一种植物乳杆菌发酵酸面团制作全谷物糙小米馒头的方法

1.本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种植物乳杆菌发酵酸面团制作全谷物糙小米馒头的方法。


背景技术：

2.馒头是我国传统发酵食品，一般以小麦面粉为原料加入老面或商业酵母与水发酵，发酵好的面团经分割、成型等步骤蒸制而成。传统老面制得馒头虽然风味成分丰富，但老面中微生物菌群较多，生产的产品稳定性不能保证，而商业酵母的普及虽然获得了稳定的产品，其风味品质单薄，还添加黄原胶、卡拉胶等添加剂以维持产品质量，使得产品丧失原有特色，非法添加剂甚至造成食品安全问题。因此，如何解决风味、产品稳定性以及食品安全等各种需求的兼顾成为食品的一个难题。


技术实现要素：

3.本发明弥补了现有技术的不足，提供了一种植物乳杆菌发酵酸面团制作全谷物糙小米馒头的方法，该方法将植物乳杆菌运用到酸面团发酵，并结合糙小米的作用得到的酸面团，水分布良好，减少了抗营养因子，增加多酚等生物活性物质的稳定性，提高营养成分的生物利用度，增加馒头食品的营养价值和潜在功能作用。
4.本发明的技术方案是：
5.一种植物乳杆菌发酵酸面团制作全谷物糙小米馒头的方法，关键点是，所述方法包括以下步骤：
6.a、选择籽粒饱满的谷子脱壳，不进行精碾制保留种皮和胚芽，粉碎制得糙小米粉，备用；
7.b、将植物乳杆菌粉在无菌条件下溶解于无菌水中，并在mrs培养基上菌落划线，培养活化之后得到乳酸菌发酵液，再接种至mrs培养基中进行培养得到乳酸菌液，随后离心弃去上清培养基，保留菌泥并用生理盐水洗涤，最后加入与上清培养基等体积的无菌水制得乳酸菌发酵物；
8.c、将乳酸菌发酵物、糙小米粉按照质量比为1：(0.8-1.2)进行混合，充分搅拌混匀，35-39℃培养20-30h，制得糙小米酸面团；
9.d、在糙小米酸面团中添加小麦面粉、酵母进行混合搅拌制得面团，35-39℃培养50-70min，随后切割制作成面坯，最后蒸制得到全谷物糙小米馒头。
10.所述的步骤a中，糙小米粉碎过筛100目，备用。
11.所述的步骤b中，将植物乳杆菌粉在无菌条件下溶解于无菌水中，并在mrs培养基上菌落划线，置于恒温培养箱内37℃培养18-24h，挑取单一菌落接种至mrs液体培养基中，37℃培养16-24h，继续活化2代，将活化好的乳酸菌发酵液接种至mrs液体培养基中，37℃培养18h，得到乳酸菌液，然后5 000
×
g离心10min，弃去上清培养基，加入等体积的生理盐水将菌泥洗涤2次，再加入等体积无菌水，制得乳酸菌发酵物。
12.所述的步骤c中，糙小米酸面团的乳酸菌落》108cfu/g，ph为4.5-5.5。
13.所述的步骤d中，糙小米酸面团与小麦面粉的质量比为2：1，酵母添加量为糙小米酸面团和糙小米粉总质量的1％；所述的面团在37℃培养60min。
14.本发明的有益效果是：全谷物种皮部分营养元素丰富，植物乳杆菌的发酵使其营养成分更易吸收；而酸面团较普通发酵具有操作简便的特点，且水分分布优于普通面团，可实现工业化生产；乳酸菌发酵产生的酶类和大量代谢产物可保留在乳酸菌发酵酸面团制备的全谷物糙小米馒头中，相比普通米粉多67％以上抗氧化多酚等成分具有潜在调节血糖血脂作用；使用本发明中方法制备的全谷物糙小米馒头产品不裂口，质构性质可观，增加了全谷物百分含量至50％；
15.本发明将两者进行结合来制作全谷物糙小米馒头，该方法将植物乳杆菌运用到酸面团发酵，并结合糙小米的作用得到的酸面团，水分布良好，减少了抗营养因子，增加多酚等生物活性物质的稳定性，提高营养成分的生物利用度，增加馒头食品的营养价值和潜在功能作用。
附图说明
16.图1是本发明中植物乳杆菌发酵得到的全谷物糙小米酸面团。
17.图2是本发明方法制得的全谷物糙小米酸面团馒头。
18.图3是普通酵母面团和本发明酸面团的水分弛豫时间图谱。
19.图4是现有技术中全谷物糙小米馒头在糙小米添加量处于10％、20％、30％以及40％时蒸制的馒头形态。
20.图5是具体实施例中各组小鼠的体重变化趋势对比图。
21.图6是具体实施例中各组小鼠的总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白及甘油三酯的含量对比图。
具体实施方式
22.本发明提供了一种植物乳杆菌发酵酸面团制作全谷物糙小米馒头的方法，酸面团发酵作为一种食品加工生物技术，乳酸菌发酵酸面团可产生大量代谢产物对制品的品质改善起到重要作用。乳酸菌的酸化可促使酶类和产生更多的风味物质，产生的胞外多糖又可改善面团流变特性。酸面团采用乳酸菌发酵，比老面发酵和商业酵母发酵其产品有所提升且更具稳定性。
