饅頭揮發性風味物質研究進展

付元哲，黃雅玲，馮 濤，孫 敏，姚凌云，王化田，宋詩清

（上海應用技術大學香料香精技術與工程學院，上海 201418）

饅頭是以小麥面粉為原料，加入發酵劑和水及其他輔料，經過和面、成型、發酵、蒸制過程制作而成[1]。其制作方便、營養豐富。作為中國人不可或缺的主食，距今已有1 700多年的歷史[2]。隨著人們生活水平的提高，主食種類日益豐富，對作為主食之一的饅頭提出了更高的風味需求。

如今人們餐桌上的饅頭主要采用酵母粉制作而成，因為其發酵時間短，工藝簡單所以使用廣泛；還有一些家庭則采用傳統酵母制作饅頭，因為其風味更佳。傳統發酵劑主要有老面、酒曲、酵子等[3]。傳統發酵劑制作的饅頭和商業酵母制作的饅頭在風味上有很大的差異，傳統發酵劑不僅改善了饅頭的質地、風味和營養特性，而且通過抑制有害微生物生長，延緩了饅頭變質的過程，延長了饅頭的保質期[4]。微生物種類的差異性造成代謝物質的多樣性從而形成了不同地區傳統發酵饅頭的獨特風味[5]。傳統上認為酸面團中酵母的多樣性與酵母的代謝特性和功能有關[6]，根據酵母多樣性分析，酵母代謝有助于增強饅頭發酵過程中風味物質的形成[7]。隨著國內外研究的深入，很多學者開始研究新型饅頭：一是從發酵劑著手，采用菌種復配體系作為饅頭的發酵劑，從而改善其風味；另一種則是從原料出發，研究不同原料對饅頭風味以及饅頭品質的影響。經國內外研究表明，發酵劑種類、原料以及制作工藝對饅頭風味影響具有重要作用[1]。本文對現階段影響饅頭風味形成的主要因素進行綜述，為饅頭風味研究提供參考。

1 不同發酵劑對饅頭風味形成的影響

1.1 單一酵母發酵劑

釀酒酵母作為工業單一酵母發酵劑中的主要酵母菌種，其發酵能力強，主要通過糖的乙醇發酵產生二氧化碳，從而增加饅頭體積，在發酵過程中起著關鍵的作用[8]。單一酵母饅頭制作過程簡單，因此大多用于商業生產[9]。饅頭可以通過釀酒酵母的純培養物進行發酵。Zhang Guohua等[10]通過研究釀酒酵母對饅頭面團發酵過程中揮發性物質及代謝產物的影響，發現了一種獨特的香氣特征，包括一些先前報道的芳香化合物和一些從未報道的芳香醛（(E)-2-癸烯醛和2-十一烯醛）和酮（2-庚酮和2-壬烷酮）。這些芳香化合物可能來源于小麥面粉本身，可能由面粉的天然酶和微生物菌群所產生[11]。

商業酵母有鮮酵母、半干酵母、干酵母等種類。不同種類的酵母發酵所產生的風味物質有所不同，風味物質的種類和含量又與饅頭整體的感官接受性密切相關[9]。劉丹蕾等[12]對不同種類安琪市售商業酵母（BG半干酵母、TC干酵母、JG干酵母、PG鮮酵母以及X鮮酵母）饅頭揮發性風味化合物分析發現，共有14 種揮發性物質的香氣活性值（odor active value，OAV）大于1，對饅頭整體的香氣特征具有較大貢獻。其中異丁醇只在PG鮮酵母所制饅頭中檢出，具有果香的香葉基丙酮只在TC干酵母所制饅頭中發現[13]。不同類型的發酵劑所制饅頭的揮發性香氣化合物的相對含量及種類之間具有一定的差異，這種差異會影響饅頭整體所表現出的香氣特征。Huang Yaling等[2]對同一菌種不同加工類型酵母發酵劑（安琪干酵母CF1303、速溶干酵母CF1318以及酵母CL10138）饅頭的風味物質差異進行系統研究，利用不同風味屬性對酵母感官進行描述。研究發現CF1303饅頭具有強烈的甜味和甜味回味屬性，CF1318饅頭具有奶香、小麥香、酵母味屬性，而CL10138饅頭呈現出明顯的酸味、酒味和面粉味屬性。CF1303饅頭、CF1318饅頭和CL10138饅頭所特有的關鍵香氣物質分別為愈創木酚，β-月桂烯、肉桂酸甲酯和壬醛，2-甲基丁酸。這些關鍵的香氣化合物的差異是不同饅頭整體風味呈現差異的重要原因之一。

