乳源酵母種類(lèi)及對(duì)乳制品作用的研究進(jìn)展

但霞，李玲，黃鈺涵，曾慶坤

（1.廣西壯族自治區(qū)水牛研究所，南寧 530001；2.廣西水牛乳工程技術(shù)研究中心，南寧 530001）

0 引 言

酵母是食品、醫(yī)藥等工業(yè)生產(chǎn)中使用較廣泛的發(fā)酵真菌，能夠合成各種酯類(lèi)、生物酶、蛋白等多種物質(zhì)。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，酵母一直被視為乳制品的腐敗菌類(lèi)，同時(shí)，因牛奶中含有乳糖，而大部分酵母并不能直接利用乳糖，故牛奶不是酵母最理想的發(fā)酵基質(zhì)，其在乳制品中發(fā)酵能力不及乳酸菌。但近年來(lái)不少研究表明，酵母參與乳制品發(fā)酵，特別是在干酪成熟過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，比如促進(jìn)奶酪的成熟、賦予奶酪、開(kāi)菲爾等特殊的風(fēng)味，以及抑制有害微生物等[1-2]。隨著居民生活水平的不斷提升，我國(guó)乳制品消費(fèi)逐年走高，除液態(tài)乳外，人均奶酪消費(fèi)量也從2017年的不足0.1 kg 提升到2021 年的0.31 kg，市場(chǎng)規(guī)模更是突破百億元，成為消費(fèi)增速最快的乳制品，擁有巨大的市場(chǎng)潛力。消費(fèi)者對(duì)乳制品的多元化需求也日益增加，深入開(kāi)展乳源酵母的研究可為乳制品生產(chǎn)開(kāi)發(fā)帶來(lái)更多可能。

1 酵母參與發(fā)酵的乳制品種類(lèi)

1.1 奶酪

奶酪被譽(yù)為奶中黃金，世界上有超過(guò)1 400 種奶酪。這些奶酪按外觀類(lèi)型可分為新鮮奶酪、花皮奶酪、涂抹成熟奶酪、生硬奶酪、熟硬奶酪和藍(lán)紋奶酪；按制作方法又可分為酸凝型奶酪和凝乳酶型奶酪；按發(fā)酵類(lèi)型可分為自然發(fā)酵型和人工接種發(fā)酵型奶酪[3]。傳統(tǒng)的奶酪采用生奶制作，微生物菌群復(fù)雜，從而造成了產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定，近代的巴氏滅菌和微生物技術(shù)使奶酪產(chǎn)品均一性大大提高，讓奶酪規(guī)模化生產(chǎn)成為可能[3]。

酵母是奶酪次生菌群的重要組成部分，是第一個(gè)在奶酪表面定居的微生物，奶酪的低pH 值、低水分、高鹽以及需要低溫成熟和貯藏等生理特性有利于酵母的生長(zhǎng)。大多數(shù)酵母菌的生長(zhǎng)依賴(lài)于乳酸、檸檬酸和其他有機(jī)酸的同化，酵母代謝乳酸后產(chǎn)生的水和二氧化碳提升了pH 值，pH 值的增加則成為了奶酪成熟的標(biāo)志。同時(shí)，酵母參與奶酪成熟過(guò)程中的蛋白質(zhì)水解、脂解、剩余乳糖發(fā)酵等過(guò)程，最終改變了奶酪的風(fēng)味、外觀以及質(zhì)構(gòu)等特性[1,4]。然而大部分奶酪制作并不直接接種酵母，生奶和奶酪制作環(huán)境可能是奶酪成熟期酵母的重要來(lái)源[5]。

