几种品牌酵母耐性生长曲线对比研究

何 贝，王学东*，叶 鹏，陈聪莉，于 锋，匡 威

（武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北武汉 430023）

目前，世界上的酵母工业已经形成了独立的产业体系，生产规模越来越大[1]。酵母工业是食品与食品配料行业的重要部分，国家《“十一五”发展规划纲要》明确指出：“生物产业要充分发挥我国特有的资源优势和技术优势，面向健康、农业、环保等的重大需求，努力实现关键技术与重要产品新突破。”这为酵母工业的未来发展提供方向和指导[2-3]。酵母行业处于快速发展期，其产品产量、产值稳步增长，生产规模不断扩大[4]。同时消费者也是日趋成熟，购买活性干酵母由单纯份量、价格的选择，转向了越来越重视品牌、质量、售后服务和技术指导等[5-6]。

酵母是生产发酵面食中重要原料之一，其特性的不同也会直接影响着发酵面食制品的最终质量。由于目前，在国内面食发酵中应用的干酵母（即发活性干酵母）已经有十几种，其中包括进口的、国产的[7]。这就导致干酵母的品质以及发酵特性存在着很大的差异，具有不同的适用性。所以发酵面食加工厂在选用酵母前，只有了解了该酵母的品质特性才能做到正确、合理的使用，以确保品质的质量[8]。

在发面的过程中，酵母的发酵受到pH值、温度、糖和渗透压等因素的影响。而在发面过程中，糖和盐这两种原料则是影响酵母耐渗透压的主要因素[9-10]。一般来说，增加培养基底物（糖、盐）的浓度，能增加酵母的代谢活性，但过高的底物浓度，会对酵母细胞产生高的渗透压力，影响酵母的生长与代谢，甚至完全抑制酵母的生长。研究酵母的耐性生长曲线，能更直观地评价酵母的耐渗特性，使酵母在实际生产和生活中得到更好的利用，在理论和实践上都有着重要的意义[11]。

莫丽春等[12]针对几种即发活性干酵母的发酵特性进行了研究，结果表明，不同干酵母的耐盐性和耐糖性均有所不同。刘湄等[13]研究得到结论，蔗糖酶活力低的菌株，在高糖面团中发酵力较好；而麦芽糖适应性好的菌株，在无糖面团中起发速度较快。马勇等[14]分别采用分光光度法和直接计数法分别对产油酵母菌YI的生长曲线进行测定，在对数期以前，两种方法的结果基本是一致的；在稳定期和衰亡期，直接技术法更能真实反映酵母菌的生长情况，而对数期和稳定期，产油酵母菌YI培养液的OD600nm值与细胞数量之间均存在较好的相关性。

针对酵母菌耐渗性的特点，来选择优良特性的菌种，是目前研究较多的方向。但是缺乏一个整体规范的方法，目前还没有很好且准确的评价酵母耐渗性的方法。目前主要有以下几种试验方法[15-16]：①以渗透性对酵母生长的影响来定义；②以耐渗性对酵母发酵能力的影响来定义；③以不同渗透压下对酵母细胞活性的影响来定义。本研究采用酵母耐性生长曲线展开试验，从表征液体培养基中产生胁迫对酵母生长的影响来判定其生长情况[17]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

欧洲1号（A）高糖和低糖酵母、欧洲2号（B）高糖和低糖酵母、国产1号（C）高糖和低糖酵母、国产2号（D）高糖和低糖酵母：市售。酵母膏、蛋白胨：北京奥博星生物技术有限公司；葡萄糖、氯化钠：国药集团化学试剂有限公司。

酵母浸出粉胨葡萄糖（yeast extract peptone dextrose medium，YPD）培养基：酵母膏1%，葡萄糖2%，蛋白胨2%，于115 ℃灭菌30 min。

1.2 仪器与设备

BS2242电子天平：北京奥多利斯仪器系统有限公司；DK-98-II电子万用炉：北京市永光明医疗仪器有限公司；QYC-200摇床：上海福玛实验设备有限公司；TD-5G台式低速离心机：湖南凯达科学仪器有限公司；YX280A手提式蒸汽灭菌锅：上海三申医疗器械有限公司；T6-新世纪紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司。

1.3 试验方法[9，14，17]

1.3.1 低糖酵母耐盐性生长曲线

在YPD液体培养基的基础上分别添加1%、3%、5%和7%的氯化钠，以不添加氯化钠的培养基作为对照。低糖酵母粉于空白YPD培养基中30 ℃过夜培养后，以菌液A600nm=0.1时的浓度接种于各耐盐梯度的液体培养基中，置于30 ℃、200 r/min的摇床中进行观察培养。每隔4 h测定其在波长600 nm条件下的吸光度值，直至48 h，观察酵母菌种在各盐含量下的生长情况。

1.3.2 高糖酵母耐盐性生长曲线

方法同1.3.1。

1.3.3 低糖酵母耐低糖性生长曲线

低糖酵母粉于空白YPD培养基中30 ℃过夜培养后，以菌液A600nm=0.1时的浓度接种于各低糖梯度的液体培养基中，置于30 ℃、200 r/min的摇床中进行观察培养，以不添加葡萄糖的培养基作为对照。每隔4 h测定其在波长600 nm条件下的吸光度值，直至48 h，观察酵母菌种在各盐含量下的生长情况。

