傳統老面中優質酵母菌的篩選及應用研究

楊 旭，郭 靜

（河南質量工程職業學院，河南平頂山 467000）

隨著人們對食品味道和質量需求的提升，谷物制品如面包、餅干、發酵飲品等的風味和口感變得越來越重要[1]。在谷物制品的生產中，酵母菌對發酵和風味形成起著至關重要的作用[2]。商業酵母被廣泛應用于谷物制品的發酵過程中，以提供二氧化碳和改善口感[3]，但目前商業酵母發酵的谷物制品口感與風味開始呈現趨同化。相對于商業酵母，傳統老面酵母經歷了長時間的培養過程，其微生物群落和代謝產物具有更為復雜的特性[4]。傳統老面酵母特殊的發酵環境可能會釋放出更多的風味化合物和調味物質，賦予谷物制品更加濃郁的風味[5]。本研究對傳統老面中的酵母菌進行培養、分離和鑒定，根據耐糖性、耐熱性和發酵效果對酵母菌進行篩選；使用篩選得到的優質酵母菌制作饅頭、面包和釀造米酒，并對成品的物理特性、感官指標進行綜合評價，旨在篩選更適用于谷物發酵、具有獨特風味的優質酵母菌。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

傳統老面（采樣獲取）、WL營養瓊脂培養基（瑞楚生物科技有限公司）、麥汁培養基（廣東環凱微生物科技有限公司）和分析純葡萄糖（天津錦耀翔承科技有限公司）。

醒發箱（無錫勝麥機械有限公司）、顯微鏡（重慶奧特光學儀器有限公司）。

1.2 酵母菌培養與鑒定

選取10種傳統老面（編號Y1～Y10）用于分離篩選酵母菌，將樣品混合生理鹽水置于燒杯中稀釋后，涂于WL營養瓊脂培養基進行培養，培養溫度28 ℃，培養時間48 h。培養后挑取菌落平板劃線3次后進行鏡檢，確定為純種酵母菌后送至河南質量工程職業學院分析測試中心通過DNA測序鑒定菌種。

1.3 酵母菌篩選

考慮到酵母菌主要應用于谷物發酵，含糖量相對較高，發酵時溫度較高，故采用耐糖性、耐熱性及其發酵效果作為酵母菌質量的評價指標，對酵母菌進行篩選。

（1）耐糖性。分別配制葡萄糖濃度為10%、20%、30%和40%的葡萄糖稀釋液，將稀釋液加入10個培養基中繼續于28 ℃培養24 h。于加入稀釋液前和培養24 h后使用分光光度計分別測定一次吸光值OD600，測定細菌細胞濃度，用于評價酵母菌的耐糖性。

（2）耐熱性。分別將10個培養基繼續于25 ℃、30 ℃、35 ℃和40 ℃下培養24 h。培養前后使用分光光度計分別測定一次吸光值OD600，測定細菌細胞濃度，用于評價酵母菌的耐糖性。

（3）發酵效果。以面團膨脹率為發酵效果的評價依據，使用面粉100 g、白糖15 g、菌液45 mL混合揉成面團，置于量筒中記錄初始體積，然后于35 ℃下醒發3 h，再次記錄體積并計算膨脹率。

1.4 優質酵母菌篩選

采用熵權法分別賦予不同濃度條件下酵母菌耐糖性、耐熱性、膨脹率權重，計算綜合評分，篩選發酵質量優異的酵母菌，用于谷物制品的發酵。熵權法的計算方法如下。

式中：rij為標準化后第j個指標的第i個指標值；xij為未標準化時后第j個指標的第i個指標值；xjmax和xjmin分別為第j個指標的最大值和最小值；k為信息熵系數；n為評價指標的個數；Pij為第j個評價指標中第i個標準化值與該指標標準化值總和的比；ej為第j個評價指標的熵；Wj為第j個評價指標的熵權；ui為第i個指標的綜合評分。

1.5 谷物制品的綜合評價

使用麥汁培養基培養優質酵母菌，酵母菌吸光值OD600達到1后，用于制作饅頭、面包和米酒。

（1）饅頭制作。取150 mL菌液混合300 g面粉攪拌成絮狀，加入少量溫水和面15 min，置于醒發箱內于35 ℃醒發2 h，取出后分割面團制成饅頭置于醒發箱內于35 ℃二次醒發30 min，取出后蒸制。

