抗冻酵母的筛选及发酵特性研究

采用模拟面团预发酵法筛选出应用于冷冻面团的菌株,研究菌株胞内化合物含量与其抗冷冻能力、相对发酵力的相关性,并且根据菌株菌落形态和26SrDNA序列分析法鉴定抗冻性能或发酵性能优良的菌株。结果表明,4个样品中筛选了7株酵母菌,存活率为9%~86%,相对发酵力为9%~67%,其中菌株Y-3的存活率较高,达到86%,菌株H-1的相对发酵力最高,达到67%。相关性分析结果表明,细胞存活率与海藻糖含量、甘油、脯氨酸含量呈正相关,与精氨酸、天冬氨酸、谷氨酸及相对发酵力呈负相关;相对发酵力与天冬氨酸、谷氨酸含量呈显著正相关,与海藻糖、甘油、脯氨酸、精氨酸呈负相关。菌株鉴定结果表明,菌株Y-3为汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii),菌株H-1为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。综合抗冷冻性能、发酵力和食用安全性,后续研究拟将菌株Y-3和H-1进行混合发酵,最终应用于冷冻面团的制作。     

食品添加剂对冷冻面团面包品质的影响

采用快速发酵法制作冷冻面团面包,研究了酵母、海藻糖、抗冻改良剂(F-99)和硬脂酰乳酸钠(SSL)等添加剂对冷冻面团面包质构和感官品质的影响,通过单因素和正交试验,优化确定了不同添加剂的最佳添加量。结果表明:添加适量的酵母、海藻糖、F-99和SSL等添加剂能提高面包弹性、降低硬度等,4种添加剂添加量对冷冻面团面包品质影响顺序为:海藻糖SSL酵母F-99。最佳添加剂配方为:酵母1.8%,海藻糖5%,F-99 6%,SSL 0.4%,制作的冷冻面团面包水分含量42%、比容5.1m L/g、酸度4.4o T、硬度3.13N、弹性11.93mm、胶黏性2.5N、咀嚼性29.88m J,面包质量符合国家规定标准,硬度、弹性等指标明显优于对照制品。     

响应面法优化混合发酵制作冷冻面团馒头的复合食品添加剂配方

将酵母与酵子按4∶5的质量比混合,研究木聚糖酶、聚丙烯酸钠、双乙酰酒石酸单双甘油酯（diacetyltartaric acid ester of mono(di)glycerides,DATEM）、海藻糖4 种食品添加剂添加量对混合发酵剂制作冷冻面团馒头品质的影响。利用响应面分析法对4 种食品添加剂的配方进行优化。在单因素试验的基础上,进行Box-Behnken试验设计,得到了4 种添加剂对冷冻面团馒头感官总分影响的数学模型和最佳添加量。结果表明,4 种食品添加剂添加量对冷冻面团馒头品质影响顺序为：木聚糖酶＞聚丙烯酸钠＞DATEM＞海藻糖。冷冻面团馒头复合食品添加剂的最佳配方为：DATEM添加量0.15%、聚丙烯酸钠添加量0.05%、木聚糖酶添加量25.73 mg/kg、海藻糖添加量3.65%。在此条件下预期的酵子冷冻面团馒头的感官总分是84.646,实际得分为84±0.74。复合食品添加剂能够改善相同较高扫描频率条件下面团的流变学特性,增大其弹性模量（G’）和黏性模量（G”）。复合食品添加剂能够抑制冰晶的重结晶,减弱冰晶对混合发酵剂和面筋网络结构的破坏,从而提高了面团的加工品质和成品的质量。     

低糖面团用耐冷冻酵母的筛选及其性质

从自然界中分离、筛选出100多株酵母,通过对其海藻糖含量、耐冷冻存活率、面团发酵活力以及-22℃冷冻后发酵力变化的测定,确定一株适用于冷冻面团制作的耐冷冻酵母--W122.该菌株在-22℃冻藏6周后存活率达到80%以上,发酵力为冷冻前的78%.在不同含糖量(0%～20%)的面团中发酵力变化不大,均能达到较高的发酵产气量,在含糖量为5%时产气量最高,并可用于无糖面团的制作.因此,该酵母在冷冻面团加工中具有很大的应用前景.     

