乳及乳制品中的酶及對(duì)其關(guān)鍵品質(zhì)的影響

郭蓉，劇檸，卞永霞，王媛媛，李彩虹，牛書第，于一凡，李璞鈺

（1.寧夏大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，銀川 750021, 2.寧夏農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所，銀川 750002, 3.寧夏畜牧工作站，銀川 750004）

0 引 言

乳及乳制品中的酶種類繁多，一般根據(jù)來源不同，將其分為內(nèi)源酶和外源酶。內(nèi)源酶來源于動(dòng)物的血漿、體細(xì)胞（如白細(xì)胞）和分泌細(xì)胞（如乳腺分泌細(xì)胞）的頂膜或細(xì)胞質(zhì)[1]，外源酶一部分是擠奶、運(yùn)輸、加工過程中混入乳中的微生物所產(chǎn)生的胞外酶；另一部分則是乳制品加工過程中添加微生物產(chǎn)生或直接添加功能性酶制劑，如凝乳酶、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶等[2-3]。這些酶共同發(fā)揮作用，影響著乳及乳制品的品質(zhì)。為了保障乳及乳制品在貨架期內(nèi)的品質(zhì)及質(zhì)量安全，研究乳及乳制品中的酶及其對(duì)關(guān)鍵品質(zhì)的影響具有非常重要的意義。

1 乳及乳制品中的酶

1.1 內(nèi)源酶

乳中存在的內(nèi)源酶種類繁多，其中有脂肪酶、蛋白酶、黃嘌呤氧化酶（Xanthine oxidase，XO，EC 1.1.3.22）、過氧化氫酶（Catalase，CAT，EC 1.11.1.6）、乳過氧化物酶（Lactoperoxidase，LPO，EC 1.11.1.7）、和堿性磷酸酶（Alkaline phosphatase，ALP，EC 3.1.3.1），這些酶對(duì)乳及乳制品的品質(zhì)影響較大。除此之外，乳中還存在有其他內(nèi)源酶，比如L-乳酸脫氫酶（Lactate dehydrogenase，LHD，EC 1.1.1.27）可以催化乳酸向丙酮酸的可逆氧化，超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD，EC 1.15.1.1）催化超氧化物陰離子的歧化，還有巰基氧化酶（Sulphydryl oxidase，EC 1.8.3.2）和γ-谷酰胺轉(zhuǎn)肽酶（γ-glutamyl transpeptidase，GGT，EC 2.3.2.2）等酶[1]。

乳中的內(nèi)源性脂肪酶是脂蛋白脂肪酶（Lipoprotein lipase，LPL，EC 3.1.1.34），它能誘導(dǎo)脂肪水解產(chǎn)生游離脂肪酸（Free fatty acids，F(xiàn)FAs）。該酶在乳腺分泌細(xì)胞中合成，分子量為100 ku，最適溫度為37 ℃，最適pH 為9.2。LPL 在牛乳中含量約為2 mg/L，其中80 %以上與酪蛋白膠束連接，部分以可溶形式存在，少量與乳脂肪球膜（Milk fat globule membrane，MFGM）有關(guān)[4]。新鮮分泌的牛乳中，乳脂肪以小球形式被MFGM 包裹，脂解程度并不劇烈；一旦MFGM被破壞，牛乳會(huì)發(fā)生劇烈脂解[5]。LPL 不穩(wěn)定，巴氏殺菌后殘留活性小于10%。