23.随着时代的进步，人们生活水平的不断提升，杂粮主食化以及全谷物大健康的普及，糙小米作为一种全谷物食品，与精米相比保留了种皮层和胚芽部分，研究表明大部分的矿物质、氨基酸、膳食纤维、维生素等营养成分都集中在小米种皮和胚芽中，采用乳酸菌发酵添加糙小米粉的酸面团，水分布良好，减少了抗营养因子，增加多酚等生物活性物质的稳定性，提高营养成分的生物利用度，增加馒头营养价值和潜在功能作用。本发明采用糙小米与乳酸菌发酵物进行酸面团的加工，最后加工全谷物糙小米馒头，全谷物糙小米用于馒头的生产中既满足了人们对营养将康的需求又推动了杂粮主食化的发展，具体操作过程通过具体实施例进行详细说明。
24.具体实施例，植物乳杆菌发酵酸面团制作全谷物糙小米馒头的方法，步骤如下：
25.a、将谷子用砻谷机进行脱壳处理，获得保留种皮的全谷物糙小米，粉碎过筛100目备用；
26.b、将植物乳杆菌粉在无菌条件下溶解于无菌水中，并在mrs培养基上菌落划线，置于恒温培养箱内37℃培养18-24h，挑取单一菌落接种至5ml mrs液体培养基中，37℃培养16-24h，继续活化2代，将活化好的乳酸菌发酵液接种至250ml mrs液体培养基中，37℃培养18h，得到乳酸菌液，然后5 000
×
g离心10min，弃去上清培养基，加入与上清培养基等体积的生理盐水将菌泥洗涤2次，再加入与上清培养基等体积的无菌水，制得乳酸菌发酵物；
27.c、向乳酸菌发酵物中和入糙小米粉250g，充分搅拌混匀，37℃培养24h，制得糙小米酸面团，如图1所示，糙小米酸面团的乳酸菌落》108cfu/g，ph为5。
28.d、将糙小米酸面团、小麦面粉以2:1的质量比进行混合，加入总质量1％的酵母，利用和面机充分混合搅拌制得面团，放入恒温培养箱37℃培养1h，去除切割制作成面坯，上锅蒸制30分钟得全谷物糙小米馒头，如图2所示。
29.本发明使用植物乳杆菌发酵制作全谷物馒头，全谷物酸面团水分分布性质优于普通馒头，并含高达50％的全谷物糙小米，营养丰富，富含多酚类具有一定的抗氧化作用和潜在调节血糖血脂的物质，全谷物种皮部分营养元素丰富，植物乳杆菌的发酵使其营养成分更易吸收，馒头风味浓郁，质构性质良好，工艺简便，适合工业化生产。
30.酸面团较普通发酵具有操作简便的特点，且水分分布优于普通面团，可实现工业化生产。面团的水分分布及其与高聚物分子(淀粉、蛋白质)的结合能力可显著影响最终馒头的品质。如图3所示，弛豫时间t2的谱图显示有三个峰，分别代表了面团样品中与面筋蛋白或淀粉紧密结合的深层结合水；流动性强于结合水且弱于自由水，结合于蛋白质、淀粉等大分子间的弱结合水；自由水；这三种不同的水分状态，对应的弛豫时间分别是t
21
(0.1-1ms)、t
22
(1-10ms)、t
23
(100-1000ms)。
31.表1植物乳杆菌发酵对糙小米馒头面团水分分布的影响
[0032][0033]
由图3和表1可知，两种面团的a
22
的占比均在80％以上，a代表峰面积，y轴代表信号幅度，证明面团中的水分主要以弱结合水的形式存在，也就是面筋形成和淀粉涨润吸收的水分。酸面团与单一酵母发酵的面团相比，前者的水分总量减少；前者的自由水占比要低于后者，结合水和弱结合水占比则高于后者。也就是说，植物乳杆菌发酵酸面团具有使面团中自由水向结合水迁移的趋势，面团的持水性得到加强，面团组分与水分子结合更加紧密，更利于形成良好的面筋网络。
[0034]
植物乳杆菌发酵产生的酶类和大量代谢产物，使用本发明方法分别制备的小米酸面团和小米酸面团馒头，相比普通的酵母馒头和小米粉进行对比，小米酸面团馒头多67％以上抗氧化多酚成分，具有潜在调节血糖血脂作用，如表2所示。
[0035]
表2植物乳杆菌发酵对糙小米馒头多酚含量的影响
[0036][0037]
使用本发明中方法制备的全谷物糙小米馒头产品不裂口，质构性质可观，增加了全谷物百分含量至50％，如表3所示植物乳杆菌发酵酸面团对糙小米馒头质构特征的影响，硬度、内聚性、弹性、胶粘性以及咀嚼性都有提高，粘附性则有明显的改善，本发明所阐述的方法推广后，可在一定程度促进谷物产业发展。
[0038]
表3植物乳杆菌发酵对糙小米馒头质构特性的影响
[0039][0040][0041]