1.2 開(kāi)菲爾

開(kāi)菲爾（Kefir）起源于俄羅斯北高加索地區(qū)，是一種由乳酸菌、酵母菌、醋酸菌等多種微生物共同發(fā)酵的酸性、黏性、低酒精含量的乳制品飲料，在我國(guó)西藏、內(nèi)蒙古地區(qū)也有較長(zhǎng)的食用歷史。開(kāi)菲爾粒的形成始于開(kāi)菲爾乳桿菌（Lactobacillus kefiranofaciens）和酵母菌（Saccharomyces.spp)的自聚集行為，隨后開(kāi)菲爾乳桿菌開(kāi)始附著在顆粒表面并生產(chǎn)生物膜，并與牛奶中的其他生物和成分共聚集形成顆粒。開(kāi)菲爾因其多種益生功能，包括降壓、降膽固醇、抗糖尿病、抗癌、抗炎、抗氧化、抗過(guò)敏和免疫調(diào)節(jié)特性，被食品技術(shù)專(zhuān)家協(xié)會(huì)（Institute of Food Technologist，IFT）稱(chēng)為“2021 年需要關(guān)注的9種食品趨勢(shì)”之一[6-7]。研究發(fā)現(xiàn)其在發(fā)酵24～48 h 后獲得最佳抗菌性能[8]。JALALI F 等[9]發(fā)現(xiàn)開(kāi)菲爾能夠誘導(dǎo)急性白血病細(xì)胞凋亡并抑制其增生，有治療白血病的潛力。此外，開(kāi)菲爾還能通過(guò)直接接觸法去除谷物表面的黃曲霉毒素G1（Aflatoxin G1，ATG1）[10]。傳統(tǒng)的開(kāi)菲爾是由鮮奶通過(guò)自然發(fā)酵而成，依托現(xiàn)代化食品生產(chǎn)技術(shù)，國(guó)內(nèi)外已有多個(gè)開(kāi)菲爾酸奶產(chǎn)品上市，并且不斷有功能型的開(kāi)菲爾發(fā)酵乳產(chǎn)品相繼面世。然而，現(xiàn)有的產(chǎn)品多數(shù)基于單菌株發(fā)酵，傳統(tǒng)發(fā)酵法的工業(yè)放大生產(chǎn)在開(kāi)菲爾粒多次重復(fù)發(fā)酵后，其功能活性顯著降低，菌落組成也發(fā)生了改變[2]，因此，對(duì)開(kāi)菲爾產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)還有待更深入地探索。

1.3 馬奶酒

馬奶在中國(guó)北方已有上千年的飲用歷史，生馬奶含有豐富的營(yíng)養(yǎng)，其成分跟人乳非常相似[11]。馬奶傳統(tǒng)的食用方式則是發(fā)酵成為酸馬奶酒（koumiss 或kumis），其發(fā)酵工藝主要有乳酸發(fā)酵和酒精發(fā)酵2種。發(fā)酵溫度是該工藝生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，夏季最適宜發(fā)酵溫度為25～26 ℃，冬季則為28～30 ℃[12]。MENG Y等[13]基于高通量測(cè)序（HTS）的微生物學(xué)分析表明：酸馬奶中乳酸菌、醋酸菌和多種酵母菌為發(fā)酵優(yōu)勢(shì)菌群，且哈薩克斯坦酵母和假絲酵母2 個(gè)屬的真菌提供了酸馬奶的揮發(fā)性化合物合成。MU Z 等[14]鑒定了中國(guó)多個(gè)代表的地區(qū)的酸馬奶酵母菌群，馬克思克魯維酵母（Kluyveromyces marxianus），單孢哈薩克斯坦酵母（Kazachstania unispora）以及釀酒酵母菌群生長(zhǎng)量最高。酸馬奶及其分離的多種菌株都被證實(shí)有益生功能，因其能夠提高機(jī)體免疫力，成為蒙醫(yī)的一種傳統(tǒng)療法[15]。早在1858 年，俄國(guó)醫(yī)生N V POSTNIKOV發(fā)現(xiàn)用酸馬奶治療肺結(jié)核病人的有效性，并決定將酸馬奶引入醫(yī)療實(shí)踐，現(xiàn)有研究也證明酸馬奶在降膽固醇、降壓、改善動(dòng)脈血管硬化、抗癌等方面有積極的作用[11,15]。但馬奶產(chǎn)量較小，產(chǎn)區(qū)較為分散，奶源質(zhì)量和制作方法的不同使其具有較大的地域差異，且酸馬奶酒的生產(chǎn)大部分依靠傳統(tǒng)手工，品質(zhì)參差不齊[16]。酸馬奶跟開(kāi)菲爾一樣屬于復(fù)合菌群發(fā)酵，因而難以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，且其酒精度低，不易保存，易引發(fā)食品安全問(wèn)題[17]。因此，探索酸馬奶功能的形成機(jī)制，改善其生產(chǎn)方式是目前的研究方向。