纖溶酶（Plasmin，PL，EC 3.4.21.7）是乳中的主要的內(nèi)源性蛋白酶，屬于纖溶酶系統(tǒng)。乳中纖溶酶系統(tǒng)通過血液轉(zhuǎn)運(yùn)至乳腺細(xì)胞并分泌進(jìn)入乳中，由PL，纖溶酶原（plasminogen, PG），纖溶酶原激活劑（plasminogen activators, PA），纖溶酶原激活劑抑制劑（plasminogen activator inhibitors，PAI） 和纖溶酶抑制劑（plasmin inhibitors, PI）組成[6]，如圖1 所示。纖溶酶由無活性的纖溶酶原在纖溶酶原激活劑的作用下產(chǎn)生，是一種堿性絲氨酸蛋白酶，分子量大小為88 ku，最適溫度為37 ℃，最適pH 范圍是7.5 ～8.0[4]。PL 在牛乳中含量在0.1～0.7 mg/L 之間，主要與酪蛋白膠束結(jié)合，作用于β-酪蛋白（β-Casein，β-CN）、αS2-酪蛋白（αS2-Casein，αS2-CN）和αS1-酪蛋白（αS1-Casein，αS1-CN），但無法水解κ-酪蛋白（κ-Casein，κ-CN）和乳清蛋白[7]。PL 對(duì)熱穩(wěn)定，受巴氏滅菌條件的影響很小，超高溫處理（137 ℃，4 s）后仍殘存30%～40%活性[8]。

黃嘌呤氧化酶通過嗜乳脂蛋白附著在MFGM 內(nèi)表面，是乳脂肪球膜蛋白的主要成分（約占20%），與乳脂肪小球的分泌過程相關(guān)[4]。XO 擁有2 個(gè)完全對(duì)稱且具有獨(dú)立催化活性的亞基[9]，是一種二聚體金屬黃素蛋白，分子量約為300 ku，最適pH 為8.3。該酶可催化次黃嘌呤氧化為黃嘌呤，將黃嘌呤氧化為尿酸，同時(shí)將O2還原為H2O2[10]。原料乳中XO 經(jīng)巴氏滅菌和均質(zhì)化后活性降至30%以下[4]。以下為XO 催化的反應(yīng)：

次黃嘌呤+水+氧氣→黃嘌呤+過氧化氫

黃嘌呤+水+氧氣→尿酸+過氧化氫

乳過氧化物酶以可溶形式存在于哺乳動(dòng)物的乳汁中，與硫氰酸鹽、H2O2共同構(gòu)成的乳過氧化物酶系統(tǒng)（Lactoperoxidase system，LPS）具有良好的抗菌能力。LPO 與H2O2共同作用催化氧化SCN-，生成具有抗菌活性的OSCN-并生成水，激活乳本身的過氧化物酶形成天然的抗菌體系，起到抗菌作用[11]。該酶分子量在72.5 ～88 ku 之間，最適pH 為9.0。LPO 在牛乳中的含量豐富（30 mg /L），該酶相對(duì)耐熱，巴氏滅菌后仍有70% 活性殘留[4]。

過氧化氫酶是一類廣泛存在于動(dòng)物、植物和微生物體內(nèi)的含四聚體血紅素的末端氧化酶，可通過兩步氧化還原反應(yīng)將H2O2分解為水和氧氣[12]。CAT 存在于牛的各處組織與細(xì)胞中，分子量為225 ku，通過能與膜結(jié)合的體細(xì)胞（主要是白細(xì)胞）進(jìn)入牛乳[4]。奶牛罹患乳腺炎時(shí)，乳腺細(xì)胞壁對(duì)體細(xì)胞（特別是白細(xì)胞）滲透性提高，此時(shí)分泌的原料乳中CAT 活性與體細(xì)胞數(shù)成正比，因此，CAT 活性可作為檢測(cè)奶牛罹患乳腺炎的一個(gè)指標(biāo)[4]。

堿性磷酸酶是含有唾液酸的一類糖蛋白，最適pH 范圍是9.0～10.5。牛乳中的ALP 主要分布在乳脂相中（30%～50%），通過與磷脂酰肌醇的鍵合與MFGM的微粒體膜結(jié)合[13]。ALP 的熱穩(wěn)定性高于乳中的大部分致病微生物，滅活需要的條件更加苛刻，ALP 活性常用作為檢查牛乳巴氏殺菌是否徹底的指標(biāo)[4,13]。但牛乳中微生物釋放的ALP 的耐熱性比原料乳中強(qiáng)，可能會(huì)造成檢測(cè)假陽性現(xiàn)象或干擾測(cè)試結(jié)果[14]。

