文|翰飞观史
编辑|翰飞观史
研究人员测试了四株乳酸菌品系的能力，包括从发酵的卷心菜中分离和自制奶酪中分离，在面粉和水环境中生长并积累高浓度的活菌。
研究人员制作了两种酸面团发酵剂进行小规模制作小麦面包：双菌株发酵剂和四菌株发酵剂，添加了7%的四菌株发酵剂酸面团后，得到了具有改善特性的小麦面包。
在制作小麦面*过包**程中添加酸面团对最终面包的工艺特性和感官特点产生了积极影响，抑制了野生酵母、霉菌和芽孢杆菌的生长。
而无需添加防腐剂，在烘焙过程中，加入15%的四菌株发酵剂酸面团可增强面包的安全性和保质期。
食品制作中的乳酸菌和酵母作用
如果在其固有的营养作用之外，一种食品可以有效地对身体的一个或多个目标功能产生有益影响，并且与幸福感、健康状态或减少疾病风险相关。
这种食品可以被称为功能性食品，为了增强其效果，功能性食品的制作中通常会选择使用乳酸菌LAB的特定菌株，以改善最终产品的口感、香气和保质期。
面包是人类饮食中重要的营养来源，尤其是碳水化合物、纤维、蛋白质和一些矿物质，面包的新鲜度取决于其风味和外观、外壳的脆硬程度、内部面包体的柔软程度。
烘焙产品的微生物变质是由细菌和真菌生长引起的，引起真菌变质的最常见真菌属于曲霉属、镰刀菌属，由芽孢杆菌引起的面包发丝问题，面包烤好后的12-24小时内会变得明显。
这种变质最初以令人不快的气味为特征，然后出现因淀粉和蛋白质被微生物淀粉酶和蛋白酶分解，以及产生胞外黏多糖而导致的变色、黏糊状的面包糠。
在各种防止烘焙食品微生物变质的物理和化学方法中，添加酸面团被证明是最佳的保鲜方法，酸面团发酵也对口味至关重要。
添加酸面团启动剂能够在面包的营养价值、面团比体积和组织结构、口味以及保质期等方面带来广泛的改进，延长保质期是由于预防了微生物变质。
同时还延缓了面包的变质过程，这些积极效果是由酸面团中微生物的代谢活动引起的，包括蛋白质水解、乳酸发酵、外源多糖的产生以及抗菌和挥发性成分的合成。
乳酸菌和酵母的混合菌群成分各不相同，与烘焙酵母面包相比，混合菌群具有许多重要优势，在这样的混合菌群中，酵母主要起到发酵作用，乳酸菌主要贡献于面包的风味，
在许多食品中，乳酸菌和酵母之间的稳定共代谢是常见的，使得个体微生物能够利用否则无法发酵的底物，从而增加微生物对复杂食品生态系统的适应能力。
本研究的目的是为了检验来自不同来源的四个乳酸菌菌株的技术特性，以便应用它们在酸面团的启动剂中，用于生产不含防腐剂的改良性小麦面包。
材料和方法
研究人员使用四个菌株，这些菌株是研究人员自己分离的，并目前包含在保加利亚普洛夫迪夫食品技术大学微生物学系的微生物收藏中。
研究人员取10 cm³ MRS-broth菌液，分别接种每种乳酸菌菌株，在30 °C或37 °C温度下培养24小时。
然后通过离心收集菌体，并用无菌盐水溶液恢复至初始体积，获得的细胞悬液用于接种面粉和水混合物。
每24小时通过反复揉搓持续96小时，在30或37 °C条件下进行培养的过程中，监测乳酸菌细胞存活浓度和可滴定酸度的变化。
具体步骤如下：第1天：44%的面粉和56%的自来水以及10%的细胞悬液；第2天至第5天：前一天的酸面团的25%与新鲜面粉/水混合物的75%。
通过适当的十倍稀释法和在着色的LAPTg10琼脂培养基上进行平板计数，确定乳酸菌数量，使用一种标准方法来测量总可滴定酸度TTA。
为了得到多菌株的酸种面团，将这些菌株的24小时悬浮液混合均匀，然后离心将细胞沉淀用无菌盐水溶液重新悬浮至混合悬浮液的初始体积，细胞悬液用于接种面粉和水混合物。
四菌株组合5.0 × 10^9 cfu/cm^3，而两菌株组合的接种剂之一的浓度为9.5 × 10^8 cfu/cm^3，在96小时的重复揉捏，每24小时进行一次，测定酸种面团的生物量积累和酸度变化。
根据上述方法，在30℃下重复揉捏96小时，监测了乳酸菌存活细胞、酵母和霉菌的浓度变化以及两种酸种面团的滴定酸度。
面团在搅拌机中揉捏：慢速揉捏揉4分钟，快速揉捏揉10分钟，让面团休息约10分钟，以提高其弹性特性，将面团制成面包。
