冷冻酵母与冷冻面团的研究开发及应用课题设计_冷冻面团的的酵母

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冷冻酵母与冷冻面团的研究开发及应用报告

2003年12月

一． 报告摘要：

通过调查和研究冷冻面团的生产工艺，分析影响冷冻面团发酵和烘焙性能的因素和条件；分析酵母在冷冻面团中的作用原理以及影响酵母在冷冻面团生产中抗冻性强弱的因素，选育出抗冻性酵母菌株。通过发酵过程代谢调控的研究，增加冷冻酵母的抗冻能力。探索能够改善面团在冷冻环境中的流变性，开发出能够与冷冻酵母结合使用的冷冻面团改良剂。

下面对本课题第一阶段的研究内容作一下总结（详见实验报告部分）

1．调查了国内外目前冷冻面团的基本工艺方法。在实验室确立了以冰箱作为冷冻设备，醒发箱作为解冻设备的简单易行的冷冻面团试验方案，制定了冷冻和解冻标准曲线。

2．以安琪酵母和法国普通高糖酵母对照，比较了在不同冷冻工艺条件两者的活力保存率。实验表明：两者经过冷冻后，其活力均受到明显损失，angel 酵母在解冻时恢复活力较为缓慢，而lesaffre较快，比安琪快45min/400g.以两种酵母面团开始产气时计算，两种酵母活力都有损失，2小时活力下降率为angel： 51%，lesaffre 下降率为66％，安琪酵母解冻后损失低于燕子酵母。（具体见实验报告部分）试验证明，法国燕子酵母在耐冷冻能力方面，并不比安琪酵母有优势。

3．面团在冷冻前是否发酵以及发酵时间的长短对酵母在解冻后的活力恢复非常重要： 一般来说，发酵时间长，活力损失大，也就是说要保持酵母在解冻后的发酵能力，就要缩短冻前发酵时间，以免酵母活化后受到冻伤。

4．从实验中可以看出，随着冷冻天数的延长（0-30天），酵母在冷冻后的活力逐渐下降。如冷冻2天，6天，28天的活力分别为100%，62%，47%。

5．我们将收集到的所谓“法国冷冻酵母”与法国普通高糖酵母、安琪高糖酵母作了冷冻实验对照和全成分分析，结果表明，所谓“法国冷冻酵母”抗冻性较差，可能不是冷冻专用性酵母。

6．下一步仍然需要得到真正的冷冻酵母样品，从菌种筛选和发酵工艺着手进行冷冻酵母新产品开发，以及随后的冷冻面团改良剂开发工作。

二． 研究目的和必要性：

1、课题研究的意义

冷冻面团是20世纪50年代发展起来的面包制作新工艺，是指较大的面包厂或中心面包厂将已调粉、发酵的面团冷冻和冷藏，得到冷冻面团，然后将此冷冻面团销往各个连锁店（包括超级市场、宾馆饭店、快餐店、面包零售店等几十个甚至几百个分店）冷藏起来。各连锁店只需备有醒发柜、烤炉即可，随时可以将冷冻面团取出，解冻、整形、醒发，然后烘烤，即得到新鲜面包。此种产品之上市，主要是要满足那些想在家中自己能烘焙面包，而又不必花费很多时间在面团之发酵处理等步骤的消费者；买回来的冷冻面团只要稍经解冻，或者不经解冻而直接烤焙，二、三十分钟后即有热面包可食，实在有着相当的方便性，故而冷冻面团自上市后，即占有了重要的地

位，欧美方面有关冷冻面团制作之专利更是多不胜数，用于现烤食品及零售方面的冷冻面团近年来获得了很大的成功。在国外，冷冻面团在整个欧洲的焙烤市场上占到了10%，例如在法国，20%的面粉被用于生产冷冻面团，这一领域将以每年5%的比率不断增长，在1994年冷冻面团面包已占到法国面包销售的50%以上。在美国，1949年美国只有3%的面包店使用冷冻方式贮存产品，在1961年增加到39%，1990年有80%的面包店使用冷冻面团，冷冻面团零售营业额达到65亿美元，日本也有50%的面包店使用冷冻面团。十几年前冷冻面团根本不值一提，而现在它成了市场的主流。冷冻面团生产商相信，冷冻面团在配料技术及焙烤设备方面具有很强的优势，尤其现在现烤烘焙点越来越多，而技术娴熟的工人又越来越少的情况下，适合前店后厂的连锁经营方式，更是显现了冷冻面团的强劲优势和广阔前景。

