我國傳統(tǒng)的面包在30 ℃的環(huán)境中發(fā)酵，放入烤箱中烘烤成熟，因其便攜、美味的特點深受人們喜愛。已有的研究結果表明，面包中的揮發(fā)性物質達73種。傳統(tǒng)面包生產(chǎn)工藝通常是在28~30 ℃進行發(fā)酵，例如一次發(fā)酵法、二次發(fā)酵法、三次發(fā)酵法以及快速發(fā)酵法。影響酵母生長繁殖和活性的重要因素就是溫度，低溫脅迫環(huán)境會使微生物發(fā)酵和生長速度均下降。溫度會直接影響酵母的生長繁殖，溫度較高，酵母生長較快容易加速衰亡，溫度較低會導致酵母生長周期變長。低溫脅迫環(huán)境會使微生物發(fā)酵和生長速度均下降，但低溫環(huán)境下易揮發(fā)風味物質更加容易被保留，且有助于控制有害微生物繁殖，從而提高面包品質，還具有面團面筋形成擴展充分的優(yōu)點。

低溫發(fā)酵在發(fā)酵乳、面包和泡菜等食品中已有相關研究與應用。低溫發(fā)酵常被用于啤酒、日本清酒及白葡萄酒的生產(chǎn)中，被認為可以增加和保留更多的揮發(fā)性香氣成分，從而改善發(fā)酵酒的風味。低溫發(fā)酵可以促進醇類、酯類、酮類、萜烯類等芳香物質的合成,對基因的表達調控、氮代謝抑制(nitrogen catabolite repression,NCR)機制有一定影響，能夠降低高級醇的含量，且能夠增加萜烯類和乙酸酯類香氣物質。發(fā)酵對與發(fā)酵密切相關的基因及其調控表達可能存在一定影響。如酵母在低溫下有較高的糖吸收，糖酵解緩慢。細胞代謝主要依靠通透性酶以驅動培養(yǎng)基中養(yǎng)分攝取，低溫會使通透性酶構象發(fā)生改變。這些都對低溫條件下發(fā)酵面包擁有更優(yōu)質的感官性質有著積極影響。GAMERO等發(fā)現(xiàn)低溫發(fā)酵下生產(chǎn)的葡萄酒中甘油、乙基酯的產(chǎn)量顯著上升。URBINA等發(fā)現(xiàn)發(fā)酵溫度與啤酒中高級醇的含量成正比。低溫發(fā)酵可以使面包產(chǎn)生更豐富的芳香物質，因此本研究旨在提高面包的感官品質。

面包的整體香氣取決于風味化合物的種類和含量，風味是評價面包品質的重要指標。關天琪等從薏仁紅豆面包及傳統(tǒng)紅豆面包中共檢測出73種揮發(fā)性化合物，包含醇類、醛類、酸類、酯類、烴類、雜環(huán)類等揮發(fā)性物質，發(fā)現(xiàn)主要貢獻風味的物質為醛類、醇類和酯類。這些物質或構成面包骨架香氣，賦予面包獨特風格和口感。本研究采用定量描述性分析法研究低溫發(fā)酵面包特征風味化合物。通過GC-MS確定具有香氣貢獻的特征化合物，并結合Origin研究面包特征香氣化合物，分析低溫發(fā)酵面包不同發(fā)酵時間的揮發(fā)性風味化合物特征，為低溫發(fā)酵面包工藝研究和品質測定提供參考依據(jù)。

一、材料與方法
01材料與試劑
低溫發(fā)酵釀酒酵母菌株W65為本實驗室保藏;AR酵母提取物LP0021。

D-(+)-葡萄糖，生物公司(上海)股份有限公司;面包用小麥粉，南順(山東)食品有限公司;黃油，安琪酵母股份有限公司。

02感官評定
結合國標GB/T 14611-2008《糧油檢驗 小麥粉面包烘焙品質試驗 直接發(fā)酵法》和GB/T 14612-2008《糧油檢驗 小麥粉面包烘焙品質試驗 中種發(fā)酵法》,制定面包的感官評分標準(表1),總分100分。由10人組成的品鑒小組進行感官品評，包括研究面包風味的5名研究生和5名具有面包品評經(jīng)驗的本單位食品系教師。分析前對本次感官分析人員進行感官分析技術、分析方法和產(chǎn)品知識的培訓，確保品評結果可靠有效。品評人員對面包的形態(tài)、色澤、氣味、口感和組織的感官強度進行評定，每名品評人員對同一樣品品評3次。每個面包的感官數(shù)據(jù)取感官特性結果的平均值。

