專利名稱：酵母菌株、包含它的面用干酵母、復合酵母和食品添加劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種酵母菌株，包含該酵母菌株的面用干酵母、包含該面用干酵母的復合面用酵母和用于該復合面用酵母的食品添加劑。
背景技術：
酵母制作面包、饅頭已有幾千年的歷史，酵母制作面包已被廣泛使用，中國有用老面制作饅頭的傳統，老面因為制作時間長、工藝復雜、后期要加堿，容易破壞營養等特點，逐漸被人們所淘汰，酵母制作饅頭也得到了廣泛的運用，但酵母制作面食過程中，存在一些問題，如面團的發酵時間難掌握，不容易得到品質均一的面食成品，并且面食成品老化較快等。
發明內容
發明人通過長期研究，解決了現有技術中存在的上述問題。
在一個方面中，本發明提供了一種高活力、耐高滲透壓的酵母菌株(Saccharomyces cerevisiae Hansen Z2.3)，該菌株已經于2005年10月25日在中國典型培養物保藏中心(CCTCC，武漢大學，郵編430072)進行了生物保藏，其生物保藏編號為CCTCC NOM 205129。
在另一個方面中，本發明提供了包含上述酵母菌株的面用干酵母。
在該方面的一個優選實施方案中，所述面用干酵母包含占面用干酵母總重量為92-95％的酵母，還可以包含占面用干酵母總重量為4-6％的水分和0.8-1.5％的乳化劑。
在另一個方面中，本發明提供了一種包含上述面用干酵母的復合面用酵母。
在一個優選實施方案中，本發明提供了一種復合面用酵母，其包含96.5-99重量％的上述面用干酵母，所述重量％基于復合面用酵母的總重量。
在一個進一步的優選實施方案中，本發明的復合面用酵母包含96-99重量％的上述面用干酵母和0.01-0.1％的a-淀粉酶、0.1-1重量％的戊聚糖酶、0.05-0.3重量％的葡萄糖氧化酶、0.1-1重量％的維生素C和0.5-3.7重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于復合面用酵母的總重量。由于在復合面用酵母中添加a-淀粉酶、戊聚糖酶、葡萄糖氧化酶、維生素C、活性全脂大豆粉等改良劑，在制作面包、饅頭等時不需再另外添加改良劑，使制作工藝簡化、產品品質均一、質量可行。
在另一個優選的實施方案中，本發明的復合面用酵母包含96.5重量％的上述面用干酵母和0.01重量％的a-淀粉酶；0.1重量％的戊聚糖酶；0.1重量％的葡萄糖氧化酶；0.1重量％的維生素C和3.19重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于復合面用酵母的總重量。
在一個可替代的實施方案中，本發明的復合面用酵母包含98重量％的上述面用干酵母與0.05重量％的a-淀粉酶；0.5重量％的戊聚糖酶；0.3重量％的葡萄糖氧化酶；0.5重量％的維生素C和0.65重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于復合面用酵母的總重量。
在另一個可替代的實施方案中，本發明的復合面用酵母包含96.4重量％的上述面用干酵母與0.1重量％的a-淀粉酶；1重量％的戊聚糖酶；0.5重量％的葡萄糖氧化酶；1重量％的維生素C和1重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于復合面用酵母的總重量。
在優選的實施方案中，上述的復合面用酵母以粉狀形式存在。
