後酸化

酸乳在正常發酵結束後和食用前這一過程中，乳中的乳酸菌繼續生長的緣故，使乳介質pH 值不斷降低，這時菌株可通過自身的質膜 H+-ATPase 形成的跨膜pH梯度差，來維持胞內pH 在近中性，使得 β-半乳糖苷酶不受到外界低溫和較低的 pH 環境的影響，保持原有的活性，繼續代謝乳糖產酸。雖然乳酸可以賦予製品酸味，同時還可以與發酵乳發酵過程中產生的醇、醛和酮等物質相互作用，形成多種風味物質，改善製品風味，但是過度的酸度增加，會嚴重影響產品質量，出現難以接受的過酸味及各種感官質量下降的現象，即發生了酸乳的後酸化。

基本介紹

• 中文名：後酸化
• 外文名： post-acidification
• 拼音：housuanhua
• 後果：過酸影響優酪乳質量
• 菌株：和嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌
• 分類：食品工藝學

優酪乳後酸化概述

優酪乳後酸化分為3個階段：

（1）冷卻過程中的產酸（是指培養溫度降到 20℃以前這段時間內的產酸）。產酸強的菌種，這段時間內的產酸量也大，特別是冷卻比較緩慢時（如需要 30-60min 以上時較易出現這種情況）。這階段的產酸是由細菌增殖和酶的作用兩個因素造成的；

（2）冷卻後的產酸（是指優酪乳溫度從 20℃降到 10℃）。主要由發酵劑菌酶的作用造成；

（3）冷藏階段的產酸。在 0-7℃冷藏期間，優酪乳的產酸是由終止培養時 pH、酶對 pH 的敏感性和其他多種因素造成的。如果終止培養時 pH 較高，則後熟性就較強（即產算量大）。反之，後熟性就較弱。

後酸化的控制措施

要控制優酪乳的後酸化，關鍵在於既要保持優酪乳中乳酸菌的活性，又要降低乳酸菌在低溫貯存過程中的產酸能力。目前國內外對於控制優酪乳後酸化的研究有很多，主要如下：

發酵後快速冷卻和低溫貯藏

這兩種方法已得到廣泛的認同，一定程度上解決了工廠實際生產中優酪乳的後酸化問題，其中發酵後快速冷卻是為了使菌株的生長受到抑制，活力迅速下降，產酸降低，從而減緩優酪乳後酸化，低溫貯藏也是同樣的道理，這是保證優酪乳弱後酸化的最關鍵因素之一。

對成品進行熱處理

採用超高溫殺菌和巴氏殺菌等技術發酵成熟的優酪乳，對成品進行熱處理，但殺菌後的優酪乳因不含有活菌，而不符合國際乳品聯合會（IDF）制定的發酵乳製品中需含10cfu·mL-1活菌數的要求，同時《中華人民共和國行業標準》乳酸飲料中也規定：乳酸菌發酵製成的優酪乳飲料中，活菌數量應達到10-10cfu·mL-1，這樣的乳酸菌製品才對人體具有生理保健功能，所以我們幾乎並不採用此方法控制優酪乳製品的後酸化。

調整發酵劑中菌的比例

適當加大優酪乳發酵劑中球菌對桿菌的比例可在一定程度上延長優酪乳的保質期。優酪乳在發酵前期，嗜熱鏈球菌快速生長，當 pH 值下降到 5.5 左右時，保加利亞乳桿菌生長加快，嗜熱鏈球菌的生長減緩，當 pH 值降至 5.0 左右時，此時保加利亞乳桿菌成為了優酪乳發酵的主要菌株，當 pH 值降至 4.6 左右時，由於酪蛋白的凝聚，此時凝乳開始形成，接著轉入低溫貯藏，此後主要都是保加利亞乳桿菌代謝乳糖產酸，導致優酪乳的 pH 值繼續降低，直至降到 3.5 左右，pH 的降低增加了菌體細胞膜的通透性，影響了菌體內的 pH，從而抑制了乳糖酶的活性，在介質 pH 為 4.0-4.5 時，其細胞內的 pH 還能維持在近中性附近，代謝酶的活力不受到影響，當介質的 pH 降至 3.5 時，菌體細胞的新陳代謝才受到抑制。

篩選低溫下產酸弱的野生菌株

控制酸乳後酸化的最好方法是選育性狀優良的保加利亞乳桿菌作為發酵劑菌株，為了克服優酪乳在貯存期間的後酸化問題，Mollet 和他的雀巢團隊分離並鑑定了由 IS 調控的 β-半乳糖苷酶缺陷型菌株，其在乳環境中不能正常代謝乳糖產生乳酸，從而有效的降低優酪乳後酸化，而 Ongol 也認為自然環境中存在天然的 H+-ATPase 缺陷型的保加利亞乳桿菌，一旦篩選出這種自發突變菌株，就可以從根本上解決優酪乳的後酸化問題，這樣的菌株性狀穩定，操作上簡單，而且大大節省成本，對於降低酸乳後酸化意義重大。

篩選β-半乳糖苷酶活性弱的菌株

由於優酪乳的後酸化主要是由於保加利亞乳桿菌在低溫貯存下繼續發酵乳糖導致酸度增加造成的，因此我們可以通過減弱保加利亞乳桿菌對乳糖的代謝強度來降低優酪乳的後酸化。例如有學者通過誘變 β-半乳糖苷酶基因，使該酶在 40℃發酵時具有較強活性，但在貯藏期活性減弱甚至失去活性；也有學者通過令 β-半乳糖苷酶的基因缺失和令其下游基因缺失或對編碼 β-半乳糖苷酶基因序列進行無意義突變的方法篩選弱後酸化突變菌株。

篩選 H+-ATPase 活性弱的菌株

國內一度熱衷於運用人工誘變育種技術生產高溫下正常產酸，低溫產酸能力受抑制的菌株作發酵劑，如車黎錳分別利用紫外誘變和化學試劑（0.9mg/mL 的亞硝基胍）對保加利亞乳桿菌進行誘變處理，並通過青黴素濃縮處理，篩選出的突變株在 12℃貯存過程中明顯的推遲了後酸化，但目前不能確定這個突變株是否為 H+-ATPase 缺陷型菌株。

添加外來物質控制優酪乳後酸化

有學者將羧甲基纖維素（Carboxymethyl cellulose，CMC）和不同穩定劑添加到優酪乳製品中來提高優酪乳的穩定性，使優酪乳的保質期延長 10d 以上；也有學者通過改變乳酸菌實際所能利用的水分量，來限制菌株的產酸和生長能力，我們都知道為了保證優酪乳的甜度，在鮮奶發酵前期，通常要加入少量的蔗糖、葡萄糖，由於添加了外來物質，使乳酸菌所能利用的水分活度值發生了改變，同時水分活度值的變化也影響著球菌和桿菌的比例，從而進一步降低優酪乳的後酸化。通過添加防腐劑抑制菌株的生長，從而達到延緩優酪乳的後酸化的目的。目前外加的防腐劑主要有果膠酶解物，殼聚糖和過氧化物酶等。

改變細胞膜的通透性

研究發現，變形鏈球菌在低 pH 環境中生存時，細胞膜中的單不飽和脂肪酸和長鏈脂肪酸會增多，這會降低細胞膜對質子的通透性，從而抑制質子進入細胞，增強耐酸性，介質的pH 值對乳酸菌細胞的新陳代謝有間接影響，菌株細胞質的 pH 值對新陳代謝活動有直接影響。