海藻糖对酵母的胁迫保护与指示作用

#彦 訇．7{功，迫彳 广 才 f ) 78 广州食品工业科技 Gua：',gzhou I-'cod Science and Technology vo1．1．6 No．4(总64) 7 1 意 海藻糖对酵母的胁迫保护与指示作 用 郑丹红 (珠江啤酒集团公 司 温度 ，充氧以及代谢 浓度等环境 的变化对 酵母在发酵过程中的属性有着极 大的影响，从 而 也影 响着酵母细 胞的全 部胁 迫反应 在 此过 程中酵母细胞内的海藻糖是一种对协迫条件非 常敏感的复台剂。其对酵母耐受各种环境条件 的能力起着重要的作用。因而酵母细胞中高海 藻糖含量与抗 渗透性、耐热性与抗乙醇能力增 加有关。在酿造过程中用这样的酵母 ，发酵力 会增强 。 还有学者发现，细胞内海藻糖浓度与酵母 细胞长时间冷藏存活力之 闻有极强的关联性 但发酵开始 ，胁迫保护不再与细胞内海藻糖含 量有关。在细胞稳定阶段 ，高水平 的海藻糖含 量会增加抗脱水性 但在大量繁殖的细胞中， 由于海藻糖含量较少 ，抗脱水性可忽略不计 一 种与麦芽糖载体截然不同的特别载体会 中和海澡糖并具有防止细胞脱水l{1J干燥 的保护 能力。此载体将海藻糖从细胞液带生外细胞环 境以及细胞膜。缺乏载体的酿造酵母麦变抹脱 水时不能存活 ，哪怕 内含较高的海藻糖。当细 胞在有外界海藻糖时脱水．它们会变得更具抗 拒性 ，存活率升高。据报告 ，海藻糖出现在双层 类脂两侧时，脱水存活率最高。特殊的海藻糖 载体在稳定阶段酵母细胞完全存 活，但在旺盛 繁殖生长的细胞中受到葡萄糖白勺抑制。因此 ． 将海藻糖移至胁迫敏感区的能力对保护细胞至 关重要。但是单是较高的海藻糖含量还不足 预见胁 迫 保护的 能力 。 到底是海藻糖还是热死蛋白的聚台造成酵 母具有耐热性 ，目前仍有分歧 。有的人认为，耐 热性是 由于 内细胞海藻糖的聚集造成 的，与热 死蛋 白的产生无关 ；而另一些人认为，在某些情 况下 ，内细胞海藻糖 的聚集与耐热 的产生并非 编译 广州 5l0308) z 6』、I J 一 致，但 与热 死 蛋 白有 关。理 由是 ：突 变株 HSP104一 中，热死 104编码基因已被删除 ，因 而海藻糖的聚集不会使酵母具有耐热性。 一 些基因证据又明，海藻糖 与热死蛋 白 都会造成酵母 的耐热性。所找到的基因 TPS1 与 TP显 ，编码了海藻糖 一6一磷台成酶(TPS) 与海藻糖 ～6磷磷酸复合酶(TPP)子族 ，起着 热胁迫 蛋 白的作 用。这 些 研究 表 明 ，删 除任 何 一 种基因，不管是温和的热冲击或是开始稳定 阶段或者两种情况共存 ，都会造成海藻糖无法 聚合 所有这些观察表 明，耐热性并非单 由细 胞海藻糖引起 ，而且还受到其它与海藻糖代谢 关联的系统作用 乙醇胁迫 ，与热胁迫相类似，可 造成细胞 内海藻糖与不饱和脂肪酸(有氧存在 时)的合 成 ．并增加细胞中脂类总含量。而不饱和长链 脂肪 酸产 生 的数量 增加 ，而短 链饱 和脂 肪 酸含 量减少 ，有助于加强双层脂类，使结构更完整， 提高抗 乙醇毒性 的能力 。 海藻糖是一种稳定生物膜防渗透冲击的最 为有效的糖类 酿造酵母可将海藻糖用作高浓 发酵(TP)与特高浓发酵(VTP)防渗透保护剂。 随着麦汁浓度的增加 ，细胞 内海藻糖含量也会 增加。海藻糖台成是 几种抗渗透性生 物的一 种 ，据报道，几种低分子量有机复台物，诸如 ：脯 氨酸、氨基乙酸 、谷氨酸都可以用作防渗透剂。 另有些人认为，用甘油来防渗透，起着酵母的主 抗 渗透剂 。 影响抗胁迫 的因素总体上很多 ，尤其是 酵 母的生理状态。基本上，不生长细胞 比快速 生 长的细胞抗胁迫性强。呼吸代谢给酵母带来较 大的抗胁迫能力，这样 ，在呼氧阶段比厌氧阶段 台成的海藻糖就更多 ，这可能是抗胁迫机崩直 维普资讯 http://www.cqvip.com 广州食品工业科技 Guimgzhou Fc~xl Science and Technolo~．