CN112430563A - 馕饼专用酵母、其制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种馕饼专用酵母、其制备方法及其应用。该制备方法包括:选育无糖酵母菌种进行初始培养和扩大培养,得到种子菌种;将种子菌种接种至发酵罐中发酵,并在发酵过程中对种子菌种进行渗透压耐受性训练,得到馕饼专用酵母;其中,渗透压训练是指使种子菌种所处的渗透压从0逐渐上升至960毫渗量/升。通过从无糖酵母菌种选育出有活性的酵母菌种进行初始培养和扩大培养,然后接种至发酵罐中进行发酵培养,在此发酵罐中培养时对菌种进行渗透压耐受性训练,从而获得能够耐蚀960毫渗量/升以下渗透压的酵母,此类酵母适合进行馕饼的制作。
Description
技术领域
本发明涉及发酵食品领域,具体而言,涉及一种馕饼专用酵母、其制备方法及其应用。
背景技术
馕饼是中国新疆及中亚地区的重要发酵面食之一,深受当地居民的喜爱。其中,老面发酵是馕饼发酵制作使用的传统方法,它是靠来自空气中的野生酵母和各种杂菌的发酵作用,使面团发酵膨胀。但是因为老面面团中产酸细菌较多,会使面团产酸而导致具有不良的酸味,为了避免影响口感,发酵面团中必须加小苏打来中和,小苏打的添加严重破坏了面团中B族维生素等营养成分。此外,混合不均匀还会出现局部发黄,味苦涩的现象。烤制完成的馕饼营养成分也会降低。
而目前市面馕饼也是采用酵母发酵制作的,但现有酵母作为馕饼酵母使用后,容易造成面团发酵速度慢,烤制的馕饼风味口感偏硬、不酥脆等问题。目前市场上尚无针对馕饼专门适用的食用酵母产品。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种馕饼专用酵母、其制备方法及其应用,以解决现有技术中的酵母不适合制作馕饼的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种馕饼专用酵母的制备方法,该制备方法包括:选育无糖酵母菌种进行初始培养和扩大培养,得到种子菌种;将种子菌种接种至发酵罐中发酵,并在发酵过程中对种子菌种进行渗透压耐受性训练,得到馕饼专用酵母;其中,渗透压训练是指使种子菌种所处的渗透压从0逐渐上升至960毫渗量/升。
进一步地,发酵过程包括:发酵初期,将种子菌种从4℃以下,pH值为2~4的环境中转入温度为28~31℃的环境中进行发酵培养,得到初培养菌群;对数生长期,将初始培养菌群置于28~31℃,pH值为3.8~4.5的环境中进行发酵培养,并在对数生长期加入氯化钾和硫酸镁锌溶液进行渗透压耐受性训练,得到耐渗透菌群,其中,氯化钾的质量浓度为23~26%,硫酸镁锌溶液的质量浓度为15~17%;发酵后期,将耐渗透菌群置于渗透压为880~960毫渗量/升,pH值为6.4~6.8的环境中进行发酵培养,直至酵母菌种达到预定的发酵液浓度后,停止发酵;优选地,发酵初期的发酵时间为1~3小时;优选地,对数生长期的发酵时间为4~11小时;优选地,发酵后期的发酵时间为12~15小时。
进一步地,在发酵初期,C源、N源及P源的补给量分别占整个发酵过程中相应C源、N源及P源补给量的8~10%、8~12%及8~12%;优选地,在对数生长期,C源、N源及P源的补给量分别占整个发酵过程中相应C源、N源及P源补给量的50~60%、55~60%及55~60%;优选地,在发酵后期,C源、N源及P源的补给量分别占整个发酵过程中相应C源、N源及P源补给量的30~42%、28~37%及23~37%。
进一步地,在渗透压耐受性训练中,制备方法还包括:有氧发酵和无氧发酵连续转换发酵;优选地,有氧发酵和无糖发酵连续转换发酵包括:向发酵罐的底部通气以使部分菌液中的酵母菌种进行有氧发酵,而剩余部分菌液被发酵罐底部的泵抽至换热器,再从发酵罐的中部返回到发酵罐内;其中,被泵抽走的菌体在通过管线及换热器的阶段,酵母菌种进行无氧发酵,有氧发酵和无氧发酵在发酵生产过程中持续循环。
