本发明涉及利用4株发酵菌株及其特定组合方式实现晋南地区发酵面制品特殊风味复合发酵剂及其基本制备方法。
背景技术：
俗话说：“民以食为天，食以安为先”。随着社会的发展以及人民生活水平的提升，人们对具有传统风味的食品越来越怀念和青睐。所谓的传统食品是具有民族或地域特色的，最基本、最独特、最有代表性的食品，不同国家，不同民族，甚至不同地域的居民都有自己的传统食品，比如说：中国的馒头、包子和煎饼，日本人的寿司，韩国人的辣炒年糕，欧美人的汉堡、面包和奶酪等等，这些都可以称之为传统食品。
在我国，传统发酵面制品已经有数千年的历史，我国食品加工古籍《齐民要术》更是记载了发酵面制品、发酵乳制品等发酵类食品的详细做法。馒头作为我国北方居民最喜爱的主食之一，其消费量可达总面制食品消费量的30 %左右，是60%以上的中国居民的主食。面对如此大的消费量和市场占有率，发展传统主食馒头加工业显得更为重要。但传统发酵食品工业化却面临着许多问题和挑战：①汉堡包、面包等快餐食品的引进，为青年人快节奏的生活提供了便捷，但也对其健康造成一定的影响；②传统主食馒头的生产主要还是以家庭、小作坊为主，大中型企业较少，缺乏科学的管理、营销理念，忽视科技人才的善用，创新能力不足；③传统主食馒头的生产工艺与现代生物技术和现代设备未能很好的结合，所需的发酵剂地域性较强，且存在菌种复杂，不稳定等问题，给工业化带来挑战；④食品标准不健全，传统主食馒头的质量标准和管理体系不完善，企业自身缺乏规范性。因而，研制安全性高、功能稳定、既能保留馒头的原始风味又适宜工业化生产的传统主食发酵剂，是目前传统主食馒头工业化面临的最严峻的挑战。
本发明所涉及的特种面制发酵主食发酵剂以筛选确定的产香酵母、醋酸菌、乳酸菌为基本配料辅以玉米粉等，通过使用该复合发酵剂在赋予本产品高度接近传统老面独特风味和质构的特点外还使发酵面制品具有了极高的稳定性。发明所涉及产品属性以特定区域、特定品质的高度模拟为基本特点，这也是其区别于其它同类产品的一个主要特征。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种可形成晋南地区蒸馍质构及风味的发酵剂及其基本制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种可实现较高程度工业化生产的复合发酵剂配方，其主要组分为：产香酵母（YQ151） 20—50份、产香酵母（YQ152） 5—20份、醋酸菌（Q2534） 5—20份、乳酸菌（1521C） 5—20份、玉米粉 20—60份。
其中涉及菌株包括：卡斯特酒香酵母(Brettanomyces custersii) YQ151（保藏编号 CGMCC NO.12803），于2016年7月21号保藏于中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；
异常汉逊酵母 (Hansenula anomala) YQ152（保藏编号 CGMCC NO.12804），于2016年7月21号保藏于中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；
戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)1521C（保藏编号 CGMCC NO. 13042）于2016年9月26号保藏于中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；
热带醋杆菌(Acetobacter tropicalis) Q2534（保藏编号 CGMCC NO. 13043），于2016年9月26号保藏于中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。
上述复合发酵剂，其主要由以下重量份数的成分制成：
产香酵母（YQ151） 30份、产香酵母（YQ152） 10份、醋酸菌（Q2534） 10份、乳酸菌（1521C）10份、玉米粉 40份。
本发明涉及的复合发酵剂制备方法，主要包括以下步骤：
（1）微生物种子培养基制备
①产香酵母种子培养基：葡萄糖2%，酵母提取物1%，胰蛋白胨2%，琼脂2%，pH =5.0，115℃条件下灭菌20 min备用。
②醋酸菌种子培养基：酵母膏l%、葡萄糖l%，pH =5.5，115℃灭菌 20 min，使用前加入3.0%vol乙醇。
③乳酸菌种子培养基：牛肉膏0.5%、酵母膏0.5%、蛋白胨1%、葡萄糖1%、乳糖0.5%、氯化钠0.5%、琼脂2%，待全溶后调pH=6.8，115℃条件下灭菌20min备用。
（2）发酵微生物制备
专利设计主要4种微生物参照其工业制备方式进行生产。取发酵液离心收集菌体，置于1-2℃保存待用。
（3）菌液混合及造粒
按照质量分数 20-50%、5-20%、5-20%、5-20%、2-5%、5-10%的比例称取上述步骤制备的产香酵母（YQ151）酵母、产香酵母（YQ152）、醋酸菌（Q2534）、乳酸菌（1521C）、脱脂乳粉、麦芽糖粉、玉米粉，将各组分充分混匀，制备混合菌液。将20-60%（质量分数）的玉米粉与混合菌液混合均匀，挤压造粒或冷冻喷粉。
（4）真空包装成袋。
具体实施方式