在另一個方面中，本發明提供了一種食品添加劑，其包含96-99％的淀粉、0.01-0.1％的a-淀粉酶、0.1-1重量％的戊聚糖酶、0.05-0.3重量％的葡萄糖氧化酶、0.1-1重量％的維生素C和0.5-3.7重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于該食品添加劑的總重量。
在一個優選的實施方案中，本發明的食品添加劑包含96.5重量％的淀粉和0.01重量％的a-淀粉酶；0.1重量％的戊聚糖酶；0.1重量％的葡萄糖氧化酶；0.1重量％的維生素C和3.19重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于食品添加劑的總重量。
在一個可替代的實施方案中，本發明的食品添加劑包含98重量％的淀粉與0.05重量％的a-淀粉酶；0.5重量％的戊聚糖酶；0.3重量％的葡萄糖氧化酶；0.5重量％的維生素C和0.65重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于食品添加劑的總重量。
在另一個可替代的實施方案中，本發明的食品添加劑包含96.4重量％的淀粉與0.1重量％的a-淀粉酶；1重量％的戊聚糖酶；0.5重量％的葡萄糖氧化酶；1重量％的維生素C和1重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于食品添加劑的總重量。
圖1所示為28％高糖濃度下，普通面用酵母(左)和本發明復合面用酵母(右)的發酵活力之間的比較；圖2所示為28％高糖濃度下，使用普通面用酵母(左)和本發明復合面用酵母(右)情況下面包品質之間的比較；圖3所示為普通面用酵母(左)和本發明復合面用酵母(右)的二次持續發酵性能之間的比較。
圖4所示為二次持續發酵工藝中，使用普通面用酵母(左)和本發明復合面用酵母(右)的情況下面包品質之間的比較。
具體實施例方式
本文所用的術語“酵母菌株”指生物學意義上的酵母菌株，在本發明中優選是高活力、耐高滲透壓的酵母菌株。
本文所用的術語“面用干酵母”是指一種主要包含酵母菌株作為活性成分的一種酵母產品，能將糖發酵成酒精和二氧化碳，是一種天然發酵劑。
本文所用的術語“復合面用酵母”是指通過向上述面用干酵母中添加其他活性成分而獲得的面用酵母。在本發明中，優選向上述面用干酵母中添加a-淀粉酶、戊聚糖酶、葡萄糖氧化酶、維生素C、活性全脂大豆粉等。
在一個方面中，本發明提供了一種高活力、耐高滲透壓的酵母菌株(Saccharomyces cerevisiae Hansen Z2.3)，該菌株已經于2005年10月25日在中國典型培養物保藏中心(CCTCC，武漢大學，郵編430072)進行了生物保藏，其生物保藏編號為CCTCC NOM 205129。該酵母能在含糖超過5％的面團中有很好的發酵性能。
在另一個方面中，本發明提供了包含上述酵母菌株的面用干酵母。
在該方面的一個優選實施方案中，所述面用干酵母包含92-95％的酵母、4-6％的水分和0.8-1.5％的乳化劑。
在另一個方面中，本發明提供了一種包含上述面用干酵母的復合面用酵母，其優選包含96-99重量％的上述面用干酵母與0.01-0.1％的a-淀粉酶、0.1-1重量％的戊聚糖酶、0.05-0.3重量％的葡萄糖氧化酶、0.1-1重量％的維生素C和0.5-3.7重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于復合面用酵母的總重量。
在一個最優選的實施方案中，本發明的復合面用酵母包含96.5重量％的上述面用干酵母和0.01重量％的a-淀粉酶；0.1重量％的戊聚糖酶；0.1重量％的葡萄糖氧化酶；0.1重量％的維生素C和3.19重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于復合面用酵母的總重量。
