自然发酵面团作为传统的面食发酵剂,具有悠久而深远的历史。采用自然发酵面团制作的馒头风味浓郁,深受消费者的青睐。这主要是因为自然发酵面团是一个多菌种混合的发酵体系。发酵过程中,不同菌种间的混合发酵作用对馒头风味的形成发挥着重要的作用。然而,目前对于自然发酵面团中的细菌菌群结构及菌群结构与馒头挥发性风味物质的相关性仍不清楚。因此,分析自然发酵面团中的细菌菌群结构,阐明菌群结构与馒头挥发性风味物质的相关性,对明确自然发酵面团及馒头的风味形成机理具有重要的意义,同时也能为馒头用乳酸菌发酵剂的开发提供理论基础。本文以传统自然发酵面团为研究对象,借助宏基因组高通量测序技术,结合PCR-DGGE和传统分离鉴定手段,明确了自然发酵面团中乳酸菌菌群多样性和结构的组成。同时,利用GC-MS检测技术和多元统计学分析方法,构建自然发酵面团中乳酸菌菌群结构与馒头风味的相互关系。本文主要的研究结果如下:1.测定分析了采集的10份市售老面馒头的挥发性风味物质进行,结果表明市售老面馒头中共含有57种主要的挥发性风味物质,包括乙醇、己醇、乙酸乙酯等。老面制作的馒头和商业酵母制作的馒头的挥发性风味物质图谱存在明显差异。而形成这种差异的主要挥发性风味物质有15种,包括2-戊基呋喃、苯甲醛和庚醇等。此外,商业酵母制作的馒头挥发性风味物质图谱组内差异较小,而老面制作的馒头组内差异较大。这可能与自然发酵面团细菌菌群多样性组成有着密切关系。2.通过宏基因组测序和PCR-DGGE技术分析了自然发酵面团样品的主要菌群结构组成。结果表明,8份自然发酵面团样品中的细菌主要为乳杆菌属,此外还存在一定量的片球菌属、魏斯氏菌属和明串珠菌属等;从种的水平分析,植物乳杆菌、短乳杆菌、戊糖片球菌和旧金山乳杆菌是主要的优势菌种。分离鉴定老面面团中的乳酸菌菌种,共得到6个种、97株乳酸菌,分别为短乳杆菌24株,戊糖片球菌23株,植物乳杆菌17株,旧金山乳杆菌15株,发酵乳杆菌13株和面包乳杆菌5株。3.通过添加乳酸菌发酵的方式初步分析了乳酸菌发酵对馒头挥发性分风味物质的影响。分析6种乳酸菌菌种发酵产生的挥发性风味物质,结果显示了较大的种间差异性,说明不同的菌种能产生不同的挥发性风味物质图谱。分析不同乳酸菌菌种间的生物性相互作用对乳酸菌菌群结构及产品馒头的挥发性风味物质的影响,结果表明,两两共培养时植物乳杆菌对其他菌种有较强的抑制作用,而旧金山乳杆菌对其他3种菌的生长有一定的促进作用。多菌种混合培养时,菌种间的生物性相互作用依然存在。其中,当三株菌共培养时,该作用最为明显,能检测到的挥发性风味物质数量也最为丰富。这可能是因为乳酸菌菌种间的生物性相互作用影响了馒头中挥发性风味物质的形成。4.通过HCA、PCA等多元统计学分析方法,初步分析了乳酸菌菌群结构与馒头挥发性风味物质的相关性。结果表明,15个样品被分成了4组。这说明不同菌种组合发酵剂发酵的馒头挥发性风味物质图谱存在较大的差异。而包括3-甲基丁醇、2-甲基丙醇在内的38种挥发性风味物质对组间差异具有较大的贡献。其中,与菌种代谢相关的有18种,包括1,3-丁二烯,11-甲基月桂醇,3-甲基乙酸丁酯等。另外,4种优势菌种中,仅植物乳杆菌F和旧金山乳杆菌S为主要的产香菌种,短乳杆菌V仅产生了少量的挥发性风味物质,戊糖片球菌则作为协调菌种存在。但是,无论是产香菌种还是协调菌种,均对馒头风味物质的形成发挥着重要的作用。