对来自不同地区的商业中式蒸面包的质地和风味进行区分与表征：采用多元统计模型进行综合分析

《Food Research International》：Discrimination and characterization of the texture and flavor in commercial Chinese steamed breads collected from different regions: An integrated analysis using multivariate statistical models

中国十二省区蒸面包理化特性及风味差异研究，揭示北方产品色泽深、体积大、质地硬且醇类占比达30.71%-49.14%，南方则相反。通过OAV、OPLS-DA和随机森林模型共鉴定14种关键香气成分，建立科学基准支撑标准化与品质控制。

　　

王爱霞|尼玛·穆罕默迪|童立涛|阿玛莉亚·G.M. 斯坎内尔

中国农业科学院食品科学技术研究所/西部农业研究中心/农业部农产品加工重点实验室，北京 100193，中国

摘要

中国蒸面包是中国重要的主食，具有独特的地域特征。为了阐明中国蒸面包地域多样性的关键化学和质地决定因素，并支持标准化、质量控制和产品开发，本研究分析了12种地域性蒸面包的物理和化学性质。测量了比容、颜色、质地参数和挥发性化合物。通过气味活性值分析（OAV）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）和随机森林模型，全面识别了差异性和关键香气化合物。北方蒸面包的颜色更深、体积更大、质地更紧实、口感更有嚼劲，其中醇类化合物的比例最高（30.71–49.14%），其次是醛类、酯类和酮类。在12个样本中，OAV、OPLS-DA和随机森林的结果一致识别出14种关键香气化合物。这些结果通过定义特定地区的化学和质地特征，为中国蒸面包建立了科学基准，从而为工业生产中的质量控制和产品配方优化提供了实用参考标准。

引言

蒸面包是中国最重要的传统主食之一，每天有超过60%的中国人和亚洲人食用，在中国饮食文化中占据重要地位（Jiang等人，2025年）。它在中国小麦食品市场中占据很大份额，年产量估计超过2500万吨，到2025年价值将达到2.034亿美元（Sneha，2025年）。与烤面包相比，蒸面包的加工和产品特性有所不同，主要由小麦粉、水和酵母制成。面团经过混合、揉捏、发酵、分割和蒸制，形成柔软有弹性的质地和独特的香气（Wan等人，2025a）。尽管全国范围内蒸面包的配方相对标准化，但由于地区饮食偏好和文化习俗的差异，产品质量存在显著差异，这主要是由于小麦粉成分的不同（Tang等人，2021年）；发酵剂类型的不同，例如传统酸面团与商业酵母（Jiang、Lin等人，2024年）；发酵条件；以及蒸制工艺的不同（Xi、Zhao、Xu、Jin、Wu、Jin和Xu，2021年）。

质地是影响食用质量和消费者满意度的关键品质属性（Bodor等人，2025年）。由于传统配方和工业配方的差异，中国不同地区的商业蒸面包在质地方面存在很大差异。风味是另一个关键属性，对消费者接受度同样重要，它由发酵、蒸制和原料转化过程中产生的挥发性有机化合物的复杂组合决定，如淀粉和蛋白质的微生物代谢活动、热诱导反应以及香气前体的转化（Wang等人，2026年）。近年来，针对水果、海鲜和葡萄酒等不同食品类别的区域性风味特征研究受到了关注（Moradinezhad等人，2025年；Tian等人，2025年）。关于面包风味的研究广泛探讨了白面包、全麦面包和糙米面包的挥发性成分（Bodor等人，2025年），以及不同发酵剂（包括来自不同地区的酸面团和商业酵母）的影响（Wei等人，2023年）。对于蒸面包，虽然已有研究探讨了发酵剂和发酵参数对挥发性化合物形成的影响，但大多数研究仅限于单一地区样本或特定生产条件，尚未进行全国范围的比较评估。

