專利名稱：一種活性干酵母保護劑及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種活性干酵母脫水保護劑及其應用，屬于微生物制品及食品添加劑技術領域。
背景技術：
活性干酵母是由鮮酵母或稱壓榨酵母經(jīng)造粒干燥脫水制成，干酵母的活性通常用發(fā)酵力表示。一般情況下，要3. 5g鮮酵母才能生產(chǎn)Ig活性干酵母，但就活性(發(fā)酵力而言)，Ig 活性干酵母只相當于2-3g鮮酵母復水后檢驗測活細胞一般為80-90%。鮮酵母制成活性干酵母，并經(jīng)一定時間的貯存及使用前的復水過程后，有一定的活性損失。影響干酵母活力的因素有以下幾個方面1、化學組成對干酵母活力的影響酵母中的氮磷和海藻糖的含量，對活性干酵母的活性和儲藏有很大的影響。細胞含氮量高，不僅在干燥過程中容易死亡，在儲藏過程中細胞成份也容易被氧化，從而導致細胞在組存過程中的失活死亡。如果控制細胞的含氮量，則酵母細胞中的總碳水化合物含量增加，特別是海藻糖的量增加，這樣有利于細胞在干燥和貯存過程中的穩(wěn)定性。但若含氮量太低，則酵母的酶系不豐富，使用時發(fā)酵較低，特別是對高糖發(fā)酵，發(fā)酵活性很差，由此可見，在控制細胞含氮量時，必須綜合貯存穩(wěn)定性和發(fā)酵活性來考慮。對于面包活性干酵母高含氮量有利于提高發(fā)面速度，但干燥的條件，一定要精確確定。較高的海藻糖含量有利于延長活性干酵母的貯存期。而磷的含量的高低對于海藻糖積累和細胞含氮量水平以及酶的活性都有一定的影響。一般的活性干酵母的海藻糖的含量達干物質(zhì)的14%左右，酵母細胞的含磷量(以P2O5計算)為含氮量的30-40%時，產(chǎn)品有較好的貯存穩(wěn)定性?；钚愿山湍傅倪@些組成成分可以在酵母細胞的培養(yǎng)過程中，通過控制培養(yǎng)條件和培養(yǎng)組成成分加以調(diào)節(jié)。但不同的酵母菌株有一定的差異。2、水分對干酵母活力的影響自然狀態(tài)的酵母細胞含水量為70-80%，其中結(jié)合水含量為15-20%，自由含水量為50-60%，將自然狀態(tài)的酵母細胞制成活性干酵母后有一定的活性損失，而損失的程度與酵母細胞中的水分含量有關，一般來說，水分越低，越有利于活性干酵母的貯存，因為酵母物質(zhì)被氧化的速度隨水分含量的降低而降低。但另一方面，水分含量越低，干燥和復水過程中活性的損失就越大。水分含量高不利于保存，貯存損失大，而干燥和復水損失小。因此，活性干酵母的水分含量必須考慮到貯存的穩(wěn)定性，又要考慮到干燥和復水過程的活性損失。當水分含量在15-30%時，由于酵母的結(jié)合水分基本上沒有喪失，一般不會影響活力與發(fā)酵力，但這種高水分的活性干酵母只能冷藏。當活性干酵母的水分減少至15%時，酵母有一定的活性變化，在室溫下貯存的穩(wěn)定性大大增強，在干燥和復水過程中，有小部分活性喪失。當活性干酵母的水分含量為7. 5-8. 3%時，活性干酵母可在常溫下貯存，保存期可以達半年以上，在干燥和復水過程中，將有部分細胞活性喪失。對于不添加保護劑的活性干
3酵母，當水分含量低于7. 5%時，在干燥和復水過程中的活性損失將大大增加，因此不加保護劑的活性干酵母，其水分含量不宜低于7. 5%。對于添加保護劑的活性干酵母，其水分含量可以降至4-5%，保存期可達一年以上。3、包裝方式對干酵母活性的影響活性干酵母在貯存期間，活性的損失是由于細胞成分被氧化的結(jié)果，無氧及低水分含量則由于細胞活性的保持。同一活性干酵母產(chǎn)品，所采用的包裝方法不同，其保存期就不同，一般來說，采用真空或充氮包裝，其保存期比普通包裝延長1-3倍。4、保護劑對干酵母活性的影響保護劑是在酵母干燥造粒前，均勻混入鮮酵母中，保護酵母細胞在干燥、貯藏過程中的活性。不使用保護劑的活性干酵母產(chǎn)品，其水分含量不能低于7. 