沈 鑫，楊海鶯，應(yīng) 欣，趙 凱，牛興和，李 慧,*，呂 瑩,*

（1.食品質(zhì)量與安全北京市實(shí)驗(yàn)室，北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，北京 102206；2.中糧營(yíng)養(yǎng)健康研究院有限公司，老年?duì)I養(yǎng)食品研究北京市工程實(shí)驗(yàn)室，營(yíng)養(yǎng)健康與食品安全北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102209；3.南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210023；4.中糧糧谷控股有限公司，北京 100020）

面包是以小麥粉為主要原料的一類發(fā)酵焙烤食品[1]，在人們飲食生活中占有重要地位。酸面團(tuán)是一種古老而傳統(tǒng)的面包發(fā)酵劑[2]，其中的微生物成分復(fù)雜，微生物之間相互作用可生成大量風(fēng)味物質(zhì)[3-4]。酸面團(tuán)發(fā)酵可提升面包營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，使面包易于消化[5]，且具有改善面包品質(zhì)[6]、提升面包風(fēng)味[7-8]等優(yōu)點(diǎn)。

酵母對(duì)酸面團(tuán)及面包品質(zhì)和風(fēng)味的影響較大[9-10]。Hansen等[11]發(fā)現(xiàn)不同酵母代謝產(chǎn)生的氨基酸種類不同，作為烘焙過(guò)程中風(fēng)味化合物的前體，其對(duì)面包風(fēng)味的影響顯著；Birch等[12]比較了7 種商業(yè)面包酵母發(fā)酵面包的風(fēng)味成分，發(fā)現(xiàn)不同酵母對(duì)面包香氣的豐富度有明顯影響；Xu Dan等[13]選用中國(guó)白酒大曲中分離的酵母制作酸面團(tuán)，并將酸面團(tuán)作為發(fā)酵劑制作面包，使面包的香氣更為豐富濃郁。除風(fēng)味外，面包品質(zhì)如色澤和質(zhì)構(gòu)特性等也是影響消費(fèi)者選擇的一個(gè)主要因素。白雪等[14]研究了不同地區(qū)的酸湯子面團(tuán)，發(fā)現(xiàn)酸湯子面團(tuán)中酵母菌含量越高，面包品質(zhì)越好，且能有效延緩面包老化；江彩艷等[15]使用7 種酵母制作面包，從面包色澤、質(zhì)構(gòu)等角度進(jìn)行分析，最后確定老面酵母G更適用于面包的生產(chǎn)加工，對(duì)面包品質(zhì)的提高具有積極影響。由此可見(jiàn)，不同的酵母因其代謝能力和代謝產(chǎn)物等發(fā)酵特性的差異，對(duì)酸面團(tuán)及其面包的品質(zhì)和風(fēng)味的影響不同。

本研究采用分離自北京、山東、河南和福建本土特色老面團(tuán)的酵母菌，與商業(yè)酵母菌對(duì)比，使用高效液相色譜法探究不同酵母菌對(duì)糖及有機(jī)酸的代謝能力，通過(guò)比容、質(zhì)構(gòu)測(cè)定等方法探究不同酵母菌對(duì)酸面團(tuán)面包品質(zhì)的影響，同時(shí)，結(jié)合頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)和感官評(píng)價(jià)，探究不同酵母菌對(duì)酸面團(tuán)及面包風(fēng)味的影響，以期篩選出發(fā)酵特性優(yōu)良的酵母菌，為開(kāi)發(fā)品質(zhì)良好、風(fēng)味獨(dú)特的面包產(chǎn)品提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

高筋面粉購(gòu)自中糧面業(yè)（秦皇島）鵬泰有限公司；商業(yè)酵母：高活性干酵母，市售，編號(hào)為L(zhǎng)；實(shí)驗(yàn)室保藏酵母：分離純化自特色老面團(tuán)，編號(hào)為Y-1、Y-2、Y-3、Y-4、Y-5；黃油、白砂糖、食鹽為市售。

