淺談酸奶發(fā)酵機(jī)理以及發(fā)酵控制

姜英辰

摘要：酸奶（YOGHURT）是一種被公認(rèn)的老幼咸宜的理想食品，有著非常高的營養(yǎng)價值，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民消費(fèi)水平的提升及健康理念的流行，我國酸奶產(chǎn)量逐年遞增，成為當(dāng)前我們國家非常重要的發(fā)酵乳制品，具有極大發(fā)展?jié)摿Α９P者作為一名高中生，根據(jù)自己的所學(xué)的知識，分析酸奶發(fā)酵劑種類、發(fā)酵機(jī)理，提出控制酸奶發(fā)酵的有關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：酸奶發(fā)酵；機(jī)理；發(fā)酵控制

酸奶作為一種發(fā)酵乳制品，由于酸奶芳香可口，營養(yǎng)豐富，酸甜適度、具有獨(dú)特的風(fēng)味以及含有非常多種對我們身體有益的乳酸菌，因此，受到了人們青睞。酸奶被定義為（YOGHURT），其主要是以新鮮的牛奶為原料，經(jīng)殺菌后再向牛奶中添加發(fā)酵劑，經(jīng)發(fā)酵后冷卻灌裝的一種乳制品。酸奶不僅保留了牛奶的全部營養(yǎng)，還含有大量乳酸及易于人體腸道健康的活性乳酸菌。

一、酸奶的營養(yǎng)價值

酸奶作為一種發(fā)酵乳制品，有著非常高的營養(yǎng)價值，第一，可以促使促進(jìn)消化液的分泌，有效增加胃酸，促使人體消化能力的增強(qiáng)，大大增加其食欲。第二，酸奶當(dāng)中的乳酸可以有效地促使人體腸道里的弱堿性物質(zhì)切實(shí)有效轉(zhuǎn)變成弱酸性，與此同時，還能產(chǎn)生諸多的抗菌物質(zhì)，對人體起到一種哦保健作用，根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，如果長期堅持喝酸奶可以有效地防止貧血和癌癥明，而且是能有有效地緩解兒童營養(yǎng)不良。第三，制作酸奶制作過程中，可以可以有效地將某些乳酸菌合成維生素，增加維生素C含量。第四，抑制腸道腐敗菌的生長。

二、酸奶發(fā)酵劑種類

酸奶發(fā)酵劑按照物理形態(tài)的不同可分為液體酸奶發(fā)酵劑、冷凍酸奶發(fā)酵劑和直投式酸奶發(fā)酵劑三種。液體酸奶發(fā)酵劑雖價格便宜，但是菌種品質(zhì)不穩(wěn)定且易受污染，長距離運(yùn)輸菌種活力降低很快，已經(jīng)逐漸被大型酸奶廠家所淘汰；冷凍酸奶發(fā)酵劑經(jīng)深度冷凍而成，菌種活力較高，活化時間較短，但其運(yùn)輸和貯藏過程中需要-45～-55℃左右的特殊環(huán)境條件，深冷凍鏈的費(fèi)用較高；直投式酸奶發(fā)酵劑可以直接投入到發(fā)酵罐中生產(chǎn)酸奶，可以在普通冰箱貯藏，運(yùn)輸成本和貯藏成本都很低，其使用過程中的方便性、低成本性和品質(zhì)穩(wěn)定性特別突出，逐漸為國內(nèi)廠家所接受，在一些大型酸奶廠家推廣使用。

三、酸奶發(fā)酵機(jī)理

酸奶制作是將乳酸菌接入牛奶，采用恒溫發(fā)酵法，通過乳酸菌發(fā)酵牛奶中的乳糖產(chǎn)生乳酸，乳酸使牛奶中酪蛋白變性凝固而使整個奶液呈凝乳狀態(tài)。乳酸菌發(fā)酵可分為同型乳酸發(fā)酵和異型乳酸發(fā)酵，同型乳酸發(fā)酵幾乎可以將全部葡萄糖轉(zhuǎn)化為乳酸，異型乳酸發(fā)酵除產(chǎn)生乳酸外，還生成乙醇、二氧化碳等物質(zhì)。乳糖一般通過透膜酶系統(tǒng)及群移位系統(tǒng)兩種不同機(jī)理直接進(jìn)入了乳酸菌細(xì)胞[1]。酸奶制作中常用的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌通常用到透膜酶系統(tǒng)。乳糖通過透膜酶的作用進(jìn)入細(xì)胞，β-半乳糖苷酶發(fā)揮作用將其分解為葡萄糖和半乳糖，其中保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌代謝葡萄糖成乳酸，對不能利用的游離型半乳糖，則被排除細(xì)胞外或轉(zhuǎn)化成高分子物質(zhì)膠糖積累起來。第二種主要是分布在干酪乳桿菌、乳酸乳球菌等菌屬中。乳糖通過細(xì)胞膜上的磷酸轉(zhuǎn)移酶作用，經(jīng)過磷酸化處理之后進(jìn)入細(xì)胞中。通過磷酸β-半乳糖苷酶充分發(fā)揮出6-磷酸乳糖的作用，將其分為6-磷酸半乳糖和葡萄糖，磷酸β-半乳糖通過磷酸塔格糖實(shí)行代謝，葡萄糖則通過糖酵解體系。乳糖發(fā)酵過程中，β-半乳糖苷酶性質(zhì)非常重要，保加利亞乳桿菌的β-半乳糖苷酶活性在55℃時被完全抑制。

