面包的香味香氣最主要是如何形成的？

文|杜德春

面包風味形成的機理

面包發酵、面包風味發酵是一門Baking焙烤工程學，它的風味發酵是由於“發酵”、“美拉德反應”、“羥基反應”、“焦化反應”等面團發酵中的物理與化學反應所至。

酮香、蒜香、酯香、麥香、面香、乳香、酪香都是不同溫度發酵面團所產生的味道與風味變化。

亦酵母菌、乳酸菌、醋酸菌、丁酸菌、益生菌，亦不同酶、酯繁殖與催化結果。

面包風味的味道～酸、香、味與面團發酵緊密相關，亦控制不同益生菌繁殖發酵菌量與幾十種面團中酶的催化反應所饕。

不同乳酸菌發酵酸面團對面包品質及風味的影響

焙烤食品是世界主流食品，其中小麥面包在烘焙食品行業佔有重要地位。蕎麥富含蛋白質、脂肪、維生素、膳食纖維和黃酮類化合物，營養價值豐富，加工利用前景廣闊，但目前綜合利用率較低。蕎麥粉的添加能顯著增加小麥面包的抗氧化性等營養功效，但會破壞面團面筋網絡結構導致面包品質下降。

酸面團技術的應用不僅能提升面包營養價值，賦予面包特殊風味，還能改善面包比容和質構，延長面包貨架期。乳酸菌產生的積極影響主要與酸面團發酵過程中產生的有機酸、酶和胞外多糖等有關。其中，乳酸菌EPS是乳酸菌在生長代謝過程中產生的莢膜多糖或分泌到細胞壁外的黏液多糖的總稱。作爲一種天然的生物聚合物，EPS可以替代或減少用作面包改良劑的親水膠體，改善面團流變和面包質地，延長面包貨架期，從而降低生產成本，並滿足消費者對綠色、天然食品的需求。

酸面團發酵雖是古老的原始發酵技術之一，但運用酸面團發酵技術生產的面包與普通商業酵母發酵的面包相比具有無法替代的優勢，尤其是其獨特的風味。隨着消費者對天然健康食品的日益青睞及國家監管部門對食品添加劑的控制日趨嚴格，酸面團發酵法是提升面包質構及風味的一條科學可靠的途徑。

酸面團制作的面包具有較高的營養價值和獨特的酸面團風味。利用酸面團作爲發酵劑制作面包是一種古老的生物發酵技術，通過發酵作用，改善面團品質，進而起到提升面包營養、風味、質構、感官和保質期品質的目的。

面包中的風味物質約有40%是在發酵過程中產生。而酵母菌和乳酸菌是面包制作過程中最常見的兩類微生物，其中，酵母菌在面團發酵過程中的主要作用是產氣，使面團蓬松的同時具有良好的持氣性。而乳酸菌在面團發酵過程中主要是產生大量的有機酸類物質以酸化面團，同時產生大量醇類、酮類、醛類、酯類和有機酸類等風味物質，如乙酸、乙醇、2,3-丁二酮和乙酸乙酯等，而酸面團風味的種類和含量與乳酸菌的發酵類型密不可分。

例如，乳酸是植物乳杆菌在發酵酸面團時產生的主要有機酸，同時乳酸菌還會通過自身的呼吸作用產生少量的二氧化碳。但使用單一乳酸菌種制成的酸面團面包很難實現品質穩定和優良風味兼顧，乳酸菌協同酵母發酵制備產品可有效改善產品風味、質地和營養特性等。但目前關於復合乳酸菌發酵在活菌數、產品口感風味等方面並未有深入的研究說明。此外，乳酸菌能夠產生抗腐敗黴菌和細菌的代謝產物（如有機酸、細菌素），利用這類乳酸菌進行酸面團發酵，可以達到延長面包保質期的目的，實現生物防腐。

酸面團發酵時微生物代謝糖類並產生以乳酸和乙酸爲主的有機酸，降低面團pH值並激活谷物中的酶系，進而影響酸面團性質; 。乙酸的大量產生除了可以賦予酸面團更豐富的風味外，還可以作爲抑菌劑，起到防止酸面團面制品變質的作用。

在面包的發酵過程中,酵母菌通過產生醛類和酯類化合物,賦予面包特有的香味和口感。而在啤酒的發酵過程中,酵母菌通過產生酯類化合物,賦予啤酒水果般的香氣。

添加酸面團後，樣品中的揮發性化合物增加到49種，其中己酸乙酯、2-甲基丙酸苯乙酯、2-呋喃甲醇、1-壬醇和順-3-壬烯-1-醇等物質是酸面團面包獨有的風味化合物，豐富了樣品的風味。同時，5-羥甲基糠醛、月桂醛、苯乙醇、癸酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸、壬酸和D-檸檬烯等物質含量也顯著升高，樣品中檢測出的2-甲基丙酸苯乙酯具有花香、果味、玫瑰和蜂蜜的氣味，癸醛具有柑橘的味道，3-羥基-2-丁酮具有淡奶油香，D-檸檬烯具有橙子及檸檬香氣，這些物質均有助於樣品特殊風味的形成，改善小麥酸面團面包的風味。

添加酸面團後，樣品中揮發性化合物含量較高的是酸類、酯類、醇類、醛類，含量分別爲116.63、38.56、115.98 μg/kg和49.41 μg/kg，其中，酸類、酯類、醇類、醛類物質中相對含量最高的分別是壬酸、辛酸乙酯、苯乙醇、苯甲醛。酯類物質的閾值一般較低，是易揮發的風味物質，同時是發酵香氣成分中的主要呈香物質，而辛酸乙酯是具有代表性的物質，一般有水果香氣，並有菠蘿、蘋果樣的香韻和果酒的酒香味；醇類物質的風味閾值較高，通常具有芳香、植物香、酸敗和土氣味。