2 主要的乳源酵母菌種類(lèi)

由于乳制品中酵母可代謝糖含量少，因而限制了在其上生長(zhǎng)的酵母種類(lèi)，目前分離發(fā)現(xiàn)主要的酵母種屬有德巴利酵母（Debaryomyces.spp），地絲菌屬（Geotrichum.spp），克魯維酵母（Kluyveromyces.spp），假絲酵母（Candida.spp），畢赤酵母（Pichia.spp）和耶氏酵母（Yarrowia.spp）。其中乳糖陽(yáng)性酵母克魯維酵母和戴爾有孢圓酵母（Torulaspora delbrueckii）在鹽化后的奶酪中酵母菌群占主導(dǎo)地位，而德巴利和克魯維酵母在一些乳制品中能夠占到酵母種群的60%以上[5,18-19]。圖1 根據(jù)文獻(xiàn)整理了各種常見(jiàn)奶酪中發(fā)現(xiàn)的酵母種類(lèi)。7 大類(lèi)型的奶酪中均有分布的是漢森德巴利酵母（Debaryomyces hansenii）和解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica），其次是克魯維酵母，除藍(lán)紋和霉菌奶酪外的奶酪中均有分離到，這得益于該菌株的乳糖降解能力。假絲酵母屬是分布最普遍的種屬，各個(gè)類(lèi)型的奶酪中均含有不同種的假絲酵母菌株，DONNELL Y[3]報(bào)道稱(chēng)在生產(chǎn)巴氏殺菌軟奶酪和半硬奶酪的過(guò)程中使用假絲酵母輔助培養(yǎng)，其味道和香氣更接近于從生奶奶酪中獲得的味道。腌制型奶酪的菌群最為豐富，這是由于奶酪生產(chǎn)過(guò)程會(huì)浸泡在含鹽的鹵水中，濕潤(rùn)且?guī)в袪I(yíng)養(yǎng)的鹵水成為酵母的聚集地，多樣化的菌群對(duì)奶酪的風(fēng)味也有顯著的影響[20]。在此著重介紹5 種乳制品中常見(jiàn)的酵母。

圖1 不同奶酪中酵母的種類(lèi)[2]

2.1 漢森德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)

該菌屬于半子囊菌綱，酵母菌目和酵母菌科，對(duì)碳底物有廣譜同化能力，如葡萄糖、木糖、鼠李糖、蔗糖、海藻糖、阿拉伯糖、麥芽糖、棉子糖、核糖、半乳糖、甘油、甘露醇、葡萄糖醇、肌醇、檸檬酸、琥珀酸等，但尚未發(fā)現(xiàn)其能同化乳糖[21]。此酵母在奶酪酵母菌群中的占比最大[20]，這是由于該菌株有較強(qiáng)的耐冷、耐旱和耐鹽能力，它可以在高達(dá)4 mol/L NaCl 的高鹽條件下生存，因此常分離于高鹽發(fā)酵食品和海水中[22]。德巴利酵母的耐鹽機(jī)制主要通過(guò)3 個(gè)應(yīng)激反應(yīng)來(lái)協(xié)同實(shí)現(xiàn)：首先，在高鹽脅迫下，酵母細(xì)胞膜不飽和脂肪酸和磷脂含量增高，從而提高細(xì)胞膜的流動(dòng)性和縮小細(xì)胞膜上的孔徑，減少胞內(nèi)外液質(zhì)交流，阻止胞內(nèi)甘油的流失；其次，德巴利酵母的質(zhì)膜蛋白編碼基因（DhENA1）在高鹽刺激下高表達(dá)，使質(zhì)膜蛋白的ENA-ATPase 加快擠壓或者轉(zhuǎn)運(yùn)胞內(nèi)的Na+和K+，以維持胞內(nèi)離子平衡，保護(hù)細(xì)胞不受高鹽影響；最后，在高滲透甘油信號(hào)通路（HOG）應(yīng)激反應(yīng)下，刺激酵母甘油脫氫酶基因GDP1、GDP2高表達(dá)合成大量甘油，轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白STL1基因高表達(dá)加速轉(zhuǎn)運(yùn)甘油，與細(xì)胞膜協(xié)同提高胞內(nèi)甘油含量，增加酵母在高滲透環(huán)境中的抗?jié)B透壓能力[23-25]。因其優(yōu)異的耐鹽特性，德巴利酵母成為同化乳酸、產(chǎn)生堿性化合物（如氨）從而增加奶酪pH 值的主要貢獻(xiàn)者[20]。

