发酵乳制品，是指以牛乳、羊乳、浓缩乳、乳粉与食品添加剂为原料，加入特定的乳酸菌或酵母菌及其它发酵剂，经发酵后制成的乳制品。广义上的发酵乳制品实际上是一个综合名称。包括酸乳、开菲尔、发酵酪乳、酸性乳油、奶酒等经微生物发酵的乳制品。成熟干酪由于在生产过程中也是经过微生物发酵制得的，所以在某些情况下，干酪也可以认为是发酵乳制品中的一种。

1.微生物在发酵乳制品中的发酵类型

乳中的碳水化合物主要是乳糖，它经过微生物乳糖酶水解而生成一个分子葡萄糖和半乳糖。再经过不同类型的分解途径，将两个单糖分解为多种中间产物，其中丙酮酸是各发酵途径的关键中间产物。据发醇终产物的不同，可区分为以下几种类型。

（1）乳酸发酵

葡萄糖经微生物的酵解作用产生乳酸的过程称为乳酸发酵。其发酵产物中全为乳酸时称为同型乳酸发酵（homo fermentation），发酵产物中除乳酸外还有乙醇、乙酸、二氧化碳和氢等，称为异型乳酸发酵（hetero fermentation）。进行同型乳酸发酵的微生物有乳链球菌（Str. lactis）、乳油链球菌（Str. cremoris），嗜热链球菌（Str. thermophilus），大多数乳杆菌（Lactobacillus），如嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)、瑞士乳杆菌(L. heleticus)、保加利亚乳杆菌(L. bulgaricus)等。而明串珠菌属(Leuetonstoc)和某些乳杆菌如干酪乳杆菌(L. casei)、植物乳杆菌(L. plantarum)则属于异型乳酸发酵。另外，双歧杆菌发酵属于乳酸发酵的一种特殊类型：

同型发酵：C₆H₁₂O₆+ 2ADP +2H₃PO₄→2CH₃CHOHCOOH + 2ATP

异性发酵：C₆H₁₂O₆+ ADP +Pi→CH₃CHOHCOOH + CH₃CH₂OH + ATP +CO₂

双歧发酵：2C₆H₁₂O₆+ 2.5ADP + 2.5Pi →2CH₃COOH +2CH₃CHOHCOOH +2.5ATP

乳酸发酵广泛应用于乳品工业，几乎所有发酵乳制品均有乳酸发酵及相关菌种的参与。利用乳杆菌、乳球菌、嗜热链球菌等作为发酵剂来生产发酵乳制品，如酸乳、干酪、酸性酪乳、酸性奶油等。按理论值计算，1分子葡萄糖可以生成2个分子乳酸(同型发酵)，但是，当乳中乳酸达到一定程度时(乳酸度达0.8%-1%时)，即开始抑制乳酸菌自身的生长繁殖。因此，一般乳酸发酵时，乳中尚有10%~30%以上的乳糖不能被分解。

（2）酒精发酵

酵母菌是酒精发酵的典型代表，所谓酒精发酵，是指将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳的过程。酵母菌在无氧条件下经EMP(己糖二磷酸途径)将葡萄糖酵解产生丙酮酸，然后丙酮酸脱羧生成乙醛，乙醛又经乙醇脱氢酶作用而被还原为乙醇。

C₆H₁₂O₆+ 2ADP +2H₃PO₄→2CH₃CH₂OH +2 ATP +2CO₂+2H₂O

能够进行洒精发酵的菌种很多，除酵母外，还有多种霉菌，如毛霉、根霉、镰刀菌等均可发酵适宜碳水化合物而产生乙醇，但产生量少。在乳品工业中，一般很少采用酵母的单纯酒精发酵，大多数配合以其它菌种如乳酸菌来共同发酵生产具有醇香风味的发酵乳制品，如开菲尔(Kefir)、马奶酒( Koumiss)和乳清酒等。其发酵菌种主要有球拟酵母、假丝酵母、乳酸克鲁维酵母、脆壁酵母及某些霉菌等。

（3）丙酸发酵

葡萄糖经过糖酵解途径生成的丙酮酸可羧化形成草酰乙酸，后者还原成琥珀酸，再经脱羧而产生丙酸。此外，少数丙酸菌还能以乳酸为底物，通过发酵将其转变为丙酸。前者为琥珀酸-丙酸途径，后者为丙烯酸途径。这类发酵的特点是生成的终产物均为丙酸，故称之为丙酸发酵。

