CN104357341B - 一株富锌耐冷冻面包酵母菌株及其应用 - Google Patents

一株富锌耐冷冻面包酵母菌株及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一株高富锌耐冷冻面包酵母菌株，是将面包酵母菌经紫外诱变获得的，并能高效富集锌并具有较高的6-磷酸海藻糖合成酶酶活力。本发明的面包酵母的保藏编号为CGMCC？No.9082。本发明经紫外诱变筛选到的面包酵母能高效富集锌并具有较高的6-磷酸海藻糖合成酶酶活力和高海藻糖含量，且该菌株营养需要简单，繁殖力强，可作为发酵剂和锌强化剂，应用前景广阔。

Description

一株富锌耐冷冻面包酵母菌株及其应用
技术领域
本发明属于微生物应用技术领域，具体涉及一株富锌耐冷冻面包酵母菌株及其应用。
背景技术
冷冻面团技术能够将面包生产中的面团制作和烘烤两个环节分离，是面包生产的一种新工艺。生产企业负责将调粉、预发酵的面团冷冻制得冷冻面团，然后运往超市、连锁店等零售机构。在零售机构，冷冻面团再经过解冻、整形、醒发、烘烤，制得面包成品。虽然冷冻面团技术与传统面包制作方法相比具有方便新鲜、质量稳定等优点，但冷冻面团技术对面包酵母提出了更高的要求。这是因为，面团冷冻时温度要降至-18～-20℃，且在使用前还要经过解冻过程，这样面团中的酵母会受到冷冻、冻藏和解冻过程中造成的高渗、脱水和冰晶伤害，从而导致酵母的存活率和产气能力显著下降，使解冻后的面团膨胀不足、结构粗糙、口感差，产品质量明显下降。正是这些缺陷的存在，限制了冷冻面团技术的发展。
锌是酵母正常生长、代谢和生理所必需的微量元素，除作为许多酶的辅助因子外，锌在细胞的代谢过程和蛋白结构稳定性中也发挥重要作用，对提高酵母耐性有重要影响。同时，锌是人体必需的微量元素之一，被称为“生命之花”、“智力之源”和“婚姻和谐素”，锌缺乏会导致生长发育迟缓、食欲减退、皮肤粗糙和免疫力下降等。研究表明，受膳食结构的影响，锌是目前我国膳食摄取中最容易缺乏的矿物质元素之一，必须通过强化剂进行补充，而传统的锌强化剂多采用无机锌，口感差，胃肠道副反应较大，与食物中其他营养成分协同性差，吸收率较低。
目前，在面包酵母生产过程中，人们提高面包酵母耐性的方法通常是通过氮饥饿或热激等方法提高酵母海藻糖含量，从而使面包酵母自身具有较强的耐胁迫能力。然而，在冷冻面团制作过程中不可避免的预发酵，如酵母和面混匀过程的预发酵、冷冻前降温过程的预发酵，会导致胞内海藻糖迅速降解，从而使酵母细胞的耐冷冻能力迅速下降，导致冷冻面团的质量不理想。因此，如何提高冷冻面团中酵母的耐冷冻性就受到食品加工工业和酵母工业的高度关注，这就要求能够筛选到具有高效富集锌元素的耐冷冻面包酵母。
发明内容
本发明的目的是提供一株高富锌耐冷冻面包酵母菌株及其应用，所述面包酵母菌经紫外诱变获得，并能高效富集锌并具有较高的6-磷酸海藻糖合成酶酶活力和高海藻糖含量，可作为发酵剂和锌强化剂，广泛应用于面食行业。
本发明一方面提供了一株面包酵母(SaccharomycescerevisiaeQNT009)QNT009，于2014年4月21日保藏于北京市朝阳区北辰西路1号院3号的的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.9082。
本发明的酵母菌株可应用于面食行业，其一种应用为制备冷冻面团。
本发明的另一方面提供了含有上述面包酵母的锌强化剂。