生产实验室中以30℃和相对湿度80±5%的条件下发酵约40-45分钟，在炉膛中以225±5℃烘烤30分钟，面包在室温下冷却120分钟，将烘焙、冷却和评估没有加入酸种面团的对照面包。
不同比例和类型的酸种面团烤制的面包，根据六个标准进行评估：香气、口感、面包松软度、面团颜色、外壳颜色和面包体积，每项标准都使用了0到10的评分。
采用高度污染的面粉来确定烘焙面包的细菌和霉变情况，使用两种菌株和四种菌株的96小时酸面团制作的面包。
在非无菌条件下，同时进行室温和37 °C恒温箱的平行实验，分别培养72小时以评估细菌变质，以及在室温和30 °C恒温箱中培养96小时以评估霉变。
细菌和霉菌变质的外观由10名接受过训练的评委在生产实验室中进行评估，对于细菌变质，采用I-IV的评分标准：I-几乎不可察觉，II-微弱，III-中等，IV-强烈。
结果与讨论
在一系列的实验中，研究了四株乳酸菌在面粉和水混合物中的生长能力，面粉中的乳酸菌的初始浓度为103 cfu/g，到了24小时，乳酸菌的浓度降至低于105 cfu/g，
用于制备单株酸种的24小时单株培养悬浮液的初始浓度，以及单株酸种的平行研究结果表示：所有四株乳酸菌在面粉和水混合物中良好地生长。
到了第24小时，四种酸面团都具有独特的香气，两种酸面团的体积明显大于其他两种酸面团。
在第48小时的每24小时揉搓一次后，四种单菌种酸面团的香气类型和强度与第24小时时不同，酸面团都具有相同的奶酪香气，这种香气一直保持到第96小时。
之前的实验证明，这四个菌株不会抑制生产实验室中使用的酿酒酵母菌的生长，但它们以不同程度抑制了一些常见的与面包变质相关的腐生菌。
在该研究中，研究人员设计了两株和四株菌株的起始组合，四株菌组合中的乳酸菌菌株及其比例，是根据研究人员的初步实验、和参考信息选择的。
两株菌组合中的比例和菌株是任意选择的，两种起始剂制作的两种酸种中的生物量积累和酸度变化，四株乳酸菌在四株菌株起始剂的酸种中生长，导致乳酸菌的活菌浓度积累较高。
在两种酸种中，观察到对野生酵母和霉菌的生长有抑制作用，但不影响烘焙酵母的生长。
这在面团发酵和六个月内多次揉捏酸种的过程*特中**别重要，部分原因是由起始剂中的乳酸菌代谢产物所形成的。
通过琼脂扩散法，确定了含有四种菌株酸面团和含有两种菌株酸面团的96小时发酵酸面团，对与面包变质相关的一些常见腐生菌的抗菌活性。
研究结果表明，这两种酸面团抑制了枯草杆菌、黑曲霉、青霉和根霉的生长，但对酿酒酵母的生长没有影响。
含有四株菌株起始剂的酸面团观察到的抗菌活性部分，归因于其中能够通过产生细菌素和产酸抑制绳索形成的枯草杆菌菌株的生长。
这些结果表明，与使用两株乳酸菌制成的面团相比，采用四株乳酸菌制成的酸种面包的细菌和霉菌变质发生时间延迟。
当两种类型的酸种以10%的比例添加时，烘焙后72小时或96小时，在室温、37°C或30°C条件下，分别没有细菌或霉菌变质。
在酸种中使用四株菌株的组合，会产生更好的代谢产物数量和质量组合，对烘焙面包的储藏时间产生积极影响。
在使用经过改良的四株菌株制作的15%或更多酸种的面包中，可以延长其货架寿命，这与其他研究结果一致。
在制作面包的过程中加入15%或更多的酸种可以抑制细菌和霉菌孢子的生长，并确保烘焙面包的长期保质期。
尽管增加酸化可能有助于蓬松和烘焙面包，控制酶活性、提高面团的弹性和可适性，以及延长货架寿命，但过度的酸化则对一些流变学参数产生不利影响。
尽管在研究中，酸种在非无菌条件下以15%的比例添加，与先前研究人员的实验在无菌条件下进行的实验形成对比，但这次的研究结果同样表明，可以预防细菌和霉菌变质。
小麦面包的酸面团，选用了四种乳酸菌菌株作为发酵剂，研究开发了两种多菌株的酸面团发酵剂：一两种菌株和四种菌株的组合，以7%的比例将这两种酸面团加入，就无需添加防腐剂。
使用酸面团烘焙的面包有着更柔软、颜色较浅的松屑，宜人的乳酸气味，以及比起没有发酵剂的对照组面包更深色的外皮。
这两种发酵剂对烘焙面包的质量和保质期产生不同的影响，获得的结果是在选取微生物菌群方面的一个基础阶段，以满足现代食品工业对各种烘焙产品的复杂需求。
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