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[科普中國]-漢斯德巴氏酵母菌

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漢斯德巴氏酵母菌是一種商業(yè)性的輔助發(fā)酵劑,主要用來發(fā)酵干酪等乳制品。在干酪成熟的早期,酵母菌的數(shù)量較高,約108CFU/cm2,成熟后期,細(xì)菌數(shù)量增加,酵母菌數(shù)量下降。商業(yè)性的輔助發(fā)酵劑主要是漢斯德巴氏酵母菌(Debaryomyces Hansenii)和線狀裝短桿菌(Brachybacterium Collins)的菌株構(gòu)成。

酵母菌簡介酵母是一些單細(xì)胞真菌,并非系統(tǒng)演化分類的單元。一種肉眼看不見的微小單細(xì)胞微生物,能將糖發(fā)酵成酒精和二氧化碳,分布于整個自然界,是一種典型的兼性厭氧微生物,在有氧和無氧條件下都能夠存活,是一種天然發(fā)酵劑。

一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌,可用于釀造生產(chǎn),也可為致病菌——遺傳工程和細(xì)胞周期研究的模式生物。酵母菌是人類文明史中被應(yīng)用得最早的微生物。目前已知有1000多種酵母,根據(jù)酵母菌產(chǎn)生孢子(子囊孢子和擔(dān)孢子)的能力,可將酵母分成三類:形成孢子的株系屬于子囊菌和擔(dān)子菌。不形成孢子但主要通過出芽生殖來繁殖的稱為不完全真菌,或者叫“假酵母”(類酵母)。

目前已知極少部分酵母被分類到子囊菌門。酵母菌在自然界分布廣泛,主要生長在偏酸性的潮濕的含糖環(huán)境1。

發(fā)酵劑(一)發(fā)酵劑概述

在工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品之前,必須根據(jù)生產(chǎn)需要預(yù)先制備各種發(fā)酵劑。所謂發(fā)酵劑是指生產(chǎn)干酪、奶油、酸乳制品及乳酸菌制劑時所用的特定微生物培養(yǎng)物。由于微生物發(fā)酵,發(fā)酵產(chǎn)品的特性如酸度(PH)、風(fēng)味、香氣、組織狀態(tài)等均發(fā)生改變,同時其營養(yǎng)價值和消化吸收性能亦得到改善。酸乳質(zhì)量的好壞主要取決于酸乳發(fā)酵劑的品質(zhì)類型及活力。按照發(fā)酵劑制備過程發(fā)酵劑分為以下幾類。

①乳酸菌培養(yǎng)物(商業(yè)發(fā)酵劑)。即一級菌種.一般多在脫脂乳、乳清、肉汁或其他培養(yǎng)基中培養(yǎng),大多用冷凍干燥法制得的干燥粉末,便于保存和運(yùn)輸,供生產(chǎn)單位使用。

②母發(fā)酵劑。指在生產(chǎn)廠中用純培養(yǎng)菌種制備的發(fā)酵劑。為商晶發(fā)酵劑的初級活化產(chǎn)物,要每天制備。它是乳品廠各種發(fā)酵劑的起源。

③中間發(fā)酵劑。為了工業(yè)化乍產(chǎn)的需要,母發(fā)酵劑的量不足以滿足生產(chǎn)丁作發(fā)酵劑的要求,因此還需經(jīng)1~2步逐級擴(kuò)大培養(yǎng),這個中間過程的發(fā)酵劑為中間發(fā)酵劑。

④生產(chǎn)發(fā)酵劑。又稱工作發(fā)酵劑,生產(chǎn)發(fā)酵劑即母發(fā)酵劑的擴(kuò)大培養(yǎng),是用于實(shí)際生產(chǎn)的發(fā)酵劑。

⑤直投式發(fā)酵劑(DVI或DVS)指高度濃縮和標(biāo)準(zhǔn)化的冷凍或冷凍干燥發(fā)酵劑菌種,可供生產(chǎn)企業(yè)直接加入到熱處理的原料乳中進(jìn)行發(fā)酵,而無需對其進(jìn)行活化、擴(kuò)培等其他預(yù)處理工作的發(fā)酵劑。它可以單獨(dú)使用,也可以混合使用,以使生產(chǎn)產(chǎn)品獲得理想的特性。

(二)發(fā)酵劑的作用

①乳酸發(fā)酵。是使用發(fā)酵劑的主要目的。由于乳酸菌的發(fā)酵,使乳糖轉(zhuǎn)變成乳酸,pH降低,發(fā)生凝固,形成酸味,防止雜菌污染。

