2.3耐凍酵母菌菌落及分子生物學(xué)鑒定
通過(guò)對(duì)比分析，Y2酵母菌株的生長(zhǎng)特性耐凍性及產(chǎn)氣能力優(yōu)于其他幾株酵母菌，因此對(duì)Y2菌株進(jìn)行分子生物學(xué)鑒定，測(cè)序結(jié)果在NCBI進(jìn)行BLAST對(duì)比，通過(guò)鄰接法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。如圖2所示，Y2是一株釀酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)，其菌落形態(tài)呈乳白色黏稠狀、表面光滑整齊且質(zhì)地均勻，形態(tài)凸起明顯，細(xì)胞形態(tài)為圓球形或橢圓形。釀酒酵母菌普遍具有良好的生長(zhǎng)適應(yīng)性，耐受溫度范圍廣，兼具產(chǎn)酯增香提升風(fēng)味的作用，在釀酒、發(fā)酵食品等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。其代謝機(jī)理復(fù)雜，能夠通過(guò)糖酵解途徑，在酶促反應(yīng)作用下產(chǎn)生醇類(lèi)、酸類(lèi)等芳香化合物，改善產(chǎn)品風(fēng)味特性。
a-菌落;b-細(xì)胞形態(tài)(400倍);c-系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)
圖2 Y2酵母菌菌落、細(xì)胞形態(tài)及系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)
2.4耐凍酵母發(fā)酵面團(tuán)感官評(píng)定
在冷凍面團(tuán)中，酵母活性的喪失和面團(tuán)結(jié)構(gòu)的破壞是面團(tuán)品質(zhì)下降的主要原因。而冷凍生坯面團(tuán)在產(chǎn)氣快、活性強(qiáng)的耐冷凍酵母作用下能夠在二次醒發(fā)過(guò)程中快速成型，維持產(chǎn)品良好的柔軟質(zhì)地和彈性。將耐凍產(chǎn)香酵母Y2與3種市售酵母菌劑(標(biāo)記為S1～S3)，在相同條件下(相同添加方式、相同數(shù)量級(jí))制備成面團(tuán)，經(jīng)40 d冷凍后取出，二次醒發(fā)后從顏色、結(jié)構(gòu)、風(fēng)味等方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果如圖3所示。由于冷凍帶來(lái)的影響，各組面團(tuán)老化程度不同，普遍存在表皮皺縮、凹陷，容易掉碎屑等現(xiàn)象，色澤不均勻、口感粗糙等問(wèn)題，品質(zhì)感官劣變。其中酵母Y2感官評(píng)價(jià)總分為84.2分顯著高于其余3組，尤其在咀嚼性、組織結(jié)構(gòu)上明顯優(yōu)于市售普通酵母菌，說(shuō)明耐凍酵母菌株對(duì)于面團(tuán)冷凍后的劣變具有改善作用，能夠減少低溫環(huán)境下對(duì)面團(tuán)組織結(jié)構(gòu)、水分遷移造成的影響，在二次醒發(fā)過(guò)程中能夠提升一定的感官特性。
圖3不同冷凍面團(tuán)的感官評(píng)定圖
2.5耐凍酵母發(fā)酵面團(tuán)香氣成分分析
由圖4-a及表3可知，在冷凍面團(tuán)香氣物質(zhì)中，醇類(lèi)、酯類(lèi)和酸類(lèi)物質(zhì)含量較高。酵母菌通過(guò)Ehrlich代謝途徑及醛類(lèi)物質(zhì)氧化可生成醇類(lèi)物質(zhì)，通常具有酒香味及清香味，酸類(lèi)化合物則是某些風(fēng)味物質(zhì)的前體。醇類(lèi)風(fēng)味化合物在S2樣本中占比最高達(dá)到40.67%，酸類(lèi)物質(zhì)在S3樣本中占比達(dá)到30.51%。而酯類(lèi)化合物由酸和醇的酯化反應(yīng)產(chǎn)生，該類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)閾值低，大多具有花、果的芳香氣味，含量較低的情況下也對(duì)香氣具有較大貢獻(xiàn)。Y2樣本酯類(lèi)風(fēng)味化合物含量占28.39%，高于其他樣本。醛類(lèi)化合物一般來(lái)說(shuō)在低濃度時(shí)對(duì)氣味起到積極作用，濃度較高時(shí)則會(huì)產(chǎn)生令人不悅的異味。酮類(lèi)、烷烴類(lèi)化合物由脂質(zhì)的氧化分解形成，對(duì)香氣基本無(wú)貢獻(xiàn)，在面團(tuán)中占比較低。
a-揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量;b-差異揮發(fā)性物質(zhì)VIP值;c-共有香氣成分PLS-DA;d-關(guān)鍵差異物質(zhì)熱圖
