多菌种发酵对小米馒头加工品质的协同调控机制及风味增效研究

为解决小米主食化过程中风味与质构品质不足的问题，研究人员通过比较酵母(YD)、酸面团(SD)和乳酸菌(LABD)发酵对小米面团糊化特性、流变学行为及风味物质的影响，发现多菌种发酵可显著提升面团黏弹性（Tan δ优化）、增强面筋网络稳定性，并鉴定出乳酸乙酯等关键风味物质。该研究为杂粮主食工业化提供了理论支撑。

　　

随着健康饮食理念的普及，营养丰富的杂粮主食开发成为食品科学领域热点。小米虽富含蛋白质和矿物质，但因其缺乏面筋蛋白导致加工性能差、成品口感粗糙，严重制约了主食化应用。传统单一酵母发酵难以解决小米面团结构松散、风味单一等瓶颈问题，亟需探索新型发酵技术突破品质限制。

研究人员系统评估了三种发酵方式（酵母发酵YD、酸面团发酵SD、乳酸菌发酵LABD）对小米馒头品质的影响。通过快速黏度分析仪(RVA)测定糊化特性，流变仪分析动态模量，低场核磁共振(LF-NMR)检测水分迁移规律，并结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)解析挥发性物质组成。

发酵剂对糊化特性的影响

SD和LABD组峰值黏度较YD提升23.6%和31.8%，表明多菌种代谢产生的有机酸促进了淀粉凝胶化，该结果与RVA特征粘度曲线显著正相关（P<0.05）。

流变学行为调控机制

角频率扫描显示LABD组Tan δ（损耗角正切值）在0.1-100 rad/s范围内先降后稳，储能模量G'始终高于损耗模量G''，证实乳酸菌分泌的胞外多糖增强了面团弹性。

水分分布与微观结构

LF-NMR横向弛豫时间T₂₂组分占比下降12.4%，冷冻电镜观察到LABD组形成连续蛋白质纤维网络，这与流变学数据相互验证。

风味物质指纹图谱

GC-MS鉴定出关键差异物质：乳酸乙酯（果香特征）在LABD中含量达4.78 μg/g，壬酸乙酯（奶油香）在SD组显著积累，二者协同构成小米馒头的特征风味轮廓。

该研究首次阐明多菌种发酵通过三重机制提升小米主食品质：微生物酶解重塑蛋白质网络（微观尺度）、代谢产物调控水分分布（介观尺度）、风味前体物质转化（分子尺度）。发表于《Journal of Future Foods》的成果为杂粮主食工业化提供了可量化的工艺参数，尤其LABD发酵方案在保持产品质构稳定性方面展现出显著优势，未来可延伸应用于其他无麸质谷物加工领域。