在一個可替代的實施方案中，本發明的復合面用酵母包含98重量％的上述面用干酵母與0.05重量％的a-淀粉酶；0.5重量％的戊聚糖酶；0.3重量％的葡萄糖氧化酶；0.5重量％的維生素C和0.65重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于復合面用酵母的總重量。
在另一個可替代的實施方案中，本發明的復合面用酵母包含96.4重量％的上述面用干酵母與0.1重量％的a-淀粉酶；1重量％的戊聚糖酶；0.5重量％的葡萄糖氧化酶；1重量％的維生素C和1重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于復合面用酵母的總重量。
在復合面用酵母中添加a-淀粉酶、戊聚糖酶、葡萄糖氧化酶、維生素C、活性全脂大豆粉等，在制作面包、饅頭等時不需再另外添加改良劑，使制作工藝簡化、產品品質均一、質量可行。
a-淀粉酶、戊聚糖酶、葡萄糖氧化酶、維生素C、活性全脂大豆粉等的作用機理如下所述。
制作發酵面食的基本成份是面粉、酵母、鹽、水。面粉起的作用非常大，面粉質量的好壞直接影響到面團的吸水率、醒發的快慢、成品的大小、色澤、口感等。
面團發酵的實質是在各種酵母的作用下，將各種雙糖和多糖轉化成單糖，再經過酵母的作用轉化成二氧化碳(面團膨脹)和其它發酵物質的過程，因為酵母在發酵過程中只能利用單糖來發酵，面粉中天然存在的α-淀粉酶、β-淀粉酶是將淀粉轉化成酵母可發酵糖的主要酶，α-淀粉酶作用于面粉中的破損淀粉顆粒，打斷長的淀粉鏈中的α-1，4-糖苷鍵產生短鏈分子及糊精，β-淀粉酶很快地使糊精變成麥芽糖，其作用反應式如下，酵母可發酵糖。
n α-淀粉酶 [CaH10O5]n β-淀粉酶 C12H22O11破損淀粉——————→糊精————————→麥芽糖在普通面粉中，β-淀粉酶的含量很正常，并不缺乏，而面粉中天然a-淀粉酶含量極少，導致酵母可利用的發酵糖太少，從而影響酵母的發酵速度。本發明選擇a-淀粉酶按0.01重量％～0.1重量％添加到面用干酵母中，可保證在面團發酵時連續不斷地產生地產生糊精和麥芽糖。從而生產出體積大而且內部組織細膩的面食，并有效地延緩淀粉的回生，即淀粉的老化。
面粉的成分當中，80％是淀粉，其僅能吸收自身重量45％的水；15％左右的蛋白質能吸收自身重量1-3倍的水；而在面粉中僅占2％的可溶性與不溶性戊聚糖卻可吸收自身重量10倍以上的水，是面粉吸水的一個重要指標。
戊聚糖酶是一種高效酶，通過作用于面粉可溶性與不溶性戊聚糖而提高面團中面筋網絡的彈性，從而改善面團的加工性能和穩定性，改進面包瓢的結構、培大面包體積，在本發明中添加0.1重量％～1重量％的戊聚糖酶即可取得很好的效果。
面粉中面筋蛋白的強弱直接影響到面團持氣能力的好壞，增強面團筋力，提高面團彈性、韌性和持氣性的成分必不可少，在本發明中有效的添加0.1重量％～0.5重量％的葡萄糖氧化酶，該酶帶有過氧化氫酶活力，在有氧氣的情況下作用于葡萄糖產生過氧化氫及葡萄糖酸，過氧化氫使面筋蛋白中自由巰基氧化，形成二硫鍵(其作用反應式如下)，生成更強更具彈性的面團，增強了面團的筋力，使面團對機械沖擊有更強的承受力。
在面粉的蛋白質半胱氨酸和胱氨酸中，含有-SH基團，它是蛋白酶的激活劑，在攪拌過程中被-SH基團激活的蛋白酶強烈分解面粉中的蛋白質，使面筋下降，加入葡萄糖氧化酶后，-SH基團被氧化，喪失激活蛋白酶的能力，從而保護了面團的筋力和工藝性能。
面粉中只含有胡蘿卜素、葉黃素等植物色素，使面粉顏色灰暗、無光澤，葡萄糖氧化酶能使色素氧化褪色從而使面粉變白。
