在酸乳发酵过程中,嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)是常用于发酵的主要乳酸菌。这两种菌具有不同的生长特性,导致它们在发酵过程中不同阶段的生长速率变化。
高酸敏感:嗜热链球菌对pH敏感,在发酵过程中产生的乳酸会降低环境的pH值。而嗜热链球菌对酸性环境较为敏感,当pH值下降到一定水平后,其生长速度会减缓。
厌氧条件:发酵后期气泡产生减少,导致氧气供应不足,嗜热链球菌在微氧环境下生长优势减弱。
竞争压力:随着发酵的进行,培养基中的可利用养分逐渐减少,嗜热链球菌与其他微生物竞争时不占优势,因此生长变得缓慢。
耐酸能力强:保加利亚乳杆菌具备较高的抗酸性,可以较好地适应由酸性环境造成的压力,使其在低pH环境内仍能保持较好的生长能力。
代谢产物影响:保加利亚乳杆菌能够更多地将乳糖转化成乳酸外的代谢产物,例如乙酸和乙醇等,这些代谢物质有助于抑制其他细菌,为保加利亚乳杆菌的快速生长创造有利条件。
温度传导:发酵初期由于嗜热链球菌的快速繁殖和产热,反应器内温度升高,为耐热型较低的保加利亚乳杆菌营造了适宜的生长环境。
培养基成分消耗:在发酵过程中,酸奶的原料中一些精炼碳水化合物首先被嗜热链球菌消耗,剩下较难被分解的多糖类后来被保加利亚乳杆菌更高效地利用。
简而言之,酸乳发酵过程中两种菌种的特性决定了它们对环境变化,如pH值和营养物质可用性的不同适应性。嗜热链球菌较快地降低了环境pH值和增加了温度,而后变慢的环境条件更利于保加利亚乳杆菌的生长。因此,在发酵后期,嗜热链球菌生长速度减慢而保加利亚乳杆菌快速生长,从而导致它们生长速度的变化。