抗冻酵母及保护剂的筛选及在冷冻面团中的应用研究

摘要：冷冻面团，尽管可以让面团的保鲜时间更长，但是其中的酵母却可能因为低温而导致活力丧失，失去发酵的功能，从而影响面团的发酵质量，冷冻面团一般体积小。口感差，结构粗糙，因此不利于生产活动。目前，针对冷冻面团所存在的这种问题，经过深入研究后，发现了一种抗冻酵母，通过添加合适的保护剂，冷冻面团馒头的质量有了较为明显的提高，从而扩大的冷冻面团的适用范围。

关键词：冷冻面团抗冻酵母抗冻剂应用研究

中图分类号：TS213.2 文献标识码：A 文章编号：1674—0432（2012）—08—0220—1

项目来源：黑龙江教育厅科技项目《抗冻酵母及保护剂的筛选及在冷冻面团中的应用》

1 抗冻酵母及保护剂的筛选及在冷冻面团中的应用国内外研究现状

如果增强酵母菌的抗冻性，一直是食品科研人员关注的焦点。目前，研究主要集中在两点：一点是开发多种耐冷冻酵母。例如日本制粉公司以及日本旭化工业公司所研发的F—26耐冻酵母，该酵母只有在—20℃的情况下，才可能停止活动，同时对于酒精有很好的耐受性。同时对于普通酵母的研究也在不断深入。例如鲜酵母、活性干酵母、以及发干酵母的活性问题。

1.1 抗冻酵母研究

1.1.1 培育抗冻酵母

（1）调整培养条件选育抗冻酵母

培养酵母所使用的介质对于酵母的质量及其抗冻性有很大的影响。根据Piasecka—Jozwaik的研究，如果在高重力蜜糖中培养酵母，所获得的酵母其体内的海藻糖数量是普通酵母的3～5倍，因此其抗冻性，也是一般酵母要好很多。冷冻面团在生产过程中，可以存在多次冷冻—解冻程序，这种酵母的高抗冻性，正好适应了这种生产的需求。

（2）生物技术培育抗冻酵母

日本钟渊株式会社所研发的KKK47酵母是采用生物技术培育而成的，培育之处，研究人员选用两倍体初始酵母菌株，在培养基内产生孢子后杂交育种。这种酵母菌在低温下也有超强的发酵能力。因此在高糖、高渗透压的面团内仍旧能够有效地抗冻，即便是在低温环境下，也能够继续发酵。

（3）紫外诱变培育抗冻酵母

紫外线是一种常见的诱变剂。其一直被广泛地应用于诱变培育实验之中，诱变育种过程中的主要问题是酵母菌的二倍体细胞通常都具有很强的稳定性，不易发生基因突变，因此往往要选择单倍体细胞或是子囊孢子进行实验。

1.1.2 酵母细胞耐冷冻机制研究

（1）海藻糖对面包酵母耐冷冻性的影响

海藻糖是面包酵母在应激过程中主要产生的代谢物，同时也是酵母菌的主要能量来源，因此海藻糖含量越高的酵母菌，其抗冻，抗脱水，抗高渗透，抗高温，抗辐射等能力应该是越强的。但是，部分研究者认为（Hino），海藻糖并不是酵母菌抗冻的关键。不过也有学者提出（Diniz—Mendes），外源海藻糖能明显提高酵母在低温环境下的生存率Shima报道，4%～5%的胞内海藻糖就足可以保护酵母免受冷冻伤害。

（2）胞内甘油对面包酵母耐冻性的影响

Izawa等构建甘油脱氢酶敲除突变株，发现甘油脱氢酶（GDH）功能的破坏有利于胞内甘油的积累，且细胞耐冻性能的增强，从而增加了此突变株在冷冻面团中的发酵力。胞内甘油的积累对面包品质包括风味、颜色和质地都无影响。但是，酵母甘油在胞内的积累需要碱性环境和亚硫酸钠的诱导，在面团的酸性环境下无法积累甘油。

1.1.3 面包酵母耐冷冻能力的评价研究

许春英等在抗冻性面包酵母选育及其在冷冻面团中应用上，进行了研究，结果表明总结，并采用耐酒精度实验，筛选出了抗冻性而包酵母S.cerevisiae X—003，其冷冻3周后的存活率大于80%，冷冻而团应用实验表明：该酵母抗冻性良好。

匡金宝等，通过比较4株鲜酵母菌株在—20℃下的抗冻性以及酵母用量分别为3.2%、1.0%、0.75%和0.5%下的无糖活力。结果发现，FX—2和FX—8属于低糖鲜酵母菌株，NHS01和NHS02为高糖酵母菌株。高糖鲜酵母在—20℃下的抗冻性要好于低糖鲜酵母。

2 保护剂筛选国内外研究现状

对于海藻糖，谷胱甘肽（GSH）与大豆蛋白做为保护剂提高酵母耐冻性研究方面，国内外专家做了大量工作，取得一定进展。

周洁等对海藻糖进行研究，表明添加海藻糖与发酵力无关，但对于改善酵母的抗冻能力具有明显的效果。同时研究发现，酵母细胞内的海藻糖含量与酵母抗冻能力之间的确存在着正相关的关系。根据Dsc检测表明，增加海藻糖可以提高酵母的玻化温度，从而避免在低温冷冻的过程中出现玻璃化的状态，减少低温对酵母菌的破坏。研究进一步发现，海藻糖的这种抗玻化能力，要比其他糖类，例如蔗糖，或是麦芽糖等更为明显，由此可见，大分子糖类比小分子糖类具有更好的抗冻性。经过电子显微镜的进一步观察，添加过海藻糖的酵母，在经过常规冷冻与解冻处理后，其细胞结构保持良好，生物活性较为稳定。由此可见，海藻糖的确有利于增强酵母菌的抗冻能力。

3 结论

通过紫外诱变法及改变培养条件采用高密度糖蜜培养对抗冻菌株进行筛选。将海藻糖，谷胱甘肽（GSH）与大豆蛋白四种保护剂添加到抗冻酵母菌株中，通过对抗冻性、耐热性、产气能力的研究，筛选出保护效果最好的保护剂，并确定保护剂的最佳浓度。将筛选所得抗冻性酵母应用到冷冻面团中，进行面食的质量评价，将会取得很好的技术效果，促进本技术的实用性转变。

参考文献

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作者简介：张玲（1981—），女，硕士，黑龙江生物科技职业学院讲师，从事食品技术开发及应用工作。