5%,否則，活性的損失將很大，加入保護劑的酵母有較好的低水分活性。5、干燥溫度對酵母活性的影響干燥溫度過高，容易使細胞失活死亡，溫度過低將會使干燥時間延長，產(chǎn)品水分增高。干燥速度亦必須控制在一定范圍內(nèi)，干燥速度太慢，干燥時間延長，酵母細胞在干燥過程中因氧化而引起的活性損失增大；干燥速度太快，酵母細胞在急速脫水過程中容易引起細胞膜損傷，使細胞失活死亡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種活性干酵母保護劑及其應用。術語說明通氣量是指每分鐘通入的空氣量與酵母培養(yǎng)液的量的體積比，單位是vvm。細胞濃度是指發(fā)酵液中或酵母乳中酵母的質(zhì)量濃度。一種活性干酵母保護劑，其特征在于，成分包括單硬脂酸甘油酯、山梨醇酐單硬脂酸酯、山梨醇酐單油酸酯和甘油。所述單硬脂酸甘油酯的重量百分比含量為40-44%，山梨醇酐單硬脂酸酯的重量百分比含量為25-30%，山梨醇酐單油酸酯的重量百分比含量為24- %，甘油的重量百分比含量為4-6%。優(yōu)選的，單硬脂酸甘油酯的重量百分比含量為43%，山梨醇酐單硬脂酸酯的重量百分比含量為觀％，山梨醇酐單油酸酯的重量百分比含量為25%，甘油的重量百分比含量為4%。上述活性干酵母保護劑在干酵母保存中的應用，其特征在于，步驟如下(1)將酵母發(fā)酵培養(yǎng)液離心分離，獲得含固形物16-17%細胞濃度的酵母乳；(2)向步驟(1)制得的酵母乳中添加上述活性干酵母保護劑，添加量為酵母乳中干物質(zhì)重量的2-4%，再經(jīng)過濾，制得含水量觀-30%的酵母泥；(3)將步驟⑵制得的酵母泥在40-45 °C條件下，烘干至水分5. 0-5. 5%。所述的酵母為釀酒酵母，優(yōu)選中國科學院微生物研究所出售的代號為AS 2. 146 的酉良酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。步驟(1)中的酵母發(fā)酵培養(yǎng)液的制備可按現(xiàn)有技術，也可采用如下方法制得向經(jīng)滅菌的發(fā)酵基礎培養(yǎng)基中接入經(jīng)接種培養(yǎng)后的種子培養(yǎng)液，調(diào)節(jié)pH5. 2，控制培養(yǎng)溫度30-35°C，流加糖溶液和營養(yǎng)鹽溶液，控制總發(fā)酵時間為18-21h，發(fā)酵體系中葡萄糖質(zhì)量百分含量在0. 5%以下，pH5. 2，通氣量1. 2-2. 5vvm，制得細胞濃度為4. 5-5. 5%的酵母發(fā)酵培養(yǎng)液。優(yōu)選的，控制培養(yǎng)溫度在發(fā)酵時間1- 時培養(yǎng)溫度30°C，發(fā)酵時間9-1 時培養(yǎng)溫度32°C，發(fā)酵時間16h到發(fā)酵結(jié)束時培養(yǎng)溫度35°C ；控制通氣量在發(fā)酵時間l_15h時為 2. 5vvm，在發(fā)酵時間1 到發(fā)酵結(jié)束時為1. 2vvm ；控制發(fā)酵體系中葡萄糖質(zhì)量百分含量在 0. 30-0. 50%。優(yōu)選的，所述發(fā)酵基礎培養(yǎng)基組分如下，均為體積百分比含固形物觀襯％的玉米漿20%，250g/L的葡萄糖溶液1 %，營養(yǎng)鹽溶液5 %，水 74% ；其中，營養(yǎng)鹽溶液每升含有:KH2P0413.0g, (NH4)2S0494. 16g，MgSO4 · 7H20 1. 4g， ZnSO4 · 7H20 0. 28g。優(yōu)選的，所述的種子培養(yǎng)液，每升含如下組分葡萄糖20g，KH2PO4Ig, (NH4) 2S045g, MgSO4 · 7H20 0. 2g, ZnSO4 · 7H20 0. 05g, pH5. 4。