1.3.4 高糖酵母耐高糖性生长曲线

高糖酵母粉于空白YPD培养基中30 ℃过夜培养后，以菌液A600nm=0.1时的浓度接种于各高糖梯度的液体培养基中，置于30 ℃、200 r/min的摇床中进行观察培养，以不添加葡萄糖的培养基作为对照。每隔4 h测定其在波长600 nm处的吸光度值，直至48 h，观察酵母菌种在各盐含量下的生长情况。

2 结果与分析

2.1 酵母耐盐性生长曲线分析

2.1.1 低糖酵母耐盐性生长曲线

根据低糖酵母耐盐性生长曲线（见图1）分析可知，在不含盐和盐含量为1%时，4种低糖酵母的生长趋势差不多。而在盐含量为3%时，表现为D低糖酵母的生长趋势较缓慢。在含量为5%～7%时，A、B两种低糖酵母的生长趋势优于C和D两种低糖酵母。

图1 低糖酵母耐盐性生长曲线Fig.1 Growth curves of low sugar tolerant yeasts with salt tolerance

整体来看，在盐含量为0～3%时，4种品牌酵母菌的生长都在12～16 h达到稳定状态。而盐含量≥3%时，其生长趋势明显弱于盐含量为0～3%环境下的生长情况，且盐含量越高生长趋势越缓慢，达到稳定状态所需的时间越长。

2.1.2 高糖酵母耐盐性生长曲线

由高糖酵母菌在耐盐性生长曲线（见图2）可知，在不含盐的情况下，酵母菌种的生长曲线在8 h左右达到一个平稳阶段，1%盐含量时其在12 h左右达到平稳阶段，而3%盐含量则是在16 h左右达到平稳阶段。盐含量≥3%时，酵母生长较为缓慢，其越来越难达到一个平稳的阶段。在高糖酵母中，A、B、D三种酵母的耐盐生长曲线是相似的，C酵母的生长趋势则稍弱一些。

总的来说，盐含量为0～3%的情况下，为4种高糖酵母较适宜的生长环境，且易于达到一个平稳生长的趋势。

2.2 酵母耐糖性生长曲线分析

2.2.1 低糖酵母耐糖性生长曲线

根据低糖酵母耐低糖的生长曲线（见图3）分析可知，在0～8%的糖含量下，4种低糖酵母的生长趋势变化情况不大，C低糖酵母的生长较为明显，A、B、D的生长情况较为接近，都是微有增长的趋势。总的来说，4种低糖酵母在糖含量为0～8%时其生长不受影响，且都稍有增长，4种低糖酵母的生长趋势也较为接近，都是在16 h左右达到一个稳定的阶段。

图2 高糖酵母耐盐性生长曲线Fig.2 Growth curve of high sugar tolerant yeasts with salt tolerance

2.2.2 高糖酵母耐糖性生长曲线

根据高糖酵母耐高糖生长曲线（见图4）的结果可知，4种酵母在高糖含量条件下，其生长趋势都比较接近。且在不含糖的情况下，4种酵母的吸光度值均在2.0～2.5，但是在糖含量为10%、20%、30%的情况下，吸光度值均有明显的增长。且依次是在16 h、20 h、24 h达到一个稳定的阶段。糖含量为40%～50%时，其生长趋势开始较缓慢。而糖含量越高，其达到平稳趋势所需的时间越长，且生长也越缓慢。

图4 高糖酵母耐高糖性生长曲线Fig.4 Growth curves of high sugar tolerant yeasts with glucose tolerance

3 结论

整体来看，无论是高糖还是低糖酵母菌，在盐含量为0～3%时，4种酵母菌的生长都是在12 h～16 h达到稳定状态，之后的生长速度则较为平稳。在盐含量≥3%时，可以观察到4种酵母菌的生长趋势明显弱于其在不含盐环境下的生长情况，且盐含量越高生长趋势越缓慢，达到稳定状态的时间越长。

4种低糖酵母在糖含量为0～8%时其生长不受影响，且都稍有增长，也即糖含量为0～8%条件下是利于低糖酵母生长，且4种低糖酵母的生长趋势也较为接近，都是在16 h左右达到一个稳定的阶段。4种高糖酵母在0～30%的糖含量下，其生长趋势较快。糖含量为40%～50%时，其生长趋势开始较缓慢，其达到平稳趋势的时间越长。

结果表明，在制作面制品时，不论是加入低糖或是高糖酵母的面制品中，盐含量在0～3%时最为适宜；在加有低糖酵母的面制品中适量的加入0～8%的糖时，是利于酵母菌的生长的；而在加入高糖酵母的面制品中其糖量最适宜不超过30%，否则会抑制酵母菌的生长。同时在研究过程中，可以根据酵母菌约在16 h左右达到一个稳定阶段，而选择该阶段生长较为稳定的酵母菌进行试验分析，以保证菌种生长的稳定性。

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