发酵是粮食深加工最重要的一种方法，该实验前期研究发现荞麦经过发酵后，其黄酮含量明显高于发酵前的荞麦面团。也有研究报道红曲霉荞麦固态发酵产物能显著降低实验性高脂血症小鼠的血脂含量，这与发酵前后产物种类转变及含量变化关系很大。相关报道利用附着在荞麦苗表面的微生物对荞麦苗汁进行自然发酵，发现醇提物对清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基有较好效果。可见发酵可以改变荞麦不同组分含量。据研究报道，荞麦和小麦中复杂的淀粉、蛋白质、脂肪和糖在微生物的作用下，分解成简单的有机酸类、氨基酸类、核酸类以及具有挥发性的物质。食品的风味包括气味和滋味，决定着人们对食品的感知和选择，同时也是食品腐败或者变质的警告信号。
吉林医药学院公共卫生学院的王丹、张岚、王佳鑫等人主要采用酵母菌和乳酸菌分别发酵荞麦面团和小麦面团，采用顶空固相微萃取（HS-SPME）结合GC-MS法分析荞麦面团在不同发酵剂作用下发酵过程中挥发性活性成分变化，并对比分析荞麦和小麦在发酵过程中香味物质的种类及其含量变化差异，对荞麦保健作用以及加工应用等方面提供理论基础。
1、荞麦发酵前后香气成分种类及含量的变化
未发酵荞麦面团经过GC-MS检出38种香气成分，包括烃类22种、酯类9种、醇类4种、酮类1种、酸类2种。在发酵过程中香气种类不断发生变化，未发酵面团与酵母发酵过程产生共同的香气成分有2,6-二甲基辛二烯、十四烷、十七烷、衣兰烯、β-波旁烯、（＋）-香橙烯、罗汉柏烯、E-β-金合欢烯、花侧柏烯、α-二去氢菖蒲烯、γ-杜松烯、4-萜烯醇、反-橙花叔醇、左旋乙酸冰片酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、十六碳烯酸乙酯，共17种。由表2可知，未发酵面团与乳酸菌发酵过程中产生共同的香气成分有衣兰烯、十四烷、罗汉柏烯、E-β-金合欢、反-α-香柑油烯、花侧柏烯、α-二去氢菖蒲烯、2-十一酮，共8种。其中花侧柏烯属于萜烯类物质，具有花香、木香特征。
荞麦经过乳酸菌发酵会产生乙偶姻，具有令人愉快的奶香气，广泛应用于食品行业，在苹果酸-乳酸发酵过程中乳酸菌可将柠檬酸分解成丙酮酸，其代谢中间产物还能产生乙偶姻等风味化合物。棕榈酸在未发酵荞麦面团中相对含量为0.40%，经过酵母发酵1h后，棕榈酸相对含量减少为0.09%，随着发酵时间延长，此成分未检出。而荞麦面团经过乳酸菌发酵后也未检出棕榈酸。
荞麦未发酵面团和乳酸菌发酵荞麦面团均未检出醛类物质，经过酵母发酵48h后会产生2-苯基巴豆醛，其呈霉香、花香、蜜甜香、可可、红茶的香气，也是发酵甜面酱中主要的醛类香气成分。同类研究报道中、短链的酯类物质对香气的影响较大，能够赋予苦荞特殊的酯香，醛类具有脂肪香味。
2、小麦发酵后芳香物质种类及含量变化
小麦面团经过乳酸菌发酵后产生共有的成分有衣兰烯、花柏烯及（＋）-花侧柏烯。3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇甲酸酯和邻苯二甲酸二异丁酯是小麦面团未发酵产生的特有香味成分。7,11-二甲基-3-亚甲-1,6,10-十二碳三烯、（1S-内型）-7,7-三甲基二环[2.2.1]庚烷-2-醇乙酸酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、癸醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、金合欢基乙醛、2-甲氧基-4-甲基-1-（1-甲基乙基）苯是发酵后产生的香气成分。
结论
用酵母菌和乳酸菌分别发酵荞麦面团和小麦面团，采用HS-SPME结合GC-MS法分析面团中挥发性活性成分变化，采用相对指数法和质谱检索对面团中挥发性成分进行定性分析。研究中对比分析了不同菌种分别发酵荞麦和小麦面团中香气成分差异，并分析荞麦和小麦面团香气成分差异以及在发酵过程中香气成分转化。
对比不同菌种发酵荞麦发现，荞麦在酵母发酵过程中共产生80种香气成分，在乳酸菌发酵过程中共产生63种香气成分，产生香气成分种类和个数具有明显差异。未发酵面团与酵母发酵荞麦过程中产生了17种共同成分，与乳酸菌发酵荞麦过程中产生8种共同成分。荞麦在发酵过程中香气种类增加，且成分发生转化。烃类和酯类是荞麦面团发酵过程中主要香气成分，烃类主要有单萜烯和倍半萜烯类。
对比不同菌种发酵小麦发现，小麦面团经过酵母和乳酸菌发酵后分别产生42种和17种香气成分。未发酵小麦面团与酵母和乳酸菌发酵小麦过程中分别产生4、3种共有成分。小麦经过酵母发酵后共产生19种酯类，是小麦经酵母发酵后主要香气成分，与未发酵小麦相比酯类物质种类增多。
酵母发酵荞麦与酵母发酵小麦有18种共有成分，乳酸菌发酵荞麦与乳酸菌发酵小麦有9种共有成分，对比分析荞麦和小麦面团经过酵母长时间发酵都会产生大量的酯类，且荞麦面团在发酵前后产生的香气成分总数远高于小麦面团，呈现更多特征香味物质。
荞麦经过发酵得到的部分烯萜类和酯类具有一定功能活性，比如β-榄香烯、亚油酸乙酯、富马酸二甲酯等，对人体具有抗肿瘤、降血脂、预防动脉硬化等作用。从挥发性组分角度进一步证明荞麦具有较高功能活性及营养价值。进一步证明以荞麦为主食可以缓解人们膳食不平衡而带来的慢性疾病现状，为荞麦主食化应用提供理论依据。
本文《HS-SPME-GC-MS法分析发酵过程中荞麦和小麦面团香气成分变化》来自于《食品科学》年39卷20期-页，作者：王丹，张岚，王佳鑫，刘俊梅，朴春红，刘敏，冯小雨，葛红娟，任鹏宇，宋春梅，王长文。DOI:10./spkx--20031。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
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修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
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