馮翠娥,劉雅琴,王志恒,王 沖
(北方民族大學 生物科學與工程學院,寧夏 銀川 750021)
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生香酵母的應用與展望
馮翠娥,劉雅琴,王志恒,王 沖
(北方民族大學 生物科學與工程學院,寧夏 銀川 750021)
通過對生香酵母在低醇飲品、果汁與葡萄酒釀造、調味劑、煙草改良、原生質體融合技能等應用方面的剖析,分析了生香酵母在一些行業的主要運用。探討了生香酵母在食品中味道多樣性、養生食品等層面的開發,對生香酵母在發酵釀造與食品開發中的應用進行了展望。
生香酵母;應用;探究
生香酵母歸屬于生膜酵母和假絲酵母,大多數為異型漢遜酵母及少數小圓型酵母屬,是一類能夠生成香味產物的酵母菌。生香酵母培育方法與其它酵母菌相比并沒有較大區別,只是在發酵溫度和培養基所含營養成分上稍有不同。生香酵母的種類在酒類、食醋、果汁、香精、香料以及其它食品等行業中得到了廣泛地運用[1]。
2.1 生香酵母在低醇飲品中的運用
酵母類群中有一類酵母的產乙醇能力差,但產酯、產酸、產酮類物質優良,在市場對保健品地推行下,各種無醇、低醇飲料出現在生活中,為了此類飲料的廣泛為人們所接受,滿足廣大消費人群,工業生產中常用低醇產酯酵母來提高風味[2]。劉天明等[3]采用在新疆篩選出的白地霉45B和58A做為無醇類飲料的生產菌株,確定了白地霉菌株58A、45B 的最適發酵條件, 分別于最適生長溫度(28 ℃和27 ℃)、最適轉速(120 r/min和80 r/min)和最佳接種量為5%的條件下,搖瓶發酵48 h,發酵出的飲料感官指標最佳,不含醇類物質,達到了無醇要求,食用安全性試驗結果顯示也確定了此類無醇飲料對身體無毒。格瓦斯是以谷物及果蔬為原料經由酵母菌和乳酸菌雙菌發發酵一種含低度乙醇的飲品[4]。艾乃吐拉·馬合木提等[5]通過從喀什小棗中篩選分離,最終挑選出一株優良酵母,生產的格瓦斯具有明顯的紅棗風味,同時酒精度低,達到低醇標準,并且口感醇厚。
2.2 在果汁、葡萄酒中的運用
在果汁飲品制造中的運用:艾方[6]等從柑桔中分離得到的89#和95#生香酵母,在柑桔汁發酵中能產生濃郁的香氣,產酯量高,且還具有耐高糖濃度、高鹽濃度等較優的抗逆性能。驗證出這兩株生香酵母適合用作濃縮果汁釀造或是低醇果酒的增香。王國良等[1]人的研究表明,接種之前將生香酵母在麥芽汁培養基上富集、活化,然后在適宜的條件下轉接、發酵,這樣有益芳香醋的生成與保留,使得大多數酯類含量都有了大幅度的增加。
在葡萄酒制造流程中的運用:挑選出成長繁衍快、發酵功能強,對葡萄汁有很強適應性的生香酵母,能在3~35 ℃之間進行發酵,對溫度的適應幅度寬,特別是在低溫環境下還擁有很強的發酵功能;醞釀的葡萄酒擁有顏色淡、清徹、味道純正輕柔等特點。借助氣相色譜和氣質聯用儀展開剖析,發現發酵的葡萄酒可以隔離出各種類型的香氣組分[1]。
2.3 生香酵母在調味劑中的運用
由于酵母自身理化性質的差別,在不同的環境中表現不同的特點,隨著釀酒酵母的發現,人們在釀酒過程中也分離出不少生香酵母,同時一些研究者把生香酵母運用于調味劑領域。挑選出擁有特殊功能的生香酵母,運用于調味劑及其相關產品中。馮杰[7]在對醬油發酵探究中,以一株耐高鹽增香酵母菌埃切假絲酵母為探究對象,用濃度為240g/L的鹽水對菌株進行訓練來抬升酵母在醬醪中的適用功能,并通過對發酵技藝進行調整,采取兩時期添加法探究了酵母對醬香味道的作用,相比較對比組酵母對主要醬香產物均有所增多,進一步豐富了醬油的組分,加深了醬油的味道,抬升了醬油的品質。在醋釀制流程中,通常將生香ADY和TH-AADY(酒用活力干酵母)添人糖液中,無需活化,直接使用。在造醋流程中,通常在酒精發酵和醋酸發酵初期就加入。有的將生香酵母與根霉、釀酒酵母、乳酸菌等按照一定的比例進行固化,讓它們彼此之間協同生長[8]。溫度控制在32~36 ℃,生成出的醋中帶有豐富的醇、醛、酮、酸、酯等味覺產物。
2.4 生香酵母在煙草中的運用