本研究通过系统分析来自中国七个蒸面包主食省份的12种商业蒸面包的质地和风味特征，旨在建立中国蒸面包的代表性基准，通过描述其典型的物理、质地和风味属性以及质量目标，为创新蒸面包产品的开发提供支持，从而推动行业的标准化、质量控制和定制化产品开发。因此，采用了综合性的方法，结合了质地分析、孔结构成像、比色评估以及使用顶空固相微萃取气相色谱-质谱（HS-SPME-GC–MS）和顶空气相色谱-离子迁移谱（HS-GC-IMS）的双平台挥发性化合物分析。通过多元统计技术（包括主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）和随机森林（RF）模型，识别出与地区差异相关的关键判别变量。这些发现为中国蒸面包的地域异质性提供了新的见解，并为在不同制造条件下生产的传统主食的比较分析建立了可靠的方法框架。

样本收集

样本收集

从中国七个省份的当地超市收集了12家工厂生产的蒸面包，选择每个地区最畅销的商业产品以确保代表性。这些省份从南到北依次为：山东（SD1、SD2，兴硕食品有限公司；农家汇食品厂）、山西（SX1、SX2，日之叶香食品厂；金南兴食品厂）、河北（HB1、HB2，同福有限公司；中国特色食品厂）。

中国蒸面包的形态和大小

从中国七个蒸面包主食省份选择了12种商业蒸面包。这些面包的形状和大小存在很大差异，这是影响消费者偏好的重要因素。如图S1所示，HB2呈长圆柱形，而HN1、SV1、FJ和GZ呈矩形，其余蒸面包则更圆润。蒸面包的大小也因其产地而异。

通过正交偏最小二乘判别分析进行挥发性化合物的相似性分析

正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）是一种可靠的可视化数据模型，可将数据降维以更直观地展示样本间的差异和相似性（Kang等人，2022年）。拟合优度（R²）和预测能力（Q²）这两个评估模型性能的指标均大于0.5，表明该模型可用于分析；随着这两个指标趋近于1，模型的可靠性更高（Jiang等人，

结论

本研究首次全面调查了中国七个蒸面包主食省份的12种蒸面包，揭示了它们在物理化学特性和香气特征上的差异和相似性。SX1的体积最大，FJ的体积最小；SV1的比容最高（2.90），质地柔软且蓬松，而HN1的比容最低（1.11），面包芯更紧实。总体而言，中国北方的蒸面包往往

CRediT作者贡献声明

王爱霞：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，数据可视化，方法论设计，调查实施，数据分析，概念构建。尼玛·穆罕默迪：撰写 – 审稿与编辑，验证，方法论设计，数据管理。童立涛：项目监督，项目管理。阿玛莉亚·G.M. 斯坎内尔：撰写 – 审稿与编辑，数据可视化，项目监督，资金筹集。

资助

本研究得到了新疆维吾尔自治区天山人才培训计划项目（2022TSYCCX0063）的财政支持。

未引用的参考文献

Aisala, Sola, Hopia, Linderborg and Sandell, 2019

Cao等人，2020a

Cao等人，2020b

Cera等人，2024

Chen和Zhu，2025

Ebling, Thys和Klein，2022

Fan等人，2018

Jha, Chevallier, Cheio, Rawson和Le-Bail，2017

Jiang等人，2024

Li等人，2024

Luca等人，2021

Mildner-Szkudlarz, Ró?ańska, Piechowska, Wa?kiewicz和Zawirska-Wojtasiak，2019

Pham, Tello和Peterson，2025

Research and S. M. Cognitive Market，2025

Shi, Chen和Nielsen，2025

Wan等人，2025b

Wang等人，2021

Yue等人，2023

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

我们感谢Alexander Douglass对本研究中使用的数据集进行了细致全面的审核和修正，对模型选择的适用性进行了批判性评估，并对语法和拼写进行了仔细编辑。他的贡献显著提高了手稿的严谨性、清晰度和完整性。同时，我们也感谢中国留学基金委创新人才国际合作培训项目提供的财政支持。