1、筛选优良酸奶发酵剂【摘要】本文对酸奶发酵剂做了基本概述，并且对其遗传稳定性、粘性、感官状态、产酸能力、后酸化能力、活菌数、产香能力及蛋白质水解能力等发酵性能的筛选方法和发酵条件方面的研究进展做了综述，并讨论了酸奶发酵剂的应用现状和趋势。【关键词】酸奶发酵剂；发酵性能；筛选Select fine kefir yogurtabstract this paper outlined the basic kefir yogurt do, and for its heredity stability, viscosity, sensory state, produce acid ability, late
2、 aciding ability, living bacterium number, production capacity and protein hydrolysis incense ability fermentation method of selecting performance fermentation conditions the advances in the research of the development is summarized, and discusses the kefir yogurt, application status and trends.key
3、words; kefir yogurt, Fermentation performance; screening酸奶是一种历史悠久且受人欢迎的乳制品。如今，酸奶凭借其丰富的营养价值和良好的保健功能日益受到消费者的青睐，酸奶也成为了我国第一大发酵乳制品。酸奶发酵剂在酸奶工业化生产中占据着不可替代的重要位置，其发酵特性直接影响发酵酸奶的风味及品质。筛选出的优良发酵剂，首先必须具有良好的发酵特性，其中包括产酸、产香、产粘等特性。近年来有很多学者对乳酸菌发酵剂发酵性能的筛选方法和发酵条件进行了研究。本文首先对酸奶发酵剂做了基本的概述，然后对酸奶发酵剂的遗传稳定性、粘性、感官状态、产酸能力、后酸化能力、
4、活菌数、产香能力及蛋白质水解能力等发酵性能的筛选方法和发酵条件方面的研究进展做了综述，并讨论了酸奶发酵剂的应用现状和趋势。1 酸奶发酵剂概述1.1 酸奶发酵剂发展历史酸奶发酵剂的发展历史与酸奶的发展历史息息相关，其历经了经验性发酵剂和选择性发酵剂2个阶段。经验性发酵剂是指，取少许经自然发酵而成的酸奶或其它乳酸菌发酵制品作为发酵剂，也被誉为“天然发酵剂”。人们通过经验选择的方法，将发酵性能优良的发酵剂世代相传，除用于制作酸奶之外，还用来发酵生产干酪、酸制奶油、乳酒等产品。选择性发酵剂是指，用经分离纯化后的纯乳酸菌种制成的发酵剂，并可根据原料的不同，选择最适宜的产酸、产香菌种。1.2 酸奶发酵剂的
5、分类根据酸奶发酵剂的发展进程及其制作工艺，可以将酸奶发酵剂分为3种类型：天然型发酵剂、传统继代型发酵剂和高效浓缩型发酵剂。天然型酸奶发酵剂是将自然发酵形成的酸奶作为发酵剂继续使用，其最早出现于公元前200年左右的土耳其。天然型酸奶发酵剂的优点是：发酵剂的菌种复杂，形成的多种风味物质能使发酵产品具有独特风味，但是由于存在太多不确定因素，发酵产物性质不易控制，而且其中的腐败细菌也会降低产品的贮藏稳定性。传统继代型发酵剂又称为普通发酵剂，是从酸奶中不同微生物分离纯化出的乳酸菌，并将其作为发酵剂应用于酸奶的制作。传统继代型发酵剂的特点是：菌种纯正；发酵性能较为稳定；发酵条件易于控制；可通过改变菌种来控
6、制不同风味和口感等。但此种发酵剂制备需要经过多级扩大培养，生产工序繁多、周期长、菌种易退化和污染。由于其有碍于酸奶生产的集约化发展，故已逐渐被淘汰。高效浓缩型酸奶发酵剂是指不需要经过菌种活化、母发酵剂、中间发酵剂、生产发酵剂的逐级扩大培养过程，而直接可以应用于生产的一类新型发酵剂。其主要优点是：活菌含量高；发酵剂保藏期长；发酵性能稳定；易于运输等。酸奶生产企业可以向发酵剂生产厂家直接购买使用，从而省略了发酵剂的制备工序，并提高了酸奶生产的劳动生产率和产品质量，降低了酸奶生产成本。高效浓缩型酸奶发酵剂又可以分为高效浓缩型冷藏发酵剂和高效浓缩型干燥发酵剂。高效浓缩型冷藏发酵剂是将乳酸菌经过液体扩培
