冷藏储存对黑麦酸面团发酵剂、成熟酸面团特性及面包品质的影响：96 h安全储存阈值的确定

《Foods》：The Effect of Storage Conditions on the Properties of Sourdough Starters, Mature Sourdoughs and Quality of the Bread

　　

酸面团生产是烘焙企业的重要工艺过程。越来越多手工烘焙企业选择在冷藏条件下储存其酸面团发酵剂。本研究旨在评估由在4 °C下储存48、96和144 h的黑麦酸面团发酵剂制备的烘焙酸面团特性的变化，并确定酸面团发酵剂储存对所得面包品质的影响。酸面团发酵剂在4 °C冷藏储存48、96和144 h影响了发酵剂的pH和酸度，但未影响成熟酸面团的这些参数。发酵产物如乙酸、乙醇、甘油和乳酸的浓度在储存期间发生变化，并发现发酵剂中乙醇随储存时间延长而增加。冷藏储存未影响关键面包品质特征，包括面包瓤水分、面包得率、烘焙损失或面包体积。感官评价显示，由储存144 h的发酵剂制作的面包在滋味方面可接受性最低。总体而言，这些发现建立了明确的操作指南，证明黑麦酸面团发酵剂可在冷藏条件下安全储存长达96 h而不损害面包品质。

研究背景与问题。酸面团发酵是烘焙重要工艺，可改善面包质地、风味和货架期。东欧和斯堪的纳维亚常用黑麦、大麦粉，南美和地中海国家（意大利、法国）多用小麦粉。黑麦面筋蛋白较少，面团结构主要依赖淀粉和戊聚糖（pentosans，一类非淀粉多糖）；戊聚糖阻止面筋蛋白水合，故需酸化部分面团。酸面团发酵降低面团黏度，将不溶性戊聚糖转为可溶性并形成戊聚糖网络。发酵温度和阶段产量影响酸面团品质：30–40 °C提高酸度、乳酸增加而乙酸和芳香物减少；产量>200时乳酸较高、乙酸/芳香物/二氧化碳较低。乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）多样性包括 Lactobacillus casei、Lactobacillus rossiae、Lactobacillus ponis、Fructilactobacillus sanfranciscensis 和 Leuconostoc；酵母主要有 Candida humilis、Saccharomyces exiguus、Saccharomyces cerevisiae 和 Torulaspora。细菌先产乳酸和乙酸提高酸度，酵母进行乙醇发酵并产乙醇、二氧化碳及醛、酮、醇等芳香物。酸面团面包血糖指数较低，乳酸延缓淀粉消化，乙酸延长胃内停留。酸面团影响流变、感官和面包品质；黑麦中降低pH增加戊聚糖膨胀和持气；小麦中添加酸面团可选，低pH提高蛋白水解酶活性而改变黏弹性。冷藏储存发酵剂是现代手工和工业烘焙常用做法，用于管理周末或较长停工期生产计划，但缺乏系统科学数据阐明长时间冷藏至数天何时不可逆改变发酵剂微生物区系活性、代谢物谱及最终黑麦面包感官品质。因此研究评估4 °C储存至144 h的黑麦酸面团发酵剂理化性质和代谢物谱变化，确定影响成熟酸面团行为、面包技术和感官品质的关键时间阈值。

研究开展与意义。研究人员采用手工烘焙坊提供的酸面团发酵剂和 type 720 黑麦粉，以三阶段法制备发酵剂和成熟酸面团，将发酵剂在4 °C储存48、96、144 h并设未储存对照SS0，制备成熟酸面团MS0、MS48、MS96、MS144及黑麦面包RB0、RB48、RB96、RB144。结论：冷藏至144 h显著改变发酵剂酸度和代谢物积累（尤其乙酸和乙醇），但不影响面包主要物理品质（水分、体积、烘焙损失、得率）；144 h导致滋味可接受性降低。意义：建立可安全冷藏至96 h的操作指南，为优化生产计划、管理延长停工期发酵剂稳定性提供数据支持。

关键技术方法。黑麦粉（type 720）购自M?yn Ciechanowiec Jachimczuk i Stanis?awski Sp. z o.o.，酸面团发酵剂由手工烘焙坊提供。以三阶段法制备发酵剂和成熟酸面团，发酵剂于4 °C储存48、96、144 h，并设SS0；黑麦粉水分及淀粉糊化/黏度用Brabender amylograph评估；测定酸面团pH与总滴定酸度（TTA，总可滴定酸度）；高效液相色谱（HPLC）测定乙酸、乙醇、乳酸和甘油；面包品质采用热/冷称重、SAWY体积、Mohs孔隙度和水分测定；顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）分析挥发性化合物；20名有面包感官评价经验的常规消费者以9点嗜好量表评价；数据经单因素方差分析、Duncan检验和主成分分析（PCA，主成分分析）。

结果。3.1 黑麦粉特性。通过水分和Brabender amylograph测定，黑麦粉水分10.9%，符合≤15%的标准；糊化起始57.5 °C、结束79.5 °C，最大黏度780 AU，高于400–600 AU的适宜范围。研究者指出最终糊化温度>68 °C表明淀粉对酶活性敏感度低，可能导致瓤破碎或开裂；所用黑麦粉酶活性较低，结果可能不能外推至所有黑麦产品。