进一步地,在发酵过程中,营养源除了包括C源、N源及P源外,还包括维生素和生物素;优选地,营养源中的C源为糖蜜;N源为16~18%食品级氨水和30~40wt%硫酸铵溶液;P源为15~20wt%的五氧化二磷溶液;优选地,维生素包括维生素B1和维生素B6;更优选地,营养源中,C源的含量≤90wt%,N源的含量为2~7wt%,P源的含量为1~3.5wt%。
进一步地,在对菌种进行渗透压耐受性训练后,以及得到馕饼专用酵母之前,制备方法还包括:对渗透压耐受性循环后的发酵液进行分离并降温,得到干物质为24~28%的酵母乳;优选地,采用离心分离机进行分离,更优选分离的浓缩比为(3~3.5):1,分离流量为150~180m3/h;优选地,酵母乳的温度在4℃以下。
进一步地,在得到酵母乳之后,制备方法还包括:将酵母乳混合食品级氯化钠溶液,然后依次进行脱水、造粒及干燥,得到馕饼专用酵母;优选地,真空转鼓的转速为10~15r/min,表面积为18~20m2;优选地,馕饼专用酵母中干物质含量为95%以上。
进一步地,脱水包括:将酵母乳混合食品级氯化钠溶液后泵至真空转鼓表面抽去酵母表面游离水,得到去游离水酵母;采用氯化钠盐水对去游离水酵母进行腌制以脱除至少部分细胞内水;优选地,干燥包括:
对造粒后的酵母颗粒分批次置于立式干燥床中进行干燥,更优选立式干燥床的通风量为3900~4000m3/h,干燥温度在65~120℃之间调节,干燥的时间为35~40min,立式干燥床的干燥效率240~280kg/次。
为了实现上述目的,根据本发明的第二方面,提供了一种馕饼专用酵母,采用上述任一种制备方法制备而成。
为了实现上述目的,根据本发明的第三方面,提供了一种馕饼专用酵母,馕饼专用酵母耐受880~960毫渗量/升的渗透压。
进一步地,馕饼专用酵母的干物质含量在95%以上,优选地,馕饼专用酵母在如下检测条件下的发酵活力达800ml CO2/h,7天47.5℃菌种活性加速保存率达80%以上:在固定重量的高筋面粉中加入1%的干酵母,加入25%的纯净水,制成温度在30±1℃温度的面团,放在活力检测仪中1小时时的面团的产气量。
根据本发明的第四方面,提供了上述任一种制备方法制备的馕饼专用酵母,或者上述任一种馕饼专用酵母在馕饼制作中的应用。
应用本发明的技术方案,通过从无糖酵母菌种选育出有活性的酵母菌种进行初始培养和扩大培养,然后接种至发酵罐中进行发酵培养,在此发酵罐中培养时对菌种进行渗透压耐受性训练,从而获得能够耐蚀960毫渗量/升以下渗透压的酵母,此类酵母适合进行馕饼的制作。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
针对背景技术部分所提到的,现有市面上的酵母难以满足馕饼制作需求的问题,发明人对其中的原因进行了研究和分析发现,在新疆,制作馕饼使用的面粉和水具有高盐碱及高渗透压的特性,而目前市面上的酵母基本都是低糖酵母,其渗透压耐受性较差,因而制作出的馕饼存在口感偏硬、不酥脆等问题。
为改善现有技术中的上述状况,发明人试图提供一种耐高渗透压、高活性的馕饼专用酵母、其制备方法及其在馕饼制作中的应用。具体研究思路及过程如下:
1)工艺工程设计:在常规酵母发酵工艺基础上,考虑了馕饼专用酵母必须具备高活性及耐高渗透压的特性,因此从种子到最终产品的设计上,就要考虑此酵母富含较高的蛋白质,富含丰富的酶系水平以及较高的活力水平。此外,在发酵过程中,还需要通过添加食品级氯化钾、食品级硫酸镁锌(镁锌),偏高的pH水平(pH高于工艺设计0.5以上),较低的酒精水平(体积含量低于0.05%的浓度水平),偏高的发酵温度(发酵过程温度高于37.5℃)来保持酵母的耐高渗透压(600~980毫渗量/升),及后期耐干燥的特性。