但是用冷冻面团生产面包，目前在我国应用技术并不是很成熟，出现了很多应用方面的缺陷，如酵母冷冻后活力下降，最后醒发时间长，面包体积小，结构粗糙，口感差。总之，冷冻面团的系统研究在国内还是空白，因此，开展冷冻面团制作面包的研究和专用型冷冻酵母的研究开发工作，可以为冷冻面包制作工业提供科学依据和理论指导以及推出耐冻性强的酵母新产品，加快和促进中国冷冻烘焙工业的发展。

2、课题攻关的必要性

① 冷冻面团法目前在国外早已流行，法国LESAFFRE公司已经开发除了专用型的冷冻酵母，而世界其他酵母公司正在着手进行此项研究，因此可以说国外对冷冻面团工艺和冷冻酵母的开发研究以及冷冻面团的工业化应用走在中国的前面。

② 中国烘焙业目前发展迅速，越来月多的消费者接受了酵母发酵食品---面包。人们生活节奏的加快和对新鲜食品的强烈要求，刺激了包括冷冻面团工艺在内的食品工业的发展。因此尽管冷冻面团法在我国烘焙业中还刚刚起步，但因为其具有新鲜、快捷、便利、利于工业化生产的优势而蕴藏着巨大的市场潜力和前景。然而目前国内酵母生产企业生产的普通型酵母不能够满足冷冻生产工艺的要求。在面包的制作上，酵母菌的作用占着非常重要的地位，由于其在面团中之繁殖，产生的二氧化碳气体使得面团胀大，配合其它产生之有机化合物，使面团在烘焙后可得到松软可口及具有特殊风味之性质，许多的研究报告指出，冷冻面团中最主要的问题是酵母菌的 作 用。当面团在冷冻及解冻时，酵母的活性及产气的能力降低了，因而造成面包体积减小，及品质变差之影响。因此，抓紧时间研究冷冻面团工艺，开发用于冷冻面团生产的专用型冷冻酵母的工作迫在眉睫，耐冷冻酵母和冷冻面团的研究和应用技术攻关课题的开展，会大大促进我国冷冻面团法这种先进烘焙技术的全面推广，对中国烘焙业的技术水平将是一次新的变革和进步；从另一方面来讲，对酵母行业的技术发展和应用也会形成一个新的提高和飞跃，也会给酵母生产企业和烘焙企业带来巨大的经济效益和社会效益。

三、研究的基础条件：

本项目自2003年开始研究，查阅、检索了国内外大量有关冷冻酵母、冷冻面团以及冷冻面团改良剂等方面的资料，对不同的冷冻工艺对发酵能力的影响进行了比较；收集了国内外耐冷冻酵母产品；并对该耐冷冻酵母进行了分析和试验。以上的一些基础研究工作为进一步研究和工业化生产耐冷冻酵母、冷冻面团改良剂新产品奠定了坚实的基础。