上述面包酵母可以菌粉的形式制成锌强化剂，制备过程为：将面包酵母QNT009活化、扩大培养，经液态发酵，离心收集菌泥，加入奶粉、蔗糖载体，烘干制成菌量为1～10亿/g的菌粉。
本发明经紫外诱变筛选到的面包酵母能高效富集锌并具有较高的6-磷酸海藻糖合成酶酶活力和高海藻糖含量，且该菌株营养需要简单，繁殖力强，可作为发酵剂和锌强化剂，应用前景广阔。
附图说明
图1：面包酵母QNT009面团发酵实验图；
图2：面包酵母QNT009耐冷冻能力实验图；
图3：面包酵母QNT009冷冻面团发酵实验图；
图4：面包酵母QNT009制备锌强化剂实验图。
具体实施方式
实施例1：富锌面包酵母QNT009的筛选及其富集条件优化
1、材料：面起子(老面)，山东临朐。
2、培养基
(1)富集培养基：10g/L酵母粉，20g/L葡萄糖，20g/L蛋白胨，pH6.0，121℃灭菌15min；
(2)分离培养基：富集培养基基础上加20g的琼脂粉；
(3)富锌筛选培养基：富集培养基基础上加锌离子浓度为500μg/mL。
3、筛选
取1g面起子，加入富集培养基，30℃培养16h，稀释涂布于分离培养基，于30℃培养48好，挑取菌落典型且较大菌株，进行重复分离纯化，获得12株菌株，接入富锌筛选培养基测定酵母的锌富集能力，菌株QNT8的富锌能力最强，为5.58±0.16mg/g，作为出发菌株。
取面包酵母QNT8，加入富集培养基，30℃培养16h，梯度稀释后紫外诱变，涂布于分离培养基，于30℃培养48好，挑取菌落典型且较大菌株，进行重复分离纯化，本次实验共获得16株菌株，并分别依次命名为QNT001、QNT002、QNT003至QNT016。将纯化得到的菌株接种到筛选培养基，测试各菌株在30℃、150r/min培养24h时上述16株菌的锌富集能力、6-磷酸海藻糖合成酶酶活力和海藻糖含量，其中菌株QNT009的锌富集量最高，达到7.22mg/g干菌体，而且其6-磷酸海藻糖合成酶酶活力和海藻糖含量也均为最高，分别到达0.97±0.06U/g干菌体和122.26±3.85mg/g干菌体(表1)。
表1：16株菌在24h锌富集实验结果
4、富锌条件优化
面包酵母QNT009菌株富锌的最佳条件：锌盐种类为硫酸锌，锌离子浓度为900μg/mL，添加时间为0h，温度为28℃，pH为5.0。在此条件测得酵母QNT009的锌富集量为11.27±0.53mg/g干菌体，6-磷酸海藻糖合成酶酶活力为1.01±0.03U/g干菌体，海藻糖含量为121.51±4.17mg/g干菌体。
实施例2：面包酵母QNT009冷冻面团发酵实验
1、培养基：
(1)葡萄糖液体模拟面团培养基(LSMLD)
尿素5g/L，磷酸氢二钠5g/L，葡萄糖40g/L，硫酸铵2.5g/L，硫酸镁0.6g/L，磷酸二氢钾16g/L，维生素B12.5mg/L，烟酸22.5mg/L，维生素B21.0mg/L，维生素B61.25mg/L，泛酸5.0mg/L，叶酸0.5mg/L。
(2)富锌制备培养基：富集培养基基础上加锌离子浓度为900μg/mL。
2、鲜酵母制备
挑取一环酵母QNT009接种于50mL的富集培养基中，28℃培养16h，以10％接种量分别接入富集培养基和富锌制备培养基于28℃培养24h，离心(4000r/min，5min，4℃)洗涤两次后收集菌体。
对照组培养基选用富集培养基，其他相同。
3、面包酵母QNT009面团发酵实验
取鲜酵母6.0g(含水量75％)、面粉280g、氯化钠4.0g、水145mL，30±0.2℃条件下快速均匀搅拌和成面团，记录30℃下60min内的CO2产生量。实验组和对照组均设置3个平行(图1)。