响应面法优化酵母冷冻面团馒头生产工艺

为了确定酵母冷冻面团馒头的最佳生产工艺,选取酵母添加量、加水量、发酵温度、发酵时间进行试验。在单因素的基础上,进行Box-Behnken中心组合研究,建立了对酵母冷冻面团馒头感官总分影响的数学模型,确定了酵母冷冻面团馒头的最佳生产工艺。结果表明,各因素对酵母冷冻面团馒头感官总分的影响顺序为:发酵温度酵母添加量发酵时间加水量。最佳工艺条件为:酵母添加量1.2 g、加水量51.2 m L、发酵温度35.7℃、发酵时间43.7 min,在此条件下预期的酵母冷冻面团馒头感官总分是76.8分,实际感官评价得分为76分。     

预醒发酵子冷冻面团馒头发酵工艺的优化研究

为了确定酵子冷冻面团馒头最佳发酵工艺,首先研究了预醒发时间对冷冻面团馒头品质的影响,在单因素试验的基础上,选取酵子添加量、加水量、发酵温度、发酵时间进行了4因素3水平的正交试验,确定了酵子冷冻面团馒头的最佳发酵工艺。结果表明:预醒发时间60 min时,冷冻面团的外观较好,成品馒头的感官总分最高;各因素对馒头感官品质的影响顺序为:发酵时间>加水量>发酵温度>酵子添加量,酵子冷冻面团馒头的最佳发酵工艺为:酵子添加量8 g、加水量50 m L、发酵温度35℃、发酵时间135 min。对照试验中,酵子冷冻面团馒头感官总分比酵母冷冻面团馒头高,酵子冷冻面团馒头与新鲜馒头相比,新鲜馒头感官总分较高。     

酶制剂在现烤面包生产中的应用研究

对两种酶制剂(α-淀粉酶、木聚糖酶)在冷冻1 d和3 d面团中的应用进行了研究。结果表明,随着冻藏时间的延长,面团的发酵力、酵母存活率、面包比容、面包柔软性均呈下降趋势;与对照相比,α-淀粉酶、木聚糖酶对面团的发酵特性和面包品质改善作用明显;冷冻1 d时,α-淀粉酶添加量为0.4 g/kg或木聚糖酶为0.8 g/kg时面团的酵母存活率、面包比容、面包柔软性最佳,α-淀粉酶添加量为0.6 g/kg或木聚糖酶添加量为0.4 g/kg时发酵力最佳;冷冻3 d时,α-淀粉酶添加量为0.6 g/kg时面团的酵母存活率、面包比容、面包柔软性最佳,α-淀粉酶添加量为0.8 g/kg时酵母发酵力最佳,木聚糖酶添加量为1.2 g/kg时面包柔软性最佳,添加量为0.8 g/kg时酵母存活率、面包比容、酵母发酵力最佳。     

谷氨酰胺转氨酶对冷冻面团和面包品质的影响

对谷氨酰胺转氨酶在冷冻1 d、3 d面团中的应用进行了研究。结果如下:与对照相比,谷氨酰胺转氨酶对面团的发酵特性和面包品质改善作用明显;随着冻藏时间的延长,面团的发酵力、酵母存活率、面包比容、面包柔软度均呈下降趋势;冷冻1 d时,谷氨酰胺转氨酶添加量为0.8 g/kg时酵母存活率最大、酵母发酵力最强、面包比容和柔软度最好;冷冻3 d,对酵母存活率和面包比容的影响,最佳添加量为0.8 g/kg,对酵母发酵力的影响,最佳添加量为1.6 g/kg,对面包柔软度的影响为1.2 g/kg。     

响应面法优化酵子冷冻面团馒头生产工艺研究

利用响应面分析法对酵子冷冻面团馒头生产工艺进行了优化。在单因素试验的基础上,选取酵子添加量、加水量、发酵温度、发酵时间进行了四因素三水平的Box-Behnken中心组合研究,并运用Design Expert 8.0.5软件对试验数据进行分析。建立了4个主要因素对馒头感官总分影响的数学模型,并通过响应面分析法对生产工艺进行了优化,确定了酵子冷冻面团馒头的最佳生产工艺。试验结果表明,各因素对馒头感官品质的影响顺序为:发酵温度酵子添加量发酵时间加水量。所得最佳工艺参数为:酵子添加量8.33 g、加水量49.99 m L、发酵温度35.86℃、发酵时间123.36 min,在此条件下预期的酵子冷冻面团馒头的感官总分是80.02分,实际得分为81分。对照试验中,酵子冷冻面团馒头的感官总分显著高于酵母冷冻面团馒头,但显著低于新鲜酵子馒头的感官总分(P0.05)。     

南方馒头冷冻面团生产技术研究

该试验开展了南方馒头冷冻面团生产技术的研究,重点探讨了加糖量、酵母添加量、发酵温度和发酵时间等因素对冷冻面团生产的南方馒头的感官评分、硬度、比容等品质指标的影响,并采取响应面法建立了上述工艺参数对冷冻面团生产的南方馒头品质影响的数学模型。结果表明,南方馒头冷冻面团生产的最佳发酵工艺为：发酵温度35 ℃,加糖量8.2%,酵母添加量1.0%,发酵时间41 min。在此最佳条件下,冷冻面团生产的南方馒头感官评分达79.7分,硬度805.26 g,比容2.98 mL/g。     