7、、浓缩分离后，再与冷冻保护剂混合，放入低温下冷冻保藏，制备成发酵剂。高效浓缩型干燥发酵剂是指乳酸菌种经液体扩培、浓缩分离后，再与保护剂混溶，后经干燥，制成干燥的菌粉发酵剂。2 筛选优良性能发酵剂及发酵条件的研究2.1 遗传稳定性由于乳酸菌某些重要的代谢特征是由质粒携带的基因控制的，菌株在传代或次级培养增殖过程中可能会使这些特征丢失，因此，应选择经多次传代后遗传性状仍稳定的发酵剂，来作进一步的发酵性能测定。2.2 粘性乳发酵后粘度增加，除酪蛋白凝固外，主要是乳酸菌能产生粘性物质即胞外粘多糖(Exopolysaccharide，EPS)，EPS 具有很高的粘度，对酸奶的流变学特性和组织状态产生良好
8、影响， 使制品的外观细腻，可防止酸奶凝胶破裂和乳清析出。各种乳酸菌产生粘多糖的种类和粘度不同。由于酸乳在发酵结束后的冷却及冷藏过程对酸乳粘度的恢复及感官和组织状态等有很大的作用， 一般贮存24 小时后， 粘度可恢复80%。李全阳等通过对搅拌型酸奶流变学特性的研究认为，酸奶在4的存放条件下其粘度达到4000mp.s 时才具有较好的入口粘度。在28所测得的值为400mp.s 时，可得到消费者较高的评价。2.3 感官状态在目前条件下， 感官品尝主要用来评估产品的风味和质地特征。酸奶发酵后在4冷藏24h 后由10 名食品专业人员品尝，然后描述产品的特征：表层外观、组织状态、口感印象、风味强度、乳清析出
9、4。2.4 产酸能力产酸力是发酵剂的重要性质，产酸力高的发酵剂可以缩短发酵时间。发酵剂发酵产生的乳酸，本身酸味柔和，常作为食品酸味剂，且有助于消化。某些发酵剂除产生乳酸外，还可生成醋酸、丙酸等有机酸，它们在赋予食品酸味的同时，还可与乳酸发酵过程产生的醇、醛、酮等物质相互作用，形成多种新的风味物质。不同菌株产酸能力不同，一般通过绘制酸奶在制作过程中酸度随时间变化的曲线来确定产酸能力的强弱。研究表明一般以10%的接种量将乳酸菌接种到灭菌脱脂乳中，在42下培养3h。滴定酸度以95-1000T 为宜。如果发酵剂的产酸力太强，就会影响酸奶的风味，而且高酸度会抑制乳酸菌的生长，使酸奶中活菌数不足。2.5
10、后酸化能力酸奶的后酸化是指酸奶在正常发酵结束后，在贮存、产品运输、销售、食用前这一过程中，乳酸菌仍在生长繁殖，继续分解残存的乳糖产生乳酸，使酸奶的酸度进一步升高，以至于出现了消费者不可接受的过酸味及感官质量下降的现象。酸奶在冷却中的后酸化是有限的，控制成品酸度的关键是发酵终止的控制， 不同菌种的产酸速度不一样，适时终止发酵，对成品质量控制有很大的关系。朱滨华认为，引起酸奶在贮藏过程中质量变化的主要原因之一是乳酸菌后酸化过强。因此，为保证酸奶有较长的货架期，必须对乳酸菌后酸化能力进行测定和控制国外学者对酸奶的后酸化问题主要从乳酸菌细胞、基因水平上进行研究，并己经获得后酸化弱的菌株。目前，很多学者
11、对乳酸菌的乳糖代谢机理、细胞对H+的调控、酶的基因调控进行了研究，己取得了某些共识。而国内对这一领域的研究仅停留在工艺调整的水平上。张瑞平将苯甲酸钠、山梨酸钾添加到酸奶中，制成的搅拌型酸奶在25下可以保质10 天以上。侯文通等将防腐剂、稳定剂与发酵后二次杀菌相结合来延长酸奶的保质期。添加防腐剂、稳定剂虽然在一定程度上防止了微生物污染，改善了酸奶的组织状态，但酸奶的过酸味没有得到解决；发酵后二次杀菌虽然解决了酸奶的后酸化问题，但是得到是无活性乳酸菌的酸奶制品， 从而失去了对人体应该有的生理保健功能。无论采用何种方法抑制酸奶产品的后酸化，获得后酸化弱的乳酸菌种是防止发酵乳制品后酸化的首要前提。2.