酵母浸粉、蛋白胨、瓊脂 北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司；葡萄糖、果糖、蔗糖、乳酸、乙酸、琥珀酸、檸檬酸、蘋(píng)果酸（均為分析純）上海源葉生物科技有限公司；氯化鈉（分析純）國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；1,2,3-三氯丙烷（色譜純）北京曼哈格生物科技有限公司；正構(gòu)烷烴（色譜純）上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SQ510C立式壓力蒸汽滅菌器 日本Yamato公司；THZ-100恒溫培養(yǎng)搖床、LHS-250HC-II恒溫恒濕箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；SMD-603S＋AB＋1S三層九盤(pán)電烤爐 無(wú)錫勝麥機(jī)械有限公司；400VW均質(zhì)機(jī)法國(guó)Interscience公司；JMTY型面包體積測(cè)定儀 成都施特威科技發(fā)展公司；ME204/04型電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；TA.XT PLUS質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司；LA-20AT高效液相色譜儀、GCMS-QP2020NX氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 菌種制備

取甘油凍存管中保藏的酵母菌液1 環(huán)接種于酵母膏胨葡萄糖斜面培養(yǎng)基（酵母浸粉10 g/L、蛋白胨20 g/L、葡萄糖20 g/L、瓊脂20 g/L），25 ℃培養(yǎng)24～48 h后，從活化斜面上挑取1 環(huán)酵母菌，接入無(wú)菌的10 mL麥汁培養(yǎng)基（8oP麥汁）中，依次以10%接種量擴(kuò)培酵母。將酵母液以2 000 r/min離心10 min，取酵母泥沉淀，無(wú)菌生理鹽水沖洗2 次后，于4 ℃冷藏備用。

1.3.2 酸面團(tuán)制作

以高筋面粉質(zhì)量計(jì)，純凈水1.2%，分別加入商業(yè)酵母0.2%、5 種老面酵母泥各20%，混合均勻。將稱量好的配料混合均勻，25 ℃條件下培養(yǎng)40 min，36 ℃條件下培養(yǎng)1.5 h，40 ℃條件下培養(yǎng)1.5 h后得到酸面團(tuán)。

1.3.3 面包制作

稱量材料（以高筋面粉質(zhì)量計(jì)，白砂糖6%、食用鹽1.2%、黃油5%、水75%、酸面團(tuán)30%）→攪打面團(tuán)成膜→靜置→分割、搓圓→靜置→排氣整形→醒發(fā)（溫度35 ℃、相對(duì)濕度75%、醒發(fā)時(shí)間50 min）→烘烤（上/下火溫度為200 ℃/180 ℃，烘烤13 min）→冷卻（室溫冷卻2 h后密封包裝保存待用）。

1.3.4 酸面團(tuán)pH值及可滴定總酸度（titratable total acidity，TTA）的測(cè)定

10 g酸面團(tuán)與90 mL無(wú)菌蒸餾水混合并均質(zhì)2 min[16]，用pH計(jì)測(cè)定pH值；依據(jù)GB 5009.239—2016《食品酸度的測(cè)定》酸堿滴定法測(cè)定TTA[17]。

1.3.5 酸面團(tuán)中糖及有機(jī)酸分析

10 g酸面團(tuán)與90 mL純水混合并均質(zhì)2 min，1 500 r/min離心5 min后取上清液，0.45 μm水相濾膜過(guò)濾備用。按李慧等[18]的方法，使用高效液相色譜儀，色譜柱為Bio-Rad Aminex HPX-87H（300 mm×7.8 mm）；柱溫65 ℃；流動(dòng)相為0.005 mol/L H2SO4溶液，流速0.600 mL/min；檢測(cè)器為示差檢測(cè)器；進(jìn)樣量20 μL。

1.3.6 面包比容測(cè)定

使用面包體積測(cè)定儀和電子天平分別測(cè)定面包的體積和質(zhì)量，比容按式（1）計(jì)算：

式中：X為樣品比容/（mL/g）；V為樣品體積/mL；m為樣品質(zhì)量/g。

1.3.7 面包質(zhì)構(gòu)特性

利用質(zhì)構(gòu)儀TPA模式測(cè)定面包樣品的硬度、黏度、彈性、咀嚼度等指標(biāo)，評(píng)價(jià)其質(zhì)構(gòu)特性。將面包切成厚度為15 mm的薄片，取位于面包最中間的3 片檢測(cè)，記錄數(shù)據(jù)。參數(shù)設(shè)置：探頭型號(hào)P/36，測(cè)試前探頭移動(dòng)速率1.0 mm/s，擠壓測(cè)試時(shí)探頭移動(dòng)速率3.0 mm/s，擠壓完成后探頭移動(dòng)速率3.0 mm/s，壓縮形變量50%，感應(yīng)力5 g，兩次壓縮時(shí)間間隔為1 s。