食品级氯化钾的作用是增加酵母的渗透压耐受性,钾虽然不参与酵母细胞结构物质的组成,但它是许多酶,包括一些与蛋白质合成有关的酶的激活剂,对碳水化合物的代谢具有促进作用。
食品级硫酸镁锌是酵母新陈代谢过程中酶促反应中的激活剂。从生物学角度看,硫酸镁锌可以由氯化镁,氯化锌等含有镁锌离子含量的金属盐组成,但是从食品安全,成本,后工段处理污水等清洁生产方面考虑,硫酸镁锌是综合最优的。
2)运行过程监控:酵母发酵过程中,主要有三个控制阶段:
①:发酵初期的稳定期,菌种从低温(4℃以下)、pH为2~4的低酸储罐转入了温度在28~31℃的底水环境后,前1~2个小时有个适应大环境的过程,此时的酵母生长代谢速度偏慢,C、N、P等营养源的补给量偏少(发酵初期的稳定阶段C源加量4~6%、N源前期加量4~5%,P源前期加量4~6%)。为下一阶段做好基础准备。整个发酵初期,C源、N源及P源的补给量分别占整个发酵过程中相应营养源补给量的8~10%、8~12%及8~12%。
②:对数生长期,3小时以后,菌体已全部适应了目前的大环境,到达了对数生长期。此时的酵母裂殖的速度达到最大化,比生长速度达到顶峰。需要补给大量的营养物质(C源加量50-60%、N源前期加量55-60%,P源前期加量55-60%),温度(温度30~32℃)和pH条件(pH4.4~4.9)在最适合酵母生长的范围之内。此阶段同时匀速(0.5~1m3/h)加入氯化钾和硫酸镁锌溶液(通过流量计计量加量,氯化钾浓度为23~26wt%,硫酸镁的浓度为15~17wt%,硫酸镁锌溶液中,硫酸镁与硫酸锌的固体重量比例为9:1),让酵母的耐受性细胞代数提前(此时酵母的增殖的代数约在6~8代,若不添加氯化钾,发酵液的渗透压约在300~500左右,加入氯化钾和硫酸镁锌后,发酵液的渗透压会提高约10~15%/h,而不加氯化钾和硫酸镁锌的批次如果要达到发酵液中渗透压的环境至少要在10~12代,所以说,加了氯化钾和硫酸镁锌后,酵母细胞耐高渗透压的代数提前了)之后裂殖的细胞均带有高耐受性这一特性。
③:发酵后期的稳定期,12~13小时后,需要逐步训练(通过发酵过程中pH调整至6.0~6.4,酒精值调整至0.1~0.15%,发酵风量降低约20%,停止流加五氧化二磷溶液等方法,抑制酵母出芽繁殖,保证已脱芽的酵母继续在目前700~900的渗透压环境生长至少2小时),发酵最终细胞的出芽率小于5%时,发酵液中酵母的干重达到总体积的5.5~6.5%时终止发酵。
3)常见异常处理:
①上罐初始湿重大于55或者小于45g/l时,会影响整个发酵时期的菌体生长代谢节奏。此时需要根据实际的湿重结果重新匹配合适的营养源加量及风量。需要对接种的质量流量计,液位计等设备进行检查纠偏。
②过程酒精异常:发酵过程酒精的曲线是衡量发酵过程酵母细胞呼吸强弱快慢和新陈代谢能力的指标,其中糖蜜浓度,风量变化,酵母呼吸代谢类型都时影响酒精值正常的酒精值范围在0.05~0.2%范围之间。需要根据不同的情况综合检测判断。
③湿重增长过快或者偏慢(每小时酵母含量的检测值在10~15g/l为正常):检查发酵营养源的流加量是否正常,风量是否正常,检查是否有热水,CIP液,消泡油等内漏的现象。
④发酵力异常(发酵力低于750mL CO2/h):检查发酵过程pH,酒精曲线是否异常,放罐是否达到工艺要求,生产过程是否有内漏CIP液,消泡剂的情况,生产过程温度是否超过工艺要求、微生物污染、干燥风温曲线及干燥保护剂质量情况检查。
在上述实验结果基础上,本申请提供了一种馕饼专用酵母的制备方法,该制备方法包括:选育无糖酵母菌种进行初始培养和扩大培养,得到种子菌种;将种子菌种接种至发酵罐中发酵,并在发酵过程中对种子菌种进行渗透压耐受性训练,得到馕饼专用酵母;其中,渗透压训练是指使种子菌种所处的渗透压从0逐渐上升至960毫渗量/升。