响应面法优化甲硫氨酸γ-裂解酶发酵培养基

目的:为获得低成本高酶活的工业化培养基,对甲硫氨酸γ-裂解酶(MGL)发酵生产培养基进行优化。方法:通过碳、氮源的筛选确定对酶活具有明显影响的因子,通过Plackett-Burman设计确定主要影响因子:甘油、安琪酵母粉、智龙酵母粉;采用最陡爬坡实验及Box-Behnken响应面设计确定了三个主要影响因子的最适条件,当甘油浓度为1.40%,安琪酵母粉为0.80%,智龙酵母粉为0.96%时,甲硫氨酸裂解酶酶活达到最高值为11.30 U/mL。结果:经过发酵验证,MGL酶活为(11.06±0.15) U/mL,较LB培养基1.65 U/mL提高了5.69倍,显示出了良好的优化效果。结论:经优化后最终培养基组成为:甘油1.40%、安琪酵母粉0.80%、智龙酵母粉0.96%、乳糖1.20%、安琪蛋白胨1.80%、NaCl 0.90%、K₂HPO₄ 1.80%、MgSO₄ 0.20%。     

保加利亚乳杆菌冷冻干燥保护剂的筛选

采用响应面分析法筛选并优化了保加利亚乳杆菌冻干保护剂,研究发现在众多物质中脱脂乳、海藻糖、菊粉、麦芽糊精对菌种保护作用突出,以冻干后细胞存活率为响应值,当脱脂乳5.94%,海藻糖7.75%,菊粉8.39%,麦芽糊精9.04%作为混合保护剂使用时,细胞存活率达到90.46%。使用液氮进行预处理并且保护剂的体积为菌体两倍时可以使菌体存活率达到91.93%.     

Simultaneous accumulation of proline and trehalose in industrial baker's yeast enhances fermentation ability in frozen dough

Freeze tolerance is a necessary characteristic for industrial baker's yeast because frozen-dough baking is one of the key technologies for supplying oven-fresh bakery products to consumers. Both proline and trehalose are known to function as cryoprotectants in yeast cells. In order to enhance the freeze tolerance of yeast cells, we constructed a self-cloning diploid baker's yeast strain with simultaneous accumulation of proline, by expressing the PRO1-I150T allele, encoding the proline-feedback inhibition-less sensitive γ-glutamyl kinase, and trehalose, by disrupting the NTH1 gene, encoding neutral trehalase. The resultant strain retained higher tolerance to oxidative and freezing stresses than did the single proline- or trehalose-accumulating strain. Interestingly, our results suggest that proline and trehalose protect yeast cells from short-term and long-term freezing, respectively. Simultaneous accumulation of proline and trehalose in industrial baker's yeast also enhanced the fermentation ability in the frozen dough compared with the single accumulation of proline or trehalose. These results indicate that baker's yeast that accumulates both proline and trehalose is applicable for frozen-dough baking.     

产海藻糖合酶菌株的筛选及发酵条件的优化

从土壤中分离筛选得到一株能合成海藻糖的菌株,经生物转化途径验证,该菌株含有特异性地将麦芽糖转化为海藻糖的海藻糖合酶,以海藻糖转化率为评价指标,对其进行摇瓶发酵条件的优化。结果表明,其发酵最适条件为：碳源为2%麦芽糖,氮源为0.5%酵母粉和1%蛋白胨,发酵初始pH值为7.0,接种量4%,发酵温度35 ℃,发酵时间48 h,在此优化条件下,海藻糖的转化率为50%。     

泡菜乳酸菌冻干保护剂的研究

为了提高泡菜用直投式乳酸菌发酵剂的生物活性,考察了11种保护剂对乳酸菌真空冷冻干燥的保护效果,选择其中效果较好的四种保护剂进行正交试验,结果表明,以10%脱脂乳、5%海藻糖、7%谷氨酸钠、3%山梨醇和3%VC作为复合保护剂,乳酸菌的冻干存活率较高,可达89.5%。将活菌体悬浮于不同pH值的保护剂中进行冻干,结果显示,介质pH值对冻干存活率有影响,当pH值为6.8时,存活率可达到90.5%。     