1.3.8 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的檢測(cè)

采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜分析面團(tuán)和面包中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，取酸面團(tuán)或面包芯3 g于頂空瓶中，加入5 mL飽和食鹽水，之后準(zhǔn)確加入三氯丙烷（10 mg/L）內(nèi)標(biāo)溶液100 μL，迅速擰緊并封好瓶塞，搖勻待測(cè)。

頂空固相微萃取條件：萃取纖維Carboxen/DVB/PDMS 50/30，2 cm；萃取溫度40 ℃，振蕩15 min，萃取30 min，振蕩速率250 r/min；解吸時(shí)間5 min。

氣相色譜-質(zhì)譜條件：色譜柱DB-WAX 57 CB（50 m×0.25 mm，0.2 μm）；進(jìn)樣溫度250 ℃，載氣為氦氣（99.999%）；流量1 mL/min，不分流進(jìn)樣；柱溫：40 ℃保持3 min，以4 ℃/min升至180 ℃，保持1 min，再以10 ℃/min升至220 ℃，保留2 min；接口溫度280 ℃；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；電離方式電子電離源70 eV，發(fā)射電流200 μA；掃描方式為全掃描，質(zhì)量范圍m/z30～500。

將正構(gòu)烷烴（C7～C40）在相同色譜條件下進(jìn)樣分析，按照式（2）計(jì)算保留指數(shù)（retention index，RI）。根據(jù)峰面積大小篩選樣品中氣相色譜-質(zhì)譜分析前200的峰并進(jìn)行匹配度篩選，得到匹配度＞80%的物質(zhì)，并對(duì)樣品中各物質(zhì)的RI值進(jìn)行計(jì)算。結(jié)合NIST 14譜庫(kù)檢索RI文獻(xiàn)值，將計(jì)算值與文獻(xiàn)值進(jìn)行對(duì)比，兩者絕對(duì)值相差100以內(nèi)的化合物則確定為同一化合物。

式中：n和n＋1分別為目標(biāo)物流出前后正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)；t為目標(biāo)物的保留時(shí)間/min；tn和tn＋1為對(duì)應(yīng)正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間/min。

式中：X為試樣中風(fēng)味化合物質(zhì)量濃度/（mg/L）；Vi為試樣中加入內(nèi)標(biāo)的體積/mL；Vs為頂空瓶中加入樣品試液的體積/mL；ci為內(nèi)標(biāo)溶液質(zhì)量濃度/（mg/L）；Ii為內(nèi)標(biāo)峰面積強(qiáng)度；Is為風(fēng)味化合物峰面積強(qiáng)度。

1.3.9 OAV計(jì)算

氣味活度值（odor active value，OAV）可以客觀表現(xiàn)出該香氣成分對(duì)于樣品整體風(fēng)味物質(zhì)的貢獻(xiàn)程度，OAV＞1的香氣成分對(duì)樣品香氣有顯著影響，OAV越大說(shuō)明該香氣物質(zhì)對(duì)于樣品香氣的影響越大，根據(jù)樣品中風(fēng)味物質(zhì)的定量檢測(cè)結(jié)果及各物質(zhì)的香氣閾值，OAV按式（4）計(jì)算：

式中：X為樣品中風(fēng)味化合物質(zhì)量濃度/（mg/L）；OT為風(fēng)味化合物的感官閾值/（mg/L）。

1.3.10 感官評(píng)價(jià)

由20 位從事焙烤相關(guān)行業(yè)的專業(yè)人員擔(dān)任評(píng)委（10 名男性，10 名女性），分別對(duì)酸面團(tuán)風(fēng)味、面包的風(fēng)味及滋味進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1、2所示。

表1 不同酵母制作的酸面團(tuán)風(fēng)味感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of sourdough flavor made with different yeasts

表2 不同酵母制作的酸面團(tuán)面包感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of sourdough bread made with different yeasts

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 不同酵母對(duì)酸面團(tuán)糖及有機(jī)酸的代謝