1.2 傳統混菌發酵劑

我國的傳統發酵劑一般采用小麥粉、玉米粉或麩皮等原料經長時間發酵，揉搓成型后汽蒸、曬干而成[14]。傳統發酵劑發酵過程為混菌發酵[15]，包含了很多菌種，其或多或少對饅頭風味的形成有一定的作用。其中酵母菌、乳酸菌和醋酸菌等微生物對饅頭風味的形成起著關鍵性作用[16]。酸面團中的微生物菌群復雜多樣，可以看作是一個較為完整的微生物體系。酵母菌可以通過Ehrlich途徑將部分氨基酸轉氨、脫羧，最終形成芳香族雜醇油和雜醇酸，從而產生香氣[17]。而乳酸菌通過其代謝及酶系生物轉化，產生醛類、醇類、酯類、酮類等香氣物質[18-19]。醋酸菌菌株主要以醋酸為代謝產物，在發酵過程中會產生一些有機酸，例如延胡索酸、蘋果酸、乳酸等，能夠賦予饅頭綿、酸、香等風味特征[3]。由此可見，微生物在饅頭揮發性化合物的形成過程中發揮著重要作用。隨著學者對傳統發酵劑微生物菌群與多樣性研究的逐漸深入，更多人認為微生物的多樣性是影響發酵面團最終風味的關鍵因素[20]。如圖1所示，不同的發酵劑在發酵過程中起作用的主要微生物之間存在一定的相似性，但并非完全相同。微生物種類的多樣性造成了代謝產物的多樣性，進而形成了不同地區傳統發酵劑饅頭的獨特風味[5]。老面、酵子與酒曲作為傳統混菌發酵劑具有很多相似之處，關于它們的叫法很多地方也不統一，有的地區會將老面與酵子當作同一類發酵劑，關于這兩種發酵劑的界定較為模糊，其本質差異可能是發酵源與制作材料的差別。本文參考馬先紅等[3]的報道將老面與酵子分開闡述。

圖1 3 種傳統混菌發酵劑主要微生物菌群對比Venn圖Fig.1 Venn diagram of major microbial floras of three traditional mixed starter cultures

1.2.1 老面

老面饅頭主要依靠野生酵母及其他菌種混合發酵制作。將每次發酵完成后的面團留下作為下次發酵菌種來源，即為老面[3]。老面饅頭是以老面作為發酵劑，經饅頭發酵工藝蒸制而成。與酵母饅頭相比，其含有的酵母菌的數量和活力相對較低，因此發酵力低下，面團發酵的時間相對較長。在眾多微生物的發酵之下，產生了大量的揮發性香氣化合物，形成了其特有的風味。老面發酵能夠提高饅頭風味物質種類和含量，有機酸的產生及其酯化反應是其風味豐富的重要原因之一[4]。

饅頭風味物質組成主要取決于面團發酵中微生物的轉化及酶促反應[21]。老面面團中的微生物優勢菌種為乳酸菌和酵母菌，其比值為100∶1，在面團中的菌落總數分別為107～109CFU/g和105～107CFU/g[4,22]。酵母菌與乳酸菌的復雜微生物菌群使其發酵的產品具有特殊的風味。前人研究發現，菌種組成的差異可能與地理位置不同有關[23]。表1對國內外文獻中不同地區的老面酸面團的主要優勢菌群所包含的主要菌種進行了總結。其中釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是老面饅頭發酵面團中必不可少的菌種[23-24]。