優(yōu)選的，流加過程中的糖溶液為由葡萄糖配成的250g/L的葡萄糖溶液；流加過程中的營養(yǎng)鹽溶液每升含有=KH2PO413. 0g, (NH4) 2S0494. 16g，MgSO4 · 7H20 1. 4g， ZnSO4 · 7Η200· 28go上述步驟O)中活性干酵母保護劑的添加量為酵母乳中干物質(zhì)重量的2. 5%。本發(fā)明的方法中酵母保護劑，可以保護酵母細胞在脫水的條件下保護其活性，這是因為該保護劑可以使酵母細胞在脫水的條件下，細胞膜得到很好的分散，避免脫水時因細胞膜的變形，而使細胞質(zhì)流出，并造成細胞死亡。本發(fā)明的的技術特點及優(yōu)良效果如下①本發(fā)明所述的活性干酵母保護劑，可使活性干酵母活細胞率顯著提高，可達到 86-90%。②本發(fā)明所述的活性干酵母保護劑，可使活性干酵母保存率顯著提高，可達到 88-90%。③本發(fā)明所述的活性干酵母保護劑，可使活性干酵母發(fā)酵力顯著提高，可達到 530-550mL/ho


圖1是實施例1中使用活性干酵母保護劑后干酵母的掃描電鏡圖；圖2是使用Sp60保護劑后干酵母的掃描電鏡圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明技術方案做進一步闡述，但本發(fā)明所保護范圍不僅限于此。實施例1-4中所用菌種及培養(yǎng)基為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌種購自中國科學院微生物研究所，中國科學院微生物研究所菌種保藏中心菌種目錄代號AS 2. 146 ；種子培養(yǎng)液葡萄糖20g，KH2PO4Ig, (NH4)2SOjg, MgSO4 · 7H20 0. 2g，ZnSO4 · 7H200.05g, ρΗ5· 4，蒸餾水 IOOOmL0發(fā)酵基礎培養(yǎng)基組分如下，均為體積百分比含固形物觀襯％的玉米漿20%，250g/L的葡萄糖溶液1 %，營養(yǎng)鹽溶液5 %，水 74% ；其中，營養(yǎng)鹽溶液每升含有:KH2P0413.0g, (NH4)2S0494. 16g，MgSO4 · 7H20 1. 4g， ZnSO4 · 7H20 0. 28g。流加過程中的糖溶液為由葡萄糖配成的250g/L的葡萄糖溶液；流加過程中的營養(yǎng)鹽溶液每升含有:KH2P0413. 0g, (NH4) 2S0494. 16g，MgSO4 · 7H20 1. 4g，ZnSO4 · 7H20 0. 28g。酵母發(fā)酵培養(yǎng)液的制備將裝有25L發(fā)酵基礎培養(yǎng)基的50L發(fā)酵罐中進行實罐滅菌，滅菌條件為120°C， 30min。然后降溫至32°C時，接入經(jīng)接種培養(yǎng)后的種子培養(yǎng)液3L，調(diào)節(jié)pH5. 2，控制培養(yǎng)溫度30°C，流加糖溶液和營養(yǎng)鹽溶液，控制總發(fā)酵時間為21h，營養(yǎng)鹽溶液在發(fā)酵結(jié)束前5個小時加完，糖溶液的流加量根據(jù)酵母生長情況，使發(fā)酵體系中葡萄糖含量一直控制在0. 5% 以下。發(fā)酵過程中，控制PH5. 2，通氣量1. 2-2. 5vvm，制得細胞濃度為4. 5-5. 5%的酵母發(fā)酵培養(yǎng)液。培養(yǎng)溫度控制在發(fā)酵時間1- 時培養(yǎng)溫度30°C，9-l^i時培養(yǎng)溫度32°C， 16-2 Ih時培養(yǎng)溫度:35°C。通氣量控制在發(fā)酵時間l_15h時通氣量2. 5vvm，在發(fā)酵16_21h時通氣量