德巴利酵母在果蔬采后病原體防治上也表現(xiàn)良好，可幫助木瓜、獼猴桃等水果實(shí)現(xiàn)采收后果實(shí)炭疽病的生物防治[26-27]。食源性的德巴利菌產(chǎn)生的真菌毒素對(duì)致病性念珠菌有抑制作用[28]，可用于防止發(fā)酵食品中不良微生物的擴(kuò)散[29]，例如與迷迭香葉聯(lián)合使用均可作為生物防治劑，抑制干腌發(fā)酵香腸工業(yè)加工過(guò)程中赭曲霉毒素A（Ochratoxin A，OTA）的產(chǎn)生，還能抑制青霉菌的生長(zhǎng)[30-31]。該酵母抑菌機(jī)制主要分4 種：①產(chǎn)芳香醇降低致病菌黏附力；②產(chǎn)蛋白酶、幾丁質(zhì)酶和葡聚糖酶活性介導(dǎo)植物病原真菌的細(xì)胞壁降解；③接種在植物上后能刺激植物產(chǎn)生抗菌素；④分泌抗真菌揮發(fā)性化合物來(lái)抑制青霉菌的生長(zhǎng)[32]。此外，該菌還被證實(shí)具有較強(qiáng)的排砷能力，能減少水稻的重金屬砷的污染[33]。

2.2 克魯維酵母(Kluyveromyces.spp)

包括乳酸克魯維酵母和馬克思克魯維酵母2 個(gè)種，這2 種酵母的糖同化譜廣泛，且能降解乳糖。近年來(lái)2 種克魯維酵母在工業(yè)生產(chǎn)中備受矚目，這是因?yàn)槠淠軌虍a(chǎn)生β-半乳糖苷酶和乳糖透性酶，且不受克雷布特效應(yīng)（Crabtree effect）的影響，可實(shí)現(xiàn)高濃度發(fā)酵[34]，同時(shí)還有極強(qiáng)的耐熱特性和快速生長(zhǎng)的能力，生產(chǎn)效率高。其中馬克思克魯維酵母可參與大約50 種異源蛋白的高效合成（其中包括一種嗜熱酶）[35-39]，特別是乳糖酶以及生物乙醇的高效生產(chǎn)[34]。此外，在酒類(lèi)發(fā)酵中，馬克思克魯維酵母也表現(xiàn)良好，在龍舌蘭、葡萄酒、黃酒等多種酒類(lèi)發(fā)酵中都為酒帶來(lái)了優(yōu)質(zhì)的風(fēng)味特性[40]。