表1 不同地區老面酸面團中主要酵母菌與乳酸菌組成Table 1 Compositions of major yeasts and lactic acid bacteria in sourdough from different regions

邢小龍[23]闡明了河南3 種地形條件（山區、平原和盆地）下酸面團的細菌多樣性，首次報道了氧化葡萄糖桿菌（Gluconobacter oxydans）的存在。并報道了不同地區優勢菌群之間的差異，戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus）為盆地樣本中的優勢菌種，戊糖片球菌（P.pentosaceus）、面包乳桿菌（Lactobacillus crustorum）、植物乳桿菌（L.plantarum）、多黏類芽孢桿菌（Paenibacillus polymyxa）為平原樣品主要優勢菌種；戊糖片球菌（P.pentosaceus）為山區主要優勢菌種。通過對揮發性物質分析發現，具有水果香氣的酯類及醛類物質對饅頭整體香氣特征的形成不可或缺[25]。閆博文[26]通過構建老面饅頭微生物菌種與老面饅頭中揮發性香氣物質組成之間的相互關系發現，舊金山乳桿菌和發酵乳桿菌作為山東老面中的主要乳酸菌菌種，其與乙酸、戊醛、己醛、壬醛、2-戊基呋喃、壬醇和1-辛烯-3-醇等化合物具有較高的正相關系數；釀酒酵母則與己醛有較高的正相關系數。可見己醛與釀酒酵母的代謝有著重要關系。張楚楚[27]對不同老面饅頭與酵母饅頭揮發性成分及其圖譜進行對比分析發現，老面饅頭共有57 種化合物，主要特征香氣化合物與酵母饅頭差異較大。且不同種類老面饅頭揮發性物質圖譜組內差異較大。相反，酵母饅頭的組內差異較小。綜上所述，發酵過程中不同的微生物與揮發性香氣化合物的產生具有一定的聯系，閾值較低的化合物如醛類化合物往往具有較高的OAV，對老面饅頭的整體香氣特征具有較高的貢獻。

微生物多樣性的研究大多采用高通量測序完成。Suo Biao等[7]采用宏基因組基因擴增測序技術，分析了以新鄉和菏澤兩種中國傳統老面發酵劑制備的發酵面團中微生物的多樣性并對揮發性物質進行測定。結果表明，兩種發酵面團中微生物均以酵母菌、乳桿菌和片球菌屬為主。與用商業酵母制備的樣品相比，用傳統老面發酵劑制備的樣品中發現了更多的揮發性物質。在新鄉和菏澤的樣品中，2-苯乙醇含量均顯著高于商業酵母樣品。2-苯乙醇是一種芳香化學物質，具有水果香味或玫瑰香味[16]，普遍存在于發酵食品中，在饅頭的鮮香和甜味中起作用；另一種常見的成分，1-辛烯-3-醇，具有濃郁的蘑菇味和香草的香氣[28]。這些結果表明，老面發酵劑中不同于商業酵母的微生物對饅頭特有風味物質的形成具有一定的影響，使得老面發酵饅頭揮發性物質種類或含量高于商業酵母發酵饅頭。

1.2.2 酒曲

在經過充分蒸煮的白米中，移入曲霉的分生孢子，然后保溫，米粒上即茂盛地生長出菌絲，此即酒曲[30]。酒曲不僅可以用來制造酒、甜酒等產品，還可以當作饅頭的發酵劑[31]。酒曲發酵能夠改善饅頭品質，減緩饅頭老化速度，從而提升饅頭的口感及風味[32]。有研究指出，制曲工藝、地域及環境等因素使得酒曲中的主要微生物及其特性呈現出一定的差異性[33]，對酒曲發酵微生物的多樣性分析也是現階段酒曲發酵研究的重要內容[34]。

