传统发酵酸面团微生物群的有机酸谱主导全麦面包质构的发酵调控效应

　　针对全麦面包质构改良难题，研究人员通过分析20种中国传统酸面团发酵特性，发现微生物群产生的有机酸（如乳酸）及其发酵商数(FQ)是决定面包硬度与凝聚性的关键因素，而可溶性阿拉伯木聚糖(AX)和外多糖(EPS)影响较小。该研究为传统发酵技术优化提供了代谢靶点，发表于《Journal of Cereal Science》。

　　

全麦面包因其富含膳食纤维和植物营养素而备受健康饮食推崇，但麸皮碎片会阻碍面筋网络形成，导致产品质地坚硬、体积塌陷。传统酸面团发酵技术虽能改善品质，但不同地域发酵剂微生物群的代谢差异及其对质构的影响机制尚不明确。为此，中国国家粮油食品集团等机构的研究团队在《Journal of Cereal Science》发表研究，通过分析20种中国本土酸面团（如鹤壁、洛阳样本）的发酵特性，揭示了有机酸代谢谱的核心作用。

研究采用微生物培养计数、傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析面筋二级结构、高效液相色谱(HPLC)定量有机酸等技术，对发酵6小时的全麦面团进行多维度表征。结果显示：所有样本的乳酸菌(LAB)和酵母初始载量相近（LAB 2.09 log CFU g^-1
，酵母1.86 log CFU g^-1
），但发酵后pH（3.52-4.11）和总滴定酸度(TTA)差异显著。鹤壁、洛阳样本产生的乳酸占比最高（79.2%-82.4%），其面包硬度降低23%-31%，证实乳酸积累与质构改善呈强负相关（r=-0.87）。

微生物负载变化
发酵6小时后LAB增长至8.74-9.25 log CFU g^-1
，酵母达7.02-7.85 log CFU g^-1
，但微生物数量与面包品质无直接关联，暗示代谢产物而非生物量起决定作用。

有机酸与发酵参数
乳酸（5.21-9.84 mg/g）和乙酸（0.32-1.56 mg/g）构成主要有机酸谱，发酵商数(FQ=乳酸/乙酸)与面包硬度呈极显著负相关（p<0.01），高FQ值（>6.5）样本的弹性提升18%-22%。

面筋与阿拉伯木聚糖变化
FTIR显示所有样本β-折叠占比41.2%-49.8%，但高乳酸样本的β-转角增加7%-12%，促进面筋柔韧性。可溶性AX仅占麸皮总量0.67%-1.24%，对质构影响较弱。

外多糖生成
EPS含量范围0.08-0.35 mg/g，与面包比容无显著相关性，推翻其主导质构改良的传统认知。

该研究首次阐明传统酸面团中微生物有机酸代谢谱（特别是乳酸/FQ比值）是调控全麦面包质构的核心靶点，为定向筛选发酵菌种提供了科学依据。国家自然科学基金（32302136）等项目的支持凸显其在健康食品开发中的战略价值。研究突破性地将复杂微生物群的代谢特征与终产品品质直接关联，为传统发酵食品的标准化生产开辟了新路径。