近年來，隨著組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，乳中一些新的內(nèi)源酶被發(fā)現(xiàn)。SPADA 等[15]利用shotgun 蛋白質(zhì)組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)驢乳中pH 4.6 不溶部分含有大量的L-氨基酸氧化酶，能催化氨基酸氧化脫氨生成酮酸、氨和H2O2，是驢乳中較為豐富的酶之一。此外，該酶與溶菌酶、乳鐵蛋白和免疫球蛋白結(jié)合，與驢乳的抗菌潛力密切相關(guān)。NGUYEN 等[16]利用無標(biāo)記相對(duì)定量液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)分析水牛和奶牛的乳脂肪球膜蛋白，發(fā)現(xiàn)相同質(zhì)量濃度的乳脂肪球膜蛋白中，水牛乳中的XO濃度是奶牛乳的6 倍；通過蛋白質(zhì)印跡法和蛋白質(zhì)在MFGM 表面的分布證實(shí)了XO 的表達(dá)會(huì)影響乳的風(fēng)味和保質(zhì)期。

表1 乳及乳制品中主要內(nèi)源酶的特性

1.2 乳中微生物產(chǎn)生的酶

原料乳在擠出后，易被乳房表面、擠奶設(shè)備、空氣、水、飼料、土壤等多種污染源污染[31]。低溫貯藏（4～6 ℃）可以減緩但無法完全抑制乳中微生物，特別是假單胞菌（Pseudomonas）、不動(dòng)桿菌（Acinetobacter）、芽孢桿菌（Bacillus）和沙雷氏菌（Serratia）等嗜冷微生物的生長(zhǎng)[32-33]。它們產(chǎn)生的脂肪酶十分耐熱，150 ℃時(shí)D 值（在一定的處理環(huán)境中和在一定的熱力致死溫度條件下某細(xì)菌數(shù)群中每殺死90%原有殘存活菌數(shù)時(shí)所需要的時(shí)間）可以達(dá)到290 s[34]，這些酶能夠直接水解乳脂肪小球，即使水解程度很小（1%～2%），也能使乳制品在貨架期內(nèi)發(fā)生水解酸敗，出現(xiàn)乳脂分離、脂肪上浮等不利變化[35-36]。嗜冷微生物產(chǎn)生耐熱蛋白酶（140 ℃條件下，D 值達(dá)到300 s）[37]會(huì)導(dǎo)致UHT 乳出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，包括黏度增加、形成沉淀、老化凝膠化、脂肪分離和產(chǎn)生苦味等[38]。有研究表明不同微生物來源的蛋白酶水解酪蛋白的順序有所差異：來源于假單胞菌的蛋白酶AprX、蠟樣芽孢桿菌的蛋白酶HhoA 水解酪蛋白順序相同，依次為κ-CN、β-CN、αs-CN[34,39]；而產(chǎn)自液化沙雷氏菌的蛋白酶Ser 2 水解酪蛋白順序?yàn)棣?CN、αS1-CN、κ-CN、αS2-CN[40]。

除嗜冷微生物產(chǎn)生耐熱脂肪酶和耐熱蛋白酶之外，在傳統(tǒng)乳制品發(fā)酵過程中存在的乳酸菌和鏈球菌等微生物也能夠產(chǎn)生酶。常見的有蛋白酶、脂肪酶和β-半乳糖苷酶，這些酶使乳制品產(chǎn)生獨(dú)特的風(fēng)味[41-42]。其中β-半乳糖苷酶（β-galactosidase，EC 3.1.2.23）能夠催化乳糖水解生成葡萄糖和半乳糖，也被稱為乳糖酶。曹永強(qiáng)等[43]基于一株從奶豆腐中分離得到的嗜熱鏈球菌，探究了嗜熱鏈球菌產(chǎn)乳糖酶的主要影響因素，并確定了乳糖酶的酶學(xué)特性（酶活性與溫度成正比，最適溫度為30～40 ℃，最適pH 值為6；錳離子對(duì)酶的激活作用最強(qiáng)，銅離子對(duì)酶具有較強(qiáng)的抑制作用）。乳糖酶可用于降低乳糖含量，生產(chǎn)無乳糖原料乳和低聚半乳糖[44-45]。

