汉斯德巴氏酵母菌是一种商业性的辅助发酵剂,主要用来发酵干酪等乳制品。在干酪成熟的早期,酵母菌的数量较高,约108CFU/cm2,成熟后期,细菌数量增加,酵母菌数量下降。商业性的辅助发酵剂主要是汉斯德巴氏酵母菌(Debaryomyces Hansenii)和线状装短杆菌(Brachybacterium Collins)的菌株构成。
酵母菌简介酵母是一些单细胞真菌,并非系统演化分类的单元。一种肉眼看不见的微小单细胞微生物,能将糖发酵成酒精和二氧化碳,分布于整个自然界,是一种典型的兼性厌氧微生物,在有氧和无氧条件下都能够存活,是一种天然发酵剂。
一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌,可用于酿造生产,也可为致病菌——遗传工程和细胞周期研究的模式生物。酵母菌是人类文明史中被应用得最早的微生物。目前已知有1000多种酵母,根据酵母菌产生孢子(子囊孢子和担孢子)的能力,可将酵母分成三类:形成孢子的株系属于子囊菌和担子菌。不形成孢子但主要通过出芽生殖来繁殖的称为不完全真菌,或者叫“假酵母”(类酵母)。
目前已知极少部分酵母被分类到子囊菌门。酵母菌在自然界分布广泛,主要生长在偏酸性的潮湿的含糖环境1。
发酵剂(一)发酵剂概述
在工业化生产发酵产品之前,必须根据生产需要预先制备各种发酵剂。所谓发酵剂是指生产干酪、奶油、酸乳制品及乳酸菌制剂时所用的特定微生物培养物。由于微生物发酵,发酵产品的特性如酸度(PH)、风味、香气、组织状态等均发生改变,同时其营养价值和消化吸收性能亦得到改善。酸乳质量的好坏主要取决于酸乳发酵剂的品质类型及活力。按照发酵剂制备过程发酵剂分为以下几类。
①乳酸菌培养物(商业发酵剂)。即一级菌种.一般多在脱脂乳、乳清、肉汁或其他培养基中培养,大多用冷冻干燥法制得的干燥粉末,便于保存和运输,供生产单位使用。
②母发酵剂。指在生产厂中用纯培养菌种制备的发酵剂。为商晶发酵剂的初级活化产物,要每天制备。它是乳品厂各种发酵剂的起源。
③中间发酵剂。为了工业化乍产的需要,母发酵剂的量不足以满足生产丁作发酵剂的要求,因此还需经1~2步逐级扩大培养,这个中间过程的发酵剂为中间发酵剂。
④生产发酵剂。又称工作发酵剂,生产发酵剂即母发酵剂的扩大培养,是用于实际生产的发酵剂。
⑤直投式发酵剂(DVI或DVS)指高度浓缩和标准化的冷冻或冷冻干燥发酵剂菌种,可供生产企业直接加入到热处理的原料乳中进行发酵,而无需对其进行活化、扩培等其他预处理工作的发酵剂。它可以单独使用,也可以混合使用,以使生产产品获得理想的特性。
(二)发酵剂的作用
①乳酸发酵。是使用发酵剂的主要目的。由于乳酸菌的发酵,使乳糖转变成乳酸,pH降低,发生凝固,形成酸味,防止杂菌污染。
②产生风味。柠檬酸在微生物作用下,分解生成丁二酮、羟丁酮、丁醇等化合物和微量挥发酸、酒精、乙醛等,使酸乳具有典型酸味。
③降解蛋白质、脂肪。乳中部分蛋白质、脂肪分解,更易消化吸收。
④酸化过程抑制了致病菌的生长。
(三)发酵剂按菌种分类
(1)链球菌属
该属中唯一用于乳品发酵的菌种是嗜热链球菌,与其他链球菌不同,该菌有较高的抗热性,能在52℃生长,但仅能发酵有限种类的碳水化合物,进行同型乳酸发酵。
(2)乳球菌属
是一种嗜温型微生物,同型乳酸发酵,可在10℃生长,但不能在45℃生长。
(3)明串珠菌属
属于乳酸异型发酵的嗜温型球菌.能利用柠檬酸代谢生成丁二酮、CO2、3一羟基丁酮等,赋予发酵乳品特殊的香味。
(4)乳杆菌属
乳杆菌对酸的忍耐性最强,适于酸性条件下(pH值5.5~6.2)启动生长,且常常降低乳的pH值到4.0以下。
基于发酵的最终产物,乳杆菌划为3组,即同型乳酸发酵的乳杆菌(如德氏乳杆菌保加利亚亚种)、兼性异型乳酸发酵的乳杆菌(如干酪乳杆菌.用于生产益生菌酸乳)和专性异型乳酸发酵的乳杆菌(如高加索酸乳乳杆菌,用于生产开菲尔)。
(5)肠球菌属
常被用作食品安全的指示菌,它与通过食物传染的疾病有关。南欧生产的干酪中,用肠球菌作为发酵剂。商业上也用它们(如粪肠球菌和屎肠球菌)作为益生菌,以预防和治疗肠道菌群失调症。
(6)双歧杆菌属
属于放线菌科,其代谢产物是乳酸和乙酸,两者的比例是2:3,作为益生菌使用的包括长双歧杆菌、两岐双歧杆菌和动物双歧杆菌。
(7)酵母菌
酵母菌可进行乳酸发酵和乙醇发酵,在乳品生产中,这种类型的发酵仅限于Kefir和Kumiss奶的生产2。
汉斯德巴氏酵母菌作为商业发酵剂商品发酵剂(主发酵剂,乳酸菌纯培养物)指从微生物研究单位购买的源发酵剂,即 一级菌种。一般多接种在脱脂乳、乳清、肉汁或其他培养基中.或用冷冻升华法制成一种冻干菌苗,能长时间存活并保持活力3。
汉斯德巴氏酵母可以作为一种商业发酵剂使用于干酪的生成过程中。表面成熟干酪的微生物主要由所渭的“棒状杆菌”构成,属于表面产黏的细菌有:捧状杆菌、短杆菌、节肢杆菌和微杆菌等。在成熟的表面成熟干酪中(成熟期1~2周),表面微生物的细菌细胞数约109CFU/cm2。在成熟的早期,酵母菌的数量较高,约108CFU/cm2,成熟后期,细菌数量增加,酵母菌数量下降。商业性的辅助发酵剂主要是汉斯德巴氏酵母菌(Debaryomyces Hansenii)和线状短杆菌(Brachybacterium Collins)的菌株构成。如果不使用商业发酵剂,则新干酪的成熟可由添加老的干酪来启动,即“新老干酪交替涂抹”(Old-young Smearing)接种技术:即将自然成熟2周的干酪作为种子(CultureCheese),加入到干酪凝块和进行成熟的2%~4%的盐水中,以达到启动表面成熟的作用。
当蘸有盐水的毛刷涂抹过成熟的干酪表面后,浸泡在盐水罐中的毛刷就会把部分干酪表面成熟的微生物滞留在盐水中,当用这样的盐水再去涂抹新制成的干酪时,就会将十酪表面成熟的微生物菌群转接到新制成的干酪表面上。
本词条内容贡献者为:
梁志宏 - 副教授 - 中国农业大学