1.1 抗冻酵母

中国是以发酵面食为主食之一的国家。主食加工取材广泛、用料讲究、做工精细、口味丰富、品种花色繁多，馒头、包子、花卷、大饼等都是很有特色的传统主食。主食食品的市场潜力很大，每个城市都有成千上万个食品生产单位，但分散的经营和生产不仅增加了产品的成本，而且使得产品质量难以控制。加工方便、卫生、营养、美味的产品是食品工业改革的方向，冷冻面点生胚技术应用于传统食品加工生产将为传统食品走向现代化提供新的思路。

酵母是冷冻面点生胚制作过程中极为重要的一种添加原料，酵母的耐冻性是影响产品质量的重要因素，直接影响面团的大小和内部质量结构。在选择冷冻面点生胚所用酵母时，除了考虑酵母品种，食品安全性，食品质量及风味，来源是否充足，使用是否方便，储存、运输与处理的影响之外，酵母在低温下的成活率也是须重点考虑的因素，因为酵母与面团需要同时经过超低温速冻及低温冷藏^[1]。

如何增强酵母菌的抗冻性，一直是食品科研人员关注的焦点。目前，研究主要集中在两点：一点是开发多种耐冷冻酵母。例如日本制粉公司以及日本旭化工业公司所研发的F-26耐冻酵母，该酵母只有在-20 ℃的情况下，才可能停止活动，同时对于酒精有很好的耐受性^[2]。

本实验室前期研究以Saccharomyces cerevisiae CGMCC 2.1423为出发菌株，采用低温等离子体诱变结合定向驯化的手段，选育出了一株发酵能力强、耐冷冻性好的抗冻酵母S. cerevisiae AFY-1。该酵母冷冻生胚的发酵力在-20 ℃条件下冻藏7 d时为冷冻前的93%，35 d以后一直稳定在冷冻前的86%，抗冻能力明显优于其他市售酵母，适用于冷冻生胚。

1.2 酵母的代谢途径

在培养过程中，细胞的糖代谢受氧和糖浓度的影响，呼吸和发酵作用相互调节。当以葡萄糖为基质培养酵母时，葡萄糖通过促进扩散进入酵母细胞内，经过糖酵解途径被降解成丙酮酸。在有氧条件下，丙酮酸进行氧化性代谢，被完全氧化成CO₂和H₂O，同时生成一系列生物合成原料的中间产物；而无氧条件下，丙酮酸则进入发酵性代谢，被还原成乙醇。酵母的糖代谢受氧和糖浓度的影响，呼吸和发酵作用相互调节。当培养基中糖浓度较高时，即使在有氧条件下，酵母在生长的同时也会产生大量的乙醇，使酵母对糖的得率下降^[3]。

1.3 酵母的流加培养模式

1.3.1 一次投料分批培养

一次投料分批培养是指基质一次性加入发酵罐中，在适宜的条件下将微生物菌种接入，发酵完成后将全部反应物料全部取出的操作方式。