1.3 酶制劑

人為添加至乳制品中的酶制劑來源廣泛，植物、動(dòng)物和微生物均能生產(chǎn)[34,36]。脂肪酶作用于脂肪產(chǎn)生FFAs，被廣泛應(yīng)用于改善干酪風(fēng)味、縮短干酪成熟時(shí)間[46]。在全球酶制劑市場(chǎng)，蛋白酶是市場(chǎng)份額最大的一類[2]。凝乳酶（Chymosin，EC 3.4.23.4）作為一種重要的蛋白酶制劑，最早從犢牛皺胃中提取得到，能使牛乳中κ-CN 的Phe105 與Met106 之間的肽鍵斷裂，能改善干酪組織結(jié)構(gòu)并提高干酪風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及凝固性發(fā)酵乳的功能特性、組織狀態(tài)、凝膠強(qiáng)度和物理穩(wěn)定性[47-48]。目前國(guó)際上使用最廣泛的微生物凝乳劑產(chǎn)自米黑根毛霉[49]。我國(guó)凝乳酶是近年來工業(yè)化生產(chǎn)的酶制劑來源于微小毛霉[50]。乳糖酶同時(shí)也是一類常見的酶制劑，用在發(fā)酵乳生產(chǎn)中可以提高其黏度，形成獨(dú)特風(fēng)味，提高發(fā)酵效率，延長(zhǎng)保質(zhì)期，用在干酪加工生產(chǎn)中可以縮短凝乳時(shí)間[47]。谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（Transglutaminase，EC 2.3.2.13）是一類催化蛋白質(zhì)（或多肽）之間的?；l(fā)生轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致蛋白質(zhì)（或多肽）之間發(fā)生共價(jià)交聯(lián)聚合從而增強(qiáng)蛋白質(zhì)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，達(dá)到改變蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)的酶[51]，該酶常被用于干酪、酸乳等發(fā)酵乳制品生產(chǎn)中，發(fā)揮提高干酪產(chǎn)量或改善凝乳硬度的作用[52]。過氧化氫酶作為新型的酶制劑常用于去除乳及乳制品在紫外線照射過程中產(chǎn)生的H2O2異味[53-54]。CAT 在哺乳動(dòng)物的肝臟與紅細(xì)胞中含量較高，因此研究者起初從動(dòng)物肝臟及血液中提取該酶[55-56]。隨著微生物技術(shù)的發(fā)展，目前利用發(fā)酵法進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)從而獲得CAT 已成為主流[57]。