小麥在制粉時(shí)，由于機(jī)械的碾壓作用，淀粉顆粒破裂，釋放出約5%～8%的破損淀粉[19]。破損淀粉在α-淀粉酶和β-淀粉酶的作用下被分解為糊精、雙糖和少量單糖，為酵母菌生長(zhǎng)代謝提供所需碳源，并有助于酵母菌產(chǎn)生乳酸和琥珀酸等有機(jī)酸類物質(zhì)[20]。

從圖1可以看出，與商業(yè)酵母L相比，酵母Y-1、酵母Y-3、酵母Y-4和酵母Y-5都表現(xiàn)出較好的糖代謝能力，其中酵母Y-1、Y-3糖代謝能力最強(qiáng)，酸面團(tuán)中果糖含量分別為（0.60±0.03）、（0.65±0.04）mg/g，蔗糖含量分別為（0.63±0.03）、（0.63±0.02）mg/g；葡萄糖含量分別為（0.46±0.03）、（0.48±0.03）mg/g，說(shuō)明這2 種酵母可以更好地利用發(fā)酵基質(zhì)中的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行生長(zhǎng)代謝，適宜進(jìn)行面團(tuán)的發(fā)酵。

圖1 不同酵母對(duì)酸面團(tuán)中糖的代謝能力比較Fig.1 Comparison of sugar metabolism ability of different yeasts in sourdough

由表3可知，所有酸面團(tuán)pH值在4.56～4.87之間，TTA在2.33～4.73 mL之間，其中酵母Y-2制作的酸面團(tuán)pH值最低，TTA最高，說(shuō)明酵母Y-2產(chǎn)酸能力最強(qiáng)，但產(chǎn)酸能力強(qiáng)并不能代表該酵母對(duì)酸面團(tuán)品質(zhì)具有積極影響，還需結(jié)合有機(jī)酸種類及濃度進(jìn)一步分析。

表3 不同酸面團(tuán)的pH值和TTATable 3 pH and TTA of different sourdoughs

如圖2所示，6 種酵母代謝產(chǎn)生的蘋(píng)果酸、乳酸和琥珀酸含量較高。蘋(píng)果酸具有特殊的、令人愉悅的酸味，乳酸和琥珀酸可以給酸面團(tuán)帶來(lái)柔和、酸甜的味道，且乳酸具有脂樣香氣，可以令酸面團(tuán)香味更加豐富。5 株實(shí)驗(yàn)室保藏酵母代謝產(chǎn)生的乳酸高出商業(yè)酵母L約38%～49%，琥珀酸高出約19%～26%，表明實(shí)驗(yàn)室保藏酵母也具有較好的有機(jī)酸代謝能力；酵母Y-2代謝產(chǎn)生檸檬酸含量較高，比其他酵母菌高出約71.06%～77.97%，檸檬酸的酸性較強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致面團(tuán)pH值下降，這與表3中酵母Y-2具有較低pH值的結(jié)果一致。

圖2 不同酵母對(duì)酸面團(tuán)中有機(jī)酸的代謝能力比較Fig.2 Comparison of organic acid metabolism ability of different yeasts in sourdough

2.2 不同酵母對(duì)酸面團(tuán)感官評(píng)價(jià)的影響

對(duì)6 種酸面團(tuán)的風(fēng)味進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果如表4所示。與商業(yè)酵母L相比，5 株老面酵母制作的酸面團(tuán)都具有較好的麥香味，但感官評(píng)價(jià)得分不具有顯著差異。酵母Y-3和Y-4制作的酸面團(tuán)發(fā)酵味得分最高，均為（8.00±1.00）分，顯著高于商業(yè)酵母L、酵母Y-1和Y-2制作的酸面團(tuán)（P＜0.05）。與商業(yè)酵母L制作的酸面團(tuán)相比，酵母Y-3、Y-1、Y-4和Y-5制作的酸面團(tuán)異味得分沒(méi)有顯著差異，而酵母Y-2制作的酸面團(tuán)異味得分最低，表明酵母Y-2制作的酸面團(tuán)異味比較明顯。結(jié)合表3和圖2的結(jié)果，這可能與Y-2菌株較高的產(chǎn)酸能力有關(guān)，其代謝產(chǎn)生的檸檬酸含量較高。檸檬酸風(fēng)味較刺激，濃度較高時(shí)會(huì)略帶苦味，對(duì)酸面團(tuán)風(fēng)味具有不好的影響。

表4 酸面團(tuán)感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 4 Sensory evaluation results of sourdough

綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取實(shí)驗(yàn)室保藏酵母Y-3、Y-4，并以商業(yè)酵母L為對(duì)照制作面包，探究不同酵母對(duì)于以酸面團(tuán)作為發(fā)酵劑制作的面包品質(zhì)和風(fēng)味的影響。

2.3 同酵母對(duì)面包比容和質(zhì)構(gòu)的影響

面包比容和質(zhì)構(gòu)特性是評(píng)價(jià)面包品質(zhì)的關(guān)鍵因素[21]。面包的比容、彈性、內(nèi)聚性和恢復(fù)力與面包品質(zhì)呈正相關(guān)，硬度、黏附性、黏性和咀嚼性與面包品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)。比容越大，酵母的發(fā)酵能力越強(qiáng)，面包的彈性、內(nèi)聚性和恢復(fù)力越大，面包品質(zhì)越高，口感越好。

由表5可知，3 種酵母都表現(xiàn)出了較好的發(fā)酵能力，其中商業(yè)酵母L制作的面包比容最大，但酵母Y-4制作的面包比容與商業(yè)酵母L相比差異不顯著。

表5 不同酵母種類對(duì)面包比容和質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 5 Effects of different yeast species on specific volume and texture of bread

3 種酵母制作的面包的彈性、內(nèi)聚性和恢復(fù)力差異均不顯著，其中商業(yè)酵母L制作的面包硬度和黏附性最大，達(dá)到（431.17±38.33）g和（8.80±4.65）g·s；相較于商業(yè)酵母L制作的面包，酵母Y-3制作的酸面團(tuán)面包硬度降低16.77%，黏附性降低72.39%。上述結(jié)果表明，酵母Y-3和Y-4制作的面包不易黏連，較為蓬松柔軟。

2.4 不同酵母對(duì)面包感官評(píng)價(jià)的影響

如表6所示，首先從風(fēng)味方面來(lái)看，3 種面包的酒味評(píng)分相差較大，差異顯著，其中酵母Y-4制作的面包酒味最濃；除酒味外，酵母Y-4的發(fā)酵香味和果香味也較為突出，分值分別為7.74±0.55和3.86±1.34，顯著高于商業(yè)酵母L和酵母Y-3（P＜0.05）；商業(yè)酵母L制作的面包奶香味較為突出，感官得分比其他面包略高，分值為6.79±1.03；3 種面包的谷物香味和烤香味感官得分接近且不具有顯著差異，其中酵母Y-3制作的面包谷物香味分值稍高，表明酵母Y-3制作的面包谷物香味較濃郁。

表6 面包感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 6 Sensory evaluation results of bread

從滋味來(lái)看，3 種面包的回甜和回酸均無(wú)顯著差異，但相較于商業(yè)酵母L，酵母Y-3和酵母Y-4所得分值較高，表明老面酵母對(duì)面包滋味具有積極影響；商業(yè)酵母L的奶香味分值最高（6.91±1.33），這與它在風(fēng)味中較高的奶香味結(jié)果一致；酵母Y-4制作的面包酒釀味的得分最高，分值為3.61±0.55，這與它在風(fēng)味中得分較高的酒味（6.57±1.37）結(jié)果相呼應(yīng)，表明酒味及酒釀味可能是酵母Y-4所具有的特殊風(fēng)味。

2.5 不同酵母對(duì)酸面團(tuán)和面包風(fēng)味物質(zhì)的影響

如表7所示，商業(yè)酵母L和實(shí)驗(yàn)室保藏酵母Y-3、Y-4制備的酸面團(tuán)和發(fā)酵的面包中共檢出75 種風(fēng)味物質(zhì)，其中醇類化合物19 種、酯類化合物23 種、醛類化合物12 種、酸類化合物5 種、酮類化合物11 種、其他類5 種。不同酵母制作的酸面團(tuán)和面包中各類風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量如圖3所示。

圖3 不同酵母制作的酸面團(tuán)和面包中各類風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量比較Fig.3 Comparison of relative contents of various flavor substances in sourdough and bread made with different yeasts

表7 頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法對(duì)不同酵母酸面團(tuán)及面包風(fēng)味物質(zhì)分析結(jié)果Table 7 HS-SPME-GC-MS analysis of flavor substances in different sourdoughs and breads