三、酸奶發(fā)酵后的控制措施

（一）使用超高溫殺菌及巴氏殺菌等技術(shù)

酸奶發(fā)酵成熟之后，通常情況下會使用殺菌技術(shù)對其進(jìn)行處理，一般會采用超高溫殺菌或巴氏殺菌技術(shù)，得到無活乳酸菌存在的酸奶制品。雖然在很大程度上解決酸奶發(fā)酵的問題，但是經(jīng)過超高溫或巴氏殺菌的酸奶卻因為不含有活菌，無法達(dá)到對酸奶制品的質(zhì)量要求。我國的乳酸菌飲料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，乳酸菌的數(shù)量達(dá)到105-106/ml，才能實(shí)現(xiàn)乳酸菌對人體內(nèi)的保健功能。因此，不建議使用這種方式來控制發(fā)酵[2]。

（二）使用人工誘變育種技術(shù)及基因工程

眾所周知，在酸奶的發(fā)酵劑制作過程當(dāng)中，往往都是通過人工誘變育種和基因工程技術(shù)，將低溫下產(chǎn)酸能力弱，而高溫下產(chǎn)酸能力強(qiáng)的菌株作發(fā)酵劑。根據(jù)相關(guān)資料顯示，丹麥漢森公司所產(chǎn)的發(fā)酵劑在冷藏條件下發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸能力很弱，而我們國家對乳酸菌的基因調(diào)控機(jī)制研究方面還不夠深入，對酸奶中乳酸菌的改性還停留在人工誘變技術(shù)水平上。這項技術(shù)操作具有一定的復(fù)雜性，導(dǎo)致所得性狀無法有效地穩(wěn)定遺傳?，F(xiàn)階段發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)分解性能以及乳酸菌的乳糖發(fā)酵性能，以及所產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)的性能主要是通過質(zhì)粒遺傳。

（三）為控制產(chǎn)酸及生長適當(dāng)?shù)奶砑油鈦砦?/p>

在生產(chǎn)酸奶過程中，通常情況下都會添加一些葡萄糖等物質(zhì)，將這些物質(zhì)添加到其中，可以有效地改變?nèi)樗峋鶓?yīng)用的水分活度數(shù)值。所謂水分活度數(shù)值主要是指食品中水分蒸汽壓與相同情況下純水蒸汽壓的比例，體現(xiàn)了微生物實(shí)際利用的水分量。水分活度數(shù)值影響酶活性的主要方式是調(diào)整酶反應(yīng)動力參數(shù)及誘導(dǎo)底物結(jié)構(gòu)變化，這樣就會影響菌體生長與產(chǎn)酶能力。相關(guān)資料顯示，如果在酸奶制作過程當(dāng)中，適當(dāng)?shù)奶砑?%左右的蔗糖，可以有效地抑制乳酸菌的生長與產(chǎn)酸，但當(dāng)蔗糖濃度高于8%時，乙醛將會降低合成。由此得知，蔗糖的濃度在很大程度上可抑制保加利亞乳桿菌作用，甚至抑制強(qiáng)度比嗜熱鏈球菌要強(qiáng)很多。當(dāng)然我們也可以認(rèn)為保加利亞乳桿菌對水分活度下降更加的敏感。與此同時，乳中固體總成分抑制作用在很大程度要強(qiáng)于單純糖帶來的影響。其主要原因是，酸奶發(fā)酵通常情況下是在酸性條件下保加利亞乳桿菌持續(xù)產(chǎn)酸導(dǎo)致的。因此可以知道，下降其中的水分活度值可以有效減慢菌的生長，從而控制酸奶酸化程度。

結(jié)語：

本文介紹了多種酸奶發(fā)酵后的控制措施，這些措施都可以有效地阻止和抑制酸奶后發(fā)酵的作用，以更好的延長酸奶保質(zhì)期。在上述控制措施當(dāng)中，使用人工誘變育種技術(shù)及基因工程產(chǎn)出在低溫下產(chǎn)酸能力弱的菌株，可以有效地解決酸奶后酸化問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]俞遠(yuǎn)志，戴德慧，陳劼，等.新型酸奶發(fā)酵菌種及風(fēng)味物質(zhì)的研究[J].糧油食品科技，2007，15（3）：48-50.

[2]王偉，袁唯，李少英.新型酸奶發(fā)酵劑的研制[J].中國釀造，2004，23（7）：26-28.