丙酸菌多见于动物胃肠道及乳制品中，其发酵产物除丙酸外，还有乙酸和二氧化碳。丙酸发酵在干酪成熟中发挥着独特的作用。如瑞士干酪(Swiss cheese)由于丙酸发酵而使干酪具有了典型的干酪风味和网眼状结构质地。在制备干酪中常用的发酵剂丙酸菌种为谢氏丙酸杆菌(Prop. shermani)。

（4）丁酸发酵

丁酸发酵除产生丁酸外，还可产生大量的二氧化碳和氢，由于这一发酵会使干酪风味变坏，产生异臭和质地因产气膨胀而破(断)裂，被认为是乳品工业中一种有害的发酵类型。具有丁酸发酵过程的主要是一些专性厌氧的梭状芽孢杆菌(Clostridium)，如丁酸梭菌(C. butyricum)、酪丁酸梭菌(C. tyrobutyricum)、生孢梭菌(C. sporogenes)，在发酵过程中，葡萄糖先经EMP途径降解为丙酮酸，丙酮酸再转变为乙酰CoA，而乙酰CoA再经一系列反应生成丁酸、乙酸、氧化碳和氢。

丁酸梭菌(C. butyricum)对人无特定危害。可以耐受常规的巴氏杀菌，在120℃加热15min方可杀死。由于该类菌的生长而使成熟后期的干酪出现膨胀，即所谓“后期气体膨胀"(lategase blowing)，因此，在干酪制作中，首先应加强原料乳污染控制，设备的严格消毒。另外，在许多国家使用乳链球菌素(即Nisin)，添加硝酸盐，以及调整水分和盐分，使用产生乳酸链球菌素的乳酸菌作发酵剂等措施来控制这类芽孢杆菌的生长，防止干酪膨胀的发生。

（5）丁二酮发酵

丁二酮发酵是许多发酵乳制品中一个重要的生化反应过程。它是指某些微生物利用柠檬酸而经过发酵生成许多具有良好风味的小分子物质如双乙酰(丁二酮)等，从而改善了产品的风味、口感，常见的菌种有丁二酮乳链球菌(Str. diacetylactis)、乳脂明串珠菌(Leu. cremoris) 、蚀橙明串珠菌(Citrororum)等，具体反应式如图发酵乳制品良好的产品风味，正是上述发酵产物如双乙酰、乙醛、乙酸、乳酸、丙酸、乙醇等相关产物的相对平衡含量所决定的。某一产物的过分增多，都将会导致产品风味缺陷。

2.微生物发酵乳制品的特点

（1）发酵乳制品提高了食品的营养价值

牛乳经过乳酸菌发酵后，其中维生素、氨基酸、微量元素等成分的含量和种类都增加了，从而使牛乳的营养价值大大提高，这是因为乳酸菌在代谢过程中能产生多种维生素、氨基酸和酶类。

（2）发酵乳制品改善食品的风味

乳酸菌在发酵中产生的乳酸、醋酸、丙酸等有机酸，赋予食品以柔和的酸味，同时还可与发酵过程中产生的醇、醛、酮等物质相互作用，形成多种新的呈味物质。此外，乳酸发酵还能消除某些原料带来的异味和怪味。因而经乳酸发酵的食品都具有独特的风味。

（3）发酵乳制品延长食品的保存期

乳酸菌发酵的主要代谢产物乳酸，在防止食品腐败变质中有重要作用。此外，在发酵过程中还产生一些抑菌物质(如乳链球菌肽、乳杆菌素、嗜酸菌素等)，可抑制引起食品腐败的微生物的生长，因而提高了产品的保存性，延长了货架期。

3.微生物发酵乳制品中的保健作用

（1）改善肠内菌群

肠道内主要菌群有厌气性葡萄球菌、粪链球菌、产气荚膜梭菌、铜绿假单胞杆菌、大肠菌、乳酸杆菌、双歧杆菌等，且其变化与年龄有关，有害菌产生的肠毒素、细菌毒素、肠内菌群腐败等引起病原性疾病，所以肠内菌群正常分布对保持人体健康、预防疾病具有十分重要作用。发酵乳中乳酸菌发挥作用先决条件是能够在肠内吸着定居，这种附着作用是肠道内壁蛋白质受体)与乳酸菌外壁(供体)成分多糖相互作用而引起。通过小肠上皮细胞与乳酸菌进行混合培养，观察其培养液细胞浓度，测定其吸附性，结果具有明显的吸附作用。肠道检出乳酸菌主要有婴儿双歧杆菌，短双歧杆菌，长双歧杆菌，青春双歧杆菌，嗜酸乳杆菌等，而且，这些乳酸菌对胆汁酸具有耐性。