2 酶對(duì)乳及乳制品關(guān)鍵品質(zhì)的影響

2.1 原料乳

原料乳無法直接食用，在投入生產(chǎn)前會(huì)冷卻至4～6 ℃保藏，但在酶的作用下仍易發(fā)生脂肪上浮、乳成分變化等品質(zhì)劣變。在內(nèi)源酶以及微生物產(chǎn)生的外源酶的作用下，4 ℃下冷藏3 d 后的原料乳成分發(fā)生了顯著變化（P＜0.05），其中脂肪含量增加0.01 g/100 g，蛋白質(zhì)含量下降0.03 g/100 g，乳糖含量增加0.13 g/100 g[58]。GLANTZ 等[59]采用傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectrometry，F(xiàn)T-IR）技術(shù)，經(jīng)關(guān)聯(lián)性分析結(jié)果顯示牧場(chǎng)中的脂肪酶活性與Ca2+和谷氨酸-β-CN 結(jié)合物呈正相關(guān)，與十八碳三烯酸、細(xì)菌總數(shù)和β-乳球蛋白A 呈負(fù)相關(guān)，蛋白酶活性與總蛋白、αS2-CN、αS1-CN 片段（50-180）和β-CN 片段（108-209）呈正相關(guān)，與碳十六酸和αS1-CN 呈負(fù)相關(guān)；乳品加工廠中的脂肪酶活性與原料乳的pH、乳糖含量呈負(fù)相關(guān)，與Ca2+、十八碳烯酸、細(xì)菌總數(shù)呈正相關(guān)；蛋白酶活性與原料乳中SCC、β-乳球蛋白B 和β-CN片段（108-209）呈正相關(guān)；YUAN 等[60-61]利用隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)DNA 分析和16S rRNA 測(cè)序技術(shù)，在中國(guó)11 個(gè)城市共16 個(gè)牧場(chǎng)的4 ℃原料奶中分離得到76 株嗜冷菌，共涵蓋24 個(gè)菌屬，研究這些嗜冷菌在不同貯藏溫度（7、28 ℃）下的腐敗能力發(fā)現(xiàn)不動(dòng)桿菌屬和假單胞菌屬可產(chǎn)生高活性脂肪酶；耶爾森菌屬、假單胞菌屬、沙雷菌屬和金桿菌屬可產(chǎn)生蛋白酶并表現(xiàn)出較高的蛋白水解活性；部分嗜冷菌菌株可產(chǎn)生β-D-半乳糖苷酶和磷脂酶。將嗜冷菌（假單胞菌屬和沙雷氏菌屬）接種于乳中并在不同溫度下儲(chǔ)存20 d，經(jīng)頂空固相微萃取（Head space solid phase micro extraction，HSSPME）和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（Gas chromatography mass spectrometry，GC-MS），研究者在變質(zhì)乳中檢測(cè)出47 種揮發(fā)性有機(jī)化合物，其中包括丁酸、己酸和辛酸等[62]，丁酸和己酸具有強(qiáng)烈的令人不快的味道，如腐臭味、苦味、不潔味、澀味，辛酸則具有肥皂味[63]。本課題組對(duì)原料乳4 ℃冷藏期間微生物變化及功能注釋進(jìn)行宏基因組學(xué)分析，同時(shí)對(duì)各冷藏階段脂類代謝物的差異及變化進(jìn)行分析[64-65]。結(jié)果表明，不動(dòng)桿菌屬及假單胞菌屬在冷藏中后期豐度較高，KEGG 通路分析顯示該階段新增游離脂肪酸表現(xiàn)活躍且主要參與了脂肪酸生物合成、不飽和脂肪酸生物合成及亞油酸代謝。不動(dòng)桿菌（Acinetobacter）和假單胞菌屬（Pseudomonas）皆可以產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶，脂肪酶作用使乳黏度逐漸增強(qiáng)，蛋白酶溶解乳中部分酪蛋白，導(dǎo)致膠束穩(wěn)定性破壞、苦肽形成及氨基酸分解，最終乳組織出現(xiàn)乳清蛋白沉淀、凝塊等現(xiàn)象并產(chǎn)生苦味物質(zhì)[66-67]。

