酸化
幹酪生產中,發酵劑的最主要作用就是以適當的速度酸化牛乳,但是這種細菌也有助於成熟過程蛋白水解作用的發生。發酵劑細菌在幹酪奶中快速生長並且在制造過程發揮凝乳作用,此時達到10s-10cfu/g。但是隨後在成熟的第壹個月其數量開始下降到最大值,由於低的凝乳pH值、乳糖的消耗和高的鹽濃度等原因。發酵劑細胞的死亡或減少,對於細胞內蛋白水解酶被釋放到幹酪基質中來說是非常重要的,而它們對於把酪蛋白寡膚(來源幹酪蛋白膚,由凝乳劑和蛋白酶產生的)降解成小膚和氨基酸是非常必要的。乳酸菌發酵劑通過將牛乳中的乳糖發酵轉化為乳酸,產生低酸性環境從而起到以下作用:①提高凝乳酶的凝乳性。②促進乳清排出和幹酪凝塊的收縮(酪蛋白持水性)。③抑制幹酪中有害微生物的生長。④控制幹酪的硬度。⑤控制成熟酶的效果。⑥直接影響幹酪的風味。酸化程度太強易使幹酪凝快破碎,酸化程度太弱則使凝塊彈性不足。而且不同的乳酸菌對其乳糖代謝的作用效果是不同的。
改善質構
幹酪的質構是由於壹系列復雜的相互作用的結果,它包括乳成分(脂肪、蛋白質等)、凝乳酶、發酵劑培養物和次級菌群的活性(酸化、蛋白質水解、脂類水解)、幹酪制作工藝及環境因素(溫度、濕度)。在幹酪生產中,凝乳收縮時酸化過程加速乳清析出,這樣產生的凝乳水分含量低,通過加熱凝乳和乳清,並經擠壓,脫水作用進壹步增強。凝乳的最終酸度或pH在最大程度上決定最終凝乳的質構。高pH(5.2-5.5)的幹酪如荷蘭品種,有海綿狀或塑性質構,其蛋白質聚集體類似於牛乳中的球形(直徑在10-15nm);低pH的幹酪,如Cheshire和Lancashire幹酪中的蛋白質聚集體較小並且其質構松脆、無勃性或者易碎,Cheddar幹酪的質構介於以上兩者之間。幹酪成熟過程中,會因為乳酸菌、次級菌群,釋放的酶,特別是蛋白水解酶和幹酪貯藏條件的協同作用,使組織發生變化。在軟質的黴菌成熟幹酪中,由於次級菌群(camemberti青黴和酵母菌)的作用,中和乳酸,蛋白分解酶降解酪蛋白,使得堅硬的白坐狀的質構變得柔軟而平滑。發酵乳的質構很大程度上是由乳酸菌產生的乳酸控制的,乳酸菌細胞內存在蛋白分解酶,這些酶屬胞內酶,細胞存活時,它們只在胞內進行蛋白分解活動,因此活性乳酸菌不會在胞外分解蛋白質,這就是乳酸菌培養基中需含有白由氨基酸的原因。乳酸菌死亡後,菌體細胞破裂(細胞自溶),其中的蛋白分解酶分散至周圍的幹酪凝塊中,在幹酪成熟期問分解乳蛋白質成為各種氨基酸,而氨基酸對幹酪風味和硬度的形成至關重要。在幹酪生產中,如果乳酸菌受到抑制,幹酪品質將不可避免地下降,最嚴重的是其他微生物繁殖生長,最終引起幹酪破壞。
CO2和風味物質形成
各種幹酪風味物質的形成是個十分復雜的過程。研究發現,雖然乳酸菌的作用還未具體闡明,但通過比較直接酸化的幹酪與在無菌條件用乳酸菌酸化的幹酪表明:乳酸菌對風味的形成有很重要的作用。乳酸菌對風味形成的作用可能有3種方式:首先,為酶促和非酶促反應的發生提供壹個合適的環境壹壹這包括幹酪內酸度的形成和氧化還原電位的上升;第二,由乳糖和檸檬酸鹽代謝直接產生風味物質;第三,降解乳中的蛋白質和脂肪,釋放出膚類、氨基酸和揮發性物質。在過去的十幾年中,人們對於選用蛋白水解酶增強酪蛋白風味已進行了大量的研究。有學者用從乳酸乳球菌中提取白膚酶和來白於Bacillus subtilis的蛋白酶來增強切達幹酪的風味。牛乳中乳酸乳球菌的某些菌株會通過檸檬酸代謝產生重要風味物質丁二酮,並同時釋放CO2,這在某些乳制品發酵中是非常重要的,這壹系統在某些不允許使用酶制劑的國家已經合法化。