直投式優酪乳發酵劑(Directed Vat Set，DVS)是指在優酪乳製作過程中不經傳代而直接投入發酵罐中的乾粉狀發酵劑或冷凍濃縮型發酵劑，它發酵活力強，活菌數含量高，在生產優酪乳或發酵乳製品時可以直接接種，無須中間繼代培養過程，使用方便，發酵產品質量穩定，能在較短時間內達到最大活力使優酪乳達到發酵終點。
基本介紹
- 中文名：直投式發酵劑(DVI/DVS)
- 簡稱：DVI/DVS
- 拼音：zhí tóu shì fā jiào jì
- 作用：測試優酪乳發酵性能
- 領域：化學
- 套用：測定化學指標
簡介,菌種選育,製備,生物保藏技術,
簡介
直投式優酪乳發酵劑是指發酵活力強，活菌數含量高, 在生產優酪乳或發酵乳製品時可以直接接種, 無須中間繼代培養過程, 使用方便, 發酵產品質量穩定的一類新型的商品化生產菌種。濃縮型直投式乳酸菌發酵劑（DVS）系指不需要經過菌種活化、母發酵劑、中間發酵劑、生產發酵劑的擴大繁殖過程而直接套用於生產的一類新型發酵劑。其主要優點是：活菌含量高（1010 cfu/g～1012cfu/g）；保藏期長（凍藏發酵劑，>90d；凍乾發酵劑4℃，>1年）；可以直接向專業生產廠家購買作為生產發酵劑使用；接種量較傳統人工型發酵劑降低100～1000倍；在發酵生產中省略了發酵劑的製備工序；減少了菌種車間的投資和空間；防止了菌種的退化和污染；可使發酵生產的勞動生產率和產品質量大大提高。目前，西方已開發國家的許多發酵乳製品（如優酪乳、乾酪、黃油等）均使用濃縮型直投式發酵劑進行發酵生產；其它發酵食品行業（如發酵香腸、法式麵包、酸泡菜等）也採用濃縮型直投式發酵劑進行發酵生產。
菌種選育
篩選並培育具有優良性狀的乳酸菌菌種或菌株是製備濃縮型直投式發酵劑的基礎。優良的乳酸菌具有以下特性
（一）安全特性
製備濃縮型直投式發酵劑的乳酸菌種必須是無致病性、不產毒素的食品級微生物，這是菌種選擇最基本的 條 件 。另外 ，某些益生乳酸菌 ，如 雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、乾酪乳桿菌等，還應具有：較強的細胞黏附性、產生一定量的益生代謝產物（有機酸、過氧化氫、細菌素等）、耐藥性而不存在可轉移的耐藥因子、耐胃酸和耐膽鹽特性等。
（二）產酸特性
乳酸菌代謝產生乳酸能力的大小對於發酵製品的風味以及外觀狀態均有極其重要的影響。選擇優酪乳乳酸菌產酸特性的標準是：以2%的接種量將乳酸菌接入滅菌的復原脫脂乳中，42℃發酵，凝乳時間為3h左右、滴定酸度達95～100 oT為宜。如果菌株產酸能力太強，將使菌體增殖的對數生長期縮短，細胞生長量降低，還會影響發酵乳製品的風味。
（三）產香特性
乙醛是優酪乳風味的重要成分，它主要來自保加利亞乳桿菌在代謝過程中水解蛋白產生蘇氨酸，而蘇氨酸是乙醛生成的前體物。一般認為：乙醛在優酪乳中的最佳風味值為20mg/kg～40mg/kg。嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌可產生微量丁二酮，但它們不分解檸檬酸，糖代謝產生的丙酮酸是丁二酮生成的唯一前體物，優酪乳中丁二酮的含量為0.8 mg/kg～1.5 mg/kg。因此，所選菌株應有產生這些香氣物質的能力。
（四）產生粘性物質特性
發酵製品細膩的質地和良好的外觀與乳酸菌在發酵過程中產生的粘性物質密切相關。研究表明，原料乳經乳酸菌發酵後粘稠度增加，這除了酪蛋白凝固外，主要是因為乳酸菌能產生粘性物質即胞外粘多糖，可形成優酪乳的細膩質地和良好外觀。
（五）水解蛋白和脂肪特性 一般而言，乳酸菌具有弱的蛋白水解性和脂肪水解性。
（六）後熟特性 乳酸菌的後熟特性即後酸化特性，系指發酵製品在保藏期間的酸度變化特性。
製備
1．控制混合培養桿菌和球菌的比例
保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌有共生作用“一般來說,保加利亞乳桿菌對發酵乳品中有機酸的形成起主導作用;嗜熱鏈球菌在發酵過程中除進行產酸代謝外,還產生雙乙醯等發酵乳製品特有的風味。
2．濃縮培養的方法
製備濃縮型乳酸菌發酵劑,需要獲得高濃度的細胞培養物,因此必須對乳酸菌進行培養,基本原理:在乳酸菌培養過程中,通過追加營養物質，排除代謝產物，調節p H 值等措施, 解除代謝產物乳酸對細胞的抑制作用,延長乳酸菌對數生長期,獲得高濃度的細胞培養物,主要有化學中和法:在培養過程中向培養液加入緩衝鹽,使培養液的酸度在一定範圍內;膜滲析法:向乳酸菌培養液不斷加入營養物質,代謝產物通過膜除去“膜滲析法是目前國內外最先進的方法,但該法對膜材料和操作技術要求高”在緩衝鹽法濃縮培養研究領域中,美國和義大利處於領先水平,但其配方保密"。
生物保藏技術
a)冷凍保藏法
影響濃縮型凍藏發酵劑活力的貯藏穩定性因素主要有:冷凍保護介質!凍結速度和冷凍溫度。喬發東等人研究發現有甘油、脫脂乳、蔗糖、酵母膏、蛋白腖、VC和谷氨酸鈉組成的冷凍保護介質,可使濃縮型發酵劑在凍藏時間保持較高細胞存活率“慢速凍結可提高細胞的存活率”一般認為細胞懸液在-20℃— -40℃1h左右達到凍結為適宜的慢速凍結方式。
b)乾燥保藏法
凍乾法的基本原理是:菌體與保護介質混溶,在共溶點以下預凍,然後在低於三相點壓力的高度真空下,使菌品中的冰晶升華,除去菌品中的多餘水分,獲得一定含水量的乾燥發酵劑"影響關鍵因素是凍乾保護介質。它不僅影響發酵劑在凍乾過程中細胞存活率,還影響保藏期間細胞的穩定性。
