酵母谱写食品配料发展新篇章


 添加日期:2017年05月24日 

本稿来源于《食品安全导刊》2010年第10期 

 

人类对酵母的应用起源于公元前3000年前古埃及人对发酵面包的制作,而我国对酵母的应用始于酿酒行业和发酵面食。随着食品工业的发展,我国对酵母特性有了更深入的研究,如今酵母已被广泛应用于发酵、调味、烘焙、饲料、基因工程等多个领域。

神奇的酵母具有无穷的魅力,食用酵母以其天然、健康、营养等特点成为食品企业首选的食品配料。而酵母提取物因具有普通调味料所不具备的特性(为食品增鲜、增咸、缓和酸味、去除苦味),已成为目前可有效降低食品含盐量的最佳调味配料。随着人们对食品安全和健康的日益重视,酵母及酵母抽提物在未来食品配料中将具有很大的发展潜力。本期添加剂·配料栏目精心策划了“酵母谱写食品配料发展新篇章”专题,邀请安琪酵母股份有限公司、大连兴和酵母有限公司以及对酵母有研究的学者为大家介绍酵母的发展及其应用趋势,希望帮助更多企业了解酵母,为食品配料的发展增添新的活力。

一、中国酵母行业的领跑者

□ 罗斌  安琪酵母股份有限公司

 

酵母是人类食用量最大的一种微生物,是面包、馒头等发酵食品的必需原料,目前已被广泛应用于食品工业中的多个领域,并取得非常可观的经济效益。

2009年,用于发面的酵母全球销售额约为9.04亿美元,预计6内仍可保持10%左右的年均增长率;

2009年,从酵母中提取的用于调味和生物培养基的酵母抽提物,销售额约为9.5亿美元,预计到2015年销售额可达到13.5亿美元;

2009年,啤酒酵母年销售额达到4.8亿美元。

另外,用于营养补充剂、食品微量元素、葡萄酒的酵母,销售额已超过2亿美元。酵母在食品工业领域的应用呈现出蓬勃的发展势头。

以前,中国人都是用“老面”来发酵馒头,既费时又不容易掌握发酵程度,而且容易导致面团发坏,是一种比较陈旧的发酵工艺。而安琪公司研发的活性干酵母发酵法,使老百姓的发面既省时又便于操作。由于酵母富含营养,用酵母发酵面团,起到了蓬松和增加口感的作用,发酵的时间也容易掌握,一般一小时左右就能发好,对消费者来说,称得上是一项非常好的“发明”。

 

安琪酵母赢得烘焙行业的信赖

 

酵母在烘焙业中是必需的发酵原料。为了更好地满足烘焙行业的需求,安琪公司除了提供高品质面包酵母外,还开发了一系列的烘焙食品原料,例如,面包改良剂、百钻牌系列面包预拌粉、蛋糕预拌粉、烘焙油脂、装饰杂粒、馅料等产品。安琪公司还根据家庭烘焙的需求,开发出适合家庭烤箱用的玛芬蛋糕预拌粉、适合家庭微波炉制作的微波蛋糕粉等产品,让消费者在家里也可以制作出美味、健康的蛋糕。安琪凭借良好性能的产品和高品质服务赢得了烘焙行业的信赖。

 

酵母抽提物(YE)产品日趋多元

 

YE(酵母抽提物)作为一种新兴的食品配料,近年来呈快速发展态势。据调查资料统计显示,1993年全球 YE的产量是5万吨,2007年达到11万吨,2008年继续增长为12.4万吨,平均年增长7~8%;在我国,YE的产量近几年达到30%以上增长。

YE具有良好的增鲜调味功能。在食品增鲜调味领域,YE作为天然的调味料,因其纯天然、营养丰富、味道鲜美、香味醇厚以及“安全、营养、健康”等优势,颇受全球食品企业的青睐,欧、美、日、韩等许多国家和地区普遍用使用YE来代替水解植物蛋白或味精,YE已经成为各类调味品(料)中最主要的增味、增鲜原料。在食品发酵行业,YE的发展也同样被高度看好。由于全球对食品安全的需求,完全纯天然的YE获得了良好的发展机遇;更是成为了少有的能满足欧盟“清洁标签”(clean label)制度的原料。另外,YE还很好地解决了食品在低盐状况下的鲜味缺失问题,为伴有高血压等健康问题使人们带来了口福。