发酵乳具较强的抗菌活性，能抑制有害微生物生长，使乳酸菌占优势。嗜酸乳杆菌、双歧杆菌作用尤其突出，嗜酸乳杆菌可产生有机酸、H₂O₂，及抗生素物质，双歧杆菌具有防止便秘预防及治疗细菌性下痢，维持肠内菌群正常平衡，合成维生素B等功能，而且其它细菌不能利用的寡糖类是它的增殖因子，乳酸菌产生抗生素的抗菌性对肉类、肉制品、蛋制品、乳品等的保存具有重要作用。而且酸度高的食品抗菌作用显著，包括对G⁺、G^-菌及一些致病菌。

（2）具有整肠作用，预防肠道疾病肠道

疾病中常见的鼓肠、腹鸣、下痢等都与乳糖不耐症有关，成年人乳糖酶活性低下，有些小儿也会产生乳糖不耐症，如果小肠中乳糖酶活性低下，乳糖直接进入大肠，渗透压升高，水分吸收增加，加速肠蠕动，从而引起腹泻或肠道不适。酸乳中的乳酸菌具很强的β-乳糖酶活性，可将乳糖转化成半乳糖和葡萄糖。另外有些乳酸菌在人的消化道内具有较强的残存活性，这可为酸乳提供生理活性物质，使乳酸菌顺利进入肠道并发挥作用。

（3）降低血中固醇

人们对乳酸菌降低胆固醇的作用及其机理做了广泛的研究，认为乳酸菌菌体成分或菌体外代谢物有抗胆固醇因子。在乳酸菌产生的特殊酶系中有降低胆固醇的酶系，它们在体内可能抑制羟甲基戊二酰辅酶A和还原酶(胆固醇合成的限速酶)，从而抑制胆固醇的合成。由于乳酸菌能在肠黏膜上黏附并定植，故能显著减少肠道对胆固醇的吸收。乳酸菌可吸收部分胆固醇并将其转变为胆酸盐从体内排出。Gililand等(1985)实验证明，嗜酸乳杆菌对胆固醇具有同化作用; Rasic (1993)的研究也有同样结果; Klaver等(1993)研究表明乳酸菌对胆固醇具有共沉淀作用，当pH低于6.0时，由于乳酸菌的胆盐共轭活性增加，使胆固醇与胆盐形成了沉淀，从而降低了华体会体育最新地址 的胆固醇含量。

（4）抗肿瘤

在肠道内的部分细菌分泌的一些酶类，如β-葡糖酶，β-葡精苷酸酶、硝基还原酶、偶氮还原酶、7α-脱羟基酶等，在肠内，可使前致癌物转化为致癌物。肠道菌中的乳酸菌(包括补充到肠道中的乳酸菌)可通过调整肠道菌群抑制这些细菌酶的活性，达到降低肿瘤发生的危验。乳酸菌抗癌的机理，可能是乳酸菌的某些代谢产物，可促进肠胃蠕动，缩短致癌物质在肠内滞留的时间，减少致癌物质与上皮细胞的接触;或者是乳酸菌的代谢产物在肠道内膜内附植，形成不利于这些细菌酶作用的环境，抑制其活性，阻断肠内的前致癌物向致癌物的转化。肠道内具有抗肿瘤作用的乳酸菌有：德氏乳杆菌保加利亚亚种、莱希曼氏乳杆菌、胚芽乳杆菌、纤维二糖乳杆菌、瑞士乳杆菌古特亚种、婴儿双歧杆菌、詹森乳杆菌、乳酸链球菌乳酸亚种、瑞士乳杆菌、短乳杆菌、肠膜明串珠菌肠膜亚种、两歧双歧杆菌、发酵乳杆菌、睡液链球菌嗜热亚种、格氏乳杆菌、长双歧杆菌、青春双歧杆菌、嗜酸乳杆菌等。

酸奶中含有大量的乳酸菌，乳酸菌作为肠道的清道夫，它能在肠内定居，使肠道菌相的构成发生有益变化，促进体内消化酶的分泌和肠道蠕动，清除肠道垃圾、抑制腐败菌的繁殖。因此，每天喝250～500ml的酸奶，可以维持肠道正常菌群平衡，调节肠道有益菌群到正常水平。

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