3.2 发酵剂与成熟酸面团pH和TTA。通过pH和TTA测定，未储存发酵剂SS0 pH 4.31、TTA 8.32；冷藏储存降低pH，SS144最低，TTA在48、96、144 h分别升至11.26、12.74、14.74，最大变化在SS0至SS48。成熟酸面团pH略高于4.3（MS48 4.35、MS96 4.34、MS144 4.39），储存期间发酵剂pH降/TTA升，而成熟酸面团趋势相反，但差异无技术意义。

3.3 发酵产物。通过HPLC测定，冷藏储存增加发酵剂乙醇和乙酸；最低乙醇（6.91 g/kg）和乙酸（2.44 g/kg）在SS0，乙酸最高在96和144 h（3.43和3.54 g/kg），SS96乳酸约为SS0的1.5倍，乳酸和甘油在发酵剂间无显著差异。成熟酸面团中乳酸、乙酸、乙醇和甘油存在显著差异；MS48的乳酸和乙醇较高，MS144较低；SS0和SS48制备的成熟酸面团甘油和乙酸显著高于SS96和SS144制备者，但研究者认为无技术意义。

3.4 面包品质。通过称重、SAWY体积、Mohs孔隙度和水分测定，冷藏储存48、96、144 h的发酵剂所制面包的比容、每100 g面粉体积、瓤水分、得率和烘焙损失未较未储存对照变差；体积336.67–362.0 cm³/100 g面粉，比容2.46–2.67 cm³/1 g面包；孔隙度6（RB144）至8分（RB48），RB144瓤气孔最细密均匀。结论是4 °C储存未负面影响黑麦面包物理品质。

3.5 挥发性化合物。通过HS-SPME-GC-MS，发酵剂中醇和酯为主要挥发性类别，储存期间呈非线性积累：SS48较SS0升高，SS96暂时下降，SS144最高；三阶段刷新为成熟酸面团后醇和酯显著下降，归因于稀释和新鲜底物使代谢转向生长与有机酸合成；醛、酸、酮波动较小。烘焙后醇仍为主要类别，呋喃增加，总醛在RB144升高；烘焙热反应（美拉德反应和脂质氧化）主导呋喃和醛生成。

3.6 感官评价。通过20名有经验消费者9点嗜好量表评价，所有面包各属性得分7.07（RB144质地）至8.27（RB0外观），总体接受度高；外观、皮色、瓤色、质地和香气无显著差异，仅滋味显著不同：RB0最佳（8.07），RB144最低（7.13），RB48（7.73）和RB96（7.67）居中。结论是储存144 h降低滋味可接受性，可能与酸、醛、酮等挥发性物质最高有关。

3.7 PCA与实践意义。通过PCA，发酵剂和成熟酸面团前两个主成分解释89.98%方差（PC1 65.43%、PC2 24.55%），PC1反映发酵进程，pH与有机酸、乙醇和TTA负相关；长储SS48–SS144积累乳酸、乙酸、乙醇和甘油，刷新使样品沿PC1回移并平衡酸度，MS144因醇、酮、醛较高在PC2分离。面包PCA解释84.82%方差（PC1 63.74%、PC2 21.08%），RB0和RB48位于PC1负侧，与较高外观、滋味、香气、瓤色和孔隙度感官得分相关；RB144位于PC1正侧，酯、呋喃、醛和挥发性酸高但感官评分低；RB96与较大体积、较深皮色和特定醇相关。研究者据此提出48–96 h储存平衡面包体积、得率和消费者感官接受性最佳，144 h使面包香气强烈但传统质构和滋味受损；96 h为维持最佳感官品质的关键操作阈值。

讨论总结与结论翻译。讨论指出，冷藏储存发酵剂常见于现代烘焙以应对周末或停工期，但此前缺乏至144 h的系统多因素老化数据；本研究显示面包物理特性具有显著韧性，瓤水分、比容、烘焙损失和得率即使使用储存144 h发酵剂也未受影响，说明黑麦面团结构基质对发酵剂活性变化有较高缓冲能力；关键转折点在感官，超过96 h尤其144 h因冷胁迫发酵剂中代谢物（如乙酸和乙醇）积累而降低滋味可接受性。结论翻译：总之，本研究表明，黑麦酸面团发酵剂在4 °C冷藏储存长达144 h会显著改变发酵剂酸度和代谢物积累（尤其是乙酸和乙醇），但不会对所得黑麦面包的主要物理品质参数（水分、体积、烘焙损失和得率）产生不利影响。然而，延长冷藏储存引入明显的感官阈值：储存144 h的发酵剂导致面包因代谢物过度积累而滋味可接受性降低。从工业和手工生产角度看，这些发现建立了清晰且有数据支持的操作指南：黑麦酸面团发酵剂可在冷藏条件下安全保存长达96 h，而不损害技术性能或感官品质。本研究为优化烘焙生产计划和在延长停工期管理发酵剂稳定性提供了有价值的实用基准。