3 種酵母制作的面包中風(fēng)味化合物種類比酸面團(tuán)豐富，主要風(fēng)味物質(zhì)是醇類化合物，相對(duì)含量達(dá)到72%～81%，其次為酯類化合物，但酯類化合物在酸面團(tuán)中的相對(duì)含量更高[22-24]。相同酵母制作的酸面團(tuán)和面包，其醇類化合物的相對(duì)含量比較接近，以實(shí)驗(yàn)室保藏酵母Y-3和Y-4更為明顯。與商業(yè)酵母L相比，實(shí)驗(yàn)室保藏酵母Y-3和Y-4制作的酸面團(tuán)中酸類物質(zhì)及面包中的醛類物質(zhì)相對(duì)含量較高。僅通過(guò)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量無(wú)法確認(rèn)其對(duì)樣品風(fēng)味的影響，相對(duì)含量高的揮發(fā)性成分并不能說(shuō)明其對(duì)樣品風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度大，還需要結(jié)合感官閾值進(jìn)行OAV分析。

根據(jù)酸面團(tuán)和面包中風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)濃度和各物質(zhì)在水溶液中的感官閾值，計(jì)算各風(fēng)味物質(zhì)的OAV，結(jié)果如表7所示。商業(yè)酵母L制作的酸面團(tuán)和面包中OAV＞1的風(fēng)味化合物共有23 種，分別為醇類6/4 種（酸面團(tuán)/面包，下同）、酯類4/4 種、醛類2/4 種、酸類0/2 種、酮類0/3 種、其他類0/0 種；酵母Y-3制作的酸面團(tuán)和面包中OAV＞1的風(fēng)味化合物共有31 種，分別為醇類8/4 種、酯類6/5 種、醛類3/8 種、酸類4/2 種、酮類0/3 種、其他類1/0 種；酵母Y-4制作的酸面團(tuán)和面包中OAV＞1的風(fēng)味化合物共有36 種，分別為醇類9/5 種、酯類6/6 種、醛類1/10 種、酸類2/1 種、酮類0/3 種、其他類2/1 種。

醇類物質(zhì)是酵母通過(guò)糖的分解代謝或脫羧反應(yīng)，以及氨基酸的脫氨基作用而形成的一類酵母代謝產(chǎn)物，具有芳香、植物香等氣味和較高的感官閾值[25]。適宜濃度的醇類物質(zhì)可以促進(jìn)香氣協(xié)調(diào)性，是酸面團(tuán)中一類較為重要的香氣物質(zhì)[26]。3 種酵母制作的酸面團(tuán)和面包中OAV＞1的共有醇類化合物為異戊醇和苯乙醇，其中異戊醇是酸面團(tuán)中對(duì)風(fēng)味具有主要貢獻(xiàn)的醇類物質(zhì)，為酸面團(tuán)提供濃郁的發(fā)酵香味。酵母Y-3酸面團(tuán)中異戊醇OAV為931.57，酵母Y-4酸面團(tuán)為438.86，而商業(yè)酵母L只有145.31，表明酵母Y-3和酵母Y-4酸面團(tuán)的發(fā)酵香味更好，這與酸面團(tuán)感官評(píng)價(jià)結(jié)果（表4）一致；苯乙醇是面包中起到主要貢獻(xiàn)的醇類物質(zhì)，以商業(yè)酵母L酸面團(tuán)為發(fā)酵劑制作的面包，苯乙醇OAV為23 463.19，酵母Y-3酸面團(tuán)面包為28 912.48，酵母Y-4酸面團(tuán)面包為25 317.28，賦予了面包香甜的面包香和淡淡的玫瑰花香，其中以酵母Y-3酸面團(tuán)為發(fā)酵劑制作的面包香氣最為濃郁。

酯類物質(zhì)通常在發(fā)酵過(guò)程中形成[27]，或由低級(jí)飽和脂肪酸與醇類物質(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)而形成[28]，具有令人愉快的水果甜香或酒香，可為酸面團(tuán)和面包提供特殊風(fēng)味。3 種酵母制作的酸面團(tuán)和面包中OAV＞1的共有酯類化合物為丁酸甲酯、己酸乙酯和辛酸乙酯，這3 種酯類物質(zhì)對(duì)酸面團(tuán)風(fēng)味起到主要的貢獻(xiàn)作用，賦予酸面團(tuán)清甜的果香和白蘭地酒香。酵母Y-3制作的酸面團(tuán)中己酸乙酯OAV最高，為141 508.28，而商業(yè)酵母L最低，為8 036.94，表明酵母Y-3對(duì)酸面團(tuán)風(fēng)味能夠產(chǎn)生積極影響；面包中主要酯類物質(zhì)的OAV略低于酸面團(tuán)，但其仍是對(duì)面包風(fēng)味具有重要貢獻(xiàn)的香氣物質(zhì)。