圖4不同發(fā)酵組面團(tuán)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量、差異揮發(fā)性物質(zhì)VIP值、共有香氣成分PLS-DA及關(guān)鍵差異物質(zhì)熱圖
表3不同揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量
各組間風(fēng)味成分占比差異并不明顯，在醇、醛類(lèi)類(lèi)香氣物質(zhì)中，乙醇、異戊醇、正己醇、1-辛烯-3-醇、苯乙醇、正壬醛、反-2-壬醛的含量較高，正己醇由亞油酸氧化和酵母代謝生成，具有水果香氣，是面粉中主要醇類(lèi)物質(zhì)，這與趙暢雯等、高雪等的研究結(jié)果一致。而異戊醇和苯乙醇分別由亮氨酸和苯丙氨酸脫羧轉(zhuǎn)化而來(lái)，帶有甜香、玫瑰香等香氣，釀酒酵母經(jīng)由Ehrlich途徑能夠高效完成該過(guò)程的轉(zhuǎn)化。在面團(tuán)混合和發(fā)酵過(guò)程中，這些揮發(fā)性醇類(lèi)、醛類(lèi)化合物作為基礎(chǔ)風(fēng)味物質(zhì)，能夠賦予樣本不同風(fēng)味特色。
由表3可知，Y2組含有香氣物質(zhì)54種，其中醇類(lèi)14種，醛類(lèi)13種，酯類(lèi)14種，酸類(lèi)7種，酮類(lèi)1種，烷烴類(lèi)5種。S1香氣物質(zhì)為56種，S2香氣物質(zhì)為57種，S3香氣物質(zhì)為40種。對(duì)各組面團(tuán)中共有的21種香氣物質(zhì)相對(duì)含量進(jìn)行PLS-DA，能夠?qū)M間風(fēng)味成分特征進(jìn)行有效區(qū)分，解釋不同發(fā)酵組面團(tuán)中風(fēng)味物質(zhì)差異。將VIP值≥1的風(fēng)味物質(zhì)定義為對(duì)風(fēng)味具有較大貢獻(xiàn)的差異物質(zhì)。如圖4-b和圖4-c可知，差異標(biāo)志物質(zhì)共11種，其中醇類(lèi)4種，酸類(lèi)1種，酯類(lèi)2種，醛類(lèi)4種。Y2組與S3組樣本間距離接近，處于同一象限，且兩個(gè)樣本與大部分關(guān)鍵差異風(fēng)味物質(zhì)具有關(guān)聯(lián)性，說(shuō)明兩種酵母發(fā)酵后的面團(tuán)風(fēng)味具有一定相似性。以不同冷凍面團(tuán)中11種關(guān)鍵差異風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量繪制熱圖，根據(jù)圖4-d結(jié)果，Y2和S3中關(guān)鍵差異風(fēng)味物質(zhì)含量顯著高于其他幾組，與PLS-DA結(jié)果一致，表明了Y2發(fā)酵面團(tuán)冷凍后關(guān)鍵的醇類(lèi)、酯類(lèi)、醛類(lèi)等風(fēng)味化合物相對(duì)含量高于其他菌株，其香味特征更具復(fù)雜性和獨(dú)特性。因此耐凍酵母菌Y2在冷凍面團(tuán)中的應(yīng)用效果和風(fēng)味促進(jìn)作用優(yōu)于普通酵母菌劑。
3討論與結(jié)論
從傳統(tǒng)老面團(tuán)中篩選了5株產(chǎn)香、耐凍性能良好的酵母菌株。對(duì)酵母菌生長(zhǎng)活性、產(chǎn)氣性能、冷凍存活性和應(yīng)用于面團(tuán)后的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明:Y2菌株具有較強(qiáng)的抗凍穩(wěn)定性，發(fā)酵力及生長(zhǎng)活性?xún)?yōu)于其他菌株，Y2發(fā)酵面團(tuán)冷凍后二次醒發(fā)具有更高的比容且更佳的質(zhì)構(gòu)特性。經(jīng)分子生物學(xué)鑒定，Y2是1株釀酒酵母菌，對(duì)比分析了該菌株與3款市售酵母菌劑相同條件下應(yīng)用于冷凍面團(tuán)的感官與風(fēng)味差異。添加Y2組含有香氣物質(zhì)54種，其中醇類(lèi)14種，醛類(lèi)13種，酯類(lèi)14種，酸類(lèi)7種，酮類(lèi)1種，烷烴類(lèi)5種。經(jīng)PLS-DA，以VIP值≥1篩選了具有較大貢獻(xiàn)的11種差異風(fēng)味物質(zhì)并繪制熱圖，Y2中關(guān)鍵的醇類(lèi)、酯類(lèi)、醛類(lèi)等風(fēng)味化合物相對(duì)含量高于其他菌株，結(jié)合感官評(píng)定結(jié)果，耐凍酵母菌Y2在冷凍面團(tuán)的應(yīng)用效果和風(fēng)味促進(jìn)作用優(yōu)于普通酵母菌劑。
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