1.2vvm?？刂铺侨芤毫骷恿渴拱l(fā)酵體系中葡萄糖含量0.30-0. 50%體積比；pH調(diào)節(jié)劑是 IOwt % Na2CO3 溶液。將上述制得的酵母發(fā)酵培養(yǎng)液，經(jīng)離心、洗滌、再離心、再洗滌，得到含固形物 16-17%的酵母乳，作為本發(fā)明實施例中1-4的原料?；钚愿山湍富罴毎省⒈４媛始鞍l(fā)酵力測定方法依據(jù)GB/T 20886-2007食品加工用酵母規(guī)定的方法。實施例1一種活性干酵母保護劑，組分如下，均為重量百分比單硬脂酸甘油酯40 %、山梨醇酐單硬脂酸酯30 %、山梨醇酐單油酸酯，甘油 6%。將上述成分，用90°C蒸餾水配成20%的乳濁液。降溫至45°C后使用。向酵母乳中添加上述活性干酵母保護劑，占酵母乳中干物質(zhì)的重量百分比為 2.5%,充分攪拌40min，再過濾收集酵母泥，含水量觀_30 %，擠壓造粒成0. Imm直徑的柱狀顆粒，利用45°C空氣，烘干至水分5. 0-5. 5%。分別測定活性干酵母活細胞率為85% ；活性干酵母保存率為87% ；活性干酵母發(fā)酵力(CO2)為530mL/h，其掃描電鏡圖如圖1所示。對照例用購自廣州市潤華食品添加劑有限責任公司的Sp60乳化劑，在相同的實驗條件下做對照實驗，分別測定活性干酵母活細胞率為82%;活性干酵母保存率為83%;活性干酵母發(fā)酵力(CO2)為515mL/h，其掃描電鏡圖如圖2所示。實施例2如實施例1所述的活性干酵母保護劑，不同之處在于
單硬脂酸甘油酯44%、山梨醇酐單硬脂酸酯25%、山梨醇酐單油酸酯沈％，甘油5%。分別測定活性干酵母活細胞率為87% ；活性干酵母保存率為89% ；活性干酵母發(fā)酵力(CO2)為 530mL/h。實施例3如實施例1所述的活性干酵母保護劑，不同之處在于單硬脂酸甘油酯43 %、山梨醇酐單硬脂酸酯觀%、山梨醇酐單油酸酯25%，甘油 4%。分別測定活性干酵母活細胞率為89%;活性干酵母保存率為91%;活性干酵母發(fā)酵力(CO2)為 M5mL/h。實施例4如實施例1所述的活性干酵母保護劑，不同之處在于單硬脂酸甘油酯42 %、山梨醇酐單硬脂酸酯27 %、山梨醇酐單油酸酯沈％，甘油5%。分別測定活性干酵母活細胞率為86% ；活性干酵母保存率為88% ；活性干酵母發(fā)酵力(CO2)為 550mL/h。實施例5利用活性干酵母保護劑，組分如下(均為重量百分比)單硬脂酸甘油酯40 %、山梨醇酐單硬脂酸酯30 %、山梨醇酐單油酸酯，甘油 6%。將上述成分，用90°C蒸餾水配成20%的乳濁液。降溫至45°C后使用。本實例實驗采用的菌種購自中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院出售的異漢遜酵母 1312 (Hansenula anomalal312)菌株。酵母的培養(yǎng)方法與實施例1_4的釀酒酵母培養(yǎng)方法相同，并獲得含固形物16-17%的酵母乳。向酵母乳中添加上述活性干酵母保護劑，占酵母乳中干物質(zhì)的重量百分比為2.5%，充分攪拌40min，再過濾收集酵母泥，含水量觀-29%， 擠壓造粒成0. Imm直徑的柱狀顆粒，利用45°C空氣，烘干至水分5. 0-5.5%。分別測定活性干酵母活細胞率為87% ；活性干酵母保存率為81%。
權(quán)利要求
1.一種活性干酵母保護劑，其特征在于，成分包括單硬脂酸甘油酯、山梨醇酐單硬脂酸酯、山梨醇酐單油酸酯和甘油。
2.如權(quán)利要求1所述的活性干酵母保護劑，其特征在于，所述單硬脂酸甘油酯的重量百分比含量為40-44%，山梨醇酐單硬脂酸酯的重量百分比含量為25-30%，山梨醇酐單油酸酯的重量百分比含量為2416%，甘油的重量百分比含量為4-6%。
3.如權(quán)利要求2所述的活性干酵母保護劑，其特征在于，單硬脂酸甘油酯的重量百分比含量為43%，山梨醇酐單硬脂酸酯的重量百分比含量為觀％，山梨醇酐單油酸酯的重量百分比含量為25%，甘油的重量百分比含量為4%。
4.權(quán)利要求1所述活性干酵母保護劑在干酵母保存中的應用。