,vo[16 No 4(总 64) 79 接或间接地涉及到线粒体系统 有报道说 ，线 粒体系统在酵母 中的作用具有多重性 ，线粒体 蛋白调节着细胞壁合成，以及总体形态形成 ，其 他作用暂不作阐述 回收酵母 的氧化处理会增加固醇含量以及 酵母的海藻糖含量 ，此类酵母的抗 乙醇性能较 高。酵母不断的吸氧会导致细胞甲的细胞海藻 糖聚集 ，并伴随细胞肝糖的异化，以提供类脂合 成的代谢能量 固醇与未饱和脂肪酸的生物合 成要求有氧气分 子，两种脂类化台均为细胞膜 结构，缺了它们 ，便会极大地影响细胞膜的整体 性 ，从而影响发酵属性与产品质量 在高浓 (HG)与特高浓 (vH( 麦 汁．酵母 受到渗透胁迫，从而削弱 r酵母生长 ，细胞活性 损失增 加 代谢产生 0 抑制酵母生长是高 浓或特高浓麦汁的另一问题 ，因为 c 不能象 正常浓度发酵那样稳定溢出，高浓麦汁 中产生 更多的 CO2。还有一个有害的因素便是高浓与 特高浓酿造 中的高含量乙醇。它们都增强 _广对 酵母的胁迫作用。因此 ，成功 的高浓或特高浓 发酵要取决于酵母对不同胁迫条件的快速反应 与适应能力。酵母的活性也便是酵母经受胁迫 并仍然成活的能力 ，酵母也必须能够经受住这 些胁迫，并对最终啤酒的感官质量不造成负面 影响。要达到这样 ，酵母 就必须保持最佳条件 或保持较高的活性 酵母的处理与贮藏对酵母 的活性影响极大 ，有研究表明，在酵母处理与储 存期间酵母中的海藻糖应保持在酵母收获时所 测量的水平 ，方法之一便是让酵母在最低期限 内在无氧侵人的情况下保持玲冻。 海藻糖在抗胁迫与酿造酵母适应性方面起 着非常重要的作用 ，海藻糖含量是优化酿造工 艺的一种非常有价值的指示剂。但在较高的麦 汁中海藻糖合成则较缓。因此，酿酒师们可尽 可能地将麦汁中的葡萄糖含量降至最低，以限 制葡萄糖的抑制期 ，确保在发酵初期便开始海 藻糖 的台成 。 [本文资料来源：M·Majara．O’connor一。。x and B． Axce[1 Journal of the,~anerican Society of Br 唱 Chemlstsvd．54 No．4．1996 ] (上接第 30页)会形成硬壳，阻止气体和水分逸 散 ；如前段底火不够 ，饼起发不良，形成僵饼 ；段 面火和底火应将 已胀发 的饼坯匦『定 ，否则胀发 的饼坯不能定型而重新塌陷，最终使饼僵硬 ：后 段是上色脱水阶段 ，将蛋黄饼干燥至含水 量以下，同时使成 品上色 ，此时应防 止烤焦成为 废 品 。 实践中除充分理解上述原理 外，还要 根据 烘出的蛋黄饼色泽、起发程度、口感 、干水度 ，不 断地微调整。经过反复生产性试验，最终确定 了烘烤的主要参数 ，详见 1 4．6。 4 讨论 蛋黄饼作为一种营养休闲型 食品，消费者 不仅要求它营养丰富，而且要求色泽鲜艳 、口感 松脆 、蛋香 味浓郁。但蛋液中的碱性蛋 白含量 高，pH 为 8．0左右 ，属于偏碱性，食用色素在此 pH下不稳定 ，加上高温烘烤，色泽灰暗。为了 解决上述难点，本研究通过多次对 比优化生产 性试验得出如下几点 ：第一，使用酸度调节剂调 节面浆 pH值及选 用耐高温食用色素和香精。 第二，通过摸索找到合适的烘烤控制方法。第 三，综合技改本公司蛋黄饼生产线 ；①改为注塞 成型，②改为机器和面，③缩短前 、中段长度，加 长后 段长度 。 二年来的试验和生产运行结果表明：生产 的蛋黄饼色泽鲜艳、口感松脆 、蛋香味浓郁 不 仅能规模生产 ，而且质量稳定保证。生产的纯 蛋、椰蓉 、芝麻蛋黄饼 ，经 当地 和销售地卫生防 疫站抽查检验 ，完全符合 QB1433．8—92标准 的各项指标。产品畅销浙江、上海、武汉 、石家 庄等地 参 考 文 献 1 天津轻工业学院等 食品工艺学 1983．轻工业 出版 社 2 天津轻工业学院．饼干面包生产基本知识．1985．轻 工业 出版社 收稿 日期 ：200o 4 27 维普资讯 http://www.cqvip.com