以酒曲作為發酵劑發酵出的饅頭風味較好，因為酒曲中的微生物及酶系格外豐富，在霉菌等微生物的協同作用下，將面團中的大分子物質降解，豐富了酒曲發酵饅頭整體的風味及營養[29]。黎江華等[35]利用高通量測序對酒曲中的微生物菌群的組成以及多樣性分析發現，酒曲中主要優勢微生物是乳桿菌屬（Lactobacillus）和根霉屬（Rhizopus）。而周書楠等[36]則采用MiSeq高通量測序得出復膜孢酵母屬（Saccharomycopsis）、淀粉霉屬（Amylomyces）以及根霉屬（Rhizopus）為酒曲中的優勢真菌屬。根霉是一種具有多酶系特征的霉菌，在酒曲微生物中發揮著重要的作用。胡麗花[29]通過分析得到甜酒曲中根霉菌的活菌數約為103～104CFU/g。根霉能產生豐富的淀粉酶，使淀粉變為糖分，具有很好的糖化性能[37]。生成的糖類物質可以豐富饅頭口感。除此之外還能分泌酸性蛋白酶、酒化酶，并且產生乳酸、琥珀酸等代謝產物[38]，能夠增強饅頭的風味。

甜酒曲的種類、地域及原料的差異都會影響其所制饅頭的風味[33]。國內目前關于將米酒作為發酵劑應用于老面饅頭方面的研究還較為缺乏。孫祥祥[39]研究了米酒發酵饅頭與普通酵母饅頭的揮發性香氣成分之間的差異。在米酒發酵饅頭中醇類、酯類以及雜環類對其風味影響較大，主要呈現脂香和花香；而酵母饅頭呈現脂香和果香。與之相比，米酒所制饅頭揮發性香氣成分種類更為復雜多樣，含量更加豐富，所以米酒曲發酵使饅頭口感和風味更佳。

1.2.3 酵子

酵子通常是以米粉、小麥粉或玉米粉等谷物為主要原料，在酵母菌、乳酸菌等多種微生物的協同作用下多次發酵而成[3]。酵子發酵面團微生物豐富，其發酵時間長，能提高面團柔軟度，進而改善其組織結構。且發酵過程中會發生復雜的化學反應如糖化、酯化等，從而產生各種風味物質[40]。

楊可等[41]在對陜西關中不同地區酵子的細菌及真菌菌群多樣性研究時，發現醋酸桿菌屬（Acetobacter）和Lactobacillus為酵子中的優勢菌群，絲孢酵母屬（Trichosporon）為大荔地區優勢真菌屬。鏈格孢屬（Alternaria）和叢赤殼科（Nectriaceae）為武功地區優勢真菌。對不同地區的酵子多樣性研究發現，微生物菌群的結構和多樣性差別較大，具有較為明顯的區域性特色。Zhang Guohua等[42]對酵子進行分析，發現明串珠菌屬（Leuconostoc）、Weissella和Lactobacillus為酵子中的優勢菌群，這與楊可等[41]的研究結果相似。馬凱等[43]對傳統發酵酵子微生物以及風味分析發現，傳統發酵酵子中的食竇魏斯氏菌（Weissella cibaria）、融合魏斯氏菌（W.confusa）、瑞士乳桿菌（L.helveticus）等乳酸菌及短小芽孢桿菌（Bacillus pumilus）能夠代謝麥芽糖等糖類并釋放出單糖。同時，蘋果醋桿菌能夠有效利用糖類和乙醇產生醋酸[44]。在酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌及醋酸桿菌菌體大量增殖發酵面團的同時，產生的次級代謝產物能夠影響酵子饅頭的風味和質地。馮婕等[45]從酵子饅頭中鑒定出主要揮發性物質有27 種，具有玫瑰香氣的苯乙醇含量最高，它主要由酵母代謝產物乙醇通過Ehrlich途徑將支鏈氨基酸轉化得到[26,46]，對饅頭整體香氣特征有一定的影響。王遠輝等[47]對酵子發酵饅頭和酵母發酵饅頭的揮發性物質和香氣特征進行分析發現，酵子饅頭具有明顯而獨特的香味。乙醇賦予酵子醇香及酒香味[12]；酸類化合物十六酸賦予酵子饅頭一定的酸味特征；酵子饅頭與酵母饅頭的揮發性化合物在種類和相對含量上有明顯差異，這導致兩者表現出不同的香氣特征。

