期刊名称:应用微生物学研究杂志
文章类型:研究
收到日期:2017年11月16日
接受日期:18 Januay, 2018
发表日期:25 Januay, 2018
引用:Tsegaye Z,Tefera G,Gizaw B,Abatenh E(2018)酵母种类的特征,用于烘焙工业应用的局部水果。J Appl Microb Res Vol:1,ISSU:1(21-26)。
版权:©2018 Tsegaye Z等人。这是在创意共享归因许可的条款下分发的OpenAccess文章,其允许在任何介质中不受限制地使用,分发和再现,只要原始作者和来源被记入。
摘要
本研究主要研究从当地水果中分离的酵母的特性。对9种酵母进行了耐温度、耐乙醇、碳水化合物发酵、硫化氢生产和发酵能力的表征。结果表明,酿酒酵母(s.c cerevisae)、酿酒酵母(s.c ourdeous)、发酵酵母(Z. fermentatii)、山梨糖酵母菌(C. sorboxylosa)、尖孢酵母(C. apicola)和东方酵母(I. orientalis)对高达370℃的温度和14%的酒精浓度的耐受范围不同。只有酿酒酵母能耐受15%的酒精,在45℃条件下生长良好,能发酵葡萄糖、蔗糖和果糖。对所鉴定的酵母菌进行发酵试验。发酵试验在室温30℃下进行12小时。酿酒酵母(S. cerevisae)、酿酒酵母(S. bludeous)、发酵酵母(Z. fermentati)、山梨酸酵母(C. sorboxylosa)和商品酵母在室温和30℃条件下发酵12 h的面团比体积最高,分别为230/210cm、210/191cm、189/193cm、184/200cm/g和180 /182cm。由此可见,野生酵母(酿酒酵母、红酵母和发酵酵母)在面团发酵能力上明显优于商品酵母。因此,表明当地的水果可能是本地酵母品种的潜在来源的发酵剂。
关键词
面包店;发酵;发酵;酵母。
摘要
本研究主要研究从当地水果中分离的酵母的特性。对9种酵母进行了耐温度、耐乙醇、碳水化合物发酵、硫化氢生产和发酵能力的表征。结果表明,酿酒酵母(s.c cerevisae)、酿酒酵母(s.c ourdeous)、发酵酵母(Z. fermentatii)、山梨糖酵母菌(C. sorboxylosa)、尖孢酵母(C. apicola)和东方酵母(I. orientalis)对高达370℃的温度和14%的酒精浓度的耐受范围不同。只有酿酒酵母能耐受15%的酒精,在45℃条件下生长良好,能发酵葡萄糖、蔗糖和果糖。对所鉴定的酵母菌进行发酵试验。发酵试验在室温30℃下进行12小时。酿酒酵母(S. cerevisae)、酿酒酵母(S. bludeous)、发酵酵母(Z. fermentati)、山梨酸酵母(C. sorboxylosa)和商品酵母在室温和30℃条件下发酵12 h的面团比体积最高,分别为230/210cm、210/191cm、189/193cm、184/200cm/g和180 /182cm。由此可见,野生酵母(酿酒酵母、红酵母和发酵酵母)在面团发酵能力上明显优于商品酵母。因此,表明当地的水果可能是本地酵母品种的潜在来源的发酵剂。
关键词
面包店;发酵;发酵;酵母。
背景
在提高面粉面团的化学或生物学中的肠系或生物学是重要的。生物膨化剂是可以从糖的使用中产生二氧化碳的微生物[1]。酵母在各种发酵过程中起重要作用,包括烘焙和酿造。在酿造中,在发酵过程中被真菌释放的酒精是重要的,而二氧化碳对于面粉面团升高,发酵风味的成熟和发育是最重要的[2]。
酵母发酵糖是制作面包,啤酒和葡萄酒中最古老的应用。巴比伦人(6000bc)和埃及人(5000bc)留下了他们生产啤酒,葡萄酒和面包的生产的书面账户,所有这些都保证了使用酵母[3]。酵母尤其是酿酒酵母被称为糖食真菌,并且可以自然地从周围发现。根据库尔特茨曼的说法,堕落[4],水果,蔬菜,饮料等农产品是几种酵母种类的重要微藻。这种产品中的酵母种群涉及酵母进行的各种生化方法,以利用农产品中存在的简单糖。
面包酵母是指用于烘焙工业的酿酒酵母的菌株[5]。菌株的DNA含量和染色体多态性与实验室菌株不同;大多数工业菌株是非整倍体[6]。它要求具有高膨松性、耐渗透性、耐冻性、耐化学性、二糖利用率、良好的贮藏性和非团聚[7]等特性。虽然某些面包制作方法不一定要求这些特性,但高膨松能力是生产优质面包和节省制作时间的最重要特性。
