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目前我国大部分奶酪都需要进口,而生产与研究所需的奶酪发酵菌种更需依赖国外供应商。同时,奶酪专用菌种也向着“直投式发展”。 本课题组前期研究已从我国著名的阳江豆豉中分离出伯顿毕赤酵母菌(Pichiaburtonii LM076),并与白地霉菌与青霉素白霉菌混合作为后熟发酵剂,研发出品质优良的双蛋白软质奶酪(谭淑君,2011)。 为更好地开发利用属于我国的奶酪后熟直投式菌种,本实验研究了伯顿毕赤酵母的培养方法、离心富集、保护及干燥对菌种品质的影响;同时研究了直投式菌株在贮藏期间的品质变化及其贮存期;最后,应用伯顿毕赤酵母直投式发酵剂联合白地霉菌与青霉素白霉菌作为后熟发酵剂,生产双蛋白软质奶酪,并与鲜菌比较,通过分析奶酪的后熟特性及品质,研究伯顿毕赤酵母直投式发酵剂在双蛋白软质奶酪中应用的可行性。试验结果表明: 1.伯顿毕赤酵母的增殖的优化:研究结果表明,在PDB培养基基础上,添加3.5%葡萄糖和0.08%硫酸铵,调节培养基pH值为6.5,培养温度31℃,摇床转速160 r/min,装液量为250 mL三角瓶装培养基50 mL的最优条件下,伯顿毕赤酵母的生长曲线峰值为2.609A,活菌数高达9.20×1014cfu/mL。在7000 rpm和20 min的优化离心条件下,增殖后伯顿毕赤酵母活菌收得率为76.47%。 2.脱水干燥:加热鼓风干燥(添加浓度为20%的麦芽糊精溶液,干燥温度50℃,干燥时间23 h):活菌率103.45%,蛋白酶活力为9276.11 U/g。这可能是因为在保护剂的营养环境与抗热作用下,菌细胞在干燥前期仍能继续生长繁殖。 真空冷冻干燥(添加浓度为20%的麦芽糊精溶液,-18℃预冷16 h,于-45℃,4 Pa干燥24 h):活菌率为71.55%,蛋白酶活力为8636.38 U/g。不仅时间长和耗能,且菌活数及蛋白酶活性较低,不同于常规实验结果,是否与筛选出的伯顿毕赤酵母菌株特性有关有待于进一步研究。 喷雾干燥(添加浓度为20%的麦芽糊精,进风温度150℃,进料速度10 mL/min,进风量为0.6 Nm3/h):菌粉活菌数由干燥前12个对数级下降到11个对数级,活菌率为5.29%,蛋白酶活力为1630.25 U/g。虽然活菌率较低,但生产周期极短,且可连续生产,干燥后产品可直接使用或包装,减少后续工作与污染机率,较适用于大批量生产。最后确定以喷雾干燥法生产伯顿毕赤酵母直投式发酵剂。 3.保护剂优选:研究表明,保护剂和喷雾干燥条件对活菌数和酶活性均有显著影响。优化实验结果表明,在喷雾干燥前加入20%浓度,脱脂乳粉:麦芽糊精为3:1的溶液作为伯顿毕赤酵母的喷雾干燥保护剂,在150℃和10 mL/min的最佳喷雾干燥条件下菌粉活菌率与蛋白酶活力最高,分别为6.25%与2958.64 U/g,水分含量<6%,而优化前以20%浓度麦芽糊精作为保护剂的菌粉活菌率与蛋白酶活力为5.29%与1630.25 U/g。Lievense,Van’t Riet等(1993)利用不加保护剂的酵母液进行干燥,产品粘在干燥机壁上,只得到极少量的菌粉,且都己失活。这说明喷雾干燥菌细胞,需要添加固形物保护剂。 4.热诱导驯化:喷雾干燥前对菌液进行热应激处理以提高菌体的抗热能力,提高干燥后菌粉的活性。研究表明菌龄为18h的菌细胞在保护剂中45℃水浴30min,喷雾干燥后得到的菌粉活性由6.25%提高到为26.45%,提高了3倍左右。 5.保藏特性:研究结果表明喷雾干燥菌粉:真空包装并于4-10℃条件下保藏的菌粉保质期长达3个月以上。 6.应用研究:利用伯顿毕赤酵母直投式发酵剂联合白地霉菌与青霉素白霉菌作为后熟发酵剂生产双蛋白软质奶酪,与取用顿毕赤酵母鲜菌联合白地霉菌和青霉素白霉菌作为后熟发酵剂生产双蛋白软质奶酪的研究结果相比较,奶酪的后熟时间、蛋白质含量、可溶性蛋白含量、液离氨基酸含量变化等理化指标和质地及风味等食用指标基本一致,表明伯顿毕赤酵母直投式发酵剂可以用作双蛋白软质奶酪的后熟发酵剂。