[科普中国]-后酸化

酸奶后酸化概述

酸奶后酸化分为3个阶段：

（1）冷却过程中的产酸（是指培养温度降到 20℃以前这段时间内的产酸）。产酸强的菌种，这段时间内的产酸量也大，特别是冷却比较缓慢时（如需要 30-60min 以上时较易出现这种情况）。这阶段的产酸是由细菌增殖和酶的作用两个因素造成的；

（2）冷却后的产酸（是指酸奶温度从 20℃降到 10℃）。主要由发酵剂菌酶的作用造成；

（3）冷藏阶段的产酸。在 0-7℃冷藏期间，酸奶的产酸是由终止培养时 pH、酶对 pH 的敏感性和其他多种因素造成的。如果终止培养时 pH 较高，则后熟性就较强（即产算量大）。反之，后熟性就较弱1。

后酸化的控制措施要控制酸奶的后酸化，关键在于既要保持酸奶中乳酸菌的活性，又要降低乳酸菌在低温贮存过程中的产酸能力。目前国内外对于控制酸奶后酸化的研究有很多，主要如下：

发酵后快速冷却和低温贮藏这两种方法已得到广泛的认同，一定程度上解决了工厂实际生产中酸奶的后酸化问题，其中发酵后快速冷却是为了使菌株的生长受到抑制，活力迅速下降，产酸降低，从而减缓酸奶后酸化，低温贮藏也是同样的道理，这是保证酸奶弱后酸化的最关键因素之一。

对成品进行热处理采用超高温杀菌和巴氏杀菌等技术发酵成熟的酸奶，对成品进行热处理，但杀菌后的酸奶因不含有活菌，而不符合国际乳品联合会（IDF）制定的发酵乳制品中需含10cfu·mL-1活菌数的要求，同时《中华人民共和国行业标准》乳酸饮料中也规定：乳酸菌发酵制成的酸奶饮料中，活菌数量应达到10-10cfu·mL-1，这样的乳酸菌制品才对人体具有生理保健功能，所以我们几乎并不采用此方法控制酸奶制品的后酸化。

调整发酵剂中菌的比例适当加大酸奶发酵剂中球菌对杆菌的比例可在一定程度上延长酸奶的保质期。酸奶在发酵前期，嗜热链球菌快速生长，当 pH 值下降到 5.5 左右时，保加利亚乳杆菌生长加快，嗜热链球菌的生长减缓，当 pH 值降至 5.0 左右时，此时保加利亚乳杆菌成为了酸奶发酵的主要菌株，当 pH 值降至 4.6 左右时，由于酪蛋白的凝聚，此时凝乳开始形成，接着转入低温贮藏，此后主要都是保加利亚乳杆菌代谢乳糖产酸，导致酸奶的 pH 值继续降低，直至降到 3.5 左右，pH 的降低增加了菌体细胞膜的通透性，影响了菌体内的 pH，从而抑制了乳糖酶的活性，在介质 pH 为 4.0-4.5 时，其细胞内的 pH 还能维持在近中性附近，代谢酶的活力不受到影响，当介质的 pH 降至 3.5 时，菌体细胞的新陈代谢才受到抑制。

筛选低温下产酸弱的野生菌株控制酸乳后酸化的最好方法是选育性状优良的保加利亚乳杆菌作为发酵剂菌株，为了克服酸奶在贮存期间的后酸化问题，Mollet 和他的雀巢团队分离并鉴定了由 IS 调控的 β-半乳糖苷酶缺陷型菌株，其在乳环境中不能正常代谢乳糖产生乳酸，从而有效的降低酸奶后酸化，而 Ongol 也认为自然环境中存在天然的 H+-ATPase 缺陷型的保加利亚乳杆菌，一旦筛选出这种自发突变菌株，就可以从根本上解决酸奶的后酸化问题，这样的菌株性状稳定，操作上简单，而且大大节省成本，对于降低酸乳后酸化意义重大。

筛选β-半乳糖苷酶活性弱的菌株由于酸奶的后酸化主要是由于保加利亚乳杆菌在低温贮存下继续发酵乳糖导致酸度增加造成的，因此我们可以通过减弱保加利亚乳杆菌对乳糖的代谢强度来降低酸奶的后酸化。例如有学者通过诱变 β-半乳糖苷酶基因，使该酶在 40℃发酵时具有较强活性，但在贮藏期活性减弱甚至失去活性；也有学者通过令 β-半乳糖苷酶的基因缺失和令其下游基因缺失或对编码 β-半乳糖苷酶基因序列进行无意义突变的方法筛选弱后酸化突变菌株。

筛选 H+-ATPase 活性弱的菌株国内一度热衷于运用人工诱变育种技术生产高温下正常产酸，低温产酸能力受抑制的菌株作发酵剂，如车黎锰分别利用紫外诱变和化学试剂（0.9mg/mL 的亚硝基胍）对保加利亚乳杆菌进行诱变处理，并通过青霉素浓缩处理，筛选出的突变株在 12℃贮存过程中明显的推迟了后酸化，但目前不能确定这个突变株是否为 H+-ATPase 缺陷型菌株。

添加外来物质控制酸奶后酸化有学者将羧甲基纤维素（Carboxymethyl cellulose，CMC）和不同稳定剂添加到酸奶制品中来提高酸奶的稳定性，使酸奶的保质期延长 10d 以上；也有学者通过改变乳酸菌实际所能利用的水分量，来限制菌株的产酸和生长能力，我们都知道为了保证酸奶的甜度，在鲜奶发酵前期，通常要加入少量的蔗糖、葡萄糖，由于添加了外来物质，使乳酸菌所能利用的水分活度值发生了改变，同时水分活度值的变化也影响着球菌和杆菌的比例，从而进一步降低酸奶的后酸化。通过添加防腐剂抑制菌株的生长，从而达到延缓酸奶的后酸化的目的。目前外加的防腐剂主要有果胶酶解物，壳聚糖和过氧化物酶等2。

改变细胞膜的通透性研究发现，变形链球菌在低 pH 环境中生存时，细胞膜中的单不饱和脂肪酸和长链脂肪酸会增多，这会降低细胞膜对质子的通透性，从而抑制质子进入细胞，增强耐酸性，介质的pH 值对乳酸菌细胞的新陈代谢有间接影响，菌株细胞质的 pH 值对新陈代谢活动有直接影响。