另外，在酵母中添加0.1重量％～1重量％的維生素C也起到很好的氧化作用。維生素C本身是一種還原劑，當它被添加到面粉中以后，在攪拌期間被空氣中的氧氣氧化及抗壞血酸氧化酶和金屬離子Ca、Fe等的催化轉化成脫氫抗壞血酸，這時就起到很好的氧化劑作用，機理與葡萄糖氧化酶非常類似。
活性全脂大豆粉中含有卵磷脂與微量的脂肪酶，在本發明中添加0.1％-1％的活性全脂大豆粉，能夠發揮面粉自身天然所擁有的面團強化潛能，使面包瓢結構更加均勻潔白，有效延緩了淀粉的老化，并能增大面包的體積。
在另一個方面中，本發明還提供了一種食品添加劑，其包含有α-淀粉酶、戊聚糖酶、脂肪酶、乳化劑(硬脂酰乳酸鈉鈣、硬脂酰乳酸鈣、蔗糖脂肪酸酯)、維生素C、丙酸鹽(丙酸鈉或丙酸鈣)、脫氫醋酸鈉及淀粉；下面通過下列實施例來進一步說明本發明，這些實施例只是說明性的，并不限制本發明的保護范圍。
實施例1本發明的酵母菌株的獲得根據下列標準選育本發明的酵母菌株1)非致病菌，不代謝毒素；2)生產性能好，繁殖速度快，菌種收率高，發酵力高；3)基質的專一性寬，糖分利用率高；4)品質優良，合成蛋白質、B族維生素和酶等有效成分高，熱值大，消化率好；5)嗜高溫，適于低pH生長，有利于減少發酵冷卻水和防止雜菌污染等；6)菌體細胞大，便于回收。
所得菌株在麥芽汁中于28℃培養3天后，細胞卵圓形、橢圓形。單個或成雙。頂端出芽。按細胞的寬度和大小分成三群，在三群間也有中間的或不同程度過渡類型第一群細胞大，9.8-10.5*7.3-9.8微米，第二群細胞小，6.5-7.3*6.3-6.5微米，第三群細胞為中間類型，7.5-8.8*7.5-8微米。發酵旺盛，菌體緊密沉淀于管底，培養液清亮。
所得菌株在麥芽汁瓊脂上于28℃培養3天后，細胞卵圓形、橢圓形、臘腸形。按細胞的寬度和大小分成三群，在三群間也有中間的或不同程度過渡類型第一群細胞大，10.8-13.3*3.8-7.5微米，第二群細胞小，5.3-6.3*3.8-5微米，第三群細胞為中間類型，8.5-9.5*5.3-7.5微米，具體形態看照片。劃線培養物為乳白色，菌落圓形，表面光滑，凸起，邊緣整齊，光亮到稍暗。
本發明的酵母菌株在加蓋片的馬鈴薯瓊脂上培養，有大量假菌絲的形成。在麥芽汁中的致死溫度為54℃。
實施例2本發明面用酵母的制備本實施例中的面用干酵母采用現代生物技術進行發酵，采用現代干燥技術，在流化床系統中，在相當高的溫度下采用快速干燥的方法制得。工藝流程如下菌種培養→種子培養→商品酵母培養→分離洗滌→造粒干燥→真空包裝菌種培養用濃度為11-12°(巴林糖度計)，氨基酸≥200mg/L，麥芽糖≥9.5g/100g，pH5以上，發芽率85％以上，糖化時間在12min以內的麥芽汁，培養接種來的酵母菌，稀釋分離后備用。
種子培養糖蜜培養基濃度12-14°Bx，同時補加氮、磷、鎂等無機鹽及適量生物素，含量0.5g/L左右。其中可發酵性糖含量為50-70g/L，N含量為1.5g/L左右，P2O5含量0.5g/L左右。培養基滅菌采用實消(一種滅菌方法121℃，30分鐘)，0.10MPa，滅菌時間30min左右。
培養條件溫度30℃，pH4.2-5.4，通風情況為開始時不通風，當發酵罐開始自然升溫時，微量通風，或采用間歇通風。
培養時間12-36小時，培養時間長短取決于接種量大小。
級間接種量2-4％。
商品酵母培養發酵過程采用連續大量通風，并控制培養基中糖、氮、磷的濃度，糖液、營養鹽(包括氮、磷、鎂等營養鹽)和堿液均采用連續流加。
具體濃度糖蜜為29％(以總糖計)；氮源為12％；磷源為15％(以P2O5計)接種量按鮮酵母計為10-15％。
培養時間15-16小時。