酵母尤其是S.酿酒酵母菌株已经选择了几十年代的面团疯狂的特征。酵母产生二氧化碳,导致面团枯萎,有助于面包的味道和面包屑[8]。这种酵母菌株非常坚固并且能够发酵面团以升高。根据Romano等人。[9],S.酿酒酵母可以发酵在面团中存在的所有糖,例如葡萄糖,果糖,蔗糖和麦芽糖,其速度比P.薄膜较快,其只能发酵葡萄糖[10]。作为一种主要物种,众所周知,酿酒酵母在面包制作中起着重要作用。生长步骤在面团的发酵中是必不可少的。它不仅诱导和增加通过气体掺入的面团体积,而是有助于产生所需的风味和质地[11]。洞穴[12]列出了面包制作中酵母的四种功能:1)通过在面粉中可用碳水化合物的可用碳水化合物发酵期间通过CO 2的演化增加面团体积,以通过膨胀伸展在面团中开发面团中的结构和质地气泡,3)提高风味和4)加入一些营养价值的面包。
埃塞俄比亚烘焙行业目前使用的面包酵母大多从外国进口,如澳大利亚(Mauripan)、法国(safe -instant)、加拿大(Fermipan)和土耳其(Gold Pakmaya),价格昂贵。来自当地水果的酵母还有待开发,特别是在烘焙产品中作为发酵剂。到目前为止,还没有关于使用从埃塞俄比亚当地水果中分离的酵母的报告,这种酵母有可能在烘焙工业中作为发酵剂。因此,本研究对从当地用于烘焙工业的水果中鉴定的野生酵母进行了鉴定。此外,我们还进行了简短的生理测试,以更好地了解酵母在面包制作中的行为。
方法和材料
样品收集
从埃塞俄比亚生物多样性研究所的微生物生物多样性理事会基因库中收集酵母培养物。将鉴定酵母的纯培养物保持在酵母提取物糊精(YPDA)板上。
耐热性测试
通过将酵母分离株涂在酵母蛋白胨葡萄糖琼脂培养基上,并在5种不同温度(25、30、37和45℃)下培养72小时[13]来表征酵母在更高温度下的生长能力。
乙醇耐受试验
通过在含有5种不同浓度乙醇(2%,6%,10%,14和16%)的酵母蛋白胨葡萄糖肉汤培养基中生长,并在30°C下培养72小时[13]来表征酵母种类在更高乙醇浓度培养基中的生长能力。
发酵能力测试
使用(2ml)酵母发酵肉碱碱,使用Durham管进行从局部水果鉴定的酵母物种的发酵能力,用于表现其碳水化合物发酵。酵母发酵肉汤培养基用于基于发酵模式的特定碳水化合物发酵的酵母表征。使用的碳水化合物;葡萄糖(葡萄糖),果糖,麦芽糖,蔗糖,乳糖和溴素醇蓝)。酵母发酵肉汤被用柳叶蛋白组开发的修饰培养基用于测定酵母发酵碳水化合物的碳水化合物发酵,由于产生的酸和气体形成,介质的颜色从蓝色变为黄色。从局部水果中鉴定的酵母种类具有良好的发酵能力,可用于烘焙工业[14]。
硫化氢生产试验
Bacto铋硫酸铋琼脂脱水 - BSA(DiFCO)用于选择产生酵母菌株的H2。不硫化物产生菌株具有白色菌落,而H2S生产商呈现各种菌革颜色,其范围从浅棕色到黑色,这取决于生产的强度。将20g BSA悬浮在500ml蒸馏水中。
慢慢加热,不断搅拌,直到培养基刚开始沸腾,用文火炖30秒,使琼脂溶解。冷却至50-55°C,搅拌均匀以分散悬浮物,并倒入厚板。让培养皿凝固,不要盖上盖子。如果非常小心,并提供足够的顶部空间,可以准备更大的容量。使用前请将盘子烘干,但要注意避免过度干燥。正确制作的盘子应该是光滑的,奶油状的不透明度,浅稻草色。
酵母种类的发酵作用
用已鉴定的酵母菌种发酵面团,测试其离开能力。用测量量筒用Cauvian和Young[15]方法制备面团样品。每个面团样本都含有小麦粉、水和糖。所有的成分都适当地混合了。每一个酵母分离物(10%T)用于发酵面团。分别用面包酵母(Saccharomyces cerevisae)作为阳性对照酵母发酵面团。另一组不含酵母样品的面团配方作为阴性对照。面团样品在室温和30℃下发酵约12小时。从发酵前后的圆柱体刻度面测量面团高度,计算净增加体积[16]。
结果
耐热性测试
将所鉴定的酵母菌菌种涂于酵母蛋白胨葡萄糖琼脂培养基上,在25℃、30℃、37℃和45℃下培养72小时(表1)。所鉴定的酵母菌除酿酒酵母(Saccharomyces cerevisae)外,均在25℃、30℃和37℃下生长良好。从当地水果中鉴定出的酵母菌品种表明,它们可以作为烘焙工业的发酵剂。
表1:酵母耐温试验。
从当地水果中分离出的酵母种类 | 温度 | |||
---|---|---|---|---|
25O.C | 30摄氏度 | 37摄氏度 | 45摄氏度 | |
酿酒酵母酿酒酵母 | + | + | + | + |
酿酒blourdeous | + | + | + | - |
Zygosaccharomyces fermentatii | + | + | + | - |