良好的乳糖降解能力使克魯維酵母能夠定殖于各種發(fā)酵乳制品，也使其與乳酸菌一起參與了奶酪成熟的初期階段，對(duì)奶酪風(fēng)味有較大的影響[41]。研究表明，約5 log CFU/g 濃度的克魯氏菌酵母輔助發(fā)酵可增強(qiáng)奶酪揮發(fā)性芳香化合物的形成[1]?？唆斁S酵母也具有較強(qiáng)的滲透壓耐受能力來(lái)適應(yīng)奶酪的高鹽環(huán)境，其機(jī)制是通過(guò)增加GPD1表達(dá)來(lái)增加甘油合成，增加STL1表達(dá)來(lái)增加從細(xì)胞外環(huán)境輸入的甘油，并通過(guò)減少通道蛋白FPS1表達(dá)來(lái)減少甘油外流，從而增加菌株生存能力[42]。但2 種克魯維酵母也存在耐受差異，GONALVES D 等[5]通過(guò)對(duì)葡萄牙不同奶酪樣微生物菌群的比較發(fā)現(xiàn)馬克思克魯維酵母主要分布在冬季樣品中，乳酸克魯維酵母主要分布在春季樣品中，并且在奶酪成熟和最終的感官特性中發(fā)揮重要作用，這也從側(cè)面說(shuō)明馬克思克魯維酵母更耐低溫。

2.3 白地霉(Geotrichum candidum)

白地霉有明顯的霉菌菌落形態(tài)，最初被劃分為霉菌，一直到1983 年，這一類(lèi)菌株才被劃分至酵母屬[43]。白地霉形態(tài)多樣，擁有豐富的酶系統(tǒng)和多樣化的代謝途徑，因而具有較強(qiáng)的風(fēng)味物質(zhì)發(fā)酵能力，廣泛用于白酒釀造、奶酪發(fā)酵等食品以及有機(jī)物合成行業(yè)。在乳制品生產(chǎn)中，白地霉同樣有較強(qiáng)的風(fēng)味物質(zhì)發(fā)酵能力，能分解奶酪含硫氨基酸，如蛋氨酸，產(chǎn)生令人滿(mǎn)意的大蒜或卷心菜香氣。著名的法國(guó)軟質(zhì)奶酪布里（Brie cheese）和新鮮的羊絨奶酪就是接種白地霉發(fā)酵而成。研究還發(fā)現(xiàn)白地霉是5 種常見(jiàn)奶酪酵母菌中唯一能產(chǎn)生S-甲基硫酯的酵母菌，而甲基硫酯是多種風(fēng)味物質(zhì)的前體；李智昊等發(fā)現(xiàn)白地霉也是云南開(kāi)菲爾粒風(fēng)味物質(zhì)的主要貢獻(xiàn)者[44-45]。

奶酪中的苦味源自于酪蛋白的水解肽，特別是含有脯氨酸的肽，以及N 端含有賴(lài)氨酸和精氨酸的肽。白地霉可以產(chǎn)生氨基肽酶，降解相關(guān)肽鏈從而減少奶酪產(chǎn)生的苦味，BOUTROU R 等[43]也指出，白地霉在奶酪中它的作用主要是水解肽而不是水解蛋白[3,45]。

2.4 釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)

釀酒酵母是第一個(gè)用于食品工業(yè)的酵母菌株，也是目前研究最多的單細(xì)胞真核生物，它具有已知的遺傳和生理背景、多維度的基因工具可用性、高密度和大規(guī)模發(fā)酵的相容性，可優(yōu)化多種產(chǎn)品的發(fā)酵途徑，因而廣泛運(yùn)用于食品、釀造、醫(yī)藥、合成等生產(chǎn)中[46]，如獨(dú)立合成類(lèi)黃酮、類(lèi)二苯乙烯和生物堿家族中有價(jià)值的次生代謝物[47]、各種酒類(lèi)發(fā)酵等。

釀酒酵母也是乳制品中普遍存在的菌種，通過(guò)對(duì)西藏開(kāi)菲爾的測(cè)定發(fā)現(xiàn)釀酒酵母是其中最大的優(yōu)勢(shì)菌，且在不同發(fā)酵條件、不同發(fā)酵劑的接種樣中的菌群數(shù)量沒(méi)有顯著變化[48]；GUO L 等[49]通過(guò)對(duì)內(nèi)蒙古酸馬奶的菌群研究發(fā)現(xiàn)釀酒酵母和克魯維酵母為其中的優(yōu)勢(shì)真菌種群。但釀酒酵母普遍不能利用乳糖，所以在乳制品中主要靠代謝氨基酸、有機(jī)酸、其他糖類(lèi)等物質(zhì)生存。