本申请的馕饼专用酵母的制备方法,通过从无糖酵母菌种选育出有活性的酵母菌种进行初始培养和扩大培养,然后接种至发酵罐中进行发酵培养,在此发酵罐中培养时对菌种进行渗透压耐受性训练,从而获得能够耐蚀960毫渗量/升以下渗透压的酵母,此类酵母适合进行馕饼的制作。
在一种优选的实施例中,上述发酵过程包括:发酵初期,将种子菌种从4℃以下,pH值为2~4的环境中转入温度为28~31℃的环境中进行发酵培养,得到初培养菌群;对数生长期,将初始培养菌群在28~31℃,pH值为3.8~4.5的环境中进行发酵培养,并在对数生长期加入氯化钾和硫酸镁锌溶液进行渗透压耐受性训练,得到耐渗透菌群,其中,氯化钾的质量浓度为23~26%,硫酸镁锌溶液的质量浓度为15~17%;发酵后期,将耐渗透菌群置于渗透压为880~960毫渗量/升,pH值为6.4~6.8的环境中进行发酵培养,直至酵母菌种达到预定的发酵液浓度后,停止发酵;优选地,发酵初期的发酵时间为1~3小时;优选地,对数生长期的发酵时间为4~11小时;优选地,发酵后期的发酵时间为12~15小时。
上述实施例,通过根据发酵各阶段的菌种生长繁殖特性,相应控制发酵的具体条件,使各菌种在各阶段都能实现快速建库的生长。
在一种优选的实施例中,在发酵初期,C源、N源及P源的补给量分别占整个发酵过程中相应营养源补给量的8~10%、8~12%及8~12%;优选地,在对数生长期,C源、N源及P源的补给量分别占整个发酵过程中相应营养源补给量的50~60%、55~60%及55~60%;优选地,在发酵后期,C源、N源及P源的补给量分别占整个发酵过程中相应营养源补给量的30~42%、28~37%及23~37%。该优选实施例中,各营养源在不同阶段按照上述添加量进行合理分配,有利于菌种的快速健康繁殖。
在一种优选的实施例中,在渗透压耐受性训练中,该制备方法还包括:有氧发酵和无氧发酵连续转换发酵;优选地,有氧发酵和无氧发酵连续转换发酵包括:向发酵罐的底部通气以使部分菌液中的酵母菌种进行有氧发酵,而剩余部分菌液被发酵罐底部的泵抽至换热器,再从发酵罐的中部返回到发酵罐内;其中,被泵抽走的菌体在通过管线及换热器的阶段,酵母菌种进行无氧发酵,有氧发酵和无氧发酵在发酵生产过程中持续循环。
酵母在进行有氧呼吸时进行将发酵糖蜜转化为大量的能量和少量的二氧化碳,有利于酵母的繁殖。酵母在无氧呼吸时将糖蜜转化为大量的酒精和二氧化碳和少量的能量。有氧呼吸和无氧呼吸的训练是模拟市场实际应用时的情况(例如应用过程中面团表层氧含量丰富,面团中心处氧含量低),目的是通过提前训练酵母的这种特性来保证酵母合格的产期能力。
在一种优选的实施例中,在发酵过程中,营养源除了包括C源、N源及P源外,还包括维生素和生物素;优选地,营养源中的C源为糖蜜;N源为16~18%食品级氨水和30~40wt%硫酸铵溶液;P源为15~20wt%的五氧化二磷溶液;优选地,维生素包括维生素B1和维生素B6;更优选地,营养源中,C源的含量≤90wt%,N源的含量为2~7wt%,P源的含量为1~3.5wt%。通过补充生长繁殖所需的基本的营养源外,通过外加B1和B6维生素,有助于提高酵母的营养价值。
本申请的上述C源采用糖蜜而非其他C源,糖蜜为制糖厂制糖后的剩余产物,之前为糖厂废弃物,是考虑到本申请使用此原料作为碳源有利于资源合理利用。因为同为食品原料生产余料,没有食品安全风险。本申请的上述N源采用16~18%食品级氨水和30~40wt%硫酸铵溶液,使用食品级氨水作为氮源主要是因为氨水成分较单一,不会带来其他酸根离子。且成本较低。