對常溫發(fā)酵面包與不同低溫發(fā)酵時間的低溫中種發(fā)酵面包的感官評分結果，通過Tukey多重比較檢驗進行顯著分析，95%置信區(qū)間。

二、低溫發(fā)酵面包感官性狀分析
香氣是評價面包品質的重要指標之一。低溫發(fā)酵較常溫發(fā)酵高級醇含量減少，產(chǎn)生種類更加豐富的芳香物質和鐵鋅類的乙酸酯類香氣物質,擁有更優(yōu)的感官品質。發(fā)酵過程中所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物是影響產(chǎn)生呈香物質的主要因素。對低溫發(fā)酵面包5種發(fā)酵方式進行感官定量描述分析。通過分析品鑒小組對面包的評分，發(fā)現(xiàn)低溫10℃條件下發(fā)酵12、24、48、72h、7d制備的面包的感官評分要顯著高于常溫發(fā)酵面包的感官評分，評分由72分別提高至84.8,86,89.8,90和98.5分(圖1)。如圖2-a~圖2-e所示，低溫10 ℃條件下發(fā)酵12、24、48、72h、7d制備的面包較常溫發(fā)酵面包面筋網(wǎng)狀結構更細膩，豐滿且富有彈性，表面光滑有色澤，尤其是低溫發(fā)酵7 d的實驗組較常溫發(fā)酵面包風味評分提高62.5%。

如圖2-f和圖2-g所示，圖2低溫發(fā)酵下的各個時間的面包感官評分都較為接近，均優(yōu)于常溫發(fā)酵面包的感官評分，且均獲得較高的面包風味評分。低溫中種發(fā)酵面包整體色澤均勻、香味濃郁、松軟適口。低溫發(fā)酵7d的面包感官評分最高，雖然低溫發(fā)酵72h和7d的面包各個方面的感官評分較為接近，但是在7d低溫發(fā)酵的面包中，面包的風味更突出，評分更高，低溫發(fā)酵7d可能產(chǎn)生了更多的酯類物質和芳香味物質，接下來本研究使用GC-MS對不同發(fā)酵處理面包樣品的風味成分進行檢測。

三、結論
以低溫釀酒酵母W65為發(fā)酵菌種探究其對面包低溫發(fā)酵品質的影響，感官評定結果表明，低溫中種發(fā)酵法制得的面包感官評分要顯著高于常溫發(fā)酵法，獲得面包品質優(yōu)良。通過HS-SPME對制作的6種面包進行處理，提取香味物質，利用GC-MS進行檢測，發(fā)現(xiàn)獲得更高面包風味評分的低溫發(fā)酵面包中苯乙醇含量要顯著高于常溫發(fā)酵面包中苯乙醇含量，且低溫中種發(fā)酵法比常溫發(fā)酵法產(chǎn)生更為豐富的香味物質，包括2-甲基已酸、乙酸苯乙酯、a-亞乙基-苯乙醛、2-甲基丁酸、異丙醇、3-羥基-2-丁酮、2-王酮、4-甲基-5-噻唑乙醇、甲酸甲酯、乙二醇苯醚、丁二酸二乙酯等。尤其是，在低溫中種發(fā)酵7 d制得的面包中檢測到9種具有特征香氣且廣泛用于香精香料中的香味物質，明顯高于常溫發(fā)酵的3種，這些因素可能也是低溫中種發(fā)酵面包獲得更高感官評分，特別是面包風味評分的主要原因。