醛類物質(zhì)是酵母發(fā)酵代謝產(chǎn)物，也是面包烘焙過(guò)程中美拉德反應(yīng)的主要產(chǎn)物，具有奶油、水果以及香草等清香的氣味[29]，風(fēng)味閾值較低，且對(duì)于香氣有貢獻(xiàn)的醛類物質(zhì)一般為高級(jí)醛[30]，因此醛類物質(zhì)是酸面團(tuán)面包風(fēng)味的重要組成部分[31-32]。3 種酵母制作的酸面團(tuán)和面包中OAV大于1的共有醛類化合物為壬醛，壬醛的產(chǎn)生可能來(lái)自于微生物的發(fā)酵作用[33]，因此酸面團(tuán)中壬醛的OAV略高于面包。酵母Y-3制作的酸面團(tuán)壬醛的OAV最高，為466.81，賦予酸面團(tuán)令人愉悅的玫瑰和柑橘香氣；面包中醛類物質(zhì)數(shù)量遠(yuǎn)高于酸面團(tuán)，且均能為面包提供一定的風(fēng)味，使面包風(fēng)味更加豐富多樣。除壬醛外，對(duì)面包風(fēng)味起到主要貢獻(xiàn)作用的醛類物質(zhì)還有苯甲醛和反式-2-壬烯醛，為面包提供清新的果香，其中以酵母Y-3酸面團(tuán)為發(fā)酵劑制作的面包中苯甲醛和反式-2-壬烯醛的OAV最高，分別達(dá)到641.57和693.88，使得酵母Y-3酸面團(tuán)面包的香氣最豐富濃郁。

3 種酸面團(tuán)和面包中還存在著少量的酸類、酮類和其他類物質(zhì)，其中酸類物質(zhì)的形成是酸面團(tuán)面包具有獨(dú)特風(fēng)味的主要原因，對(duì)3 種酵母制作的酸面團(tuán)和面包風(fēng)味起到主要貢獻(xiàn)作用的酸類物質(zhì)為己酸，賦予酸面團(tuán)和面包柔和的奶酪香氣；酮類物質(zhì)大部分具有特殊香氣，且對(duì)面包風(fēng)味的貢獻(xiàn)較為明顯，如2-壬酮賦予面包香濃的芝士香味，2-庚酮?jiǎng)t為面包提供清淡的椰子香氣，使面包風(fēng)味更加多元化；其他類物質(zhì)中，OAV較高的為2-甲氧基-4-乙烯苯酚，為酸面團(tuán)和面包提供清新的花香。

運(yùn)用Origin Pro 2021軟件對(duì)3 種酵母制作的酸面團(tuán)和面包中部分OAV大于1的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA），結(jié)果見(jiàn)表8，不同樣品風(fēng)味物質(zhì)PCA得分圖及載荷圖見(jiàn)圖4。

圖4 不同酵母制作的酸面團(tuán)和酸面團(tuán)面包中風(fēng)味物質(zhì)PCA得分圖（A）及載荷圖（B）Fig.4 PCA score plot (A) and loading plot (B) of flavor substances in sourdough and bread made with different yeasts

表8 不同酵母制備酸面團(tuán)和面包中風(fēng)味物質(zhì)PC方差貢獻(xiàn)率Table 8 Variance contributions of principal components for flavor substances in sourdough and bread prepared with different yeasts

PCA是一種通過(guò)降維將多個(gè)變量變?yōu)樯贁?shù)綜合變量，用簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)反映原始變量大部分信息的統(tǒng)計(jì)方法[34]，當(dāng)累計(jì)貢獻(xiàn)率超過(guò)80%時(shí)，通常認(rèn)為兩種PC基本包含樣品的信息。如表8所示，在3 種酵母制作的酸面團(tuán)和酸面團(tuán)面包的風(fēng)味物質(zhì)中，共提取出4 個(gè)特征值大于1的PC，其中前2 個(gè)PC的方差貢獻(xiàn)率分別為70.13%和14.42%，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)到84.55%，綜合了酸面團(tuán)和面包中風(fēng)味物質(zhì)的大部分信息。

