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干酪制作:发酵剂和凝乳酶的作用原理

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:干酪在凝乳过程中主要用到发酵剂和凝乳酶。④在干酪的加工过程中,乳酸可促进凝块的收缩,使其产生良好的弹性,利于乳清的渗出,赋与制品良好的组织状态。干酪发酵剂的准备目前,生产厂多使用专门机构生产的冻干粉末状单菌种或混合菌种发酵剂。用无花果蛋白酶制作契达干酪时,凝乳速度快且成熟效果较好。

干酪制作:发酵剂和凝乳酶的作用原理

1.干酪发酵剂

(1)干酪发酵剂的种类

干酪是固态食品,酪蛋白凝聚是干酪生产中的基本工序。干酪在凝乳过程中主要用到发酵剂和凝乳酶

在制作干酪的过程中,用来使干酪发酵与成熟的特定微生物培养物,称为干酪发酵剂。

干酪的种类繁多,各种干酪由于特异的发酵成熟过程产生不同的风味,主要是由于使用了不同的菌种。干酪发酵剂可分为细菌发酵剂和霉菌发酵剂两大类。

细菌发酵剂主要以乳酸菌为主,应用的主要目的在于产酸和产生相应的风味物质。使用的主要细菌有乳酸链球菌、乳油链球菌、干酪乳杆菌、丁二酮乳链球菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌以及嗜柠檬酸串珠菌等。有时为了使干酪形成特有的组织状态,还要使用丙酸菌。

霉菌发酵剂主要是对脂肪分解能力强的卡门培尔干酪霉菌、干酪青霉、娄地青霉等。某些酵母,如解脂假丝酵母等也在一些品种的干酪中得到应用。

表6-3 干酪发酵剂微生物及其使用制品表

(2)干酪发酵剂的作用

干酪发酵剂依据其菌种的组成、特性及干酪的生产工艺条件,主要有以下几种作用。

①发酵乳糖产生乳酸,促进凝乳酶的凝乳作用。在原料乳中添加一定量的发酵剂,产生乳酸,可以使乳中可溶性钙的浓度升高,为凝乳酶创造一个良好的酸性环境,而促进凝乳酶的凝乳作用。

②降解蛋白质。发酵剂中的某些微生物可以产生相应的分解酶分解蛋白质、脂肪等物质,提高制品的营养价值,并且还可形成制品特有的芳香风味。

③在加工和成熟过程中产生一定浓度的乳酸,有的菌种还可以产生相应的抗生素,可以较好地抑制污染杂菌的繁殖,保证成品的品质

④在干酪的加工过程中,乳酸可促进凝块的收缩,使其产生良好的弹性,利于乳清的渗出,赋与制品良好的组织状态。

⑤由于丙酸菌的丙酸发酵,使乳酸菌所产生的乳酸还原,产生丙酸和二氧化碳气体,使某些硬质干酪产生特殊的孔眼特征。

综上所述,在干酪的生产中使用发酵剂可以促进凝块的形成;使凝块收缩和容易排出乳清;防止在制造过程和成熟期间杂菌的污染和繁殖;改进产品的组织状态;在成熟过程中给酶的作用创造适宜的pH条件。

(3)干酪发酵剂的准备

目前,生产厂多使用专门机构生产的冻干粉末状单菌种或混合菌种发酵剂。

①乳酸菌发酵剂的制备。一般乳酸菌发酵剂的制备依次经过以下三个阶段,即乳酸菌纯培养物的复活、母发酵剂的制备和生产发酵剂的制备。

②霉菌发酵剂的制备。将除去表皮的面包切成小立方体,放入三角瓶中,加入适量的水及少量的乳酸后进行高温灭菌,冷却后在无菌条件下将悬浮着霉菌菌丝或孢子的菌种喷洒在灭菌的面包上,然后置于21~25℃的培养箱中培养8~12d,使霉菌孢子布满面包表面,将培养物取出,于30℃条件下干燥10d,或在室温下进行真空干燥。最后,将所得物破碎成粉末,放入容器中备用。(www.xing528.com)

干酪发酵剂一般采用冷冻干燥技术生产和真空复合金属膜包装。

③发酵剂的检查。将发酵剂制备好后,要进行风味、组织、酸度和微生物学鉴定检查。风味应具有干净的乳酸味,不得有异味,酸度以0.75%~0.85%为宜。活力试验时,将10g脱脂乳粉用90mL蒸馏水溶解,经120℃,10min加压灭菌,冷却后注入10mL试管中,加0.3mL发酵剂,盖紧,于38℃条件下培养210min。然后,将培养液洗脱于烧杯中,测定酸度,如酸度上升到0.4%,即视为活性良好。另外,将上述灭菌脱脂乳液9mL分注于试管中,加1mL发酵剂及0.1mL0.005%的刃天青溶液后,于37℃培养30min,每5min观察刃天青褪色情况,全褪为淡桃红色为止。褪色时间在培养开始后35min以内为活性良好,50~60min褪色者为活力正常。