2.2 巴氏殺菌乳

巴氏殺菌乳（Pasteurized milk）的特點(diǎn)是比較完好地保留了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和風(fēng)味，但低強(qiáng)度熱處理（63 ℃，30 min；72 ℃，15 s）并不能殺死/滅活原料乳中所有的微生物和酶，稍有不慎就會(huì)腐敗變質(zhì)。FERREIRA等[68]利用FT-IR 技術(shù)發(fā)現(xiàn)熒光假單胞菌所產(chǎn)生脂肪酶誘導(dǎo)巴氏殺菌乳脂解后，脂肪和蛋白質(zhì)含量發(fā)生了顯著變化?；诟咄繙y(cè)序和相關(guān)性分析手段，DING等[69]發(fā)現(xiàn)巴氏殺菌乳中的優(yōu)勢(shì)菌種，即假單胞菌（Pseudomonas）、棒狀桿菌（Corynebacterium）、鏈球菌（Streptococcaceae）和芽孢桿菌（Bacillus）等，與揮發(fā)性有機(jī)化合物（Volatile organic compounds，VOCs）的產(chǎn)生具有顯著相關(guān)性。ZIYAINA 等[70]研究發(fā)現(xiàn)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，巴氏殺菌乳中細(xì)菌數(shù)量的增加、酶活性的增強(qiáng)，當(dāng)?shù)鞍酌负椭久高_(dá)到一定活性時(shí)，開始形成VOCs，不斷增加的微生物水平及其釋放的酶可直接影響巴氏殺菌乳風(fēng)味。該結(jié)果為使用風(fēng)味敏感的化學(xué)傳感器監(jiān)測(cè)巴氏殺菌乳質(zhì)量提供了基礎(chǔ)。此外，最近的研究結(jié)果表明外源添加脂肪酶對(duì)巴氏殺菌后脫脂重組乳的風(fēng)味、結(jié)構(gòu)性質(zhì)和感官特性方面起著重要影響。ZHANG 等[71]研究發(fā)現(xiàn)脂肪酶可以催化巴氏殺菌全脂乳和奶油產(chǎn)生大量的VOCs，尤其是短鏈脂肪酸和脂肪酸乙酯。感官評(píng)分表明，添加脂肪酶后的重組乳口感更醇厚，這可能是由于脂肪酶催化脂肪酸、甘油酯和醇之間的（反式）酯化反應(yīng)，產(chǎn)生乳化增稠效果。CHI等[72]采用HS-SPME 和電子鼻技術(shù)區(qū)分不同脫脂乳制品中的揮發(fā)性風(fēng)味成分，與巴氏殺菌脫脂乳和UHT脫脂乳相比，重組乳中的VOCs 含量顯著增加，并且檢測(cè)到26 種全新的VOCs（包含有酸類、酯類、酮類等），表明脂肪酶催化反應(yīng)導(dǎo)致了重組乳的風(fēng)味增強(qiáng)。而從非揮發(fā)性的角度來看，ZHANG 等[73]研究發(fā)現(xiàn)脂肪酶催化后，重組乳的乳脂滴有相互聚集的趨勢(shì)，使整個(gè)乳體系的粒徑分布和微觀結(jié)構(gòu)變得多樣化，并影響了乳體系穩(wěn)定性的變化趨勢(shì)。

2.3 UHT 乳

UHT 乳經(jīng)超高溫瞬時(shí)滅菌后，UHT 乳中的少量耐熱酶（PL 以及嗜冷微生物產(chǎn)生的蛋白酶如AprX）會(huì)有20%～40%的殘存活性，不斷水解乳蛋白導(dǎo)致UHT 乳在貨架期內(nèi)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷[74-75]。研究表明，添加了PG 和低水平PL 的UHT 乳比未添加同類物質(zhì)的牛乳形成凝膠更快[76]，且PL 能夠促進(jìn)分子間形成β-折疊，導(dǎo)致蛋白沉積[77]。AprX 殘留活性會(huì)導(dǎo)致UHT乳在貨架期內(nèi)蛋白質(zhì)水解程度提高，非蛋白氮和非酪蛋白氮含量顯著增加[78-79]。STOECKEL 等[80]研究發(fā)現(xiàn)，利用添加了不同假單胞菌菌株的原料乳所生產(chǎn)的UHT 乳中，UHT 乳發(fā)生質(zhì)量缺陷的順序?yàn)椋撼霈F(xiàn)苦味、形成顆粒、脂肪乳化、產(chǎn)生沉淀、開始凝膠化，缺陷的發(fā)生與蛋白酶活性線性相關(guān)，但凝膠化只發(fā)生在酶活較高時(shí)期。進(jìn)一步，研究者曾比較探討了PL 與AprX 對(duì)UHT 乳品質(zhì)影響的差異。PL（0.8 mg/L）可導(dǎo)致脫脂UHT 乳中60%以上的β-CN 水解，水解度達(dá)到2.1%時(shí)形成軟凝膠；AprX（10 mg/L）造成UHT乳中80%的κ-CN 水解，20%的αS1-CN 水解，15%的β-CN 水解，水解度超過1.3%時(shí)形成強(qiáng)凝膠[81]。高水平的PL 或AprX 均可導(dǎo)致UHT 乳中脂肪不穩(wěn)定，但形成機(jī)理有所不同，前者通過誘導(dǎo)脂肪小球合并導(dǎo)致脂肪上浮，后者引起脂肪小球絮凝而導(dǎo)致發(fā)生沉積[82]。