綜上可見，不同天然發酵劑饅頭的重要風味香氣化合物種類以及相對含量不同，使饅頭整體呈現的香氣屬性具有一定的差異。表2總結了文獻中具有代表性（包括但不限于稀釋因子值較大、OAV＞1、風味閾值較小以及含量較高）的香氣物質，根據表2數據繪制了不同的發酵劑所制饅頭代表性香氣輪圖，見圖2。可以看出老面饅頭代表性香氣物質以及香氣屬性相對較多，這與不同發酵劑微生物菌群種類和數量之間的差異有關。

表2 不同類型饅頭的主要風味化合物Table 2 Key flavor compounds of different types of steamed bread

圖2 不同種類發酵劑所制饅頭代表性香氣輪圖Fig.2 Representative aroma wheel of steamed bread prepared with different starter cultures

1.3 人工復配發酵劑

通過篩選優質菌種進行復配的復合發酵劑，結合了老面混菌發酵的風味多樣性以及活性干酵母的發酵優勢，具有發酵力強、風味多樣性的特點。復合發酵劑饅頭在風味、營養及口感上表現良好，是現階段較為熱門的研究方向。

研究發現，酵母菌與乳酸菌復配體系發酵過程中乳酸菌發酵起始數量為1.29×106～2.45×107CFU/g，酵母菌起始數量為4.57×107～7.41×107CFU/g[29]。在兩者混合發酵的整個過程中，酵母菌與乳酸菌的數量均成倍增加。其中發酵乳桿菌（L.fermentum）、食竇魏斯氏乳酸菌（W.cibaria）和乳酸片球菌（P.acidilactici）增長顯著。這是由于乳酸菌在復配發酵過程中，能夠促進酵母糖酵解及三羧酸循環，從而促進乙醇及相關風味化合物的生成[26]。加入復配菌種能夠促進酵母對碳水化合物和氨基酸的代謝，氨基酸代謝能夠促進風味物質的產生，從而提高整體的風味[23]。

通過菌種復配得到的復合發酵劑在一定程度上彌補了普通酵母發酵劑所致風味物質較少的缺點，通過特定比例的復配甚至可以比傳統發酵劑所制饅頭風味更好。劉晨等[48]采用固相微萃取-氣相色譜-質譜（solid phase micro extraction-gas chromatograph-mass spectrometry，SPME-GC-MS）法研究了老面饅頭、復合發酵劑饅頭（從老面中分離的酵母菌與乳酸菌復配所得的復合發酵劑）和活性干酵母發酵饅頭中風味物質的差異。研究發現，閾值較低酯類物質能賦予饅頭特殊的香氣特征，在復合發酵劑饅頭與老面饅頭中檢出5 種酯類物質：乳酸乙酯（50 mg/kg）、乙酸乙酯（0.005 mg/kg）、辛酸乙酯（0.019 3 mg/kg）、乙酸異戊酯（0.000 15 mg/kg）和癸酸乙酯（0.005 mg/kg），且復合發酵劑饅頭的酯類化合物相對含量較高。復合發酵劑饅頭與老面饅頭中檢出的關鍵羰基化合物有壬醛（0.001 1 mg/kg），其香氣閾值較低，能夠賦予饅頭一定的香氣特征[53]。綜合風味分析結果發現，復合發酵劑饅頭和老面饅頭檢出的關鍵風味物質相似且數量多于酵母饅頭，其中復合發酵劑饅頭所檢出的關鍵揮發性風味物質在含量上要略高于老面饅頭。王聰等[49]采用SPME-GC-MS分析對比普通酵母發酵饅頭、酵子-酵母復合發酵劑饅頭、植物乳桿菌-酵母復合發酵饅頭的揮發性風味物質。在3 種饅頭中都檢出了2-戊基呋喃。其中酵子-酵母復合發酵饅頭醇類和酸類含量最高，但酸類總體含量占比較小。而植物乳桿菌-酵母復合發酵饅頭中酯類和醛類相對含量較多。普通酵母發酵饅頭中醚類只發現了具有水果香氣的正丁醚。研究發現，3 種饅頭中醇類、酯類及醛類相對含量較高，對饅頭整體風味影響較大。而且3 種饅頭閾值較低的關鍵風味物質在種類和相對含量上有所差異，說明發酵劑對其風味影響較大，將傳統發酵劑與新型發酵劑進行適當的復配可以豐富饅頭的風味。