在一种优选的实施例中,在对菌种进行渗透压耐受性训练后,以及得到馕饼专用酵母之前,该制备方法还包括:对渗透压耐受性循环后的发酵液进行分离并降温,得到干物质为24~28%的酵母乳(酵母乳在分离后要通过立式干燥床干燥为96.5%的干酵母,如果干物质太低会增加干燥时间,影响干燥效率);优选地,采用离心分离机进行分离,更优选分离的浓缩比为(3~3.5):1,分离流量为150~180m3/h;优选地,酵母乳的温度在4℃以下(为保持酵母活性)。
在一种优选的实施例中,在得到酵母乳之后,该制备方法还包括:将酵母乳混合食品级氯化钠溶液,然后依次进行脱水、造粒及干燥,得到馕饼专用酵母;优选地,采用真空转鼓进行脱水,更优选真空转鼓的转速为10~15r/min,表面积为18~20m2;优选地,馕饼专用酵母中干物质含量为95%以上,更优选为96%以上(制备活性干酵母的要求,含水量低有助于延长活性干酵母的存活时间)。
在一种优选的实施例中,上述脱水包括:将酵母乳混合食品级氯化钠溶液后泵至真空转鼓表面抽去酵母表面游离水,得到去游离水酵母;采用氯化钠盐水对去游离水酵母进行腌制以脱除至少部分细胞内水;优选地,干燥包括:对造粒后的酵母颗粒分批次置于立式干燥床中进行干燥,更优选立式干燥床的通风量为3900~4000m3/h,干燥温度在65~120℃之间调节,干燥的时间为35~40min,立式干燥床的干燥效率240~280kg/次。上述脱水干燥方法更快速高效,且基本不影响酵母活性。
在本申请另一种典型的实施方式中,提供了一种馕饼专用酵母,其采用上述任一种制备方法制备而成。
在本申请另一种典型的实施方式中,提供了一种馕饼专用酵母,该馕饼专用酵母耐受880~960毫渗量/升的渗透压,适用于馕饼制作,且采用该馕饼专用酵母制作的馕饼口感酥脆。
在一种优选的实施例中,该馕饼专用酵母的干物质含量在95%以上,优选地,馕饼专用酵母在如下检测条件下的发酵活力达800ml CO2/h,7天47.5℃菌种活性加速保存率达80%以上:在固定重量的高筋面粉中加入1%的干酵母,加入25%的纯净水,制成温度在30±1℃温度的面团,放在活力检测仪中1小时时的面团的产气量。
在本申请第三种典型的实施方式中,还提供了上述任一种馕饼专用酵母或者上述任一种制备方法制备的馕饼专用酵母在馕饼制作中的应用。
下面将结合更多的具体实施例来进一步说明本申请的有益效果。需要说明的是,以下实施例所使用的是安琪市售的一种无糖酵母菌种,其规格为安琪13g/F或发宝12g。
以下实施例中,所提供的馕饼专用酵母的制备方法如下:
(1)选育菌种,通过卡式罐培养得到初始菌体液约10L;
(2)进一步扩大培养,其间通过一次分离除杂,继续扩大培养到菌体液体积约200m3,菌种量质量比例约5%;
(3)将以上发酵液进行分离浓缩,得到无糖酵母菌种作为下一次扩大发酵培养的种子菌种;
(4)将菌种接入灭过菌的发酵罐内,补给C、N、P源等必需营养物质,金属盐离子和氨基酸,充分供氧,期间连续补充食品级氯化钾,训练菌种的高渗透压耐受性,通过有氧发酵和无糖发酵连续转换发酵,不间断连续培养直至酵母菌种达到6%的发酵液浓度后,停止营养源流加,发酵放罐,发酵液降温,发酵总时间15~16小时。具体发酵过程包括如下三个阶段:
①:发酵初期的稳定期,菌种从低温(4℃以下),pH为2~4的低酸的储罐转入了温度在28~31℃的底水环境后,前1~2个小时C、N、P等营养源的补给量偏少,发酵初期的稳定阶段C源加量占整个发酵过程中总C源添加重量的4~6%、N源前期加量4~5%,P源前期加量4~6%。为下一阶段做好基础准备。整个发酵初期,C源、N源及P源的补给量分别占整个发酵过程中相应营养源补给量的8~10%、8~12%及8~12%。
②:对数生长期,3小时以后,菌体到达了对数生长期,需要补给的C源加量为50-60%、N源前期加量55-60%,P源前期加量55-60%,温度控制在30~32℃,pH值控制在4.4~4.9的最适合酵母生长的范围之内。此阶段同时匀速(0.5~1m3/h)加入氯化钾和硫酸镁锌溶液(通过流量计计量加量,氯化钾浓度为23~26wt%,硫酸镁锌的浓度为15~17wt%,硫酸镁锌溶液中,硫酸镁:硫酸锌的固体重量比例为9:1,)对菌种进行渗透压耐受性训练(此时发酵体系的pH值从发酵初期的3.8上升至4.5左右)。