作为以酵母为主要产品的食品发酵企业,安琪始终坚持“天然、营养、健康”的酵母产品开发理念,目前,安琪的YE产品已经覆盖了所有可应用的范畴,如鸡精、肉制品、酱油、醋、酱卤制品、方便面、火锅底料、蚝油、餐饮等。安琪还根据市场需求开发了以酵母抽提物(YE)为基本原料的系列调味产品,如安琪鸡精、安琪特浓鲜味汁;并专门为酒店、餐馆等餐饮企业设计推出了YE餐饮配料系列(大骨浓汤、鸡肉鲜香膏、面汤宝、鲜蔬汤宝、卤味增香膏馅旺、大骨浓汤、鸡肉鲜香膏、面汤宝、鲜蔬汤宝、卤味增香膏)等。

 

把社会责任作为企业发展根本

 

安琪酵母董事长俞学锋提出,“安琪公司的生产经营理念中,企业员工要遵守四项基本原则”。这“四项基本原则”总结为:一是研发人员要努力开发对人类健康真正有益的产品或产业;二是安琪生产的产品要符合市场发展的趋势和要求;三是员工必须为顾客创造有利的产品价值;四是公司内部员工在生产、加工过程中必须严格遵守国家的法律法规制度。安琪公司在食品工业领域中一直以此基本原则来不断追求产品创新,更好的满足市场需求。

酵母,作为人类利用最广泛的微生物,可开发利用的价值非常之大。为此,安琪公司将立足于行业优势,依托自身资源,针对酵母富含多营养的特点,将不断加大产品的研发力度,争取开发更多酵母类产品,以满足消费者需求。

随着人们对酵母认识的加深,以安琪酵母为龙头的中国酵母工业一定能保持持续快速健康的发展势头;安琪公司也必将描绘出更加绚丽的篇章。

二、酵母抽提物的生产及应用

□    王学东 阎兵 武汉工业学院

 

酵母是目前世界上唯一年产量超过百万吨的微生物,被广泛应用于酿酒、食品、医药、饲料、化妆品等领域。酵母抽提物作为重要的酵母衍生物之一,凭借其美味、营养、健康的特点,近年来在诸多领域得到广泛应用。

 

酵母抽提物的基本属性

 

酵母抽提物(Yeast extract, YE),是以酵母为原料,采用自溶作用及其他几种技术,将酵母细胞部分或全部溶解,通过进一步的加工处理,制备成的各种制剂和产品。酵母抽提物的主要成分为多肽、氨基酸、核苷酸(呈味核苷酸比例高)、B族维生素及微量元素,其营养丰富并具有良好风味。在生产实践中,酵母抽提物可以用做发酵培养基、食品调味料及饲料营养补充剂等。其中,现有文献报道最多和用量最大的领域是食品调味料行业,因而在许多资料中,将酵母抽提物称为“酵母味素”。

 

酵母抽提物类似产品概念解析

 

在制备酵母抽提物的过程中,“自溶作用”发挥了重要功效,因而也有人将酵母抽提物称为“酵母自溶物”;同时,从技术上讲,产品生产过程中多种酵母细胞壁成分及细胞内营养物质会发生水解作用,所以也有人将酵母抽提物称为“酵母水解物”。但严格讲,“酵母自溶物”和“酵母水解物”并不等同于酵母抽提物,前两者对应的产品仅强调了对酵母进行自溶或水解处理,所以产品可能包含酵母细胞壁成分;而后者强调了“抽提”(酵母细胞内容物)工艺,因而是基本不含有细胞壁成分的产品。在生产应用中,饲料营养补充剂往往采用含有细胞壁的“酵母水解物”或“酵母自溶物”,而不必使用酵母抽提物,这样做不仅降低了产品的成本,而且保留在产品中的酵母细胞壁成分还可以作为免疫增强剂或饲用益生元,以提高动物的健康水平。而在宠物食品中,也可使用不含细胞壁成分的酵母抽提物,以更好地增加宠物食品的风味。

 

酵母抽提物的生产原料

 

制取酵母抽提物的原料可以是啤酒酵母,也可以是面包酵母或产朊假丝酵母等。欧洲生产酵母抽提物的主要原料是含有高蛋白的“啤酒酵母”,这种酵母菌株是以糖蜜培养的。在英国和美国,也采用一些除去苦味的啤酒酵母和葡萄酒酵母等作为原料。但是,考虑到产品生产成本和资源利用问题,许多学者和企业开始研发利用啤酒废弃酵母生产酵母抽提物,如美国A—B 啤酒公司、日本朝日公司等都开始用啤酒废酵母生产酵母抽提物。在啤酒生产过程中,每生产100 吨啤酒大约有1~1.5 吨废酵母( 以干重计) 产生。废酵母具有坚韧的细胞壁和特有的酵母臭,适口性差、不易消化和吸收,因此烘干作为饲料所产生的经济效益不高;而利用啤酒废酵母生产的酵母抽提物虽仍存在风味不佳的问题,但通过后续处理品质可以得到一定提升。