發酵劑對饅頭揮發性香氣物質的影響主要取決于發酵劑中微生物的代謝作用，其本質為酶的作用，因而可以直接利用酶制劑改善饅頭風味。堿性蛋白酶和谷氨酰胺轉氨酶可以增強無麩質谷物饅頭的鮮味和咸味，減弱其苦味和澀味[54]。成品饅頭的醛類和芳香類化合物升高，從而提升了饅頭整體的風味。

2 不同原料對饅頭風味的影響

除了主要影響因素發酵劑外，原料、工藝等對饅頭風味的影響也格外重要。傳統的饅頭大都采用小麥面粉作為主要原料，面粉原料本身就含有一定的風味物質，例如正己醇、2-戊基呋喃、3-甲基丁醇等[1,28,48]。面粉中碳水化合物和蛋白質在發酵過程中會降解成小分子物質，面粉在存儲過程中也會發生脂肪氧化，生成風味前體物質[19]。這些因素都會影響饅頭的風味[55]。

不同的原料自身所含的特殊風味物質對所制饅頭主體風味也會產生影響。王慧潔等[50]在對不同原料饅頭風味分析時發現，在相同工藝下自制甜玉米饅頭（甜玉米粉質量∶小麥面粉質量＝1∶3）的風味比普通饅頭豐富。其中醛類物質種類及含量差異較大，這是由于甜玉米粉中的脂肪含量比小麥粉高，而醛類物質則來源于脂肪的氧化分解。酯類物質也是酵母代謝的主要產物，閾值較小對饅頭整體風味有一定的影響。甜玉米粉的加入產生了一些其特有的風味物質，例如癸醛、癸酸乙酯和十四酸乙酯等。癸醛（0.003 mg/kg）與癸酸乙酯（0.005 mg/kg）的閾值都很低，這些關鍵化合物的增加使得甜玉米饅頭較普通饅頭風味更加豐富。沙見宇等[51]對全麥粉饅頭、面粉饅頭、輕碾脫皮面粉所制饅頭這3 種饅頭的揮發性成分進行鑒定，分別檢測出22、18、24 種揮發性物質。3 種不同精細程度面粉所制饅頭所檢出的揮發性化合物種類差異較小，其中壬醛（0.001 1 mg/kg）、己醛（0.005 mg/kg）、2-戊基呋喃（0.005 8 mg/kg）為面粉饅頭檢出的主要揮發性香氣化合物且閾值很小。2-丙基-1-戊醇、己醛分別是輕碾脫皮面粉所制饅頭和全麥粉饅頭所特有的香氣成分，輕碾脫皮饅頭和全麥饅頭所檢出的主要香氣化合物相比普通面粉饅頭多了苯乙醇、乙醇、1-庚醇（0.005 4 mg/kg）等5 種醇類化合物。醇類一般來自于脂肪的氧化降解。具有果香味的酯類物質則由醇和脂肪酸的酯化反應生成[56]。具有果味、焦糖味的辛酸乙酯（0.019 3 mg/kg）在3 種饅頭中檢出。根據研究結果可知，不同精細程度的小麥粉在同一饅頭制作工藝下產生的揮發性香氣成分具有一定的差異。