2.5 解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)

解脂耶氏酵母在多種類(lèi)型的奶酪和開(kāi)菲爾中均有分離，該酵母因其顯著的脂肪分解能力而受到關(guān)注，被廣泛運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)中。王永麗[50]通過(guò)在奶酪里接種德巴利酵母和解脂耶氏酵母發(fā)現(xiàn)，兩種酵母在奶酪中會(huì)相互促進(jìn)生長(zhǎng)，增加奶酪的香味和蛋白酶活性，同時(shí)降低了奶酪的硬度。CENTENO J A 等[51]發(fā)現(xiàn)約5 lg CFU/g 的解脂耶氏酵母能夠改變奶酪風(fēng)味輪廓，并有助于提升意大利奶酪的質(zhì)量。近年來(lái)，解脂耶氏酵母已被工業(yè)化地用于合成多種萜類(lèi)化合物，例如檸檬烯、芳樟醇、α-法尼烯、角鯊烯、β-胡蘿卜素、番茄紅素和蝦青素等[52]；還能利用蓖麻油為底物合成γ-癸內(nèi)酯[53]。袁圍等在發(fā)酵甘油生產(chǎn)丙酮酸上取得較大突破，他們利用基因工程技術(shù)使解脂耶氏酵母在96 h 發(fā)酵時(shí)間內(nèi)丙酮酸產(chǎn)量達(dá)到了110.4 g/L。不少研究表明，解脂耶氏酵母是奶酪中生物胺的主要生產(chǎn)者，包括酪胺、尸體胺、腐胺和2-苯乙胺，但在對(duì)奶酪等產(chǎn)品的檢測(cè)中并不能檢測(cè)到生物胺[1]，因此適當(dāng)?shù)目刂平湍赴l(fā)酵是可以提升乳制品的風(fēng)味和品質(zhì)。

3 酵母菌對(duì)乳制品的影響

3.1 對(duì)乳制品風(fēng)味的影響

酵母有較強(qiáng)的脂肪酶、蛋白酶合成能力，能夠分解乳制品中的大分子蛋白和脂肪形成游離脂肪酸（Free fatty acids，F(xiàn)FAs） 和游離氨基酸（Free amino acids，F(xiàn)AAs）。FAAs 和FFAs 在發(fā)酵或者成熟過(guò)程中的進(jìn)一步代謝產(chǎn)生了對(duì)奶酪等乳制品香氣很重要的風(fēng)味化合物。FAAs 的分解代謝，特別是支鏈氨基酸、芳香族氨基酸和硫類(lèi)氨基酸，主要產(chǎn)生醛類(lèi)、醇類(lèi)、羧酸類(lèi)和硫類(lèi)化合物；FFAs 則參與了風(fēng)味化合物產(chǎn)生的合成反應(yīng)，如二次醇類(lèi)、羧酸類(lèi)、酯類(lèi)、內(nèi)酯類(lèi)和酮類(lèi)，因而不同酵母因?yàn)槊缸V的不同會(huì)形成不同的香氣風(fēng)格[54]。LI Y 等[55]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)接種釀酒酵母、克魯維酵母的奶酪均有較強(qiáng)的水果、蘋(píng)果和菠蘿香氣，經(jīng)測(cè)定酵母產(chǎn)生了丁酸乙酯、乙酸乙酯、己酸乙酯和辛酸乙酯等酯類(lèi)，以及3-羥基-2-丁酮、2-庚酮和2-戊酮等風(fēng)味物質(zhì)，2-庚酮等化合物可提供微甜的酯蠟香氣，給奶酪更飽滿(mǎn)的風(fēng)味。ZHANG 等[56]也發(fā)現(xiàn)德巴利酵母顯著提高了奶酪瓊脂中醛類(lèi)和高級(jí)醇類(lèi)的最終濃度，合成2-苯乙醇（玫瑰味）、2-甲基丁醛和2-甲基丙醛(麥芽味、堅(jiān)果味)，給奶酪?guī)?lái)了更豐富的香氣；LI S 等[57]通過(guò)比較不同酵母發(fā)酵奶酪風(fēng)味發(fā)現(xiàn)馬克思克魯維酵母發(fā)酵的奶酪風(fēng)味質(zhì)地較佳，乳酸克魯維酵母能產(chǎn)生玫瑰和蜂蜜的甜味。奶酪中的揮發(fā)性硫化物主要來(lái)源于蛋氨酸的降解和前體物質(zhì)甲硫醇的轉(zhuǎn)化，ARFI K 等[58]發(fā)現(xiàn)酵母和亞麻短桿菌聯(lián)合產(chǎn)生揮發(fā)性硫化物的能力顯著提高。

