幾種品牌酵母耐性生長曲線對比研究

何 貝，王學東*，葉 鵬，陳聰莉，于 鋒，匡 威

（武漢輕工大學食品科學與工程學院，湖北武漢 430023）

目前，世界上的酵母工業已經形成了獨立的產業體系，生產規模越來越大[1]。酵母工業是食品與食品配料行業的重要部分，國家《“十一五”發展規劃綱要》明確指出：“生物產業要充分發揮我國特有的資源優勢和技術優勢，面向健康、農業、環保等的重大需求，努力實現關鍵技術與重要產品新突破。”這為酵母工業的未來發展提供方向和指導[2-3]。酵母行業處于快速發展期，其產品產量、產值穩步增長，生產規模不斷擴大[4]。同時消費者也是日趨成熟，購買活性干酵母由單純份量、價格的選擇，轉向了越來越重視品牌、質量、售后服務和技術指導等[5-6]。

酵母是生產發酵面食中重要原料之一，其特性的不同也會直接影響著發酵面食制品的最終質量。由于目前，在國內面食發酵中應用的干酵母（即發活性干酵母）已經有十幾種，其中包括進口的、國產的[7]。這就導致干酵母的品質以及發酵特性存在著很大的差異，具有不同的適用性。所以發酵面食加工廠在選用酵母前，只有了解了該酵母的品質特性才能做到正確、合理的使用，以確保品質的質量[8]。

在發面的過程中，酵母的發酵受到pH值、溫度、糖和滲透壓等因素的影響。而在發面過程中，糖和鹽這兩種原料則是影響酵母耐滲透壓的主要因素[9-10]。一般來說，增加培養基底物（糖、鹽）的濃度，能增加酵母的代謝活性，但過高的底物濃度，會對酵母細胞產生高的滲透壓力，影響酵母的生長與代謝，甚至完全抑制酵母的生長。研究酵母的耐性生長曲線，能更直觀地評價酵母的耐滲特性，使酵母在實際生產和生活中得到更好的利用，在理論和實踐上都有著重要的意義[11]。

莫麗春等[12]針對幾種即發活性干酵母的發酵特性進行了研究，結果表明，不同干酵母的耐鹽性和耐糖性均有所不同。劉湄等[13]研究得到結論，蔗糖酶活力低的菌株，在高糖面團中發酵力較好；而麥芽糖適應性好的菌株，在無糖面團中起發速度較快。馬勇等[14]分別采用分光光度法和直接計數法分別對產油酵母菌YI的生長曲線進行測定，在對數期以前，兩種方法的結果基本是一致的；在穩定期和衰亡期，直接技術法更能真實反映酵母菌的生長情況，而對數期和穩定期，產油酵母菌YI培養液的OD600nm值與細胞數量之間均存在較好的相關性。

針對酵母菌耐滲性的特點，來選擇優良特性的菌種，是目前研究較多的方向。但是缺乏一個整體規范的方法，目前還沒有很好且準確的評價酵母耐滲性的方法。目前主要有以下幾種試驗方法[15-16]：①以滲透性對酵母生長的影響來定義；②以耐滲性對酵母發酵能力的影響來定義；③以不同滲透壓下對酵母細胞活性的影響來定義。本研究采用酵母耐性生長曲線展開試驗，從表征液體培養基中產生脅迫對酵母生長的影響來判定其生長情況[17]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

歐洲1號（A）高糖和低糖酵母、歐洲2號（B）高糖和低糖酵母、國產1號（C）高糖和低糖酵母、國產2號（D）高糖和低糖酵母：市售。酵母膏、蛋白胨：北京奧博星生物技術有限公司；葡萄糖、氯化鈉：國藥集團化學試劑有限公司。

酵母浸出粉胨葡萄糖（yeast extract peptone dextrose medium，YPD）培養基：酵母膏1%，葡萄糖2%，蛋白胨2%，于115 ℃滅菌30 min。

1.2 儀器與設備

BS2242電子天平：北京奧多利斯儀器系統有限公司；DK-98-II電子萬用爐：北京市永光明醫療儀器有限公司；QYC-200搖床：上海福瑪實驗設備有限公司；TD-5G臺式低速離心機：湖南凱達科學儀器有限公司；YX280A手提式蒸汽滅菌鍋：上海三申醫療器械有限公司；T6-新世紀紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司。

1.3 試驗方法[9，14，17]

1.3.1 低糖酵母耐鹽性生長曲線

在YPD液體培養基的基礎上分別添加1%、3%、5%和7%的氯化鈉，以不添加氯化鈉的培養基作為對照。低糖酵母粉于空白YPD培養基中30 ℃過夜培養后，以菌液A600nm=0.1時的濃度接種于各耐鹽梯度的液體培養基中，置于30 ℃、200 r/min的搖床中進行觀察培養。每隔4 h測定其在波長600 nm條件下的吸光度值，直至48 h，觀察酵母菌種在各鹽含量下的生長情況。

1.3.2 高糖酵母耐鹽性生長曲線

方法同1.3.1。

1.3.3 低糖酵母耐低糖性生長曲線

低糖酵母粉于空白YPD培養基中30 ℃過夜培養后，以菌液A600nm=0.1時的濃度接種于各低糖梯度的液體培養基中，置于30 ℃、200 r/min的搖床中進行觀察培養，以不添加葡萄糖的培養基作為對照。每隔4 h測定其在波長600 nm條件下的吸光度值，直至48 h，觀察酵母菌種在各鹽含量下的生長情況。