5.如權(quán)利要求4所述的應用，其特征在于，步驟如下(1)將酵母發(fā)酵培養(yǎng)液離心分離，獲得含固形物16-17%細胞濃度的酵母乳；(2)向步驟(1)制得的酵母乳中添加上述活性干酵母保護劑，添加量為酵母乳中干物質(zhì)重量的2-4%，再經(jīng)過濾，制得含水量觀-30%的酵母泥；(3)將步驟( 制得的酵母泥在40-45°C條件下，烘干至水分5.0-5.5%。
6.如權(quán)利要求5所述的應用，其特征在于，所述的酵母為釀酒酵母。
7.如權(quán)利要求5所述的應用，其特征在于，步驟(1)中的酵母發(fā)酵培養(yǎng)液采用如下方法制得向經(jīng)滅菌的發(fā)酵基礎培養(yǎng)基中接入經(jīng)接種培養(yǎng)后的種子培養(yǎng)液，調(diào)節(jié)PH5. 2，控制培養(yǎng)溫度30-35°C，流加糖溶液和營養(yǎng)鹽溶液，控制總發(fā)酵時間為18-21h，發(fā)酵體系中葡萄糖質(zhì)量百分含量在0. 5%以下，pH5. 2，通氣量1. 2-2. 5vvm，制得細胞濃度為4. 5-5. 5%的酵母發(fā)酵培養(yǎng)液；優(yōu)選的，控制培養(yǎng)溫度在發(fā)酵時間1- 時培養(yǎng)溫度30°C，發(fā)酵時間9-1 時培養(yǎng)溫度32°C，發(fā)酵時間16h到發(fā)酵結(jié)束時培養(yǎng)溫度35°C ；控制通氣量在發(fā)酵時間l_15h時為 2. 5vvm，在發(fā)酵時間1 到發(fā)酵結(jié)束時為1. 2vvm ；控制發(fā)酵體系中葡萄糖質(zhì)量百分含量在 0. 30-0. 50%。
8.如權(quán)利要求7所述的應用，其特征在于，所述發(fā)酵基礎培養(yǎng)基組分如下，均為體積百分比含固形物^wt %的玉米漿20 %，250g/L的葡萄糖溶液1 %，營養(yǎng)鹽溶液5 %，水74 % ；其中，營養(yǎng)鹽溶液每升含有:KH2P0413. 0g, (NH4) 2S0494. 16g，MgSO4 · 7H20 1. 4g， ZnSO4 · 7H20 0. 28g ；優(yōu)選的，所述流加過程中的糖溶液為由葡萄糖配成的250g/L的葡萄糖溶液；流加過程中的營養(yǎng)鹽溶液每升含有KH2P0413. 0g, (NH4) 2S0494. 16g，MgSO4 · 7H20 1. 4g，ZnSO4 · 7H20 0. 28g0
9.如權(quán)利要求7所述的應用，其特征在于，所述的種子培養(yǎng)液，每升含如下組分葡萄糖 20g，KH2PO4Ig, (NH4) 2S045g，MgSO4 · 7H20 0. 2g，ZnSO4 · 7H20 0. 05g，pH5. 4。
10.如權(quán)利要求5所述的應用，其特征在于，上述步驟O)中活性干酵母保護劑的添加量為酵母乳中干物質(zhì)重量的2. 5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種活性干酵母脫水保護劑及其應用，屬于微生物制品及食品添加劑技術領域。一種活性干酵母保護劑，成分包括單硬脂酸甘油酯、山梨醇酐單硬脂酸酯、山梨醇酐單油酸酯和甘油。本發(fā)明所述的活性干酵母保護劑，可使活性干酵母活細胞率顯著提高，可達到86-90％；可使活性干酵母保存率顯著提高，可達到88-90％；可使活性干酵母發(fā)酵力顯著提高，可達到530-550mL/h。
文檔編號C12N1/04GK102168016SQ201110036089
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月11日
發(fā)明者李丕武, 王瑞明, 王騰飛, 馬春玲 申請人:山東輕工業(yè)學院