12、6 发酵剂活菌数乳酸菌活菌数是体现活性乳酸菌制品具有保健功能的重要指标之一。当酸奶被饮用时，其中的乳酸菌活菌数的含量必须大于106cfu/mL(GB2746-1999)，才会有乳酸菌在人体肠道中存活，进而发挥乳酸菌对人体的保健作用，因此酸奶中含有大量活性乳酸菌是体现酸奶保健功能的重要指标。2.7 产香能力乳酸菌在乳中生长繁殖，除产生大量乳酸而致乳凝固外，还产生许多风味物质，主要有乙醛、丁二酮、乙偶姻、乙酸乙醋等。这些风味物质的含量和种类决定着产品的适口性。乙醛是酸奶主要的风味物质，其含量决定成品的风味，要使酸奶达到很好的、典型的、新鲜的香味，乙醛的浓度应该在1015g/ml。而Gybsheva
13、(1982)等认为高质量的酸奶乙醛含量应大于31.27g/ml8。双乙在酰酸奶中含量很小，但即使微量双乙酰，也会大大改善酸奶的风味。乙醛与双乙酰按一定比例(一般大于3:1)存在于酸奶中会形成酸奶的特征风味。Andreas 等(1997)以嗅觉分析与气相色谱相结合的方法对香味成分进行分析， 有91 种成分被分析出来， 其中以乙醛为主的21 种成分被认为对酸奶的特征风味具有较大的贡献。吕加平等(1998)，用气相色谱法测定了不同乳酸菌主要风味物质的动力学变化， 结果表明嗜热乳杆菌发酵脱脂乳中，各风味物质均高于乳球菌和干酪乳杆菌， 在发酵24h 时双乙醛产量最高，之后开始下降。2.8 蛋白质的水解能
14、力乳酸菌具有相对较弱的蛋白水解性， 产生的各种氨基酸和肽，是重要的风味成分或是许多风味物质的前体物质，但过度的水解会影响酸奶的质地和组织状态。骆承痒(1996)指出，酸奶中游离氨基酸约比牛奶增加4 倍;吕加平等对不同乳酸菌发酵脱脂复原乳后产生的游离氨基酸进行测定，结果表明，嗜热乳杆菌的蛋白水解力较高，游离氨基酸含量可达303.87mg/L， 而乳球菌和干酪乳杆菌的蛋白水解力较低，一般为50mg/L11。3酸奶发酵剂的应用现状和趋势3.1 酸奶发酵剂在我国的应用现状由于我国乳品工业起步较晚，特别是发酵乳制品，因此对酸乳发酵剂的研究较少，特别是具有自主知识产权的乳酸菌发酵剂的研究和开发几乎是个空白
15、。目前我国小型和中型乳品加工企业生产酸乳时大多采用继代式酸乳发酵剂，由于在传代过程中的污染及各种菌种比例失衡等原因导致产品质量较差。1997 年以后， 中国的乳酸企业才开始使用国外进口的直投式酸乳发酵剂。直投式酸乳发酵剂由于具有质量稳定、生产易行等特点目前已被我国大多数大中型乳品加工企业所采用。随着我国直投式酸乳发酵剂的研究和开发，生产成本将会大大下降，直投式酸乳发酵剂将成为绝大多数乳品加工企业的主要选择12。3.2 酸乳发酵剂的发展趋势过去主要是根据工艺要求选择产酸快、凝固好、能产生风味强的酸乳发酵剂曾经是生产厂家的首选。现在则要考虑顾客的爱好，让酸乳产品最大限度地符合顾客和市场的需求。可生
16、产个性化、风味独特、口感顺滑、质地稠厚、有益健康的酸乳，同时产酸快、质量稳定、使用方便价格适中的直投式酸乳发酵剂是生产厂家的需要和追求，也是酸乳发酵剂的发展趋势。在分子生物学突飞猛进的今天，有上百年研究和生产发酵剂的经验的发酵剂公司利用筛选、诱变、基因重组等技术，选育了一系列具有更优良特性的乳酸发酵剂8。过去只有为数不多的酸乳发酵剂可供厂家选择，现在则根据酸乳风味特征、口感、粘稠度、酸乳类型等分类， 有上百种酸乳发酵剂可供酸乳生产厂家灵活选择，用来生产具有个性化的酸乳产品满足顾客的需要。酸乳在贮存和销售时的后酸化现象曾经是困扰许多生产厂家的难题。如今选育在高温下产酸快、在低温下基本不产酸或产酸
17、甚微的菌株获得成功。口感温和、保质期内pH 值可控制在4.2 以上的酸乳产品在市场上将受到消费者的欢迎，成为酸乳的主流产品。随着酸乳向健康和嗜好两极化方向的发展，酸乳发酵剂也朝向使用方便化、低后酸化、嗜好化和健康化的方向发展。参考文献：1 乔发东, 吴秀芳, 南庆贤等. 浓缩乳酸菌发酵剂的现状. 中国乳品工业, 1998, 26 ( 1) : 22232 俞远志,等.新型酸奶发酵菌种及风味物质的研究J.粮油食品技,2007,15,3:3 贾士杰, 生庆海. 发酵乳及新型发酵剂的研究概述.中国奶牛, 2003 ( 3) : 45484 高松柏, 娜日斯, 谢小燕等. 高效嗜酸菌发酵剂制备和嗜酸菌奶粉新工艺的研究. 中国乳品工业, 1991, 19 ( 4) :1501585 刘丹, 潘道东. 直投式酸奶发酵剂增菌培养基的优化. 食品科学, 2005 ( 9) : 2042076 吴荣荣, 张柏林. 直投式酸奶发酵剂的发酵工艺及其优化. 食品科学, 2006, 27 ( 2): 1781817 吕加平. 乳酸菌发酵乳中挥发性风味物质的动力学分析J. 食品科学，199，8Vol.19，No.1:013-17.8 张幼芽,等.发酵型酸奶中乳酸菌的性能比较研究J.食品科学,2009(9),28:392-394.9龄南 ，胡新宇.酸奶发酵剂的研究与应用现状J.乳品加工.2009,7
