微生物源凝乳酶在奶酪生产中的应用与特性研究：从酶活性调控到产品品质优化

为解决传统凝乳酶(rennet)供应不足和奶酪需求增长之间的矛盾，研究人员系统综述了微生物源凝乳酶(MCE)的生产与应用。通过分析真菌和细菌来源MCE的凝乳活性(MCA)、蛋白水解活性(PA)及其比值(MCA/PA)，揭示了培养温度、pH值、氮/碳源和NaCl浓度等关键影响因素，证实微生物MCE可定制奶酪感官特性并提升生产效率。该研究为开发新型奶酪生产用酶提供了重要理论依据。

　　

随着全球奶酪消费量持续增长，传统小牛皱胃酶(rennet)的供应已无法满足需求。同时，植物和动物源替代凝乳酶往往导致奶酪品质缺陷，这促使科学家将目光转向微生物世界。波兰奥尔什丁市瓦尔米亚-马祖里大学(University of Warmia and Mazury in Olsztyn)食品微生物学系的研究团队在《Journal of Dairy Science》发表综述，系统阐述了微生物源凝乳酶(Milk-Clotting Enzymes, MCE)的最新研究进展，为解决奶酪工业的酶制剂短缺问题提供了新思路。

研究采用文献计量学方法，整合分析了来自真菌(如曲霉属Aspergillus、毛霉属Mucor)和细菌(如芽孢杆菌属Bacillus、乳酸杆菌属Lactobacillus)的MCE数据。重点关注固态发酵(SSF)和液态发酵(LSF)两种培养体系，通过比较不同菌株的酶学特性，建立了培养参数与酶活性的关联模型。

微生物源凝乳酶的来源与特性

研究显示，真菌(如米黑根毛霉Rhizomucor miehei)和细菌(如解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens)是主要MCE生产者。其中芽孢杆菌属因生长周期短、易发酵等特点最具应用潜力。通过优化培养条件，部分菌株的MCA/PA比值可达8,600，远高于传统凝乳酶。

酶活性影响因素

温度实验表明，多数微生物MCE的最适作用温度为30-75°C，其中嗜热菌株产生的酶在65°C仍保持高活性。pH值测试发现，真菌MCE偏好酸性环境(pH 3.0-7.0)，而细菌酶适应范围更广(pH 4.0-10.0)。研究特别指出，使用小麦麸皮等农业副产物作为碳源可降低40%生产成本。

在奶酪生产中的应用效果

应用试验显示，微生物MCE可赋予奶酪特殊风味特征。例如枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis PNG27产生的酶能形成28种风味物质，比传统凝乳酶多13种。但部分真菌源MCE因残留活性过高可能导致过度蛋白水解，需通过调整添加量(建议0.03-0.09 mL/L)来控制。

该研究证实，微生物MCE不仅能缓解凝乳酶短缺问题，还能通过定向调控酶学特性开发新型奶酪产品。特别是细菌源MCE具有发酵控制简便、成本低廉等优势，未来可通过基因改造进一步提升MCA/PA比值。这些发现为乳品工业的酶制剂创新提供了重要指导，对促进奶酪产品多样化发展具有深远意义。