6a |
| KBC | 0.70±0.01b | 293±12b | 33.6±1.0b |
| MBC | 0.64±0.03a | 312±8c | 37.5±0.7c |
表1中面糊特性结果表明，相比于WBC，KBC和MBC面糊密度较低，说明面糊充气量较大，气泡保留率较高。气泡稠密度和面积百分数也证实了面糊密度的结果，表明马克斯克鲁维酵母菌的引入对面糊产生了有益的作用，其原因主要是马克斯克鲁维酵母菌在发酵麦麸过程中产生纤维素酶，促进了纤维素的溶解。
表2采用不同发酵麦麸制作的高纤维蛋糕烘焙特性比较
如表2所示，混菌发酵的蛋糕比容最大，硬度最低，质构特性相对较好。一方面发酵过程营造的酸性环境使得体系中的蛋白质带上净正电荷，分子排斥力增加，蛋白溶解性增加，有助于蛋白搅打起泡；另一方面马克斯克鲁维酵母菌在发酵过程可以产生多种纤维素酶，促进体系中不溶性膳食纤维转化成水溶性膳食纤维，从而降低麦麸对面糊气泡的破坏性，维持面糊稳定性，改善蛋糕烘焙特性。
表3GC-MS测定的不同发酵麦麸蛋糕特征风味化合物的比较
如表3所示，用GC-MS测定的不同发酵麦麸蛋糕特征风味化合物主要是醛类、醇类和酯类。醛类中的已醛、2-甲基丙醛、3-甲基丁醛主要呈果味、果香和桃子香气，且浓度较高，是发酵蛋糕主要呈香物质。醇类物质虽然阈值较高，但浓度也较高，因此也赋予蛋糕果香、柑橘等风味。酯类化合物阈值较低，赋香能力强，其中乙酸甲酯、丙酸乙酯和乙酸乙酯具有葡萄、菠萝、苹果等水果香气，而内酯化合物中γ-正内酯也有较高浓度的椰子香。各组发酵蛋糕风味物质的浓度有所差异，其中混菌发酵蛋糕的特征风味浓度最高，其次是WBC，KBC风味浓度最小。乳酸菌发酵使得体系酸度降低，激活内源酶活性，使得体系蛋白质降解，氨基酸积累，而氨基酸是形成风味物质的重要前体，同时有机酸和发酵风味物质的产生也进一步增加产品风味，而混菌发酵的协同作用使得香气更加浓郁，赋予发酵蛋糕特殊的果香。
Claims (5)
1.一种具有发酵果香的高纤维蛋糕的制备方法，其特征是：对食窦魏斯氏菌和马克斯克鲁维酵母菌进行活化培养，将活化后的菌株进行洗涤离心得到菌泥，制作发酵麦麸，通过发酵麦麸替代部分小麦粉制备蛋糕面糊，烘烤后制得具有发酵果香的高纤维蛋糕。
2.如权利要求1所述具有发酵果香的高纤维蛋糕的制备方法，其特征是步骤如下：
（1）食窦魏斯氏菌的活化：在MRS肉汤培养基中接种食窦魏斯氏菌T5，活化2代后，6000~7000r/min离心5~10min，用无菌生理盐水重复洗涤离心两次后，得到食窦魏斯氏菌菌泥；
（2）马克斯克鲁维酵母菌的活化：在YM培养基中接种马克斯克鲁维酵母菌，活化2代后，6000~7000r/min离心5~10min，用无菌生理盐水重复洗涤离心两次后，得到马克斯克鲁维酵母菌泥；
（3）混菌菌泥的制备：将步骤（1）活化好的食窦魏斯氏菌和步骤（2）活化好的马克斯克鲁维酵母菌按培养基体积比1∶40~60混合，6000~7000r/min离心5~10min，用无菌生理盐水重复洗涤离心两次后，得到混菌菌泥；
（4）发酵麦麸的制作：通过食窦魏斯氏菌菌泥和马克斯克鲁维酵母菌混菌菌泥与麦麸恒温培养，制备成熟的发酵麦麸；
（5）高纤维蛋糕面糊的制作：按重量份计，取240~360份鲜鸡蛋，200~300份糖，10-15份蛋糕油放入搅拌锅中慢速搅拌1~2min，加入20~30份大豆油慢速搅拌1~2 min，加入160~240份低筋粉、步骤（4）制得的成熟发酵麦麸80~120份、泡打粉2~3份，手动翻搅然后慢速搅拌1~2 min，快速搅拌4~6 min即得蛋糕面糊；
（6）烘焙：将步骤（5）制备的面糊倾注在蛋糕模具中，放入烤箱进行烘烤25~35min，烤箱上火温度为180~200℃，下火温度为170~190℃，出炉脱模冷却得到具有发酵果香的高纤维蛋糕。
3.如权利要求2所述具有发酵果香的高纤维蛋糕的制备方法，其特征是：步骤（1）和（2）活化条件均为35~40℃培养24 h为活化一代。
4.如权利要求2所述具有发酵果香的高纤维蛋糕的制备方法，其特征是：步骤（4）具体步骤为：取步骤（3）制备的混菌菌泥1份，麦麸50~60份，水50~60份和蔗糖4~6份混合均匀放入恒温培养箱中，在28～35℃培养20～30小时，得到成熟的发酵麦麸。
5.如权利要求2所述具有发酵果香的高纤维蛋糕的制备方法，其特征是：步骤（5）中所述慢速搅拌的转速为40～60 r/min，所述快速搅拌的转速为150～180 r/min。
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