Zygosaccharomyce Bisporus | + | + | + | - |
假丝酵母apicola | + | + | + | - |
假丝酵母sorboxylosa | + | + | + | - |
毕赤酵母属holistii | + | + | - | |
Issatechenkia胶 | + | + | + | - |
Kluplomyces Delphensis. | + | + | + | - |
商业酵母(酿酒酵母酿酒酵母) | + | + | + | - |
乙醇耐受试验
将鉴定的酵母菌在5种乙醇浓度分别为2%、6%、10%、14和16% (v/v)的YPG培养液中生长,在30ºC下培养72小时(表2),结果见表2。本研究中使用的酵母菌株可以根据它们在低或高浓度乙醇存在下的生长能力大致分为以下三类。(i)酒精耐受性差的酵母,在酒精浓度在2%至6%之间时生长良好。(ii)中度耐乙醇酵母品种在酒精浓度为10至14的环境中生长良好;(iii)高度耐乙醇酵母品种在酒精浓度为15至16%的环境中生长良好。
表2:酵母乙醇耐受试验。
从当地水果中分离出的酵母种类 | 不同浓度的酒精 | ||||
---|---|---|---|---|---|
2% | 6% | 10% | 14% | 16% | |
酿酒酵母酿酒酵母 | + | + | + | + | + |
酿酒blourdeous | + | + | + | + | - |
Zygosaccharomyces fermentatii | + | + | + | + | - |
Zygosaccharomyce Bisporus | - | - | - | - | - |
假丝酵母apicola | + | + | + | + | - |
假丝酵母sorboxylosa | + | + | + | + | - |
毕赤酵母属holistii | - | - | - | - | - |
Issatechenkia胶 | + | + | + | + | - |
Kluplomyces Delphensis. | - | - | - | - | - |
商业酵母 | + | + | + | + | + |
碳水化合物发酵试验
使用2mL酵母发酵肉汤(蛋白胨7.5g;酵母提取物4.5g;溴醇蓝)除了不同的碳源(1.0ml无菌碳水化合物溶液(葡萄糖,蔗糖,果糖和麦芽糖)并在25至30℃下孵育72小时。观察培养基由于酸和气体的形成,如果酵母细胞具有发酵相应的糖的能力,则酸和天然气的形成。酿酒酵母酿酒酵母是发酵葡萄糖,蔗糖和果实,蔗糖和果实,酿酒酵母,葡萄球菌和Klupromyces Delphensis,葡萄糖和蔗糖(表3)。酵母菌鉴定在局部水果中的酵母菌,它们可用作烘焙培养物中鉴定的酵母物种。它们可以用作烘焙症的酵母菌物种行业。
表3:酵母菌发酵能力试验。
从当地水果中分离出的酵母种类 | 不同的糖 | |||
---|---|---|---|---|
葡萄糖 | 蔗糖 | 果糖 | 乳糖 | |
酿酒酵母酿酒酵母 | + | + | + | - |
酿酒blourdeous | + | - | - | - |
Zygosaccharomyces fermentatii | + | + | + | - |
Zygosaccharomyce Bisporus | + | + | - | - |
假丝酵母apicola | - | + | - | - |
假丝酵母sorboxylosa | - | - | + | - |
毕赤酵母属holistii | - | - | - | |
Issatechenkia胶 | - | - | - | - |
Kluplomyces Delphensis. | + | + | - | - |
商业酵母 | + | + | + | - |
硫化氢生产试验
Bacto铋硫酸铋琼脂脱水 - BSA(DiFCO)用于选择产生酵母菌株的H2。不硫化物产生菌株具有白色菌落,而H2S生产商呈现各种菌革颜色,其范围从浅棕色到黑色,这取决于生产的强度。五种酵母种类如酿酒酵母,Zygosaccharomyces fermentii Issatechenkia Orientalis,Zygosaccharomyce Bisporus和Candida Apicola强烈地产生硫化氢。两种物种即酿酒酵母Blourdeces Blourde和Candida orboxylosa没有产生硫化氢(表4)。在实验室条件下没有生产H2S的酵母物种,它们可以用作烘焙行业的起动性培养物。