具体地,渗透压耐受性训练步骤如下:
向发酵罐的底部通气以使部分菌液中的酵母菌种进行有氧发酵,而剩余部分菌液被发酵罐底部的泵抽至换热器,再从发酵罐的中部返回到发酵罐内;其中,被泵抽走的菌体在通过管线及换热器的阶段,酵母菌种进行无氧发酵,有氧发酵和无氧发酵在发酵生产过程中持续循环。
③:发酵后期的稳定期,12~13小时后,需要逐步训练(通过发酵过程中pH调整至6.0~6.4,酒精值调整至0.1%~0.15%,发酵风量降低约20%,停止流加五氧化二磷溶液等方法,抑制酵母出芽繁殖,保证已脱芽的酵母继续在目前700~900的渗透压环境生长至少2小时),发酵最终细胞的出芽率小于5%时,发酵液中酵母的干重达到总体积的5.5~6.5%时终止发酵。
下表为生产原料配方:
表1:
营养源 | 糖蜜T | 氮源T | 磷源t | VB1(kg) | VB6(kg) | 生物素g |
数量 | 67 | 5 | 3.1 | 2.5 | 1 | 5 |
(5)通过高转速离心分离机进行发酵液的分离(浓缩比为(3~3.5):1,分离流量为150~180m3/h)提纯并通过板换降温,分离为干物质在24~28%,温度4℃以下的酵母乳,在专用储罐内低温保存;
(6)将酵母乳混合食品级氯化钠溶液,泵至真空转鼓表面(表面积为18~20m2),真空转鼓转速控制在10~15r/min之间,抽去酵母表面游离水,通过氯化钠盐水腌制,脱去部分的细胞内水。通过造粒机完成造粒,分批次进入立式干燥床用热风低温干燥35~40分钟,其中立式干燥床的通风量为3900~4000m3/h,干燥温度在65~120℃之间调节,干燥的时间为35~40min,立式干燥床的干燥效率240~280kg/次。制成干物质在95%以上的颗粒活性干酵母;
(7)干燥后的酵母成品通过实验室检测合格后,包装成成品。
需要说明的是,上述工艺步骤中涉及的关键设备及其作用如下:
(1)发酵罐。本发明中需采用多种规格的不锈钢的发酵罐,用于菌种不断扩大培养,卫生级材质、便于清洗、耐酸、碱、盐腐蚀,满足食品卫生要求等基本要求。
(2)风机及其空气过滤器。采用高压头新型风机供风,通过高、中、细三级空气过滤器,过滤掉空气中的固体颗粒杂质,风机做功时产生的高温能有效的灭除空气中的杂菌。
(3)离心分离机。采用进口离心分离机,浓缩比为(3~3.5):1,分离流量150~180m3/h。起到分离提纯的作用,有效的分离酵母和发酵后残液。
(4)真空转鼓。进口真空转鼓,转速10~15r/min,表面积约20㎡。内部有抽真空装置。酵母乳因为负压而被吸附在转鼓表面,吸收掉大部分的细胞外水。
(5)立式热风干燥床。提供负压热风干燥环境,通风量3900~4000m3/h,热风温度65~120℃调节,干燥效率240~280kg/次。
在上述操作步骤及条件范围内,下面结合多个具体的实施例来观察不同条件下制备的馕饼酵母的发酵活性等性能效果,各实施例的具体参数条件如下表:
表2:
需要说明的是,本申请中的成品酵母的发酵活力按如下条件进行检测:在固定重量的高筋面粉(产自河南省安阳市益海嘉里食品有限公司,是本实验时检测发酵力的统一适配选型面粉)中加入1%的干酵母,加入25%的纯净水,制成温度在30±1℃温度的面团,放在在活力检测仪中1小时时的面团的产气量(根据酵母在面团中进行少部分的有氧呼吸和大部分的无氧呼吸,产生二氧化碳,水等产物。通过收集固定时间内酵母的产气量来判断发酵力的高低)。
对上述各实施例所制备的馕饼酵母的发酵活力按照上述条件进行检测,检测结果见下表。
表3:
