發(fā)酵劑對(duì)干酪品質(zhì)影響的研究進(jìn)展

◎ 王湘竹，姚天臻，馬克清

（1.臨夏州燎原乳業(yè)有限公司，甘肅 臨夏 731800；2.燎原乳業(yè)股份有限公司，甘肅 合作 747000）

干酪生產(chǎn)中所用發(fā)酵劑以乳酸菌為主，可分為嗜熱型、嗜溫型和混合型。許多學(xué)者證實(shí)嗜溫型和混合型在感官鑒定上優(yōu)于嗜熱型發(fā)酵劑[1-2]。影響干酪品質(zhì)的因素主要有原料乳的質(zhì)量、發(fā)揮作用的發(fā)酵劑的種類及其加入量、凝乳酶的種類、該類型干酪主要成分和所選擇工藝等。尤其是發(fā)酵劑的使用對(duì)干酪理化和感觀及產(chǎn)率有很大影響[3]。REHMAN等[4]研究表明，發(fā)酵劑的類型比工藝更能影響干酪風(fēng)味的形成。GONZáLEZ等[5]認(rèn)為，篩選發(fā)酵劑生產(chǎn)的干酪具有芳香氣味，并且感官評(píng)價(jià)高于商業(yè)發(fā)酵劑，但對(duì)干酪理化特性和蛋白質(zhì)降解作用影響不大。

干酪成熟過程緩慢且復(fù)雜，在其成熟過程中伴隨著由酶催化引起的變化，如蛋白質(zhì)降解、脂肪水解、乳糖代謝等。酶主要有原料乳中胞漿素和酸性蛋白酶，殘留凝乳酶及來自發(fā)酵劑和非發(fā)酵劑細(xì)菌的蛋白酶、肽酶和脂酶等。其中，胞漿素和酸性蛋白酶是pH敏感性酶，而大部分凝乳酶則隨乳清的析出而排出。因此，在干酪成熟過程中發(fā)揮主要作用的酶應(yīng)該是發(fā)酵劑和非發(fā)酵劑自溶產(chǎn)生的酶。

1 發(fā)酵劑對(duì)蛋白質(zhì)降解的影響

蛋白質(zhì)水解在干酪成熟過程中對(duì)干酪的品質(zhì)有重要的影響，該反應(yīng)主要是由酶催化引起。在干酪成熟過程中，酪蛋白在乳酸菌胞內(nèi)酶和胞外酶的作用下降解。研究表明凝乳酶只能將乳蛋白分解至多肽，而乳酸菌蛋白分解酶可將乳蛋白和肽類分解為氨基酸，氨基酸降解可生成多種風(fēng)味化合物，因此對(duì)干酪的風(fēng)味和硬度的形成至關(guān)重要。

1.1 對(duì)風(fēng)味的影響

干酪風(fēng)味主要來自蛋白質(zhì)的降解，其降解過程主要為蛋白質(zhì)水解為肽，肽再水解為氨基酸，氨基酸進(jìn)一步降解為風(fēng)味物質(zhì)。其中，氨基酸降解是干酪中風(fēng)味物質(zhì)形成的關(guān)鍵。干酪成熟期間，如果蛋白質(zhì)降解適中，制成的干酪口味及質(zhì)地均較佳；如果降解速度過慢，不易形成干酪質(zhì)地和特有的風(fēng)味；如降解過快，則易產(chǎn)生小分子的苦味肽，使其品質(zhì)下降[1]。這個(gè)過程的快慢主要取決于發(fā)酵劑中微生物自溶速度及釋放出的酶的類型，且在干酪成熟過程中，發(fā)酵劑自溶速率和自溶度與蛋白水解呈正相關(guān)。

干酪成熟期間發(fā)酵劑控制不當(dāng)也會(huì)使干酪產(chǎn)生苦味、青草味等異常風(fēng)味，尤其是苦味，它是影響干酪品質(zhì)的重要因素?？辔吨饕抢业鞍走^度降解或中間產(chǎn)物未被充分降解，從而導(dǎo)致大量苦味肽累積造成的，從本質(zhì)上說，是成熟過程中酶的活性受到抑制或促進(jìn)而導(dǎo)致的[6]。此外，發(fā)酵劑添加量不當(dāng)，也會(huì)影響干酪品質(zhì)。研究證實(shí)，若添加量太多，易使干酪產(chǎn)生苦味、酸味，且凝塊組織松散、易碎，影響其品質(zhì)，產(chǎn)率也會(huì)降低；若添加量太少，凝塊較軟，不易碎，乳清析出較慢，凝乳時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng)[7]。提高發(fā)酵劑的含量，酸化加快，as-酪蛋白的水解速度也加快?？傮w來說，發(fā)酵劑的添加量主要視菌種活力和形態(tài)而定。

1.2 發(fā)酵劑種類對(duì)干酪質(zhì)地的影響

質(zhì)地是反映干酪成熟期間生化及理化變化的重要指標(biāo)之一，受發(fā)酵劑類型的影響，即使成熟時(shí)間相同，干酪所表現(xiàn)的質(zhì)構(gòu)特征也有所不同。B?RSTING等[8]分別用德氏乳桿菌乳酸亞種、乳酸乳球菌乳酸亞種及乳酸乳球菌乳脂亞種混合物制作低脂切達(dá)干酪，研究表明用混合發(fā)酵劑加工的產(chǎn)品中游離氨基酸含量較高，干酪的斷裂應(yīng)力也較高，單菌種發(fā)酵劑正好相反。若用單菌菌種發(fā)酵劑替代混合發(fā)酵劑可降低干酪的苦味，但卻導(dǎo)致了干酪質(zhì)地變脆。