2.4 干酪

干酪中的酶與干酪品質(zhì)的形成息息相關(guān)，干酪風(fēng)味一般通過加入凝乳酶或者谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶對(duì)干酪凝乳后進(jìn)行蛋白水解和脂解來獲得的。KENDIRCI等[83]發(fā)現(xiàn)添加脂肪酶的白奶酪FFAs 濃度和VOCs 豐度與未添加的白奶酪相比有顯著提升，并形成了8 種新的揮發(fā)性物質(zhì)。RANI 等[84]發(fā)現(xiàn)瑞士干酪經(jīng)龍舌蘭芽孢桿菌PR13 所產(chǎn)脂肪酶（200 U）處理后，風(fēng)味更受大眾歡迎，且成熟期縮短了1 個(gè)月。HERNAWDEZ等[85]研究了胃前脂肪酶對(duì)Idiazabal 干酪成分和感官特性的影響。結(jié)果表明，隨脂肪酶添加量增加，干酪中FFAs 的含量先增加后降低；脂肪酶對(duì)Idiazabal 干酪的氣味強(qiáng)度、丁酸味或凝乳味等特性有著積極的影響。除上述脂肪酶對(duì)干酪的影響之外，干酪中同時(shí)存在的蛋白酶，也在不同程度上影響干酪的風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)和凝乳效率。薩仁高娃等[86]研究發(fā)現(xiàn)添加PL 可增加干酪中可溶性氮、游離氨基酸和FFAs 含量，且對(duì)干酪質(zhì)構(gòu)有積極影響：隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，干酪硬度降低，咀嚼性變差，而黏著性增強(qiáng)；酪蛋白結(jié)構(gòu)愈發(fā)致密，空穴小且少，干酪成熟所需時(shí)間變短。除PL 外，外源添加酶制劑對(duì)干酪品質(zhì)的影響同樣有不少研究。徐輝艷[87-88]發(fā)現(xiàn)在制作干酪過程中，添加木瓜蛋白酶可使蛋白質(zhì)降解更徹底，促進(jìn)游離氨基酸形成，形成大小不一的孔洞，使致密結(jié)構(gòu)變得松散、柔軟且有彈性，隨著木瓜蛋白酶添加量的增加，干酪的硬度和咀嚼性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)呈下降趨勢(shì)。此外，谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶用于干酪生產(chǎn)，通過強(qiáng)化蛋白網(wǎng)絡(luò)提高了干酪的硬度、蛋白含量及產(chǎn)量[89-90]。