由表3可知，上边五行中，现有技术中直接添加糙小米米粉进行馒头制作的做法，添加量0％、10％、20％、30％、40％时，相比乳酸菌发酵组中糙小米添加量0％、50％的两个对照组，在硬度、胶粘性和咀嚼性方面的数据表现上相差较大，说明乳酸菌发酵对于馒头质构特性的改善效果较为明显，说明其一体性较好，不松散，口感有韧性弹口有嚼劲，而在粘附性则能保持与直接添加糙小米粉20％、30％时的数据保持接近，在内聚性方面则与直接添加糙小米粉30％至40％之间的数据持平，在弹性方面则与直接添加糙小米粉20％至30％之间的水平相当，说明粘附性、内聚性和弹性指标不变时，乳酸菌发酵条件可以使得糙小米粉的添加量显著提高；同时，在乳酸菌发酵组的两个对照组中，使用本发明方法的50％糙小米添加量制作的馒头，在硬度、胶粘性和咀嚼性方面的数据要优于40％糙小米添加量制作的馒头，而粘附性、内聚性和弹性指标能够保持相对稳定。
[0042]
为了直观地区别现有全谷物糙小米馒头与本发明制得的植物乳杆菌发酵酸面团制作的全谷物糙小米馒头之间的明显差别，如图4所示，现有的全谷物糙小米馒头在糙小米添加量处于10％、20％、30％以及40％时蒸制的馒头形态，图4中从左至右依次是10％、20％、30％和40％，可以很明显看出，现有的全谷物糙小米馒头在添加糙小米20％时还未出现明显开裂，但达到30％时就会非常明显出现开裂，达到40％时开裂现象更为严重，根本无法实现本发明中添加50％的量级，也无法达到图2中所示本发明方法制得的全谷物糙小米
馒头的无开裂形态，差异较为明显，本发明的方法明显优越于现有技术。
[0043]
为证明本发明中方法制备的馒头在功能上的效果，进行了预期试验，利用健康雄性c57bl/6j小鼠进行高脂建模成功后，分为高脂对照组、低剂量组、高剂量组、标品配制组(鉴定出的酚类
‑‑
阿魏酸、对香豆酸、香草酸、4-羟基苯甲酸，按比例10:2:2:1用生理盐水配制2.5mg/ml的标品)，针对四组小鼠分别进行不同的饲料喂养，高脂对照组采用高脂配方饲料喂养，低剂量组的饲料为20％本发明制备馒头代替高脂配方的基础饲料部分，高剂量组的饲料为60％本发明制备馒头代替高脂配方的基础饲料部分，标品配置组则是采用高脂配方饲料+每两天灌胃标品一次。
[0044]
健康雄性c57bl/6j小鼠，6-8周龄，普通饲料适应性喂养2周，根据体重随机分成组：
①
高脂对照组
②
低剂量组
③
高剂量组
④
标品配制组。每笼小鼠6只，每日食用饲料量限定为20
±
2g，环境温度22
±
2℃，湿度60
±
5％，光照12h昼夜交替。每周称一次体重，饲养8周收集完粪便后处死，收集血液，室温静置30min后，在离心机中3500rpm离心15min后，分离出血清，检测各项指标。
[0045]
1)体重指标
[0046]
检测各组小鼠的体重，以评估乳酸菌发酵全谷物馒头对减轻体重的作用。小鼠的体重变化趋势如图5所示。喂养8周后，高脂对照组小鼠体重平均增加10.08g，同样在饮食干预8周后，与高脂对照组相比，低剂量组、高剂量组及标品配制组的小鼠体重均显著降低，分别为4.06g、5.08g和4.86g。1-8周的体重统计表，如表4所示，表中
“±”
值表示“做三个平行实验的平均值，上下浮动幅度”，随着剂量的增加，小鼠体重的增加量逐渐减小，说明馒头对高脂小鼠体重增加有显著的抑制效果。同时，标品配制组对高脂小鼠体重增长抑制作用显著，有减重降脂的功能效果。
[0047]
表4各组小鼠生长周期体重统计表
[0048][0049]
2)血脂水平
[0050]
小鼠的总胆固醇，高密度脂蛋白，低密度脂蛋白，甘油三酯的含量，如图6所示，在实验中的数据如下：
[0051]
高脂对照组、高剂量组、低剂量组以及标品配制组在8周后小鼠血清中甘油三酯含量分别为3.90mmol/l、2.13mmol/l、2.85mmol/l和2.27mmol/l。随着饲料中全谷物馒头含量的增加，小鼠血清中甘油三酯的含量逐渐降低。
[0052]
高脂对照组、高剂量组、低剂量组以及标品配制组在8周后小鼠血清中总胆固醇含
量分别为3.80mmmol/l、2.40mmmol/l、3.08mmmol/l和2.45mmmol/l。随着饲料中全谷物馒头含量的增加，小鼠血清中总胆固醇的抑制效果显著。
[0053]
高脂对照组、高剂量组、低剂量组以及标品配制组在8周后小鼠血清中低密度脂蛋白量分别为1.73mmol/l、1.46mmol/l、1.56mmol/l和1.22mmol/l。随着饲料中全谷物馒头含量的增加，小鼠血清中低密度脂蛋白的抑制效果显著。
[0054]
高脂对照组、高剂量组、低剂量组以及标品配制组在8周后小鼠血清中高密度脂蛋白量分别为0.68mmol/l、0.81mmol/l、0.84mmol/l和0.72mmol/l。随着饲料中全谷物馒头含量的增加，对小鼠血清中高密度脂蛋白的抑制下降效果显著。

