專利名稱：一種活性干酵母保護劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種活性干酵母脫水保護劑及其應(yīng)用，屬于微生物制品及食品添加劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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(dāng)于2-3g鮮酵母復(fù)水后檢驗測活細(xì)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(fù)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(xué)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(xì)胞含氮量高，不僅在干燥過程中容易死亡，在儲藏過程中細(xì)胞成份也容易被氧化，從而導(dǎo)致細(xì)胞在組存過程中的失活死亡。如果控制細(xì)胞的含氮量，則酵母細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)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(dá)干物質(zhì)的14%左右，酵母細(xì)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。活性干酵母的這些組成成分可以在酵母細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞中的水分含量有關(guān)，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(fù)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(fù)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(fù)水過程的活性損失。當(dāng)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(dāng)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(fù)水過程中，有小部分活性喪失。當(dāng)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(dá)半年以上，在干燥和復(fù)水過程中，將有部分細(xì)胞活性喪失。對于不添加保護劑的活性干
3酵母，當(dāng)水分含量低于7. 5%時，在干燥和復(fù)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(dá)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(xì)胞成分被氧化的結(jié)果，無氧及低水分含量則由于細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞在急速脫水過程中容易引起細(xì)胞膜損傷，使細(xì)胞失活死亡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種活性干酵母保護劑及其應(yīng)用。術(shù)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(xì)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(yīng)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(xì)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(xué)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(shù)，也可采用如下方法制得向經(jīng)滅菌的發(fā)酵基礎(chǔ)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(xì)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(chǔ)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(xì)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(xì)胞在脫水的條件下，細(xì)胞膜得到很好的分散，避免脫水時因細(xì)胞膜的變形，而使細(xì)胞質(zhì)流出，并造成細(xì)胞死亡。本發(fā)明的的技術(shù)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(xì)胞率顯著提高，可達(dá)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(dá)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(dá)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(shù)方案做進(jìn)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(xué)院微生物研究所，中國科學(xué)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(chǔ)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(chǔ)培養(yǎng)基的50L發(fā)酵罐中進(jìn)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(xì)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?xì)胞率、保存率及發(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?jǐn)嚢?0min，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(xì)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(zé)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(xì)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(xì)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(xì)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(xì)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?jǐn)嚢?0min，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(xì)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(yīng)用。
5.如權(quán)利要求4所述的應(yīng)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(xì)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(yīng)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(yīng)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(chǔ)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(xì)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(yīng)用，其特征在于，所述發(fā)酵基礎(chǔ)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(yīng)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(yīng)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(yīng)用，屬于微生物制品及食品添加劑技術(shù)領(lǐng)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(xì)胞率顯著提高，可達(dá)到86-90％；可使活性干酵母保存率顯著提高，可達(dá)到88-90％；可使活性干酵母發(fā)酵力顯著提高，可達(dá)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(xué)院