通常多酚等香味前體物質產生的已酸甲酯、苯乙酸甲酯、愈創木酚、異戊醇等揮發性香味物質,對改善煙葉香味品質具有重要的應用價值[2]。呂品等[9]從自然陳化的白肋煙煙葉中分離出一株能夠產生特殊酸香香韻的菌株酵CB-2,研究表明,該生香酵母能夠顯著提高卷煙的氣香氣質,具有增大香氣量、降低干燥感和刺激性,柔和煙氣的作用。同時使用CB-2液體發酵咖啡,可明顯提高咖啡在卷煙中的加香效果。張立昌[10]利用從酵母菌B13中分離純化的酶制劑處理打葉復烤后的煙葉煙絲。評吸結果顯示,經酶制劑處理后的煙絲可明顯改善卷煙香氣,減輕雜氣和刺激性,提高低次煙葉的等級。甄達文等[11]研究表明,采用生香酵母制備天然煙用香料,增香效果明顯。
2.5 原生質體融合技能運用
在釀酒過程中,為增加酒的酯香,并且降低釀造過程中甲醇的含量,得到一種優質的酵母菌種,林小江等[12]通過將滅活的雙親單倍體原生質體融合技術對低甲醇釀酒酵母LM-1與生香酒曲中分離得到了一株生香酵HTE-2進行融合,篩選出了一株低甲醇與高總酯的釀酒酵母融合菌株PF1。通過理化性質的研究得出:菌株PF1優化的釀酒條件為溫度22 ℃、時間5d、糖度150g/L、pH值4.0、接種量2%。張大為等[13]從陜西興平市梨園采樣篩選出一株釀酒酵母和一株生香酵母,通過原生質體融合技術,將兩種菌優良的理化性質相結合起來,形成一種高生酒率、高生香率的優良酵母的細胞工程菌。通過檢測其理化性質得出:得到改菌株最適釀造條件為溫度23.2 ℃、初始pH值5.77、發酵時間7.6d。
3.1 在食品運用中味道多樣性層面
現如今,生香酵母主要應用在釀造和調味劑上。還沒有大范圍地運用于其他生活方面;如酵母酶類地運用、生香產物地提煉等。在工業制造中,還沒有大量的菌株去生成特殊的產品,通常還是沿用一般的工業菌株,這樣大大制約了生香酵母的研發。在醞釀運用中不揮發方面開發:在我國在醞釀技藝中技能相對于發達國家還有一些差距,在醞釀時,與有害微生物的共存是避免不了的,在阻止無益微生物與生香酵母的爭奪方面,以及如何保護生成的香味產物不被損壞及不會流失等層面的難題的方面,還有待進一步研討。因此,需要加強優良菌株的選育方面的研究,以提高產品的質量和品質。
3.2 養生食品層面開發
酵母作為一種人類直接接觸和食用過程中最多一種微生物,具有無可比擬的價值,生香酵母作為酵母中一類特殊的類別,由于其自身特點,生香酵母不僅擁有發酵和增添養分功能,還會在生產過程中產生讓人喜歡的香味。當今世界食品開發的潮流是養生食品,即食品不僅擁有色香味,而且還具有調節人體生理的功能。因此從生香酵母菌發酵食品特點來看,所發酵的食品則屬于養生食品,這種養生食品由于其自身功能,在養生食品市場中具有很大的優勢。利用生香酵母研發出許多有利于身體健康的養生食品,具有很大的發展空間。
目前,我國對生香酵母應用已有一定的基礎,但與發達國家還有差距。比如在生香酵母數量少、種類不豐富,大多數生香酵母未形成工業化生產,沒有最大程度地利用我國地域寬廣,酵母種類豐富的特點。同時在我國的釀造業中,大規模地使用單一商業酵母,使得釀造出的產品口味單調,篩選出具有本土特征的生香酵母并運用于釀造中,會使產品的口味更加豐富,帶有地域特色。由于在大自然中,可用于生產的酵母數量不多,這也制約了生香酵母地應用與發展,因此我國在生香酵母選育和應用方面仍需針對性較強地研究與開發。
生香酵母已經取得了比較大范圍的應用,但其開發潛力還很大,現代生物技術的發展,使得生香酵母在分子水平會有進一步的開發,基因工程技術的使用,會使生香酵母具有更多優良品質,但這些方面還需要進一步進行研究。還有,部分生香酵母產品的生成率還不達標,其技藝指數要更進一步改良,以便達到更高的功效。
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2016-08-31
北方民族大學大學生區級創新訓練計劃項目(編號:QJCX-2015-028)
馮翠娥(1993—),女,北方民族大學生物科學與工程學院學生。
劉雅琴(1965—),女,副教授,主要從事微生物資源開發利用的教學與研究工作。
S963.32+7
A
1674-9944(2016)18-0190-02