《International Journal of Gastronomy and Food Science》：Application of
Saccharomyces cerevisiae fermented whole corn germ flour in bread premixes and loaf bread: nutritional, technological, and sensory properties
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为解决全球小麦依赖及面包营养强化需求，研究人员以酿酒酵母发酵全玉米胚芽粉（FCGF）部分替代小麦粉（WF），探究其对面包营养、工艺及感官特性的影响。结果表明，以15% FCGF替代小麦粉制作的面包，其比容、质地及感官接受度可接受，且膳食纤维、脂质与灰分含量显著提升，为利用谷物副产品开发功能性烘焙食品提供了可行方案。
面包作为全球性主食，其生产高度依赖小麦粉。然而，全球粮食需求增长、气候变化对小麦种植的限制，以及对更可持续和营养丰富食品的追求，促使食品科学家不断寻找可部分替代小麦的替代原料。玉米胚芽是玉米加工的主要副产品，传统上多用于动物饲料或榨油，但其富含不饱和脂肪酸、必需营养素及生物活性化合物，具备作为功能性食品配料的巨大潜力。不过，直接将其用于面包制作面临技术挑战：其纤维成分可能导致面包芯色泽变深、质地变密，从而影响比容和感官接受度。利用微生物发酵是克服这些局限性的一个有前景的策略。尽管已有研究探索了乳酸菌发酵，但关于酿酒酵母发酵玉米胚芽粉（FCGF）在面包产品中的应用及其感官接受度研究有限。因此，本研究旨在系统评估FCGF部分替代小麦粉用于面包预拌粉和面包的营养、工艺及感官可行性，以探索一种基于酵母生物技术的谷物副产品高值化利用途径。
本研究主要采用了以下关键技术方法：对小麦粉与不同比例（10%-40%）FCGF的混合物进行粉质特性（Farinograph） 分析以确定水合与面筋网络性能；利用快速粘度分析仪（RVA） 测定预拌粉的糊化特性（峰值粘度、崩解值等）；按实验设计（0%、7.5%、15%、22.5%、30% FCGF替代WF）生产预拌粉并烘焙面包，随后测定其基本工艺指标（焙烤损失、比容（SV）、水分活度（Aw）、面包芯水分含量（CM））；使用色差计 测定面包皮与面包芯的色泽参数（亮度（L）、色度（C）、色调角（°H）与褐变指数（BI））；采用质构分析仪（TPA） 评估面包的硬度、弹性、内聚性、咀嚼性和回弹性等质构特性；在微生物安全性验证后，由100名未受训的感官评价员对面包样品进行感官可接受性测试与购买意向调查；最后，对达到高可接受性的面包进行近似成分分析（水分、蛋白质、脂质、灰分、总膳食纤维等）。
粉质特性分析
随着FCGF替代比例增加，面团的吸水率小幅上升，而面团形成时间、稳定时间和耐搅拌性均下降。当替代水平达到30%和40%时，稳定时间（从6.8分钟降至1.4分钟）和耐搅拌指数（从80 FU升至120 FU）下降尤为明显，表明高纤维含量会稀释面筋，削弱面团强度，这可能影响面包体积。基于此，研究选择最高30%的替代比例进行后续面包制作。
预拌粉的糊化特性
RVA结果表明，随着FCGF比例增加，峰值粘度、崩解值、最终粘度和回生值均显著下降，而糊化温度在所有配方间无显著差异。特别是30%替代水平的峰值粘度比对照组降低了约39.98%。较低的粘度和回生值可能意味着用较高FCGF含量的预拌粉制作的面包，老化速度可能更慢。
面包的基本工艺品质
焙烤损失在各配方间无显著差异（7.89%至9.11%）。然而，随着FCGF比例增加，面包的比容（SV）显著下降，从对照组的3.21 cm3g-1降至30%替代组的2.31 cm3g-1（降低了28.04%），这归因于膳食纤维对麸质网络的干扰。面包芯水分含量（CM）和水分活度（Aw）在配方间无显著差异或差异很小。在色泽方面，FCGF的添加显著影响了面包芯的色度和褐变指数（BI crumb），使其颜色更饱和、褐变更明显，而面包皮的色泽参数未受显著影响。
面包的质构分析
随着FCGF替代比例的增加，面包的硬度从2.51 N显著增加至8.15 N。弹性、内聚性和回弹性等参数则呈下降趋势，表明面包质地变得更硬、更容易破碎。咀嚼性在各配方间无显著差异。质构特性的变化与比容降低和纤维含量增加密切相关。
微生物与感官分析
所有面包样品均符合巴西第161号规范性指令的微生物安全标准。感官评价结果显示，随着FCGF替代比例增加，外观、香气、质地、风味和整体可接受性的评分均呈下降趋势。当替代比例达到15%时（LB2），所有感官属性的可接受性指数（AI）仍保持在70%以上，表明消费者可以接受。然而，在22.5%和30%替代水平（LB3、LB4）下，风味等关键属性的AI低于70%，购买意向也随之大幅下降。
主成分分析与相关性
主成分分析（PCA）揭示了各配方面包的差异分布。对照组（LB0）和7.5%替代组（LB1）因具有较高的感官评分、较低的硬度和咀嚼性而获得较好的综合评价。硬度与感官可接受度、购买意向呈负相关。而替代比例较高的样品（LB3、LB4）则与较高的水分活度、面包芯褐变指数和色泽饱和度相关联。
选定面包的近似成分与能量值
对感官可接受的样品（LB0， LB1， LB2）进行的营养成分分析显示，随着FCGF替代比例增加，面包的总膳食纤维含量从3.67 g/100 g显著增至7.35 g/100 g（增加了100.27%），脂质和灰分含量也分别增加了33.07%和24.68%。蛋白质含量则无显著变化。尽管有效碳水化合物和总碳水化合物含量有所下降，但各配方的估计能量值无显著差异。以一份50克面包计，LB2（15%替代）可被视为膳食纤维来源。
研究结论指出，使用酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）发酵的全玉米胚芽粉（FCGF）最多可以替代15%的小麦粉（WF）用于面包制作，而不会过度损害面团的工艺性能、面包体积或质地，并能维持消费者的感官接受度。超过此比例会负面影响工艺表现，尤其是面包芯硬度和比容。在15%的优化替代水平下，面包的营养价值得到显著提升，特别是膳食纤维含量翻倍。因此，这项研究证实了酵母发酵玉米胚芽粉是一种可行的生物技术策略，能够在提升面包营养价值的同时，兼顾工艺与感官品质，为可持续烘焙配方开发和谷物副产品的价值化利用提供了科学依据。此项研究也符合循环经济原则，为当代美食学领域开发兼具健康与可持续特性的创新烘焙产品提供了思路。该研究结果发表在专注于美食与食品科学的国际期刊《International Journal of Gastronomy and Food Science》上。
