传统老面中优质酵母菌的筛选及应用研究

杨 旭，郭 静

（河南质量工程职业学院，河南平顶山 467000）

随着人们对食品味道和质量需求的提升，谷物制品如面包、饼干、发酵饮品等的风味和口感变得越来越重要[1]。在谷物制品的生产中，酵母菌对发酵和风味形成起着至关重要的作用[2]。商业酵母被广泛应用于谷物制品的发酵过程中，以提供二氧化碳和改善口感[3]，但目前商业酵母发酵的谷物制品口感与风味开始呈现趋同化。相对于商业酵母，传统老面酵母经历了长时间的培养过程，其微生物群落和代谢产物具有更为复杂的特性[4]。传统老面酵母特殊的发酵环境可能会释放出更多的风味化合物和调味物质，赋予谷物制品更加浓郁的风味[5]。本研究对传统老面中的酵母菌进行培养、分离和鉴定，根据耐糖性、耐热性和发酵效果对酵母菌进行筛选；使用筛选得到的优质酵母菌制作馒头、面包和酿造米酒，并对成品的物理特性、感官指标进行综合评价，旨在筛选更适用于谷物发酵、具有独特风味的优质酵母菌。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

传统老面（采样获取）、WL营养琼脂培养基（瑞楚生物科技有限公司）、麦汁培养基（广东环凯微生物科技有限公司）和分析纯葡萄糖（天津锦耀翔承科技有限公司）。

醒发箱（无锡胜麦机械有限公司）、显微镜（重庆奥特光学仪器有限公司）。

1.2 酵母菌培养与鉴定

选取10种传统老面（编号Y1～Y10）用于分离筛选酵母菌，将样品混合生理盐水置于烧杯中稀释后，涂于WL营养琼脂培养基进行培养，培养温度28 ℃，培养时间48 h。培养后挑取菌落平板划线3次后进行镜检，确定为纯种酵母菌后送至河南质量工程职业学院分析测试中心通过DNA测序鉴定菌种。

1.3 酵母菌筛选

考虑到酵母菌主要应用于谷物发酵，含糖量相对较高，发酵时温度较高，故采用耐糖性、耐热性及其发酵效果作为酵母菌质量的评价指标，对酵母菌进行筛选。

（1）耐糖性。分别配制葡萄糖浓度为10%、20%、30%和40%的葡萄糖稀释液，将稀释液加入10个培养基中继续于28 ℃培养24 h。于加入稀释液前和培养24 h后使用分光光度计分别测定一次吸光值OD600，测定细菌细胞浓度，用于评价酵母菌的耐糖性。

（2）耐热性。分别将10个培养基继续于25 ℃、30 ℃、35 ℃和40 ℃下培养24 h。培养前后使用分光光度计分别测定一次吸光值OD600，测定细菌细胞浓度，用于评价酵母菌的耐糖性。

（3）发酵效果。以面团膨胀率为发酵效果的评价依据，使用面粉100 g、白糖15 g、菌液45 mL混合揉成面团，置于量筒中记录初始体积，然后于35 ℃下醒发3 h，再次记录体积并计算膨胀率。

1.4 优质酵母菌筛选

采用熵权法分别赋予不同浓度条件下酵母菌耐糖性、耐热性、膨胀率权重，计算综合评分，筛选发酵质量优异的酵母菌，用于谷物制品的发酵。熵权法的计算方法如下。

式中：rij为标准化后第j个指标的第i个指标值；xij为未标准化时后第j个指标的第i个指标值；xjmax和xjmin分别为第j个指标的最大值和最小值；k为信息熵系数；n为评价指标的个数；Pij为第j个评价指标中第i个标准化值与该指标标准化值总和的比；ej为第j个评价指标的熵；Wj为第j个评价指标的熵权；ui为第i个指标的综合评分。

1.5 谷物制品的综合评价

使用麦汁培养基培养优质酵母菌，酵母菌吸光值OD600达到1后，用于制作馒头、面包和米酒。

（1）馒头制作。取150 mL菌液混合300 g面粉搅拌成絮状，加入少量温水和面15 min，置于醒发箱内于35 ℃醒发2 h，取出后分割面团制成馒头置于醒发箱内于35 ℃二次醒发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食盐、20 g黄油混合少量温水揉成面团，揉制10 min后静置30 min，然后按照吐司面包的形状切块，置于醒发箱内于35 ℃醒发1 h后放入烤箱中烤制。