1.3.4 高糖酵母耐高糖性生長曲線

高糖酵母粉于空白YPD培養基中30 ℃過夜培養后，以菌液A600nm=0.1時的濃度接種于各高糖梯度的液體培養基中，置于30 ℃、200 r/min的搖床中進行觀察培養，以不添加葡萄糖的培養基作為對照。每隔4 h測定其在波長600 nm處的吸光度值，直至48 h，觀察酵母菌種在各鹽含量下的生長情況。

2 結果與分析

2.1 酵母耐鹽性生長曲線分析

2.1.1 低糖酵母耐鹽性生長曲線

根據低糖酵母耐鹽性生長曲線（見圖1）分析可知，在不含鹽和鹽含量為1%時，4種低糖酵母的生長趨勢差不多。而在鹽含量為3%時，表現為D低糖酵母的生長趨勢較緩慢。在含量為5%～7%時，A、B兩種低糖酵母的生長趨勢優于C和D兩種低糖酵母。

圖1 低糖酵母耐鹽性生長曲線Fig.1 Growth curves of low sugar tolerant yeasts with salt tolerance

整體來看，在鹽含量為0～3%時，4種品牌酵母菌的生長都在12～16 h達到穩定狀態。而鹽含量≥3%時，其生長趨勢明顯弱于鹽含量為0～3%環境下的生長情況，且鹽含量越高生長趨勢越緩慢，達到穩定狀態所需的時間越長。

2.1.2 高糖酵母耐鹽性生長曲線

由高糖酵母菌在耐鹽性生長曲線（見圖2）可知，在不含鹽的情況下，酵母菌種的生長曲線在8 h左右達到一個平穩階段，1%鹽含量時其在12 h左右達到平穩階段，而3%鹽含量則是在16 h左右達到平穩階段。鹽含量≥3%時，酵母生長較為緩慢，其越來越難達到一個平穩的階段。在高糖酵母中，A、B、D三種酵母的耐鹽生長曲線是相似的，C酵母的生長趨勢則稍弱一些。

總的來說，鹽含量為0～3%的情況下，為4種高糖酵母較適宜的生長環境，且易于達到一個平穩生長的趨勢。

2.2 酵母耐糖性生長曲線分析

2.2.1 低糖酵母耐糖性生長曲線

根據低糖酵母耐低糖的生長曲線（見圖3）分析可知，在0～8%的糖含量下，4種低糖酵母的生長趨勢變化情況不大，C低糖酵母的生長較為明顯，A、B、D的生長情況較為接近，都是微有增長的趨勢。總的來說，4種低糖酵母在糖含量為0～8%時其生長不受影響，且都稍有增長，4種低糖酵母的生長趨勢也較為接近，都是在16 h左右達到一個穩定的階段。

圖2 高糖酵母耐鹽性生長曲線Fig.2 Growth curve of high sugar tolerant yeasts with salt tolerance

2.2.2 高糖酵母耐糖性生長曲線

根據高糖酵母耐高糖生長曲線（見圖4）的結果可知，4種酵母在高糖含量條件下，其生長趨勢都比較接近。且在不含糖的情況下，4種酵母的吸光度值均在2.0～2.5，但是在糖含量為10%、20%、30%的情況下，吸光度值均有明顯的增長。且依次是在16 h、20 h、24 h達到一個穩定的階段。糖含量為40%～50%時，其生長趨勢開始較緩慢。而糖含量越高，其達到平穩趨勢所需的時間越長，且生長也越緩慢。

圖4 高糖酵母耐高糖性生長曲線Fig.4 Growth curves of high sugar tolerant yeasts with glucose tolerance

3 結論

整體來看，無論是高糖還是低糖酵母菌，在鹽含量為0～3%時，4種酵母菌的生長都是在12 h～16 h達到穩定狀態，之后的生長速度則較為平穩。在鹽含量≥3%時，可以觀察到4種酵母菌的生長趨勢明顯弱于其在不含鹽環境下的生長情況，且鹽含量越高生長趨勢越緩慢，達到穩定狀態的時間越長。

4種低糖酵母在糖含量為0～8%時其生長不受影響，且都稍有增長，也即糖含量為0～8%條件下是利于低糖酵母生長，且4種低糖酵母的生長趨勢也較為接近，都是在16 h左右達到一個穩定的階段。4種高糖酵母在0～30%的糖含量下，其生長趨勢較快。糖含量為40%～50%時，其生長趨勢開始較緩慢，其達到平穩趨勢的時間越長。

結果表明，在制作面制品時，不論是加入低糖或是高糖酵母的面制品中，鹽含量在0～3%時最為適宜；在加有低糖酵母的面制品中適量的加入0～8%的糖時，是利于酵母菌的生長的；而在加入高糖酵母的面制品中其糖量最適宜不超過30%，否則會抑制酵母菌的生長。同時在研究過程中，可以根據酵母菌約在16 h左右達到一個穩定階段，而選擇該階段生長較為穩定的酵母菌進行試驗分析，以保證菌種生長的穩定性。

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