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)
?
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(diào)味劑、煙草改良、原生質(zhì)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(yè)的主要運用。探討了生香酵母在食品中味道多樣性、養(yǎng)生食品等層面的開發(fā),對生香酵母在發(fā)酵釀造與食品開發(fā)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(shù)為異型漢遜酵母及少數(shù)小圓型酵母屬,是一類能夠生成香味產(chǎn)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(qū)別,只是在發(fā)酵溫度和培養(yǎng)基所含營養(yǎng)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(yè)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(chǎn)乙醇能力差,但產(chǎn)酯、產(chǎn)酸、產(chǎn)酮類物質(zhì)優(yōu)良,在市場對保健品地推行下,各種無醇、低醇飲料出現(xiàn)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(yè)生產(chǎn)中常用低醇產(chǎn)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(chǎn)菌株,確定了白地霉菌株58A、45B 的最適發(fā)酵條件, 分別于最適生長溫度(28 ℃和27 ℃)、最適轉(zhuǎn)速(120 r/min和80 r/min)和最佳接種量為5%的條件下,搖瓶發(fā)酵48 h,發(fā)酵出的飲料感官指標最佳,不含醇類物質(zhì),達到了無醇要求,食用安全性試驗結(jié)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(jīng)由酵母菌和乳酸菌雙菌發(fā)發(fā)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(yōu)良酵母,生產(chǎn)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(fā)酵中能產(chǎn)生濃郁的香氣,產(chǎn)酯量高,且還具有耐高糖濃度、高鹽濃度等較優(yōu)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(yǎng)基上富集、活化,然后在適宜的條件下轉(zhuǎn)接、發(fā)酵,這樣有益芳香醋的生成與保留,使得大多數(shù)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(fā)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(fā)酵,對溫度的適應幅度寬,特別是在低溫環(huán)境下還擁有很強的發(fā)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(zhì)聯(lián)用儀展開剖析,發(fā)現(xiàn)發(fā)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(diào)味劑中的運用
由于酵母自身理化性質(zhì)的差別,在不同的環(huán)境中表現(xiàn)不同的特點,隨著釀酒酵母的發(fā)現(xiàn),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(diào)味劑領(lǐng)域。挑選出擁有特殊功能的生香酵母,運用于調(diào)味劑及其相關(guān)產(chǎn)品中。馮杰[7]在對醬油發(fā)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(fā)酵技藝進行調(diào)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(chǎn)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(zhì)。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(fā)酵和醋酸發(fā)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(xié)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(chǎn)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(zhì)產(chǎn)生的已酸甲酯、苯乙酸甲酯、愈創(chuàng)木酚、異戊醇等揮發(fā)性香味物質(zhì),對改善煙葉香味品質(zhì)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(chǎn)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(zhì),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(fā)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(jié)果顯示,經(jīng)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(zhì)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(yōu)質(zhì)的酵母菌種,林小江等[12]通過將滅活的雙親單倍體原生質(zhì)體融合技術(shù)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P(guān)F1。通過理化性質(zhì)的研究得出:菌株P(guān)F1優(yōu)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(zhì)體融合技術(shù),將兩種菌優(yōu)良的理化性質(zhì)相結(jié)合起來,形成一種高生酒率、高生香率的優(yōu)良酵母的細胞工程菌。通過檢測其理化性質(zhì)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(fā)酵時間7.6d。