培養溫度32-33℃pH發酵開始階段4.2-4.5，當酵母濃度較高和生長旺盛時為4.5-5.0分離洗滌發酵結束后，立即用酵母分離機把酵母從發酵醪中分離出來，并洗滌2-3次。
造粒干燥用真空轉鼓過慮分離后的酵母乳，使酵母塊的干物質含量達到30-35％。然后進入沸騰干燥床，干燥風溫80-110℃，時間18-22min，得出的成品酵母干物質含量≥96％。
用真空包裝機包裝。
實施例3本發明復合面用酵母的制備本發明中的復合面用酵母按下表1配方生產如下取面用干酵母10重量份放入三維主體混合機(型號為SWH-5)內，向該混合機內逐一加入a-淀粉酶，戊聚糖酶、葡萄糖氧化酶、維生素C、活性全脂大豆粉。混合10分鐘，再向該混合機內加入剩下的面食干酵母重量份，混合3分鐘后，取出稱量、分裝，即成成品。
表1
實施例4該實施例用定量的方法來比較普通面用酵母和本發明復合面用酵母之間烘焙性能的差別。
原料與儀器廊雪特級面包粉由河北廊雪面粉有限公司生產；食鹽由湖北省鹽業總公司生產；黃油由上海金麥油脂儀器有限公司生產；普通面用酵母(A)為安琪普通面用酵母，得自安琪酵母股份有限公司；本發明的復合面用酵母(B)，電烤箱型號為SINMAGSM-502；打面機型號為SINMAG SM-25；醒發箱型號為SINMAG SM-32S。
面團配方為酵母1％、面粉100％、糖10％、食鹽1％、油10％、水57％。
打面慢速2分鐘，之后加入食鹽和油慢速2分鐘，快速2分鐘面團溫度，此種方法打出的面團溫度為27℃。
靜置10分鐘成型圓包70克，方包400克，量筒內放入200克面團醒發溫度33℃-36℃、濕度80％。
烘烤溫度控制上火165℃、低火180℃時間30分鐘下表2所示為記錄的方包數據。
表2
下表3所示為量筒內面團的體積和活力(單位ml)。
表3 下表4所示為面包外形的比較。
表4 數據處理①對方包數據處理后的圖表見圖1。
②量筒內面團的休積和活力對照圖見圖2。
從圖1中可以看出，在發酵期間B比A在發酵時間上要短，這一點體現本發明的復合面用酵母發酵快、時間短的特點，入爐后，在相同的方包坯的情況下，B要比A高出約1.3cm，A的膨脹率比B的膨脹率低。
圖2可以看出，酵母的活力在量筒內的體積呈正相關性，活力高，量筒內的體積大，此圖也可得出B在活力上比A高，并且量筒內的體積比A要大。
從上述實驗數據可以看出，空白樣在爐內的膨脹性能很差，后面的三個樣效果相當，無論在面包的體積、大小、色澤、香味等方面，本發明的面用酵母的優勢非常明顯，說明混合后酶制劑取得了相應的改良效果。
實施例5本實施例測試添加本發明食品添加劑的面用酵母在高糖面包配方中的發酵活力。
制作直接發酵面團，在配方中加入28％的白砂糖和1％本發明復合面用酵母，并與不加食品添加劑的普通高糖面用酵母(安琪高活性干酵母，安琪酵母股份有限公司生產)相比較。結果表明，與普通高糖面用酵母相比，添加食品添加劑的復合面用酵母在極高的糖濃度(28％)下，仍然具有較高發酵活力和持久性(見圖1)。進一步的烘焙試驗也表明，添加本發明食品添加劑的復合面用酵母能夠明顯提高面包的入爐膨脹性和體積，對面包內部組織結構和柔軟度也有明顯的改善作用(見圖2)。因此，在對那些如中國，東南亞等喜歡高糖甜面包的消費者來說，添加本發明食品添加劑的面用酵母可以在極度苛刻的條件下正常發酵，不用額外加入其他面包添加劑就能滿足他們對面包品質的要求。(注本文中酵母活力數據為200g面團發酵活力)實施例6該實施例進行添加復合改良劑的面用酵母與面包的二次發酵。
為了保持面包良好的發酵風味，現在越來越多的面包采用二次發酵方法生產。但是由于二次發酵法需要更長的發酵時間，因此需要酵母有更好的持續發酵能力和入爐急脹性，為面包的發酵風味，面包體積和內部結構提供保障。從圖3、圖4中可以看出，本發明中添加本發明食品添加劑的復合面用酵母(實施例3)比普通面用酵母具有更佳的持續發酵活力，面包體積更大，內部結構也較好。
