利用粪肠球菌和库德里阿兹威毕赤酵母胞内酶加速超滤干酪成熟的协同效应研究

为解决超滤(UF)干酪成熟缓慢导致的感官品质不佳问题，研究人员从Lighvan干酪中分离粪肠球菌(E. faecalis)和库德里阿兹威毕赤酵母(P. kudriavzevii)，提取其胞内粗酶(CRE)用于UF干酪加速成熟。研究发现CRE组合可协同提升蛋白水解(proteolysis)、脂肪水解(lipolysis)指数及感官评分，为工业化生产高品质UF干酪提供新策略。

　　

在乳制品工业中，超滤(Ultra-Filtration, UF)干酪因生产工艺特殊而面临成熟缓慢的难题。与传统干酪不同，UF干酪在制作过程中通过超滤技术预先浓缩牛奶，保留了全部乳清蛋白和添加的凝乳酶。这种工艺虽然提高了牛奶固形物回收率和经济效益，却带来了意想不到的副作用——由于缓冲能力增强导致pH下降受阻，加上酶活性降低，使得UF干酪的成熟过程显著延迟。消费者常常抱怨这类干酪风味寡淡、质地欠佳，成为制约产业发展的瓶颈。

面对这一挑战，来自国内的研究团队将目光投向了传统发酵食品中的微生物宝藏。他们选择伊朗传统Lighvan干酪作为研究对象，这种以生羊奶为原料的半硬质盐水干酪以其独特风味著称，其成熟过程依赖于复杂的微生物群落，包括乳酸菌、肠球菌和酵母等。研究人员假设，从这些天然发酵剂中提取的关键酶可能成为加速UF干酪成熟的"生物催化剂"。

研究团队首先对15份陈酿9-15个月的Lighvan干酪样本进行微生物分析，通过16S rRNA基因测序鉴定出7株具有蛋白水解和脂肪水解活性的肠球菌（包括5株粪肠球菌E. faecalis和2株屎肠球菌E. faecium）以及7株酵母（含2株库德里阿兹威毕赤酵母P. kudriavzevii）。随后制备这些菌株的胞内粗酶(Crude Enzyme, CRE)，将其应用于模型UF干酪系统，设置了五个实验组：单独添加E. faecalis CRE(E-C)、单独添加P. kudriavzevii CRE(P-C)、两者1:1混合添加(E.P-C)、商业酶添加组(CE-C)以及空白对照组(C-C)。通过60天的跟踪监测，研究团队系统评估了各组干酪的蛋白水解、脂肪水解、质构和感官特性变化。

主要技术方法
研究采用微生物分离培养结合16S rRNA测序鉴定菌种；通过细胞破碎制备胞内粗酶(CRE)；建立UF干酪模型系统；使用pH-stat法测定脂肪酶活性，TNBS法测定蛋白酶活性；质构分析采用质地剖面分析(TPA)；感官评价由训练有素的评审团按标准流程进行。

研究结果

Quantification and isolation of enterococci and yeasts in Lighvan cheese
从Lighvan干酪中成功分离到平均数量为6.46±0.39 log cfu/g的肠球菌和3.17±0.23 log cfu/g的酵母菌群，通过活性筛选获得14株具有显著蛋白水解和脂肪水解能力的菌株。

Population, biodiversity and characterization of the microbial isolates
基因测序显示肠球菌以E. faecalis为主(5/7)，酵母菌中P. kudriavzevii表现出最强的酶活性。这些菌株的CRE在体外实验中显示出对干酪基质中蛋白质和脂肪的降解能力。

关键发现

1. 所有酶处理组的蛋白水解和脂肪水解指标均随时间显著上升，其中E.P-C组在60天时达到最高值，比CE-C组提高18.7%；
2. 质构分析显示E.P-C组干酪的硬度和弹性指标最接近传统干酪，显著优于单一酶处理组；
3. 感官评价中，E.P-C组在风味复杂度、香气强度和总体接受度上得分最高，评审员特别指出其具有更浓郁的坚果香和奶油质感。

Conclusions
研究表明E. faecalis和P. kudriavzevii的CRE具有显著的协同效应，能有效加速UF干酪成熟并提升感官品质。这种基于天然微生物酶的生物催化策略，不仅避免了直接使用活菌的安全隐患，还为工业化生产高品质UF干酪提供了可靠方案。

讨论与意义
该研究的创新点在于首次揭示了肠球菌与酵母胞内酶的协同作用机制。E. faecalis的蛋白酶系统与P. kudriavzevii的脂肪酶系统可能存在底物互补性，共同促进风味前体物质的生成。相比商业酶制剂，这种源自传统发酵食品的酶组合更具风味塑造特异性。从产业角度看，该技术可缩短UF干酪成熟周期30%以上，同时提升产品附加值，具有重要的商业化潜力。研究结果发表在《International Dairy Journal》，为传统发酵微生物资源的现代化应用提供了典范。