技术特征：
1.一种植物乳杆菌发酵酸面团制作全谷物糙小米馒头的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a、选择籽粒饱满的谷子脱壳，不进行精碾制保留种皮和胚芽，粉碎制得糙小米粉，备用；b、将植物乳杆菌粉在无菌条件下溶解于无菌水中，并在mrs培养基上菌落划线，培养活化之后得到乳酸菌发酵液，再接种至mrs培养基中进行培养得到乳酸菌液，随后离心弃去上清培养基，保留菌泥并用生理盐水洗涤，最后加入与上清培养基等体积的无菌水制得乳酸菌发酵物；c、将乳酸菌发酵物、糙小米粉按照质量比为1：(0.8-1.2)进行混合，充分搅拌混匀，35-39℃培养20-30h，制得糙小米酸面团；d、在糙小米酸面团中添加小麦面粉、酵母进行混合搅拌制得面团，35-39℃培养50-70min，随后切割制作成面坯，最后蒸制得到全谷物糙小米馒头。2.根据权利要求1所述的一种植物乳杆菌发酵酸面团制作全谷物糙小米馒头的方法，其特征在于，所述的步骤a中，糙小米粉碎过筛100目，备用。3.根据权利要求1所述的一种植物乳杆菌发酵酸面团制作全谷物糙小米馒头的方法，其特征在于，所述的步骤b中，将植物乳杆菌粉在无菌条件下溶解于无菌水中，并在mrs培养基上菌落划线，置于恒温培养箱内37℃培养18-24h，挑取单一菌落接种至mrs液体培养基中，37℃培养16-24h，继续活化2代，将活化好的乳酸菌发酵液接种至mrs液体培养基中，37℃培养18h，得到乳酸菌液，然后5 000
×
g离心10min，弃去上清培养基，加入等体积的生理盐水将菌泥洗涤2次，再加入等体积无菌水，制得乳酸菌发酵物。4.根据权利要求1所述的一种植物乳杆菌发酵酸面团制作全谷物糙小米馒头的方法，其特征在于，所述的步骤c中，糙小米酸面团的乳酸菌落>108cfu/g，ph为4.5-5.5。5.根据权利要求1所述的一种植物乳杆菌发酵酸面团制作全谷物糙小米馒头的方法，其特征在于，所述的步骤d中，糙小米酸面团与小麦面粉的质量比为2：1，酵母添加量为糙小米酸面团和糙小米粉总质量的1％；所述的面团在37℃培养60min。

技术总结
本发明是一种植物乳杆菌发酵酸面团制作全谷物糙小米馒头的方法，属于食品加工技术领域。该方法包括植物乳杆菌的活化、制备植物乳杆菌的糙小米酸面团、利用糙小米酸面团制备全谷物馒头面团、面团的醒发与蒸制等步骤。本发明使用植物乳杆菌发酵制作全谷物馒头，全谷物酸面团水分分布性质优于普通馒头，并含50％的全谷物糙小米，营养丰富，富含多酚类具有一定的抗氧化作用和潜在调节血糖血脂的物质，馒头风味浓郁，质构性质良好，工艺简便，适合工业化生产。生产。生产。


技术研发人员：易华西 李少辉 刘敬科 赵巍 李朋亮 张爱霞 王运亭
受保护的技术使用者：河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/8/14