3.2 對(duì)乳制品結(jié)構(gòu)和外觀的影響

酵母等真菌可以降低奶酪的硬度和咀嚼力，李瑩等[59]在對(duì)Cheddar 奶酪添加釀酒酵母發(fā)酵時(shí)發(fā)現(xiàn)：添加酵母越多，奶酪硬度越低。酵母還能改變奶酪的結(jié)構(gòu)，Gabrielly 等通過(guò)不同的接種方式發(fā)現(xiàn)，接種乳酸克魯維酵母和戴爾有孢圓酵母后奶酪形成了孔洞；而白地霉則會(huì)引起軟質(zhì)羊奶酪產(chǎn)生皺皮[1]。

酵母還能改變奶酪的顏色，特別是涂抹型奶酪表面會(huì)呈現(xiàn)紅色或者橙色，這是由于表面生長(zhǎng)的酵母和細(xì)菌產(chǎn)生的色素[60]。BERTUZZI A S 等[54]通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)德巴利酵母與細(xì)菌結(jié)合可能會(huì)改變奶酪的顏色，并使切達(dá)奶酪凝乳粒生產(chǎn)出具有不同香味的新型奶酪。ALMUDEN A V 等[41]從西班牙羊奶酪中分離了酵母，發(fā)現(xiàn)只有屬于耶氏酵母屬的分離株能夠在添加了不同濃度酪氨酸的奶酪瓊脂上產(chǎn)生色素，后深入研究發(fā)現(xiàn)該酵母可分解酪氨酸產(chǎn)生棕色色素[61]，例如，解脂耶氏酵母還能代謝酪氨酸使藍(lán)紋奶酪變成褐色。

3.3 對(duì)乳制品菌群的影響

酵母在乳制品中生長(zhǎng)，通過(guò)降解乳酸釋放維生素和氨基酸等生長(zhǎng)因子，從而促進(jìn)了細(xì)菌種群的生長(zhǎng)。有些酵母自溶后也可以促進(jìn)乳酸菌生長(zhǎng)[62]，因此在乳制品中酵母和乳酸菌是相互促進(jìn)的。HONG J Y 等[48]通過(guò)對(duì)開(kāi)菲爾乳的研究也證實(shí)了添加酵母后開(kāi)菲爾乳桿菌的豐度顯著增加。酵母還可以通過(guò)代謝乳酸生成二氧化碳和水，使奶酪pH 值緩慢上升，而pH 升高后能有效地抑制某些霉菌等有害微生物的生長(zhǎng)。同時(shí)酵母發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的蛋白酶，分解奶酪蛋白質(zhì)產(chǎn)生堿性物質(zhì)，可以中和一些乳酸使奶酪pH 上升[55]。此外，酵母代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸、揮發(fā)性物質(zhì)等也可抑制或消除導(dǎo)致質(zhì)量缺陷的有害微生物[1]，延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期。