（3）米酒制作。将300 g糯米淘洗干净后置于水中发酵24 h，使用电饭锅煮熟。将煮熟的糯米饭加入发酵罐中，加入菌液混合均匀后密封发酵罐，置于醒发箱内于35 ℃发酵4 d。

通过对馒头、面包和米酒进行评价，分析酵母菌的发酵效果，评价标准如表1所示，使用熵权法计算不同优质酵母菌发酵馒头、面包和米酒的综合得分，筛选最优酵母菌。

2 结果与分析

2.1 酵母菌菌种的分离和鉴定

经培养，本研究从10种传统老面中分离得到菌种10株。从形态上看，菌落为乳白色圆形菌落，表面光滑；经同源性比较，菌株均为酿酒酵母，平均同源性可达98.41%。

2.2 酵母菌筛选结果

如表2所示，10种酵母菌在葡萄糖浓度40%条件下的吸光值OD600均与空白对照相近，即在该条件下酵母菌无法存活；而在葡萄糖浓度10%～30%条件下的吸光值OD600均高于空白对照，酵母菌可以存活。相较而言，葡萄糖浓度20%条件下的吸光值OD600最高，其次是葡萄糖浓度30%条件下；10个菌种中，Y2、Y4、Y5、Y8、Y10的吸光值OD600相对较高。

表2 酵母菌筛选实验结果

如表2所示，10种酵母菌在不同温度下吸光值OD600均高于空白对照，酵母菌可以存活。相较而言，35 ℃条件下的吸光值OD600最高，其次是30 ℃和40 ℃条件下，25 ℃条件下的吸光值OD600最低；10个菌种中，Y2、Y3、Y5、Y9、Y10的吸光值OD00相对较高。

如表2所示，10个菌种中，Y1、Y4、Y5、Y8、Y10的膨胀率相对较高，发酵效果较好。

2.3 优质酵母菌筛选结果

使用熵权法对酵母菌的耐糖性、耐热性和发酵效果进行综合评价，结果见表3。结果表明，10个菌种中，Y10的综合得分最高，最优；其次为Y5和Y2；Y7的综合得分最低，质量相对较差。

表3 10种酵母菌的综合评价

2.4 谷物制品发酵应用研究

使用3种优质酵母菌和2种商业酵母制作馒头，对馒头的比容、高度、气味、口感等指标进行综合评分，结果见表4。Y10酵母在馒头发酵中的效果最好，其次为Y5酵母菌和Y2酵母菌；2种商业酵母菌的效果相对较差。

表4 优选酵母菌发酵馒头、面包、米酒的综合评分

使用3种优质酵母菌和2种商业酵母制作面包，对面包的硬度、弹性、比容、气味以及口感等指标进行综合评分，结果见表4。Y10酵母在面包发酵中的效果最好，其次为Y2酵母菌和Y5酵母菌；2种商业酵母菌的效果相对较差。

使用3种优质酵母菌和2种商业酵母制作米酒，对米酒的气味、色泽、口感等指标进行综合评分，结果见表4。Y10酵母在米酒发酵中的效果最好，其次为Y2酵母菌；Y5酵母菌与2种商业酵母菌的发酵效果相近，相对而言发酵效果较差。

3 结论

本研究通过对传统老面中的酵母菌进行培养，根据耐糖性、耐热性和发酵效果在分离的10株酵母菌中筛选出了3种优质酵母菌。使用3种优质酵母菌制作馒头、面包和米酒并进行品质评价，结果表明，除Y5酵母菌在米酒发酵中与2种商业酵母菌的发酵效果相近外，在馒头发酵（3种优质酵母菌）、面包发酵（3种优质酵母菌）和米酒发酵（2种优质酵母菌）中，优质酵母菌的发酵效果均优于2种商业酵母。此外，Y10酵母的发酵效果最好，可应用于发酵馒头、面包和酿造米酒；相较于传统商业酵母，该酵母具有独特的风味。