浩乳德用直投式发酵剂保护剂配方优化及应用

以植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）686为试验菌株,以甘油、山梨醇、脱脂乳、葡萄糖、菊粉、海藻糖、谷氨酸钠和谷胱甘肽为保护剂,以冻干存活率为评价指标,通过单因素试验及响应面试验优化发酵剂保护剂配方,用直投式（DVS）发酵剂制作浩乳德（奶豆腐）,并对其品质进行评价。结果表明,菌株686最佳保护剂配方为脱脂乳添加量12.5 g/100 mL、海藻糖添加量6.0 g/100 mL及谷氨酸钠添加量12.5 g/100 mL。在此优化配方条件下,菌株冻干存活率为81.59%。扫描电镜（SEM）观察结果表明,添加最优冻干保护剂的乳酸菌686完整无破碎,用其制作浩乳德的理化指标、鲜味及丰富度均有极大改善。     

面包酵母冻干粉保护剂筛选及其生物活性分析

目的:优化真空冷冻干燥过程中保护剂配方,得到发酵性能较好的面包酵母3G-28冻干粉。方法:在对脱脂奶粉、蔗糖、吐温?80、阿拉伯胶、β-环状糊精、甘油单因素实验基础上,采用响应面实验对复合冻干保护剂的配方进行了优化,并对酵母冻干粉的发酵力、海藻糖含量、蔗糖酶活力以及发酵液中的风味物质进行了研究。结果:各因素对面包酵母冻干粉活菌数量影响顺序为:甘油浓度 > 蔗糖浓度 > 脱脂奶粉浓度 > β-环状糊精浓度;最佳复合冻干保护剂的配方为:甘油4.7%,脱脂奶粉20%,β-环状糊精15%,蔗糖5%;面包酵母冻干粉活菌数量为36.89×109 个/mL。面包酵母3G-28冻干粉的发酵能力为214 mg/h/g干酵母,海藻糖含量为44.22 mg/g干酵母,蔗糖酶活力20.27 U/g干酵母,与市售酵母菌冻干粉和初始菌株酵母冻干粉相比表现出较高的生物活性。在风味物质方面,面包酵母3G-28冻干粉与其它两者相比醇类的含量最高,表现出了良好的实用性。结论:本文探讨了面包酵母3G-28冻干粉的最佳冻干保护剂配方,得到了生物活性较优的面包酵母冻干粉,在改善面包产品品质及微生物工业化应用中具有很好的前景。     

海藻糖和透明质酸对长双歧杆菌的保护作用

根据长双歧杆菌存活率、产酸力、形态、生长曲线和β-D-半乳糖苷酶泄漏率,研究了海藻糖、乳糖、蔗糖、透明质酸、海藻糖和透明质酸组合物以及脱脂乳粉对长双歧杆菌的保护作用。在长双歧杆菌冷冻干燥和高温贮存过程中,各种保护剂均显示了不同程度的保护作用,其中海藻糖和透明质酸组合物的作用最佳。     

东北酸菜发酵酵母菌冻干保护剂的优化研究

利用响应面分析法优化东北酸菜发酵异常汉逊酵母菌（Hansenula anormala）的冷冻干燥保护剂配方。以异常汉逊酵母菌体存活率为评价指标,通过Plackett-Burman设计法筛选出脱脂乳、海藻糖和木寡糖3个显著因素,采用最陡爬坡试验确定3因素的水平并作为响应面优化试验的中心点,利用Box-Behnken优化设计试验建立异常汉逊酵母菌体存活率与3个因素之间的回归方程,通过响应面分析各个因素对响应值的效应关系。结果表明,最佳保护剂各组分为脱脂乳21.8 g/100 mL,海藻糖11.6 g/100 mL,木寡糖0.6 g/100 mL。在此优化条件下,预测的菌体存活率为82.20%。应用优化保护剂进行3次重复冻干试验,菌体冻干存活率的平均实际值为82.11%,与预测值基本相符,表明该模型具有应用意义。     

嗜热链球菌M5-5冻干保护剂配方的优化

为了研究不同冻干保护剂在真空冷冻干燥过程中对嗜热链球菌M5-5菌体细胞的保护效果,采用单因素试验和正交试验,以冻干后的菌体存活率为评价指标,考察9种冻干保护剂在冷冻干燥过程中对M5-5菌体的保护效果,以期获得最优保护剂配方。结果表明,海藻糖、甘油和脱脂乳作为单一冻干保护剂时,菌体细胞存活率分别为43.85%、47.51%和40.86%,显著高于其他6种保护剂（P＜0.05）;通过正交试验确定冻干保护剂的最优配方为海藻糖60 g/L、谷氨酸钠20 g/L、甘油20 g/L、脱脂乳150 g/L,此时嗜热链球菌M5-5的冻干存活率可达88.41%。扫描电镜结果显示,添加保护剂配方组菌体细胞完整,表面光滑,说明该保护剂配方能有效减少冷冻干燥过程对菌体细胞的损伤。