4 乳源酵母益生作用

如表1 所示，相對(duì)于傳統(tǒng)乳酸菌類(lèi)益生菌，酵母也有諸多益生優(yōu)勢(shì)。由于其耐受力強(qiáng)、對(duì)抗生素不敏感、可以用于抗生素相關(guān)腹瀉的治療以及安全性高等特點(diǎn)[63]，已經(jīng)成為潛在的腸道益生菌替代選擇。多篇研究表明，從乳制品中分離的部分酵母有較強(qiáng)的益生作用，如HONG J Y 等[48]證實(shí)從開(kāi)菲爾中分離的一株釀酒酵母β-葡聚糖產(chǎn)量高，對(duì)腸道細(xì)胞的黏附能力強(qiáng)，有作為腸道益生的菌潛力，SHAMEKHI S 等[64]發(fā)現(xiàn)一株釀酒酵母可誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡；畢赤酵母可以提高大鼠模型的血漿抗氧化活性，降低血脂水平[65]。馬克思克魯維酵母CIDCA 8154 具有抑制腸道炎癥和細(xì)胞氧化應(yīng)激的作用，布拉迪酵母（Saccharomyces boulardii）CNCM I745 能刺激免疫球蛋白分子和眾多細(xì)胞因子的釋放，影響免疫細(xì)胞的發(fā)育[66]。研究發(fā)現(xiàn)大量的酵母菌菌株能在胃腸道運(yùn)輸中存活，并可能影響人體中的微生物平衡，且測(cè)試酵母對(duì)70%的人體病原微生物、霉菌和致病菌有抑制作用，特別是畢赤酵母和克魯維酵母，能夠同時(shí)抑制多個(gè)致病菌種群，說(shuō)明酵母也可以作為人體菌群調(diào)節(jié)的作用載體[61]，如菌株馬克思克魯維酵母S-02-5 抗氧化能力強(qiáng)，并被證明可作為對(duì)抗腸道炎癥過(guò)程的益生菌[67]。

表1 酵母作為益生菌的優(yōu)勢(shì)

研究發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞壁糖成分，特別是β-葡聚糖（來(lái)自酵母細(xì)胞壁中間層的多糖)，是其在體外和體內(nèi)模型中具有強(qiáng)大的抗癌和抗腫瘤特性的主要原因[64]。報(bào)道稱(chēng)德巴利酵母產(chǎn)生的異麥芽糖低聚糖（isomaltooligosaccharide, IMOs)可調(diào)節(jié)機(jī)體免疫[68]，能誘導(dǎo)相比布拉迪酵母更高水平的人類(lèi)樹(shù)突細(xì)胞IL-10/IL-12分泌[69]。德巴利酵母也是優(yōu)秀的腸道益生菌，有研究表明，母乳喂養(yǎng)期間新生兒腸道中德巴利酵母種群最多，而斷奶后釀酒酵母種群最多[28,66,70]，這是因?yàn)镮MOs是可以刺激結(jié)腸雙歧桿菌和乳酸桿菌在大鼠和人體內(nèi)生長(zhǎng)的低聚糖之一[29]。由此可見(jiàn)酵母作為腸道益生菌的應(yīng)用潛力。

5 展 望

研究表明，酵母在乳制品中分布廣泛，且對(duì)乳制品的風(fēng)味、質(zhì)地和顏色的形成等發(fā)揮著重要作用，但從現(xiàn)階段的工業(yè)生產(chǎn)來(lái)看，酵母的使用尚未得到普及，開(kāi)發(fā)程度處于較低的水平，這就說(shuō)明酵母在乳制品中的影響一直是被低估的。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)乳源酵母的研究，明確酵母在乳制品中的發(fā)酵規(guī)律和特性，進(jìn)一步探索酵母在乳制品發(fā)酵過(guò)程、改善其風(fēng)味特征、防治有害微生物、延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期方面的作用，加大酵母在乳制品生產(chǎn)中的應(yīng)用空間，打破乳酸菌單一發(fā)酵生產(chǎn)的局面，進(jìn)一步推進(jìn)乳制品種類(lèi)和生產(chǎn)工藝的研發(fā)。