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
本发明中使用的酵母是通过人工筛选培育的无杂菌纯酵母菌种。此菌种通过添加灭了杂菌的糖蜜,氮源,磷源等其他营养物,纯种扩大培养,用先进的设备和技术手段生产的符合国家面用酵母标准的一种纯生物发酵剂。酵母的主要构成物质是蛋白质和碳水化合物,并且含有丰富的B族微量元素和其他微量元素,与老面等发酵方法相比,营养价值更高,发酵时间较老面缩短了2倍以上,更适合企业及工业化食品企业用户,且口感,风味,营养健康等方面远远胜于老面发酵。
由此可见,本发明基于微生物学原理、食品安全法、营养学等理论依据,通过发酵技术手段调控,获得一种耐高渗透压的高活性酵母产品。有效提高生产企业竞争力,降低生产成本,提高产品质量,减少食品安全和环境污染风险。此外,本发明还具有如下有益效果:
1、制备具备高活性,耐高渗透压的馕饼专用酵母,可提供企业生产更高质量的酵母产品,使产品更具竞争力,为企业带来更多的客户群体,为顾客带来更好的口感体验,及健康营养的酵母产品。
2、按照糖蜜消耗量/单罐酵母产量来计算糖蜜转化率,本发明的馕饼专用酵母的生产方法提高了糖蜜转化率(其他发酵方法糖蜜转化率在94.5~95.5%,按本申请的方式发酵糖蜜转化率在95~96.5%,单成本方面节约20元/吨,以年产15000吨计可以节约30万元),低酒精的清洁生产方法(酒精值下降8~10%),提高了氮源的利用率(提高3%),减少了生产污水中残氮残糖的量(均约为8~12%),为工厂提供了一套绿色清洁生产的系统方案。
3、本发明的馕饼专用酵母的生产方法,填补了高盐高渗透压环境地区没有专用有效的面用酵母的空白,为市场提供了一种安全、健康、营养的食品级面用酵母。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种馕饼专用酵母的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
选育无糖酵母菌种进行初始培养和扩大培养,得到种子菌种;
将所述种子菌种接种至发酵罐中发酵,并在发酵过程中对所述种子菌种进行渗透压耐受性训练,得到所述馕饼专用酵母;
其中,所述渗透压训练是指使所述种子菌种所处的渗透压从0逐渐上升至960毫渗量/升。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述发酵过程包括:
发酵初期,将所述种子菌种从4℃以下,pH值为2~4的环境中转入温度为28~31℃的环境中进行发酵培养,得到初培养菌群;
对数生长期,将所述初始培养菌群置于28~31℃,pH值为3.8~4.5的环境中进行发酵培养,并在所述对数生长期加入氯化钾和硫酸镁锌溶液进行所述渗透压耐受性训练,得到耐渗透菌群,其中,所述氯化钾的质量浓度为23~26%,所述硫酸镁锌溶液的质量浓度为15~17%;
发酵后期,将所述耐渗透菌群置于渗透压为880~960毫渗量/升,pH值为6.4~6.8的环境中进行发酵培养,直至酵母菌种达到预定的发酵液浓度后,停止发酵;
优选地,所述发酵初期的发酵时间为1~3小时;
优选地,所述对数生长期的发酵时间为4~11小时;
优选地,所述发酵后期的发酵时间为12~15小时。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在所述发酵初期,C源、N源及P源的补给量分别占整个发酵过程中相应C源、N源及P源补给量的8~10%、8~12%及8~12%;
优选地,在所述对数生长期,所述C源、所述N源及所述P源的补给量分别占整个发酵过程中相应C源、N源及P源补给量的50~60%、55~60%及55~60%;