從圖4可以看出，3 種酸面團(tuán)和3 種面包間的區(qū)分較好，不同酵母制作的酸面團(tuán)和面包分別位于不同區(qū)域。酵母Y-3、Y-4制作的酸面團(tuán)均位于兩種PC的正半軸，得分較高，酵母Y-3酸面團(tuán)中具有主要貢獻(xiàn)的風(fēng)味物質(zhì)為酯類物質(zhì)，如辛酸乙酯、己酸乙酯和乙酸乙酯等，賦予酸面團(tuán)清甜的果香和淡淡的白蘭地酒香；酵母Y-4酸面團(tuán)中的主要風(fēng)味物質(zhì)為醇類物質(zhì)，如苯乙醇和蘑菇醇等，為酸面團(tuán)提供了蘑菇肉湯香氣和淡淡的玫瑰花香；而商業(yè)酵母L制作的酸面團(tuán)位于PC1正半軸、PC2負(fù)半軸，相較于實(shí)驗(yàn)室保藏酵母制作的酸面團(tuán)得分較低，具有主要貢獻(xiàn)的風(fēng)味物質(zhì)為己酸和椰子醛，使酸面團(tuán)具有椰子香氣和奶油乳香。

以商業(yè)酵母L酸面團(tuán)為發(fā)酵劑制作的面包位于兩種PC的負(fù)半軸，得分較低，風(fēng)味較差，不具有對(duì)風(fēng)味起到貢獻(xiàn)作用的物質(zhì)；以酵母Y-3、Y-4酸面團(tuán)為發(fā)酵劑制作的面包位于PC1負(fù)半軸、PC2正半軸，2 種面包得分較接近，風(fēng)味強(qiáng)于商業(yè)酵母L酸面團(tuán)面包，主要的風(fēng)味物質(zhì)為醛類物質(zhì)，如正癸醛、正己醛和反式-2-壬烯醛等，為面包提供了濃郁的果香和清新的植物類香氣；正戊醇和乙酸甲酯也為2 種面包提供風(fēng)味，賦予面包酯類甜香和淡淡的酒香，使面包香氣更加豐富多樣。

3 結(jié)論

不同酵母對(duì)糖及有機(jī)酸的代謝能力不同，對(duì)酸面團(tuán)及酸面團(tuán)面包的品質(zhì)和風(fēng)味影響不同。以商業(yè)酵母L為對(duì)照，本研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室保藏的酵母Y-1、Y-3、Y-4和Y-5都表現(xiàn)出較好的糖代謝能力，能夠代謝產(chǎn)生較高的蘋(píng)果酸、乳酸和琥珀酸。其中酵母Y-3、Y-4和商業(yè)酵母L制作的酸面團(tuán)中共檢測(cè)出54 種風(fēng)味物質(zhì)，OAV＞1的香氣物質(zhì)有27 種，酵母Y-3和Y-4制備的酸面團(tuán)風(fēng)味物質(zhì)更豐富，對(duì)酸面團(tuán)起到主要貢獻(xiàn)作用的風(fēng)味物質(zhì)為醇類和酯類，還有少量的醛類物質(zhì)。

酵母Y-3和Y-4酸面團(tuán)制作的面包內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)蓬松，氣孔均勻致密，持氣性能好，感官得分最高。以商業(yè)酵母L、酵母Y-3和酵母Y-4酸面團(tuán)為發(fā)酵劑制作的面包共檢出56 種不同風(fēng)味化合物，OAV＞1的香氣物質(zhì)有29 種，其中醛類物質(zhì)最多，其次是酯類、醇類等。酵母Y-3酸面團(tuán)面包中己酸乙酯的OAV最高（730.38），為面包提供清甜濃郁的果香味和淡淡的白蘭地酒香。PCA結(jié)果表明，酵母Y-3酸面團(tuán)制作的面包風(fēng)味最濃郁，使面包具有豐富多樣的果香和奶油甜香。酵母Y-3顯著改善了面包的品質(zhì)和風(fēng)味，具有較大工業(yè)應(yīng)用潛力。