1.3 發(fā)酵劑對(duì)干酪流變學(xué)特性的影響

干酪質(zhì)地受流變學(xué)影響比較大，二者關(guān)系密切。通過蠕變?cè)囼?yàn)對(duì)mozzarella干酪的流變學(xué)特性進(jìn)行定量分析，結(jié)果表明，混合菌種發(fā)酵劑（嗜熱鏈球菌和瑞士乳桿菌）制作干酪的熔融性要高于單一菌種發(fā)酵劑（嗜熱鏈球菌）制作的干酪[9]。

2 發(fā)酵劑對(duì)干酪脂肪水解影響

脂肪的分解在大多數(shù)干酪產(chǎn)品中具有一定的局限性，但這個(gè)過程對(duì)干酪品質(zhì)的影響卻很重要。干酪微生物群落中的乳酸菌、丙酸菌、非乳酸菌發(fā)酵劑（NSLAB）、表面微生物、酵母菌和霉菌均可產(chǎn)生脂酶。在干酪成熟過程中，酯酶可分解和氧化其中的脂肪，形成游離脂肪酸、醛類、醇類等一系列具有特殊氣味的化合物，從而形成干酪特有的發(fā)酵風(fēng)味，尤其是短鏈脂肪酸有強(qiáng)烈的特征性風(fēng)味。

3 發(fā)酵劑對(duì)干酪糖酵解的影響

干酪成熟時(shí)的糖酵解主要是在發(fā)酵劑的作用下，將原料中的乳糖，經(jīng)糖酵解或異戊二糖途徑轉(zhuǎn)化為乳酸的過程。這個(gè)過程產(chǎn)生的乳酸直接影響干酪的風(fēng)味。若生產(chǎn)程中的發(fā)酵劑可以迅速耗盡凝乳中殘留的乳糖，就可以避免糖酵解過程的發(fā)生，避免產(chǎn)生異味，維持干酪的品質(zhì)。

乳糖代謝的主要作用是決定干酪的pH值和調(diào)節(jié)其他的生化反應(yīng)。在干酪生產(chǎn)中乳酸菌發(fā)酵劑代謝產(chǎn)生乳酸，形成低酸性環(huán)境，具有以下作用。①影響凝乳酶的活性，為凝乳創(chuàng)造良好條件。②抑制雜菌生長(zhǎng)，有利于形成品質(zhì)良好的干酪，同時(shí)也有利于保藏。③通過影響酪蛋白的持水性影響干酪的硬度，促進(jìn)乳清排出和干酪凝塊的收縮。④乳酸不僅可以直接影響干酪的風(fēng)味，其代謝產(chǎn)物也可影響干酪的風(fēng)味。⑤控制成熟酶的效果。

4 干酪中微生物對(duì)其品質(zhì)的影響

干酪中的微生物可分為發(fā)酵菌群和次級(jí)菌群兩大類。發(fā)酵劑菌群大部分是生產(chǎn)過程中額外添加的發(fā)酵劑菌種，還有一部分是原料奶中本身存在的發(fā)酵劑菌種。次級(jí)菌群即NSLAB，存在于大多數(shù)干酪中，主要是通過環(huán)境及制作干酪的材料（包括發(fā)酵劑）帶到干酪中，種類繁多，且大多是未知菌群，通常異型發(fā)酵乳酸桿菌占主導(dǎo)地位。在干酪成熟過程中，干酪中微生物數(shù)處于動(dòng)態(tài)變化之中，成熟前期發(fā)揮作用的主要是起發(fā)酵劑作用的乳酸菌，成熟后期發(fā)揮作用的則是一些NSLAB，整個(gè)成熟過程的變化速率取決于發(fā)酵劑乳酸菌起始數(shù)量和非發(fā)酵劑微生物類型。

干酪中活菌數(shù)受pH值、乳糖含量、鹽濃度及脂肪含量的影響。在干酪成熟過程中，鹽含量從外到內(nèi)逐漸減小。在高的滲透壓環(huán)境下，細(xì)菌細(xì)胞收縮，細(xì)菌的形態(tài)改變，影響活菌數(shù)。脂肪含量的改變會(huì)導(dǎo)致不同種類的細(xì)菌數(shù)發(fā)生變化，但不會(huì)改變干酪中起主導(dǎo)作用的細(xì)菌類型。劉會(huì)平等[10]通過對(duì)比Mozzarella干酪和模擬干酪成熟過程中菌群的變化規(guī)律，結(jié)果表明發(fā)酵劑乳酸菌是Mozzarella干酪成熟過程中的主要菌群，而非發(fā)酵劑乳酸菌的作用不大。此外發(fā)酵劑對(duì)干酪水分、乳糖含量影響很大，且在干酪成熟過程中占有相對(duì)優(yōu)勢(shì)的菌株在其繁殖過程中可產(chǎn)生較多的胞外多糖，該物質(zhì)不僅可以改善干酪黏性，還可以產(chǎn)生較多的香味物質(zhì)。

NSLAB在干酪的制作過程中不能產(chǎn)酸或產(chǎn)生很少量的酸，但在成熟過程中，這些菌群與干酪獨(dú)特的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)有關(guān)，存在非發(fā)酵劑微生物的干酪風(fēng)味物質(zhì)濃度更高。

5 結(jié)語

發(fā)酵劑對(duì)干酪的品質(zhì)有重要的影響。由于干酪品種較多，且不同發(fā)酵劑在干酪成熟過程中的作用不完全相同，因此有必要深入研究乳酸菌細(xì)胞中各種酶發(fā)揮作用的確切機(jī)理。同時(shí)，研究者可通過改良、優(yōu)化干酪的生產(chǎn)工藝和成熟過程，選擇適宜該種產(chǎn)品特點(diǎn)及工藝的發(fā)酵劑，確保干酪品質(zhì)良好且穩(wěn)定。