我国主要以面包酵母作为主要原料生产酵母抽提物,如宜昌酵母基地生产的“安琪”酵母味素、广东东糖集团生产的“一品鲜”等;因原料成本较高,所以适宜生产一些高端产品。当前,我国啤酒的年产量已超过2000万吨(仅次于美国,居世界第二位),啤酒废酵母的排出量高达20~30万吨。充分利用啤酒废酵母不但能够有效地减轻污染,实现资源的二次转化,而且可以产生巨大的经济效益。基于此,我国一些企业也在利用啤酒废酵母生产酵母抽提物及其类似产品,并将其重点应用于动物营养领域。

  

酵母抽提物的生产技术

 

在生产酵母抽提物时,除要利用酵母内源酶自溶技术外,还可通过机械破碎、化学处理或外源酶处理等方式来促进酵母细胞的溶解、质壁分离,从而提高产品品质。自溶技术是通过利用酵母细胞本身的酶系,添加一定的自溶促进剂,控制一定的条件(温度、PH值) ,从而降解细胞内的蛋白质和核酸,形成构成酵母抽提物的营养和风味成分物质;自溶后的酵母壁残渣,可继续提取葡聚糖或直接烘干作饲料。外源酶处理则是指在生产过程中添加促进酵母细胞壁、蛋白及核酸成分分解的酶(一般采用复合酶),来提高生产效率和产品质量。化学处理往往是将酵母浆与酸共热,直到50%以上的蛋白质分解为小肽和氨基酸,经过中和和浓缩干燥后制得产品。NaCl 和乙醇可以诱导或加速酵母自溶,缩短生产时间,因而在工业生产中得到应用,尤以NaCl应用更普遍。机械破碎也可以加快产品的生产,但实际应用的效率偏低,因而应用并不广泛。故此,工业化生产中,一般是利用自溶、外源酶处理和化学处理等多种方法有机结合作用来生产酵母抽提物。

  

酵母抽提物的应用

 

目前,酵母抽提物主要应用于食品行业、生物培养基等领域,而一些类似产品如“酵母水解物”或“酵母自溶物”被广泛应用于动物营养补充剂。

由于酵母抽提物营养丰富、加工性能良好,在一些食品加工中能起到有效增强产品鲜美味、醇厚感,同时缓和产品咸味、酸味,掩盖异味等作用,所以酵母抽提物在很多食品加工业中都得到了良好的应用。酵母抽提物常见的应用领域、应用量及应用效果见表1。

 

表1 酵母抽提物在食品行业中的常见应用领域、应用量剂及应用效果

适应产品

添加比例(%)

添加效果

方便面调料

0.5~4.0

增加鲜味和醇厚味,使风味改善,营养丰富

肉汤

0.2~0.7

给予整体浓厚味道,引出加香蔬菜的香味

酱油

0.5~2.0

减弱刺鼻的臭味,赋予良好的鲜味,消除过咸,缓和酸味

番茄酱

0.2~1.5

增加鲜味和口味深度

火腿、香肠

0.5~1.5

增加肉鲜味,减少肉的腥臭味

饼干

0.2~1.0

增强风味(奶油风味)

汉堡包

0.7~1.5

增加鲜味和浓厚感,残存肉的后味

炒菜

0.5~1.5

增加鲜味,提高食欲,赋予香味

咖喱沙司

0.5~1.0

增强鲜味,使味道丰富

各种调味料

5.0~20.0

产生甘浓丰美的滋味

制酒

0.01~0.03

对酒的杂味起到掩盖和脱除作用

速冻食品馅料

0.03~0.05

提高风味及口感

食用香精

2.0~15.0

作为基料,提供口感及香气

目前,虽然关于酵母培养物用作生物培养基的专门文献报道并不系统,但实际生产中,酵母抽提物已经广泛应用于该领域;不过在培养基领域,酵母抽提物一般称为酵母浸膏或酵母浸粉,产品对假单胞杆菌、醋酸杆菌、葡萄糖酸杆菌、枯草杆菌、乳酸链球菌、葡萄球菌、酵母及支原体的培养有极高的促生长效应。在高端的培养基产品领域,长期以来,国外产品占据着垄断地位;近年来,我国企业加强了在该领域的研发和推广力度,有望打破国际垄断。2009年国内最大的酵母生产企业安琪酵母研究开发出了培养基酵母浸出物,其酵母蛋白质含量达到60%、核酸含量达到15%,产品的总氮≥10%(其中氨基氮≥5%),蛋白质(多肽、寡肽)分子量100kD以下占80%以上、10kD以下占70%以上,产品功效及技术指标已达到国外同类高端产品水平。