表4:硫化氢生产试验。
从当地水果中分离出的酵母种类 | 硫化氢(H2S)生产能力 | |||
---|---|---|---|---|
白色编号(——) | 浅棕色弱(-) | 深褐色强烈(++) | 黑色非常强壮(+++) | |
酿酒酵母酿酒酵母 | + | |||
酿酒blourdeous | + | |||
Zygosaccharomyces fermentatii | + | |||
Zygosaccharomyce Bisporus | + | |||
假丝酵母apicola | + | |||
假丝酵母sorboxylosa | + | |||
毕赤酵母属holistii | + | |||
Issatechenkia胶 | + | |||
Kluplomyces Delphensis. | + | |||
商业酵母 | + |
酵母种类的发酵作用
从当地水果样品中分离出的已鉴定的酵母品种的发酵能力是通过在25℃和30℃条件下发酵12小时的面团体积来评估的。分别用商业面包酵母作为阳性对照酵母发酵面团。面团样品在室温下发酵约12小时,每个容器中的面团也在30℃下培养12小时。
从发酵之前和之后从圆柱的刻渐表面测量面团的高度,并计算出净增加的体积。Saccharomyces Blourdeces Blourdes,Zygosaccaromyces Fermentii,Candida orboxylosa,Zygosaccaromyce Bisporus,Klupromyces Delphensis,Pichia Holistii,IssaTechenkia Orientalis和Candida Apicola均升至230 / 210cm / g,220 / 191cm / g,189 /193cm / g,184 / 200cm / g,160/180cm / hg,130/123cm / g,120 / 110cm / hg,120 / 140cm / g,120/140 cm / g,分别在25oc和120/130cm / g和120/130cm / g.30℃12小时。商业酵母显示在12小时的12小时内升高到180 / 182cm / g的面团体积。从局部水果中鉴定的酵母物种具有优异的疯狂能力,可用于面包工业中的起动器培养。
讨论
在碳水化合物发酵过程中,酵母产生二氧化碳,乙醇和其他次级代谢产物,这有助于制定风味和香气,而二氧化碳生产在面团中作为叶粒反应[10]。
为了更好地了解酵母的行为,采用温度、乙醇和发酵能力试验对该系列酵母分离物进行了研究。温度会影响发酵过程和酵母的代谢。表1显示了不同生长温度下酵母菌的生长和抑制情况。除酿酒酵母外(表1),大多数特征酵母品种,即:蓝酵母、发酵酵母、双孢酵母、尖念珠菌、sorboxylosa念珠菌、整体毕赤酵母、Issatechenkia orientalis和delphenis Kluveromyces delphenis在37°C下都能生长良好。酿酒酵母可以耐受温度up to 45oC. The result in this research contradicts the findings of Ma’aruf et al., [17], who observed that yeast species isolated from different local fruits could only tolerate a temperature up to 37°C. The ability of yeast to tolerate high temperature suggests that the isolates can resist high heat associated with fermentation process and therefore can be used to accomplish fermentation at wide range of temperature condition. They may also be used in bread making to speed up the baking process, increase carbon dioxide production and formation of flavour and aroma may be enhanced [2].