优选地,在所述发酵后期,C源、N源及P源的补给量分别占整个发酵过程中相应C源、N源及P源补给量的30~42%、28~37%及23~37%。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在所述渗透压耐受性训练中,所述制备方法还包括:有氧发酵和无氧发酵连续转换发酵;
优选地,所述有氧发酵和所述无氧发酵连续转换发酵包括:向所述发酵罐的底部通气以使部分菌液中的所述酵母菌种进行所述有氧发酵,而剩余部分菌液被所述发酵罐底部的泵抽至换热器,再从所述发酵罐的中部返回到所述发酵罐内;其中,被泵抽走的菌体在通过管线及所述换热器的阶段,所述酵母菌种进行所述无氧发酵,所述有氧发酵和所述无氧发酵在发酵生产过程中持续循环。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,在所述发酵过程中,营养源除了包括所述C源、所述N源及所述P源外,还包括维生素和生物素;
优选地,所述营养源中的所述C源为糖蜜;所述N源为16~18%食品级氨水和30~40wt%硫酸铵溶液;所述P源为15~20wt%的五氧化二磷溶液;
优选地,所述维生素包括维生素B1和维生素B6;
更优选地,所述营养源中,所述C源的含量≤90wt%,所述N源的含量为2~7wt%,所述P源的含量为1~3.5wt%。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在对菌种进行渗透压耐受性训练后,以及得到所述馕饼专用酵母之前,所述制备方法还包括:
对所述渗透压耐受性循环后的发酵液进行分离并降温,得到干物质为24~28%的酵母乳;
优选地,采用离心分离机进行所述分离,更优选所述分离的浓缩比为(3~3.5):1,分离流量为150~180m3/h;
优选地,所述酵母乳的温度在4℃以下。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,在得到所述酵母乳之后,所述制备方法还包括:
将所述酵母乳混合食品级氯化钠溶液,然后依次进行脱水、造粒及干燥,得到所述馕饼专用酵母;
优选地,采用真空转鼓进行所述脱水,更优选所述真空转鼓的转速为10~15r/min,表面积为18~20m2;
优选地,所述馕饼专用酵母中干物质含量为95%以上。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述脱水包括:
将所述酵母乳混合所述食品级氯化钠溶液后泵至真空转鼓表面抽去酵母表面游离水,得到去游离水酵母;
采用氯化钠盐水对所述去游离水酵母进行腌制以脱除至少部分细胞内水;
优选地,所述干燥包括:
对造粒后的酵母颗粒分批次置于立式干燥床中进行干燥,更优选所述立式干燥床的通风量为3900~4000m3/h,干燥温度在65~120℃之间调节,干燥的时间为35~40min,所述立式干燥床的干燥效率240~280kg/次。
9.一种馕饼专用酵母,其特征在于,采用权利要求1至8中任一项所述的制备方法制备而成。
10.一种馕饼专用酵母,其特征在于,所述馕饼专用酵母耐受880~960毫渗量/升的渗透压。
11.根据权利要求10所述的馕饼专用酵母,其特征在于,所述馕饼专用酵母的干物质含量在95%以上,
优选地,所述馕饼专用酵母在如下检测条件下的发酵活力达800ml CO2/h,7天47.5℃菌种活性加速保存率达80%以上:在固定重量的高筋面粉中加入1%的干酵母,加入25%的纯净水,制成温度在30±1℃温度的面团,放在活力检测仪中1小时时的面团的产气量。
12.权利要求1至8中任一项所述的制备方法制备的馕饼专用酵母,或者权利要求9至11中任一项所述的馕饼专用酵母在馕饼制作中的应用。
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