權利要求
1.一種酵母菌株(Saccharomyces cerevisiae Hansen Z2.3)，其生物保藏編號為CCTCC NOM 205129。
2.一種包含權利要求1所述酵母菌株的面用干酵母。
3.根據權利要求2所述的面用干酵母，其包含占面用干酵母總重量為92-95重量％的酵母。
4.根據權利要求3所述的面用干酵母，其還包含占面用干酵母總重量為4-6％的水分和0.8-1.5％的乳化劑。
5.一種包含權利要求2-4中任意一項所述面用干酵母的復合面用酵母。
6.根據權利要求5的復合面用酵母，其包含96-99重量％的權利要求2或3所述面用干酵母與0.01-0.1重量％的a-淀粉酶；0.1-1重量％的戊聚糖酶；0.05-0.3重量％的葡萄糖氧化酶；0.1-1重量％的維生素C和0.5-3.7重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于復合面用酵母的總重量。
7.根據權利要求6的復合面用酵母，其包含96.5重量％的權利要求2或3所述面用干酵母與0.01重量％的a-淀粉酶；0.1重量％的戊聚糖酶；0.1重量％的葡萄糖氧化酶；0.1重量％的維生素C和3.19重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于復合面用酵母的總重量。
8.根據權利要求6的復合面用酵母，其包含98重量％的權利要求2或3所述面用干酵母與0.05重量％的a-淀粉酶；0.5重量％的戊聚糖酶；0.3重量％的葡萄糖氧化酶；0.5重量％的維生素C和0.65重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于復合面用酵母的總重量。
9.根據權利要求6的復合面用酵母，其包含96.4重量％的權利要求2或3所述面用干酵母與0.1重量％的a-淀粉酶；1重量％的戊聚糖酶；0.5重量％的葡萄糖氧化酶；1重量％的維生素C和1重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于復合面用酵母的總重量。
10.一種食品添加劑，其包含96-99％的淀粉、0.01-0.1％的a-淀粉酶、0.1-1重量％的戊聚糖酶、0.05-0.3重量％的葡萄糖氧化酶、0.1-1重量％的維生素C和0.5-3.7重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于該食品添加劑的總重量。
全文摘要
本發明涉及一種酵母菌株，包含該酵母菌株的面用干酵母、包含該面用干酵母的復合面用酵母和用于該復合面用酵母的食品添加劑。更具體而言，本發明涉及一種高活力、耐高滲透壓的酵母菌株、包含該酵母菌株的面用干酵母、包含該面用干酵母的復合面用酵母，所述的復合面用酵母優選包含96－99重量％的權利要求2或3所述面用干酵母與0.01－0.1重量％的a－淀粉酶；0.1－1重量％的戊聚糖酶；0.05－0.3重量％的葡萄糖氧化酶；0.1－1重量％的維生素C和0.5－3.7重量％的活性全脂大豆粉，所述重量％均基于復合面用酵母的總重量。本發明的復合面用酵母具有更好的發酵性能。本發明還涉及一種食品添加劑。
文檔編號A23L1/28GK101050430SQ20061007203
公開日2007年10月10日 申請日期2006年4月4日 優先權日2006年4月4日
發明者俞學鋒, 李知洪, 余明華, 姚娟, 冷建新 申請人:安琪酵母股份有限公司