酵母物种的特征还表征能够耐受不同浓度的醇。Saccharomyces Blourdeces,Zygosaccaromyces Fermentii,Zygosaccaromyce Bisporus,Candida Apicola,Candida Sorboxylosa,Pichia Holistii Issatechenkia Orient和Klupromyces在局部水果中鉴定的含量在含乙醇浓度为2%至14%(v / v)的培养基中均匀地生长良好,未来生长为15%(v / v)乙醇浓度(表2)。在含有15%乙醇浓度的培养基中才能良好地生长酿酒酵母,表明它们在发酵过程中耐受乙醇毒性。结果同意了[2011]的结果,据报道,杨氏物种的大多数能够在含有10%和13%(v / v)乙醇浓度的培养基中,而只有少量酵母物种可以在15%中生长(v / v)乙醇。据报道,由于细胞膜破坏而抑制细胞生长[18],据报道,据报道高浓度的乙醇对酵母有毒[18]。这可能占抑制大多数酵母种类的生长,在本研究中记录的15%浓度。在面包制剂中需要合适的乙醇以实现优选的风味[18]。还测试了所识别的酵母物种对其发酵不同糖的能力即葡萄糖,果糖,蔗糖和乳糖(表3)。 Results show that all strains were able to ferment sugars namely dextrose, sucrose and fructose. Yeast species were ferment different sugars indicates that they may be used as starter culture in bakery industries. This is supported by the fact that yeasts are capable in fermenting sugars especially glucose, sucrose, and fructose (Table 3). The breakdown of sugars will release carbon dioxide that leavens the dough. This indicates that it has enzymes responsible for fermentation of most of the sugars. This could be an important feature for strains used in dough.
酵母种类的特征还表征了使用亚硫酸铋琼脂培养基生产H2S的能力。酵母种类致致敬酵母菌酿酒酵母酿酒酵母酿酒酵母,Zygosaccaromyces fermentiiisaTechenkia Orientalis,Zygosaccaromyce Bisporus和Candida Apicola强烈产生硫化氢。虽然只有两种诸如酿酒酵母和Candida orboxylosa的物种没有产生H2S(表4)。H 2 S是一种不希望的化合物,其与味道和令人不愉快的味道,必须在加工食品中不存在[19]。表现出高产量H2S的酵母是面包制作的不希望的,因为它赋予了损害了面包质量的味道和味道[19]。因此,不能产生H2S的酵母物种作为面包制作中最好的候选分离物。
用当地水果中分离的各种酵母发酵面团的发酵特性。酵母菌分别为酿酒酵母、蓝酵母、酵母菌、山梨假丝酵母、双孢假丝酵母、delphsis克luveromyces delphsis、整体毕赤酵母和尖假丝酵母,其比容分别为220l/ 210cm/g、220/191 cm/g、189/ 193cm/g、184/200 cm/g、分别在室温和30℃下浸泡12小时,除了商业酵母(180/182 cm/g)。结果表明,从当地水果中鉴定出的酵母品种在发酵面包面团的能力可与商业酵母媲美,甚至更好,与包括商业酵母菌株在内的其他品种相比,可被认为是发酵面包面团最活跃的酵母。
结论
综上所述,本文所报道的研究表明,从当地水果中鉴定出的酵母菌是具有烘焙工业应用潜力的酵母菌,特别是本研究中观察到的具有面团发酵能力的酵母菌。综合各属性,酿酒酵母、蓝酵母、发酵接合酵母、山梨假丝酵母、双孢假丝酵母、delphsis克luveromyces delphsis、整体毕赤酵母和尖假丝酵母的综合性能均优于商品酵母。这些发现表明,当地的水果可能是面包酵母的来源,面包酵母可能被用作面团发酵剂。
承认
首先,我要感谢埃塞俄比亚生物多样性研究所的材料支持和微生物生物多样性理事会研究团队的技术支持。
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