（2）面包制作。取150 mL菌液混合300 g面粉、3 g白砂糖、6 g食鹽、20 g黃油混合少量溫水揉成面團，揉制10 min后靜置30 min，然后按照吐司面包的形狀切塊，置于醒發箱內于35 ℃醒發1 h后放入烤箱中烤制。

（3）米酒制作。將300 g糯米淘洗干凈后置于水中發酵24 h，使用電飯鍋煮熟。將煮熟的糯米飯加入發酵罐中，加入菌液混合均勻后密封發酵罐，置于醒發箱內于35 ℃發酵4 d。

通過對饅頭、面包和米酒進行評價，分析酵母菌的發酵效果，評價標準如表1所示，使用熵權法計算不同優質酵母菌發酵饅頭、面包和米酒的綜合得分，篩選最優酵母菌。

2 結果與分析

2.1 酵母菌菌種的分離和鑒定

經培養，本研究從10種傳統老面中分離得到菌種10株。從形態上看，菌落為乳白色圓形菌落，表面光滑；經同源性比較，菌株均為釀酒酵母，平均同源性可達98.41%。

2.2 酵母菌篩選結果

如表2所示，10種酵母菌在葡萄糖濃度40%條件下的吸光值OD600均與空白對照相近，即在該條件下酵母菌無法存活；而在葡萄糖濃度10%～30%條件下的吸光值OD600均高于空白對照，酵母菌可以存活。相較而言，葡萄糖濃度20%條件下的吸光值OD600最高，其次是葡萄糖濃度30%條件下；10個菌種中，Y2、Y4、Y5、Y8、Y10的吸光值OD600相對較高。

表2 酵母菌篩選實驗結果

如表2所示，10種酵母菌在不同溫度下吸光值OD600均高于空白對照，酵母菌可以存活。相較而言，35 ℃條件下的吸光值OD600最高，其次是30 ℃和40 ℃條件下，25 ℃條件下的吸光值OD600最低；10個菌種中，Y2、Y3、Y5、Y9、Y10的吸光值OD00相對較高。

如表2所示，10個菌種中，Y1、Y4、Y5、Y8、Y10的膨脹率相對較高，發酵效果較好。

2.3 優質酵母菌篩選結果

使用熵權法對酵母菌的耐糖性、耐熱性和發酵效果進行綜合評價，結果見表3。結果表明，10個菌種中，Y10的綜合得分最高，最優；其次為Y5和Y2；Y7的綜合得分最低，質量相對較差。

表3 10種酵母菌的綜合評價

2.4 谷物制品發酵應用研究

使用3種優質酵母菌和2種商業酵母制作饅頭，對饅頭的比容、高度、氣味、口感等指標進行綜合評分，結果見表4。Y10酵母在饅頭發酵中的效果最好，其次為Y5酵母菌和Y2酵母菌；2種商業酵母菌的效果相對較差。

表4 優選酵母菌發酵饅頭、面包、米酒的綜合評分

使用3種優質酵母菌和2種商業酵母制作面包，對面包的硬度、彈性、比容、氣味以及口感等指標進行綜合評分，結果見表4。Y10酵母在面包發酵中的效果最好，其次為Y2酵母菌和Y5酵母菌；2種商業酵母菌的效果相對較差。

使用3種優質酵母菌和2種商業酵母制作米酒，對米酒的氣味、色澤、口感等指標進行綜合評分，結果見表4。Y10酵母在米酒發酵中的效果最好，其次為Y2酵母菌；Y5酵母菌與2種商業酵母菌的發酵效果相近，相對而言發酵效果較差。

3 結論

本研究通過對傳統老面中的酵母菌進行培養，根據耐糖性、耐熱性和發酵效果在分離的10株酵母菌中篩選出了3種優質酵母菌。使用3種優質酵母菌制作饅頭、面包和米酒并進行品質評價，結果表明，除Y5酵母菌在米酒發酵中與2種商業酵母菌的發酵效果相近外，在饅頭發酵（3種優質酵母菌）、面包發酵（3種優質酵母菌）和米酒發酵（2種優質酵母菌）中，優質酵母菌的發酵效果均優于2種商業酵母。此外，Y10酵母的發酵效果最好，可應用于發酵饅頭、面包和釀造米酒；相較于傳統商業酵母，該酵母具有獨特的風味。