四．开发思路及年度计划安排

（1）基础理论研究和冷冻工艺参数优化：

① 收集国内外冷冻技术研究进展，工业化生产流程

② 研究冷冻过程中面团的冷冻机理，测定面团在冷冻和解冻过程中的各项指标。

③ 通过冷冻试验，对冷冻过程中的各项指标进行优化。

（2）开发专用型的冷冻酵母。

③ 研究冷冻过程中酵母的生理状态和宏观表现；

④ 收集国外冷冻酵母样品，做全面对比检测分析；

⑤ 找出影响酵母抗冻性的内在因素

⑥ 选育出具有抗冻功能的菌株（耐冷冻酵母）

⑦ 通后期发酵生产工艺的参数控制，进一步提高冷冻酵母的抗冻指标。

（3）开发专用型冷冻面团改良剂。

2、实施年限及年度计划安排

（1）2003年1月~2003年2月，立项、收资、样品和信息收集、开题准备。

（2）2003年3月~2003年12月冷冻面团的工艺参数确定，影响酵母抗冻性的因素

（3）2003年12月-2004年12月，冷冻酵母菌种选育和发酵培养工艺参数的确定

（4）2005年1月-2005年4月，冷冻面团改良剂产品的研究和开发。

五、主要技术特点和创新点，关键技术，项目实施的技术、工艺路线

1、技术关键

（1）冷冻工艺各项指标参数的优化

（2）冷冻酵母菌株的选育与普通酵母相比，经过冷冻保存后，酵母活力能够能够

保持基本稳定，保持率保持在80%以上。

（3）寻找能够弥补冷冻工艺给面团带来的不良影响的改良剂关键成分和因子。冷冻面团改良剂应具有如下特性：①能够提高和改善冷冻面团品质②对酵母无抑制③成本低廉

2、技术难点、创新点

技术难点：

①影响酵母自身抗冻性的内在因素

②耐冷冻酵母菌株的选育

③耐冷冻面团改良剂的开发。

创新点：开发能够提高冷冻面团发酵活力的耐冷冻酵母新产品，不仅添补国内外空白和酵母产品的创新，同时也为冷冻面团在中国的工业化推广扫清了技术障碍。

2通过对冷冻面团机理及工艺参数的确定系列试验，为冷冻面团的推广和应用提供了科学理论依据和指导，促进我国冷冻面团烘焙技术跟上国外的技术发展速度。

3、实施工艺路线：

（1）、菌种选育路线

菌种收集→筛选→性能测定→确定适合菌种

（2）、耐冷冻干酵母生产的工艺路线

耐冷冻酵母菌种→PC纯培养→种子罐→商品罐→分离→干燥→包装

六、产品的形式、与国外产品的竞争分析以及产业化前景

本项目完成将生产出能够用于冷冻面团工艺的高稳定性的耐冷冻干酵母（80%以上）和冷冻面团改良剂，目前在国内市场还没有发现有专用型冷冻酵母销售，目前只有法国LESAFFRE公司生产，其他酵母生产厂家没有推出这类产品；冷冻面团改良剂在国内也只有为数不多的一、二家推出，但价格较高，因此，本项目开发的高稳定性的冷冻酵母和低成本的冷冻面团改良剂产品将会在国内外市场具有很好的竞争优势和推广空间。湖北安琪酵母股份有限公司是国内最大的专业化、国际化的酵母产业化大公司，具有一流生产设备和一大批专业化技术人才，对该成果的产业化是非常有信心的。

七、项目的风险分析

1、市场分析

尽管我国冷冻面团和冷冻面团的潜在市场巨大，但受设备条件条件和目前烘焙业经营模式的长期影响，本冷冻酵母和冷冻面团改良剂产品开始上市时市场需求量可能不会很大，需经2~3年甚至更长时间的推广、宣传才有可能普及。

2、技术风险

开发本产品的技术风险

一是分析影响酵母自身抗冻性的内在因素；二是耐冻酵母菌株地选育；三是耐冷冻面团改良剂的开发。第一个问题可以通过研究和摸索冷冻面团的冷冻机理以及酵母对冷冻面团的影响因素来解决；第二个问题的解决可以依托安琪公司强大而丰富的酵母菌种资源、先进的发酵研究设备和专业技术人员共同协力解决。对于第三个冷冻面团改良剂问题，安琪公司已经有成功开发各种馒头和面包改良剂的先进技术和经验。在以前研究的基础上，如果结合冷冻面团工艺加以开发，是可以解决的。因此，从目前的初步研究结果看，本项目的技术风险较少。

3、管理风险

湖北安琪酵母股份有限公司具有高素质的科研队伍和很强的酵母产品开发能力，先后合作开发了酒精活性干酵母、耐高温酒精活性干酵母、生香活性干酵母、啤酒活性干酵母等产品。本项目将组织强有力的项目组，湖北安琪酵母股份有限公司李知洪、姚娟高级工程师将负责本项目的组织协调工作，项目的具体实施和推进由研发中心吴建斌工程师负责，产品的后期推广应用试验将由李雪松工程师负责。

八、项目的组织管理措施

1．组织管理措施

公司研究所烘焙研究室负责冷冻面团工艺优化，寻找影响酵母冷冻因素、冷冻面团改良剂的开发以及其他所有本课题的具体组织实施。

公司研究所发酵研究室负责冷冻酵母菌种选育，生产工艺，小试。

2．成立项目组

项目组由湖北安琪酵母股份有限公司研究所有关科研人员组成，课题由高级工程师李知洪、姚娟主持协调，技术研究方面由吴建斌工程师、匡金宝高级工程师负责。