本发明以下结合具体实例作进一步说明，但并不是限制本发明。
实施例1 两种产香酵母的制备方法
两种产香酵母采用相同的发酵制备方法，包括以下步骤：
①种子培养基制备：葡萄糖2%，蛋白胨2%，酵母膏1%，pH自然，115℃条件下灭菌20min备用。
②发酵摇瓶基本培养基制备：葡萄糖3%，酵母粉0.7%，KH2PO4 0.1%，K2HPO4·3H2O0.25%，MgSO4 0.01%，pH自然，115℃条件下灭菌20min备用。
③发酵罐制备：种子培养好后以5%(v/v)的接种量，将其接种于含有3L培养基的5L发酵罐中，用适量的酸碱调节培养液的pH至6.0，溶氧控制，30%-50%，转速300r/min（当发酵液
溶氧降至40%以下时，提高转速以增加溶氧），30℃培养18h。然后以恒pH流加培养直至40h结束。
实施例2 醋酸菌的制备方法
①发酵培养基制备：葡萄糖2%，酵母粉2%，MgSO4 0.01%，乙醇4%。
②发酵罐制备：种子培养好后以3%(v/v)的接种量，将其接种于含有3L培养基的5L发酵罐中，温度设为30 ℃，初始乙醇浓度为4%，搅拌速度120 r/min，溶解氧浓度维持在22%。发酵持续5天中止，收集菌体。
实施例3 乳酸菌的制备方法
①发酵培养基制备（MRS 液体培养基）：牛肉膏 1%，蛋白胨1%，酵母粉0.5%，葡萄糖2%，乙酸钠0.5%，柠檬酸铵0.2%，K2HPO4 0.2%，MgSO4·7H2O 0.05%，MnSO4·4H2O 0.025%，吐温-80 0.1%，pH 自然。
②发酵罐制备：发酵条件为接种量 7% (v/v)，将其接种于含有3L培养基的5L发酵罐中，
自动流加20%氨水维持培初始pH，通过手动流加400 g/L的葡萄糖溶液维持培养基中糖浓度20 g/L，设定通空气量 0.8 vvm，搅拌转速 230 r/min，培养30h。
实施例4 复合发酵验证性试验
本产品应用于发面馒头对其质构、风味的影响（品质还原效果）。
（1）馒头蒸制方法
基本配方(%，w/w)：面粉100g，发酵剂（酵母菌YQ151、YQ151与乳酸菌1521C、醋酸菌Q2534按照3:1:1:1的添加量按照上述步骤描述）1g，水50g。
馒头制作基本流程：①取适量40℃温水活化复合发酵剂5min；②将面粉、活化的酵母溶液、温水加入和面机中，和面10min；③将和好的面团置于温度40℃、相对湿度75%的醒发箱中醒发30min；④醒发完成后将面团取出，手揉120下，然后将大面团切割成100g/个的小面团，再分别揉120下，并将其揉制成圆柱状馒头坯；⑤将馒头坯置于上述醒发箱中复醒发20min；⑥将醒发好的馒头坯置于蒸锅内，蒸制30min。
（2）馒头质构基本参数测定
①质量的测定：电子天平称量。
②体积的测定：采用油菜籽置换法测定。
③馒头宽度及高度的测定：测3个馒头中间位置的宽度和高度，取平均值。
④比容和延展率的计算：比容为馒头体积与质量之比(cm3/g)，延展率为馒头宽度与高度之比(cm/cm)。
⑤馒头质构测定：用刀从顶部将馒头自上而下垂直切成均匀的两半，再取中间部分切取厚度为20mm切面平整的馒头片，1个馒头可切出2个测试用的馒头片。硬度用质构仪测得，取馒头片中心部位30mm×30mm×20mm的馒头芯，放在质构仪的载物台上测定馒头片形变量50%时所需要的负荷，以此负荷表示馒头芯的硬度（N）。采用TPA测试，测试条件为：使用直径为12.7 mm的圆柱形探头，预测试速度为120mm/min，测试速度为60mm/min，后测速度为60mm/min，引发力为0.1N，压缩形变量为50%。仪器测定的馒头质地指标还有硬度、粘性、弹性、内聚性、咀嚼性等。
实验结果如表1所示。
表1 酵母菌YQ151、YQ152，醋酸菌Q2534C和乳酸菌1521C复配制作的馒头品质参数
实验选取酵母菌YQ151、酵母菌YQ152、醋酸菌Q2534C和乳酸菌1521C作为复配发酵剂制作馒头。根据表1中馒头的质构参数可看出，与晋南地区传统主食馒头相比，复配后制作的馒头比容、延展率、硬度、咀嚼性等参数均有较大的改善，其中比容增大了15.64%，延展率改善了6.18%，硬度降低了24.85%，咀嚼性降低了33.71%，弹性增加了25.23%，内聚性改善了12.00%。由此说明，通过优化酵母菌的发酵条件，合理的菌株复配方式使传统主食馒头的品质得到一定程度的改善。
（3）馒头风味基本参数测定
本实验采取固相微萃取（SPME）方法，分析酵母菌，酵母菌与醋酸菌，酵母菌与乳酸菌以及酵母菌、乳酸菌和醋酸菌复配制作的4种馒头产生的香气成分，并通过OAV值判定其关键香气化合物，结果如表2所示。
表2 SPME法鉴定不同酵母菌与醋酸菌、乳酸菌复配制作的馒头挥发性化合物的种类及相对百分比
从表2看，复配菌株制作的馒头中检测到27种香气成分，与传统主食馒头相比，除了检测到传统主食馒头中的10种主要香气物质，同时还增加了1-辛烯-3-醇和异戊醛两种物质，很好的实现了传统主食馒头发酵剂中主要风味物质的还原。
根据物质的浓度和种类来看，本配方所选取的4株菌株的复配较好还原了晋南地区传统主食馒头的风味，且在一定程度上加强了典型风味物质的浓度。
以上所述仅是本分明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些均应视与本发明的保护范围。