9種樣品所共有的醇類物質主要是苯乙醇，它是一種具有玫瑰花香、蜜香的芳香高級醇，具有柔和、愉快而持久的特點，而Lpa+Lp+Lf組酸面團面包中苯乙醇含量最高爲103.66 μg/kg；醛類物質一般閾值較低，對面包風味的整體貢獻較大，主要提供奶油、脂肪、香草、清香、果味等氣味。苯甲醛呈現的風味主要是杏仁、堅果和木香味。與OFB、NSB組相比，組酸面團面包中酸類物質分別爲OFB、NSB組的4.43 倍和2.66 倍。這可能是因爲在酸面團發酵過程，乳酸菌產生了有機酸，形成了一系列的酸類化合物，賦予樣品更柔和的酸味，同時樣品中酯類、醇類物質也大量增加。

在各組酸面團面包中風味物質總含量最高的是Lpa+Lp+Lf組和Lp+Lf組，最高含量達352.39 μg/kg和182.90 μg/kg。9 組面包樣品中共檢測出69種風味物質，主要包括醛類、酯類、酮類、醇類、酸類以及其他類化合物，不同樣品中揮發性風味物質種類和含量不同，其中OFB、NSB、Lp+Lf和Lpa+Lp+Lf酸面團面包分別檢測出31、36、39種和49種風味物質，其中有14 種化合物共同存在於9種面包中。表明酸面團的添加增加了面包中揮發性風味物質種類，改善了面包的風味。

面包的香味來自哪裏？

面包的香味來自於制作面包系統工程：食材；配方；工藝；發酵；面種；益生菌發酵菌；發酵方法；烘烤方式；美拉德反應等。

焙出爐以後的面包，會具備面團時不曾有過的獨特香氣。這種香氣來自於：

①原材料中的谷物成分；

②酵母、細菌發酵後的副產物；

③面團受熱後產生的化學反應等。主要以焦糖氣味、焦煳氣味、酒精氣味、甘甜氣味爲中心。

①原材料的氣味

鹽、雞蛋、砂糖、黃油、乳制品等個性豐富的原材料與小麥粉中的澱粉、蛋白質產生水合反應，受熱後產生出柔和的復合型香氣。

特別是小麥粉中的澱粉與蛋白質，受熱前後的味道、風味會發生很大的變化。生面粉的獨特氣味會在受熱的過程中逐漸消失。

②發酵過程中的副產物

大多數是有機酸與酒精。有機酸的主要成分爲乳酸、醋酸、酪酸，而酒精中的乙醇成分本身就具有芳香的氣味。

即使在面包出爐之後，其中還會殘留0.5%左右的酒精含量。但在面包靜置幾小時後，酒精會隨着水蒸氣一起揮發掉。有機酸也會同樣蒸發不見。

③化學反應物的氣味

這些物質基本上都集中在面包外皮裏。原因顯而易見，因爲烘焙過程中面包外皮在烤箱中直接受熱。面包外皮中發生的化學反應可以分爲焦糖化反應與梅納反應。

正因爲這些化學反應，面包外皮才會出現烘焙色，面包才會具備香氣。

焦糖化反應

焦糖化反應，是糖受熱後發生的褐色變化反應。糖受熱後會由乳白色變爲糖色，最終發展爲褐色。

焦糖化反應中發生變化的不僅僅是顏色，同時還有氣味、味道等變化。

砂糖溶於水中的糖水有爽口的甘甜味道，但隨着水分的蒸發，糖水的甘甜味道不斷濃縮，最終會變得有些苦。氣味也會從原本溫和的糖香變成充滿焦煳感的氣味。

糖類產生焦糖化反應、變成褐色物質的條件之一是比較高的溫度。不斷加熱糖水，在125-130℃時水分就幾乎完全蒸發掉了，此時就會开始產生焦糖化反應，反應的過程會在150~160℃完成。

通常布丁表面會有一層金黃色的、柔軟的、又甜又苦的焦糖，就是通過這樣的過程做出來的。

面包皮的芳香中，主要成分就是面團中的糖分發生焦糖反應後形成的合成物。據說焦糖反應後形成的合成物中，基本都是不飽和復合高分子化合物。

梅納反應

梅納反應可以分成初期、中期、後期3個階段，每個階段的顏色變化分別爲無色、黃色、褐色。

這是因爲氨基酸、蛋白質等氨基氧化合物(含有氨基酸基一NH2的物質)與葡萄糖、果糖等羰基化合物(含有還原基一OH的物質)受熱後相互反應，在最後的階段中生成褐色物質。

與焦糖化反應相比，梅納反應所需的反應溫度比較低。被加熱至150℃左右時，就會出現梅納反應，190℃左右糖質就會發生焦糖化反應。

所以梅納反應雖然不會被焦糖化反應影響，但是卻會對面包外皮的上色、風味、味道造成很大的影響。

另外，對於面包面團中的糖粉產生的焦糖化反應、與白糖溶於水後加熱產生的焦糖化反應，因爲糖質的種類、濃度均不相同，所以變化的溫度也有所差異。

杜德春博士/杜德春：

焙烤食品工藝技術首席工程師博士

面點面食工藝技術首席工程師博士

原糧谷物食品工藝技術首席工程師博士

食品工程系統防腐與抗氧化工程師博士。 #杜德春博士 #杜德春 #杜德春教授

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