从本实验结果来看，面包酵母QNT009的发酵力均符合国标GBT20886-2007对低糖型面包酵母发酵力(≥550mL/h)的要求，可作为面团发酵的优良发酵剂。按3g酵母富锌酵母可生产1kg馒头(含水量〈45％)计，每天食用300g馒头就可达到我国推荐锌(10mg/d)的摄入量，到锌补充剂的效果。
4、面包酵母QNT009耐冷冻能力实验
取对照组或QNT009菌泥1g接入100mL葡萄糖液体模拟面团培养基30℃预发酵培养0、5、15、30、45、60min后，取发酵液于-20℃冰箱中冷冻21d，测定酵母存活率。实验组和对照组均设置3个平行(图2)。
从本实验结果来看，在预发酵过程中，未富锌组酵母QNT009的胞内海藻糖含量和冷冻存活率均明显高于对照组，这与酵母QNT009的6-磷酸海藻糖合成酶酶活力较高，具有更高的海藻糖合成能力和维持能力有关。同时可以看出，未富锌组和富锌组酵母QNT009的胞内海藻糖含量基本一致，但富锌组酵母QNT009的冷冻存活率却明显高于未富锌组，而且这种差别随发酵时间的延长，有增大的趋势，这明显与酵母富锌相关。发酵60min，富锌组酵母QNT009的冷冻存活率比对照组高了35.08％。可见，富锌面包酵母QNT009具有较强的耐冷冻能力。
5、面包酵母QNT009冷冻面团发酵实验
取鲜酵母6.0g(含水量75％)、面粉280g、氯化钠4.0g、水145mL，30±0.2℃条件下快速均匀搅拌和成面团，预发酵60min后，贮藏于-20℃冰箱中冷冻21d，30℃解冻后，记录30℃60min内的CO2产生量。实验组和对照组均设置3个平行(图3)。
从本实验结果来看，预发酵60min，菌株QNT009的冷冻面团发酵力明显高于对照组，高了39.17％。可见，面包酵母QNT009可作为发酵剂应用于冷冻面团工业。
筛选的菌株于2014年4月21日保藏于北京市朝阳区北辰西路1号院3号的的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.9082。
实施例3：面包酵母QNT009制备锌强化剂实验
将面包酵母QNT009活化、扩大培养，分别进行富锌发酵，离心收集菌泥，加入奶粉和蔗糖，烘干制成1-10亿/g的菌粉。对照组未富集锌，实验组和对照组均设置3个平行(图4)。
从本实验结果来看，面包酵母QNT009制成的菌粉锌强化剂中锌含量较高，每天食用1.2g富锌酵母强化剂就可满足人体对锌的需求。可见，本菌种制成的锌强化剂可用于人或者动物锌元素的强化和补充。

Claims (5)

1.一株面包酵母，其特征在于，所述的面包酵母(Saccharomycescerevisiae)为QNT009株，其保藏编号为CGMCCNo.9082。
2.权利要求1所述的面包酵母在制备冷冻面团中的应用。
3.权利要求1所述的面包酵母在制备锌强化剂中的应用。
4.一种锌强化剂，其特征在于，所述的锌强化剂中包含有权利要求1所述的面包酵母的活菌；所述的锌强化剂中面包酵母的菌含量为1～10亿/g。
5.权利要求4所述的锌强化剂的制备方法，其特征在于，所述的方法，是将权利要求1所述的面包酵母活化、扩大培养，经液态发酵，离心收集菌泥，加入奶粉、蔗糖载体，烘干制成菌量为1～10亿/g的菌粉。
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