人類消費逐漸傾向于健康，具有特定生理功能的食品也成為目前較為熱門的研究方向。隨著對饅頭的研究不斷多樣化，國內外很多學者開發出不同原料的饅頭制品，在營養、風味、功能方面都有提高[52]。雜糧含有豐富的營養成分，例如膳食纖維、黃酮等，這些營養成分可以預防和改善心血管疾病[57]。采用不同種類雜糧粉或其與小麥粉混合蒸制的雜糧饅頭，可以改變饅頭的風味，并能提高小麥面粉所制饅頭品質及營養。張佳麗等[57]通過氣相色譜-離子遷移譜對不同雜糧饅頭的風味物質進行分析，發現雜糧饅頭香氣物質的種類和濃度隨雜糧添加量的增加而增加。燕麥饅頭的主要揮發性物質為醇、醛、酯、呋喃類和酮類，其中2,3-丁二醇、苯乙醛、苯甲醛揮發性成分濃度明顯升高，苯乙醛（0.006 3 mg/kg）、苯甲醛（0.750 89 mg/kg）閾值都很低，表明燕麥的加入增加了饅頭的風味。而薏米饅頭中檢測到的己醛（0.005 mg/kg）、己醇（0.005 6 mg/kg）、2-戊基呋喃（0.005 8 mg/kg）含量隨薏米添加量的增加而增加，同樣也說明薏米可以豐富饅頭的風味；酯類化合物對高梁饅頭主體風味有一定的貢獻；醇類化合物是黍子饅頭的重要香氣物質；具有果香及青香等氣味的醛類物質，其芳香閾值較低對饅頭香味有一定貢獻[58]。通過對比分析發現，小米和蕎麥饅頭的揮發性成分與對照組小麥面粉所制饅頭基本一致，特征揮發性成分種類較少，濃度較低，說明小米以及蕎麥本身所產生的特殊風味物質影響較小。苦蕎是一種具有較高營養價值的食藥原料，其支鏈淀粉含量豐富，可以作為理想的發酵原料。但苦蕎本身的風味較差，這可能會影響其開發與應用。苦蕎中主要優勢菌屬為Lactococcus和魏斯氏菌屬（Weissella），而曲霉屬（Aspergillus）、青霉屬（Penicillium）和威克漢姆酵母屬（Wickerhamomyces）則是主要真菌屬。吡嗪類化合物為苦蕎酸面團中主要揮發性成分。在發酵后期，苯乙醇等大量化合物的存在豐富了酸面團的風味[59]。苦蕎麥酸面團中揮發性成分與細菌多樣性之間存在著密切的聯系，這為酵母微生物篩選提供了理論依據。

3 不同發酵工藝對饅頭風味的影響

3.1 制作工藝的影響

3.1.1 不同發酵方法的影響

目前饅頭制作工藝主要分為兩種，一次發酵法與二次發酵法，圖3為兩種發酵工藝之間的差異。兩種發酵方法在工藝上差距較大（圖中用虛線標出）。在發酵時間上，二次發酵較久，使得酵母等微生物具有充分的發酵時間，這些微生物代謝所產生的醇和有機酸等物質通過相互作用，能夠產生風味前體物質，對饅頭風味的形成具有一定的影響[60]。但是其生產周期較長，不適合工業化生產[3]。工業上為了保證食品安全、節約時間以及降低成本，幾乎全部采用商業酵母短時間發酵制作饅頭，而傳統發酵劑由于其菌群含量相對較少并不適合短時間發酵，大多采用二次發酵法。研究發現，同一原料不同工藝條件下，兩種饅頭揮發性香氣化合物的相對含量沒有非常明顯的差距，但是在二次發酵饅頭中檢出的香氣化合物的種類相較一次發酵的多了3 種；部分化合物的含量高于一次發酵。其中醇類的相對含量較一次發酵饅頭增加了3.24%。具有豆香、果香以及青香的2-戊基呋喃在兩種饅頭檢出，研究表明其為面粉本身所帶的風味物質，是饅頭風味中必不可少的物質。經過二次發酵的饅頭，出現了苯乙烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇等一次發酵從未出現過的重要風味物質[60]。二次發酵時間長的特點使得酵母等微生物充分代謝進而產生了更多風味物質，故二次發酵所制饅頭在風味水平上優于一次發酵所制饅頭。發酵條件的改變可能影響了微生物的活動和代謝產物的生成，以及組分之間的相互反應，從而導致風味物質的差異。

