馒头是中国的传统主食,在北方地区人们的日常饮食中占有重要地位。风味作为馒头的重要感官属性之一,在一定程度上决定了消费者对食品的选择购买性;而馒头中风味化合物主要取决于所使用发酵剂的种类和性能,酵母菌和乳酸菌为主的微生物代谢及其酶系转化被认为是风味化合物的重要合成途径。酵母菌一方面通过糖类代谢将面粉中可发酵糖类转化成乙醇、二氧化碳或其他的小分子化合物;另一方面还可以通过Ehrlich途径将氨基酸转化为醇和酸等风味化合物。乳酸菌一方面通过糖类代谢将糖类转化成乳酸和其他一些醇类、酯类等风味化合物;另一方面还可以通过分泌蛋白酶降解低聚合肽为氨基酸通过一系列反应转化成醛、酮、酯等风味物质,有助于改善制品风味。本研究选用即发活性干酵母、酵子和筛选的产蛋白酶乳酸菌为馒头发酵剂,通过调控原料、发酵剂的种类以及菌相组成、发酵过程,探究不同发酵剂对馒头挥发性风味物质的影响。研究结果如下:(1)为研究不同小麦粉在酵母馒头制作过程风味的变化,以面粉、全麦粉、轻碾脱皮全麦粉为原料,以即发活性干酵母为发酵剂,研究小麦粉、面团及馒头的挥发性成分。结果表明:在小麦粉、面团、馒头中主要含有烃类、醇类、酮类、醛类、酯类、杂环类等六类化合物,在馒头加工过程中,醇类、醛类、酮类和杂环类变化最为明显。面粉、轻碾脱皮全麦粉、全麦粉中一共检测出34种挥发性成分,己醛、壬醛是面粉中的特征性物质;己醛、壬醛是轻碾脱皮全麦粉中的特征性物质;是己醛、壬醛、乙醇是全麦粉中的特征性物质。在面团形成过程中,三种小麦粉面团的醛类物质(己醛、壬醛)含量均增加较明显;面粉中的酮类物质增加不明显,两种全麦粉中的酮类物质(2-辛酮、2-庚酮)增加较明显。在面团发酵过程中,三种小麦粉面团中醇类物质(3-甲基-1-丁醇、1-己醇)的相对含量增加,两种全麦粉中增加了1-戊醇,面团中醛类物质(己醛、壬醛)的相对含量减少。在馒头熟制阶段,三种馒头中酮类物质(6-甲基-5-庚烯-2-酮)的相对含量均是减少的,杂环类(2-戊基呋喃)的相对含量增加,两种麸粉馒头中醇类物质(3-甲基-1-丁醇)相对含量均增加。在无麸粉、轻碾脱皮全麦粉、全麦粉馒头中一共检测出33种挥发性成分,己醛、2-戊基呋喃是面粉馒头中的特征性物质;3-甲基-1-丁醇、2-戊基呋喃是轻碾脱皮全麦粉馒头中的特征性物质;己醛、3-甲基-1-丁醇、2-戊基呋喃是全麦粉馒头中的特征性物质。(2)为了探究不同酵子对馒头风味的影响,研究了不同产地的玉米酵子及其制备馒头中的挥发性成分的组成。结果显示酵子及其制备的馒头中分别共检测出50、37种挥发性风味物质,包括醇类、酮类、醛类、酯类、杂环类、酸类、烃类等化合物,其中2,3-丁二酮、乙偶姻、己醛、壬醛、2,3-丁二醇、苯乙醇、4-甲基-1-戊醇、2-戊基-呋喃、四甲基吡嗪、醋酸、醋酸铵是酵子中的特征性物质;乙醇、3-甲基-1-丁醇、己醛、己基氯甲酸酯、2-戊基呋喃、甲氧基苯基肟是酵子馒头中的特征性物质。(3)为了探究不同酵子微生物菌群结构组成及其差异性,收集了来源于不同产地的玉米酵子,通过高通量测序方法揭示不同酵子微生物多样性及其结构组成差异。结果显示,不同酵子微生物菌群结构多样性复杂,细菌和真菌的种类差别大;在细菌组成方面,主要以乳杆菌属、片球菌属、醋杆菌属为主;在真菌组成方面,主要以酵母属和假丝酵母属为主,有的酵子还存在镰刀菌属、曲霉属。酵子中的细菌都有相似代谢模式,特别是氨基酸代谢、碳水化合物代谢和膜运输。(4)为了研究产蛋白酶乳酸菌对馒头风味的影响,通过传统培养法从玉米酵子中筛选产蛋白酶菌株,结合菌落形态、生理生化特性和分子生物学方法鉴定2株为产蛋白酶乳酸菌,分别是发酵乳杆菌和乳酸片球菌。将2株乳酸菌分别与酵母混合制备2种不同混菌发酵馒头,与单一酵母馒头进行挥发性风味物质的比较,结果发现单一酵母、发酵乳杆菌、乳酸片球菌制备的三种馒头分别检测出了25、32、29种挥发性风味物质化合物,己醛、壬醛、2-戊基呋喃是三种馒头中含量较高的成分。相对于单一酵母馒头,发酵乳杆菌馒头增加了2-己基-1-癸醇、反式-2-十二烯-1-醇、庚醛、乙偶姻、5-乙基二氢-2(3H)-呋喃酮、乙酸己酯等风味物质;乳酸片球菌馒头增加了植物醇、庚醛、乙偶姻、5-戊基二氢-2(3H)-呋喃酮、苯乙酸己酯等风味物质。