现代微生物技术在乳品工业中的应用

杜晓华

摘要：几个世纪以来，微生物的生物潜能一直被用于生产面包、葡萄酒、醋等产品，但人们却不了解其组成的生化基础。微生物酶在工业和医药上得到了广泛的应用，其稳定性、催化活性和生产优化等都优于植物和动物酶。酶由于加工时间短、能量投入低、成本效益高、无毒环保等优点，被广泛应用于食品、农业、化工、医药等行业。本文就微生物在酶生产中的技术及其在乳制品中的应用进行了综述。

关键词：微生物;酶工程;乳品工业

一、现代微生物技术应用的意义

微生物是微小的单细胞结构，细菌、病毒和真菌都属于这一类，可在简单的细胞分裂帮助下繁衍后代。微生物的单细胞包含完整的遗传物质，这种遗传物质被转移到下一代细胞。它们可以增加数量，但不能增加大小。因为在生物技术中的各种用途，它们可以对人类的生活产生巨大影响。

蛋白质工程学。蛋白质工程学也可以说是酶工程，是利用分子生物学技术，将氨基酸进行突变，改变蛋白质的化学技术和功能。

核酸探针技术。核酸探针主要用于待测核酸样品的特异性基因序列检测，探针可以通过亚磷酰胺法合成，也可以通过PCR扩增或克隆产生和标记（两种方法都是较老的方法）。为了增加探针RNA的体内稳定性，不使用RNA，而是使用RNA类似物，特别是吗啉衍生物。

纳米孔测序。纳米孑L作为一种工具，对于揭示蛋白质结合的位置、条件和紧密程度，具有巨大的潜力。然而，与纳米孔测序相比，DNA蛋白质相互作用的研究需要在非常广泛的分析物范围内进行优化，纳米孔测序需要提高时间和空间分辨率，以解决仅一种分析物的局部结构中非常细微的差异。预计蛋白质DNA相互作用的研究将会因纳米孑L制造和修饰的未来进展而大大促进，因为这些进展将允许优化核酸蛋白质分析物的技术范围[1]。

二、现代微生物技术在乳品工业中的应用

微生物酶因其广泛用于食品、农业、化学、制药和能源工业而享誉全球。在乳品行业，一些酶用于生产奶酪、酸奶和其他乳制品，而另一些是用在更专门的方式，以改善质地或风味。下面就描述几种常见的酶及其在乳品工业中的作用。

凝乳酶是一种蛋白酶，是在奶酪生产过程中添加到牛奶中的酶，用来水解蛋白，特别是酪蛋白，破坏胶束使牛奶凝固。凝乳酶是指用于凝聚牛奶的任何酶。最常见的凝乳酶是从牛胃分离，凝乳酶也可以来源于其他一些动物、微生物或蔬菜。由于小牛凝乳酶的供应有限，有技术通过将小牛基因克隆成细菌，促使了微生物凝乳基因工程形成，

除酪蛋白外，牛奶还含有乳清蛋白，如乳白蛋白和乳球蛋白。使用蛋白酶使这些乳清蛋白变性从而生产酸奶产品。乳清蛋白的破坏也是奶酪生产的关键。在软干酪生产过程中，乳清在凝结后与牛奶分离，可作为健美、减肥、降血压等营养补充物出售。

蛋白酶用于产生水解的乳清蛋白，使乳清蛋白分解成较短的多肽序列。水解乳清不太可能引起过敏反应，用于为婴儿配方和医疗用途准备补充剂。

乳糖酶是一种糖苷酶，用于将乳糖分解成半乳糖和葡萄糖。如果人体小肠没有充分生产乳糖酶，人变得乳糖不耐受，在摄取奶制品之后会引起不适（腹泻、腹脹）。

脂肪酶用于分解乳脂，使奶酪具有独特的风味，以生产更强的风味干酪。例如意大利式干酪、罗马诺干酪等是用脂肪酶制备的，其风味来源于乳脂水解时产生的游离脂肪酸。动物脂肪酶主要来自小牛和小羊，而微生物脂肪酶则是通过细菌、酵母和真菌等微生物发酵获得。

过氧化氢酶在奶酪生产的特定领域中应用。为了保存有益于乳酪的末端产品和口味发展的天然牛奶酵素，使其不被高热量的巴氏杀菌破坏，过氧化氢作为保鲜剂被使用。然而，在牛奶中过氧化氢的残留会抑制实际奶酪生产所需的微生物发酵，因此必须除去。过氧化氢酶通常来源于牛肝或微生物，是一种酶类清除剂，可催化过氧化氢分解成分子氧和水[2]。

参考文献

[1]李勤.食品微生物检测技术和方法概论[J].食品工程，2006（04）.

[2]王志存，葛长荣.基因芯片技术在病原性食品微生物检测中的应用[J].肉类工业，2006（12）