圖3 饅頭一次發酵工藝與二次發酵工藝主要差異圖Fig.3 Major differences between primary and secondary fermentation processes for steamed bread

3.1.2 不同發酵時間的影響

對于同一發酵方法，其發酵時間不同也會對饅頭品質、風味等產生一定的影響，關于不同發酵時間段的風味研究可以看作是饅頭風味的動態變化過程。在不同發酵階段，有的風味物質會隨發酵時間延長而增加，有些會隨著發酵而降低，有些則會先上升后下降。研究發現，在饅頭發酵的不同階段，揮發性化合物變化明顯[60]，一些香氣化合物如戊醇、3-甲硫基丙醇、苯乙醇的含量隨發酵增加顯著，其中戊醇和3-甲硫基丙醇在發酵過程中生成，說明其為酵母代謝產物。吲哚的含量在發酵過程中先上升后下降，這可能是吲哚在發酵過程中被代謝所導致[1]。這些研究為不同發酵時間對饅頭風味物質影響的研究提供了一定的數據支撐。

3.2 加堿的影響

由于傳統發酵劑發酵時間長，其發酵面團具有一定的酸性。研究發現，隨著發酵時間的延長，酸度逐漸增大，這可能與面團發酵過程中微生物菌群的作用有關。所以在制作過程中，堿或小蘇打的加入對饅頭的風味具有一定的影響。有研究發現，堿的加入會使酸面團揮發性化合物的種類減少，主要對酸類及酯類風味物質影響較大。由于酸類為酯類物質的生成提供了前提，堿的加入使酸性化合物種類及含量大幅減少，使得酯類風味物質種類及相對含量也相對減少[61]。在加堿后出現了一些原本從未出現過的風味物質，如丁酸乙酯、甲酸己酯、吡啶高氯酸等，這些物質可能是導致加堿饅頭獨特香氣的原因[62]。綜上所述，加堿饅頭與不加堿饅頭揮發性風味物質種類及相對含量存在一定差異，使其香氣特征有所改變。除此之外，加堿量的多少同樣對饅頭整體感官及品質有一定的影響。加堿過量會導致饅頭發黃、變硬甚至破裂，影響饅頭的風味、外觀及口感[63]。所以除了發酵劑外，發酵條件以及制作工藝同樣對饅頭風味物質的產生有一定的影響。

4 結語

隨著生活質量的不斷提高，人們將越來越注重饅頭等食品的風味以及功能性。饅頭的風味是決定饅頭品質的重要原因之一，饅頭的揮發性成分中主要包括醇類、酯類、醛類、酮類、芳香類等。揮發性成分的產生與饅頭發酵劑中微生物有著密不可分的聯系。不同種類以及不同地域的發酵劑饅頭風味差異很大，這主要是由于各種發酵劑中微生物的種類、比例及含量有很大的差異。

除了發酵劑外，原材料以及制作工藝對饅頭揮發性物質的產生也有重要影響。發酵劑對風味的影響機理主要表現在不同微生物的作用。如今饅頭工業化生產大都采用工業酵母，因其效率高、品質穩定，相比傳統發酵劑發酵更占優勢，但單一菌種限制了更多風味物質的產生，使其風味較為單一，不能完全滿足消費者的味蕾需求。相反，傳統發酵劑口味獨特，但其穩定性差，不宜進行大規模生產。人工復配發酵劑的出現理論上更適合工業化生產，但目前研究多偏向復配提高風味及穩定性方面，在實際應用方面較少提及。饅頭的研究領域逐漸趨向多樣化，未來開發新型發酵劑將成為熱門，隨著人們對營養保健等功能性食品的開發，研究具有一定功能性的饅頭也是大勢所趨。此外，直接利用影響饅頭風味物質形成的關鍵酶對饅頭風味進行改善也是今后研究方向之一。目前對饅頭關鍵香氣化合物的具體形成途徑研究不足，因此解析不同發酵劑中微生物代謝途徑與香氣化合物形成的關系，實現對關鍵香氣化合物的調控將是進一步深入研究饅頭風味形成與調控機制的重要途經。