②產(chǎn)生風(fēng)味。檸檬酸在微生物作用下,分解生成丁二酮、羥丁酮、丁醇等化合物和微量揮發(fā)酸、酒精、乙醛等,使酸乳具有典型酸味。

③降解蛋白質(zhì)、脂肪。乳中部分蛋白質(zhì)、脂肪分解,更易消化吸收。

④酸化過程抑制了致病菌的生長。

(三)發(fā)酵劑按菌種分類

(1)鏈球菌屬

該屬中唯一用于乳品發(fā)酵的菌種是嗜熱鏈球菌,與其他鏈球菌不同,該菌有較高的抗熱性,能在52℃生長,但僅能發(fā)酵有限種類的碳水化合物,進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵。

(2)乳球菌屬

是一種嗜溫型微生物,同型乳酸發(fā)酵,可在10℃生長,但不能在45℃生長。

(3)明串珠菌屬

屬于乳酸異型發(fā)酵的嗜溫型球菌.能利用檸檬酸代謝生成丁二酮、CO2、3一羥基丁酮等,賦予發(fā)酵乳品特殊的香味。

(4)乳桿菌屬

乳桿菌對酸的忍耐性最強(qiáng),適于酸性條件下(pH值5.5~6.2)啟動生長,且常常降低乳的pH值到4.0以下。

基于發(fā)酵的最終產(chǎn)物,乳桿菌劃為3組,即同型乳酸發(fā)酵的乳桿菌(如德氏乳桿菌保加利亞亞種)、兼性異型乳酸發(fā)酵的乳桿菌(如干酪乳桿菌.用于生產(chǎn)益生菌酸乳)和專性異型乳酸發(fā)酵的乳桿菌(如高加索酸乳乳桿菌,用于生產(chǎn)開菲爾)。

(5)腸球菌屬

常被用作食品安全的指示菌,它與通過食物傳染的疾病有關(guān)。南歐生產(chǎn)的干酪中,用腸球菌作為發(fā)酵劑。商業(yè)上也用它們(如糞腸球菌和屎腸球菌)作為益生菌,以預(yù)防和治療腸道菌群失調(diào)癥。

(6)雙歧桿菌屬

屬于放線菌科,其代謝產(chǎn)物是乳酸和乙酸,兩者的比例是2:3,作為益生菌使用的包括長雙歧桿菌、兩岐雙歧桿菌和動物雙歧桿菌。

(7)酵母菌

酵母菌可進(jìn)行乳酸發(fā)酵和乙醇發(fā)酵,在乳品生產(chǎn)中,這種類型的發(fā)酵僅限于Kefir和Kumiss奶的生產(chǎn)2。

漢斯德巴氏酵母菌作為商業(yè)發(fā)酵劑商品發(fā)酵劑(主發(fā)酵劑,乳酸菌純培養(yǎng)物)指從微生物研究單位購買的源發(fā)酵劑,即 一級菌種。一般多接種在脫脂乳、乳清、肉汁或其他培養(yǎng)基中.或用冷凍升華法制成一種凍干菌苗,能長時間存活并保持活力3。

漢斯德巴氏酵母可以作為一種商業(yè)發(fā)酵劑使用于干酪的生成過程中。表面成熟干酪的微生物主要由所渭的“棒狀桿菌”構(gòu)成,屬于表面產(chǎn)黏的細(xì)菌有:捧狀桿菌、短桿菌、節(jié)肢桿菌和微桿菌等。在成熟的表面成熟干酪中(成熟期1~2周),表面微生物的細(xì)菌細(xì)胞數(shù)約109CFU/cm2。在成熟的早期,酵母菌的數(shù)量較高,約108CFU/cm2,成熟后期,細(xì)菌數(shù)量增加,酵母菌數(shù)量下降。商業(yè)性的輔助發(fā)酵劑主要是漢斯德巴氏酵母菌(Debaryomyces Hansenii)和線狀短桿菌(Brachybacterium Collins)的菌株構(gòu)成。如果不使用商業(yè)發(fā)酵劑,則新干酪的成熟可由添加老的干酪來啟動,即“新老干酪交替涂抹”(Old-young Smearing)接種技術(shù):即將自然成熟2周的干酪作為種子(CultureCheese),加入到干酪凝塊和進(jìn)行成熟的2%~4%的鹽水中,以達(dá)到啟動表面成熟的作用。

當(dāng)蘸有鹽水的毛刷涂抹過成熟的干酪表面后,浸泡在鹽水罐中的毛刷就會把部分干酪表面成熟的微生物滯留在鹽水中,當(dāng)用這樣的鹽水再去涂抹新制成的干酪時,就會將十酪表面成熟的微生物菌群轉(zhuǎn)接到新制成的干酪表面上。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

梁志宏 - 副教授 - 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)