2.干酪凝乳酶

很早以前,人们就认识到利用小牛或小羊等反刍动物的第四胃(皱胃)分泌一种具有凝乳功能的酶类,可以使小牛胃中的乳汁迅速凝结,从而减缓其流入小肠的速度。这种皱胃的提取物便称为粗制凝乳酶或皱胃酶,可以用来进行干酪加工。

皱胃酶的制备方法主要是以干燥或冷冻的小牛皱胃为原料,由专业的酶制剂公司进行提取。制作干酪时需要根据自己的需要订购。

20世纪,随着干酪加工业在世界范围内的兴起,先前以宰杀小牛而获得皱胃酶的方式已经不能满足工业生产的需要,而且成本较高。为此,人们开发了多种皱胃酶的替代品,如发酵生产的凝乳酶、从成年牛胃中获取的皱胃酶,或采用多种微生物来源的凝乳剂等。

代用凝乳酶按来源可分为动物性凝乳酶、植物性凝乳酶、微生物凝乳酶及遗传工程凝乳酶等。

(1)动物性凝乳酶

动物性凝乳酶主要是胃蛋白酶。这种酶已经作为皱胃酶的代用酶而应用到了干酪的生产中,其性质在很多方面与皱胃酶相似。然而,由于胃蛋白酶的蛋白分解能力强,用其制作的干酪产品常略带苦味,如果单独使用会使产品存在口感方面的缺陷。主要的动物性凝乳酶制剂有以下几种。

①猪胃蛋白酶。由猪胃的浸提物制成,是应用最早的皱胃酶替代物之一,可以单独使用或与小牛皱胃酶按1:1的比例混合使用。猪胃蛋白酶最大的缺陷是对pH的依赖性较强,而且容易失活。例如,在正常的干酪加工条件(pH约6.5,温度接近30℃)下,猪胃蛋白酶已经开始发生变性而逐渐失去活力,在此条件下保持1h之后其凝乳活性仅为原来的50%。目前,猪胃蛋白酶已较少使用。

②鸡胃蛋白酶。由于宗教的原因,鸡胃蛋白酶也被当作皱胃酶的替代物而在某些特殊地域和范围内使用。由于其蛋白分解能力过高,不适合于绝大多数干酪品种的加工。

(2)植物性凝乳酶

无花果蛋白酶。无花果蛋白酶存在于无花果的汁液中,可结晶分离。用无花果蛋白酶制作契达干酪时,凝乳速度快且成熟效果较好。但由于它的蛋白分解能力较强,脂肪损失多,所以获得的干酪成品收得率低,略带轻微的苦味。

木瓜蛋白酶。木瓜蛋白酶是从木瓜中提取获得的,其凝乳能力比对蛋白的分解能力强,制成的干酪带有一定的苦味。

③菠萝蛋白酶。菠萝蛋白酶是从菠萝的果实或叶中提取,具有凝乳作用。

(3)微生物来源的凝乳酶

微生物凝乳酶可以划分为霉菌、细菌、担子菌3种来源。生产中应用最多的是来源于霉菌的凝乳酶,其代表是从微小毛霉菌中分离出的凝乳酶,凝乳的最适温度为56℃,蛋白分解能力比皱胃酶强,但比其他的蛋白分解酶蛋白分解能力弱,对牛乳凝固能力强。目前,日本、美国等国将其制成粉末凝乳酶制剂而应用到干酪的生产中。另外,还有其他一些霉菌性凝乳酶在美国等国被广泛开发和利用。

微生物来源的凝乳酶生产干酪时的缺陷是在凝乳作用强的同时,蛋白分解力比皱胃酶高,干酪的收得率较皱胃酶生产的干酪低,成熟后产生苦味。另外,微生物凝乳酶的耐热性高,给乳清的利用带来不便。

(4)利用遗传工程技术生产皱胃酶

皱胃酶的各种代用酶在干酪的实际生产中表现出某些的缺陷,迫使人们利用新的技术和途径来寻求牛犊以外的皱胃酶来源。美国和日本等国利用遗传工程技术,将牛犊控制皱胃酶合成的DNA分离出来,导入微生物细胞内,利用微生物来合成皱胃酶获得成功,并得到美国食品医药局(FDA)认定和批准。美国生产的生物合成皱胃酶制剂在瑞士、英国澳大利亚等国广泛推广应用。

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