3.1 在食品運用中味道多樣性層面
現(xiàn)如今,生香酵母主要應用在釀造和調(diào)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(chǎn)物地提煉等。在工業(yè)制造中,還沒有大量的菌株去生成特殊的產(chǎn)品,通常還是沿用一般的工業(yè)菌株,這樣大大制約了生香酵母的研發(fā)。在醞釀運用中不揮發(fā)方面開發(fā):在我國在醞釀技藝中技能相對于發(fā)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(chǎn)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(yōu)良菌株的選育方面的研究,以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)。
3.2 養(yǎng)生食品層面開發(fā)
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(fā)酵和增添養(yǎng)分功能,還會在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生讓人喜歡的香味。當今世界食品開發(fā)的潮流是養(yǎng)生食品,即食品不僅擁有色香味,而且還具有調(diào)節(jié)人體生理的功能。因此從生香酵母菌發(fā)酵食品特點來看,所發(fā)酵的食品則屬于養(yǎng)生食品,這種養(yǎng)生食品由于其自身功能,在養(yǎng)生食品市場中具有很大的優(yōu)勢。利用生香酵母研發(fā)出許多有利于身體健康的養(yǎng)生食品,具有很大的發(fā)展空間。
目前,我國對生香酵母應用已有一定的基礎(chǔ),但與發(fā)達國家還有差距。比如在生香酵母數(shù)量少、種類不豐富,大多數(shù)生香酵母未形成工業(yè)化生產(chǎn),沒有最大程度地利用我國地域?qū)拸V,酵母種類豐富的特點。同時在我國的釀造業(yè)中,大規(guī)模地使用單一商業(yè)酵母,使得釀造出的產(chǎn)品口味單調(diào),篩選出具有本土特征的生香酵母并運用于釀造中,會使產(chǎn)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(chǎn)的酵母數(shù)量不多,這也制約了生香酵母地應用與發(fā)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(fā)。
生香酵母已經(jīng)取得了比較大范圍的應用,但其開發(fā)潛力還很大,現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,使得生香酵母在分子水平會有進一步的開發(fā),基因工程技術(shù)的使用,會使生香酵母具有更多優(yōu)良品質(zhì),但這些方面還需要進一步進行研究。還有,部分生香酵母產(chǎn)品的生成率還不達標,其技藝指數(shù)要更進一步改良,以便達到更高的功效。
[1]王國良,宋俊梅,曲靜然.生香酵母及其應用[J].食品工業(yè),2004(3): 16~17.
[2]張安東等.產(chǎn)香酵母在食品工業(yè)中的應用[J].綠色科技,2015(11): 260~263.
[3]劉天明,王 慧,劉慶軍,等.產(chǎn)香白地霉發(fā)酵無醇綠啤飲料研究[J].釀酒科技,2007(10) :78~80.
[4]趙 曉.格瓦斯酵母菌菌株挑選及發(fā)酵技藝的探究[D].哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學,2013.
[5]艾乃吐拉·馬合木提.紅棗格瓦斯發(fā)酵工藝的研究及其香氣成分的測定[D].烏魯木齊:新疆農(nóng)業(yè)大學,2013.
[6]艾方.胡慧磊.彭麗桃.發(fā)酵柑桔汁中產(chǎn)香酵母的篩選及生長特性研究[J].中國釀造,2010(4):67~70.
[7]馮 杰.埃切假絲酵母生香機理及其對醬香味道的影響[D].無錫:江南大學,2012.
[8]關(guān) 陽,王國良,王金枝,等.產(chǎn)酯酵母的應用研究現(xiàn)狀[J].釀酒科技,2013(1):101~102
[9]呂 品,李 丹,黃 龍,等.煙葉產(chǎn)香菌的分離及其在煙用香料制備中的應用[J].煙草科技,2009(1):37~42.
[10]張立昌.煙葉酶處理的作用效果[J].煙草科技,2001(4):7~9
[11]甄達文,于鐵妹,朱珊珊等.利用酶法和微生物工業(yè)發(fā)酵法制備天然煙用香料[J].食品工業(yè)設(shè)計,2009(12):268~272.
[12]林小江.低甲醇高總酯釀酒酵母的選育及其應用研究[D].廣州:華南理工大學,2014.
[13]張大為.梨酒酵母工程菌的構(gòu)建及S02天然替代物的探究[D].西安:陜西科技大學,2012.
2016-08-31
北方民族大學大學生區(qū)級創(chuàng)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(fā)利用的教學與研究工作。
S963.32+7
A
1674-9944(2016)18-0190-02