2.5 酸奶

酸奶是一種具有特殊感官特性的發(fā)酵乳制品，由于營(yíng)養(yǎng)健康價(jià)值和良好風(fēng)味深受消費(fèi)者青睞。酸奶風(fēng)味的主要貢獻(xiàn)者是脂肪酶，它可以水解脂肪產(chǎn)生脂肪酸，因此添加脂肪酶改善酸奶風(fēng)味受到了不少研究者的關(guān)注。HUANG 等[91]采用掃描電鏡、高效液相色譜（High performance liquid chromatography，HPLC）和GC-MS 技術(shù)對(duì)混合乳酸菌發(fā)酵酸奶進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)脂肪酶的添加顯著提高了產(chǎn)品中與甜味和苦味相關(guān)氨基酸的含量，并造成乳球表面粗糙，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加緊密。白雪[92]、楊爽等[93]利用電子鼻結(jié)合GC-MS 及HS-SPME 技術(shù)，對(duì)外源脂肪酶處理酸奶前后的VOCs 進(jìn)行鑒定與比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，脂肪酶處理顯著增加了酸奶中醛酮類、酯類、雜環(huán)和芳香族類化合物的相對(duì)含量，風(fēng)味得到改善。上述研究為開發(fā)酸奶風(fēng)味補(bǔ)充劑提供了新的見解，具有良好的應(yīng)用潛力。此外，谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶處理也能有效改善酸奶的感官及食用品質(zhì)，使膠粒分布更加均勻，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密，感官評(píng)分更高[94-95]。

2.6 其他發(fā)酵乳制品

除牛奶外，其他畜種的原料乳或乳粉經(jīng)殺菌、發(fā)酵后形成的pH 降低的乳制品統(tǒng)稱為其他發(fā)酵乳制品。此類乳制品中涉及多種微生物共棲生長(zhǎng)，向其中添加凝乳酶等酶制劑能夠起到改善感官特性、縮短發(fā)酵時(shí)間和延長(zhǎng)保質(zhì)期的作用[96]。制備酸驢乳時(shí)添加凝乳酶和谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶，能提高產(chǎn)品凝乳硬度、減少凝乳時(shí)間[97]。添加谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶生產(chǎn)凝固型發(fā)酵酸羊乳可顯著提升產(chǎn)品的黏性、硬度、持水性等參數(shù)，減少凝乳時(shí)間，提高感官特性，電鏡結(jié)果表明該酸羊乳形成了更為致密的三維蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[52,97]。此外，IBRAHIM等[98]研究表明發(fā)酵時(shí)添加乳糖酶相較于其他處理（不添加乳糖酶或者發(fā)酵前添加乳糖酶），生產(chǎn)得到的發(fā)酵駝乳中胞外多糖含量最高，表觀黏度增加，感官特性評(píng)分顯著提升。

3 結(jié)論與展望

酶作為一種生物活性物質(zhì)，在乳及乳制品的生產(chǎn)和貯存中起著重要作用。內(nèi)源酶和污染微生物產(chǎn)生的外源酶通常會(huì)對(duì)乳品質(zhì)造成消極作用，改變?nèi)榈某煞中再|(zhì)進(jìn)而造成質(zhì)量和安全問題；而人工添加的酶制劑常常起到積極影響，在改善了乳制品品質(zhì)的同時(shí)，起到降低生產(chǎn)成本、延長(zhǎng)保質(zhì)期的作用。

得益于近代生物技術(shù)和分析方法的進(jìn)步，研究思路逐漸成熟，研究成果日趨完善。然而乳及乳制品的貯藏與加工是一個(gè)復(fù)雜的工程，研究面臨的難題依然很多，如何從本質(zhì)上解釋由酶誘導(dǎo)的發(fā)生在貨架期內(nèi)的乳制品品質(zhì)劣變；如何平衡內(nèi)、外源酶在乳制品中的水解程度；酶制劑如何打破技術(shù)壁壘、提高應(yīng)用技術(shù)和擴(kuò)大應(yīng)用范圍等問題仍然是乳品科學(xué)和乳品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難題。因此，研究酶對(duì)乳及乳制品品質(zhì)變化的本質(zhì)、探究酶引起乳及乳制品品質(zhì)變化的機(jī)制，控制酶影響因素及作用水平，推動(dòng)酶制劑在乳及乳制品中的運(yùn)用，將有助于乳及乳制品科學(xué)的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)乳及乳制品貯藏與加工產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。