如前文所述,在动物营养领域,酵母抽提物及其同类产品酵母水解物逐步得到推广应用。这类产品不仅可以用于宠物饲料,也可用于畜禽及水产动物的工业化饲养。一方面,酵母抽提物或酵母水解物可以改善动物日粮的风味,以提高动物的食欲和采食量;另一方面,通过酵母细胞壁的免疫增强作用和其他包括核酸、小肽的营养作用,还可提高动物的健康水平和抵抗疾病的能力。

 

酵母抽提物的市场发展前景

 

在其应用涉及的诸多领域,酵母抽提物均具有良好的市场前景。近几年,由于更多的国家关注到食品安全与健康的问题,酵母抽提物作为一种新兴的食品配料,呈快速发展态势。据调查资料统计:1993年全球酵母抽提物的产量是5万吨,2007年11万吨,2008年12.4万吨,2009年产能达15万吨以上。

目前主要在欧洲(法国、英国、德国),北美(美国、加拿大),南美(巴西、哥伦比亚)和东亚(中国、日本)等区域已拥有规模较大的酵母抽提物生产企业,形成了全球性的酵母抽提物产业,产品被广泛运用于食品加工、生物发酵和动物营养等领域。特别在食品增鲜调味领域,酵母抽提物作为一种天然调味料,具有天然、营养丰富、味道鲜美、香味醇厚的优点,欧、美、日、韩等许多国家和地区普遍用其代替水解植物蛋白或味精作为各类调味品(料)的增味、增鲜原料。因此可以预见,酵母抽提物具备良好的市场发展前景。

 

酵母抽提物的发展趋势

 

在食品领域,酵母抽提物的总体发展趋势是提高品质和提供特色产品,具体包括以下几个方面:第一,采用专业的面包酵母菌做原料,生产口味醇厚的高质量产品;第二,为增鲜市场开发高I+G、高谷氨酸的产品;第三,应用热反应技术,生产各种风味的风味化产品;第四,针对某些行业开发专用型酵母,如鸡精专用酵母抽提物、酱油专用酵母抽提物等;第五,继续拓展产品应用领域,尤其在咸味香精和焙烤制品领域,将加大研发推广力度。在酵母浸膏(粉)生化培养基发展领域,国内企业需进一步加大研发力度,参与国际高端产品的竞争,增加利润收益。

在动物营养领域,应结合动物营养需要的特点,研究开发适应动物营养和健康需求的高性价比产品,尤其要考虑利用废酵母作为原料,降低生产成本,同时减少酵母发酵相关企业的环保压力。

在酵母抽提物的研制与开发中,我们既要结合中国市场的发展,又要与国际标准接轨,并在不断的酵母应用中寻求更广阔的发展空间。相信随着人们对食品安全和健康的日益重视,酵母的开发与应用,必将会呈现出越来越强劲的发展势头。

三、酵母的主要成分及其在食品工业中的应用

 

□    大连兴和酵母有限公司

酵母是一种纯天然、无污染、生物态的健康营养源,内含全价蛋白质、丰富的维生素B群、矿物质、核酸等约50种有效成分,被营养学界誉为最有魅力的营养品。在欧美和日本,酵母是医师和营养师最常推荐的产前产后或病后的补养品,是运动族、白领族、备考族、亚健康者及康复期病人的理想营养强化剂,具有增强免疫力等保健功能。

近年来,随着食品加工业对酵母及酵母抽提物需求的日益增加,酵母工业已经发展成为我国食品发酵工程领域的核心支柱产业之一。我国酵母抽提物产量平均年增长率30%以上,2008年达到l.8万吨;酵母平均年增长率也一直保持在10~20%的水平。

 

酵母的蛋白质与谷胱甘肽

 

酵母中蛋白质含量占35~60%,营养价值接近动物性蛋白,远高于植物性蛋白,每100㎏干酵母所含的蛋白质,相当于500㎏大米、27㎏大豆或250㎏猪肉的蛋白质含量;酵母中?全部8种必需氨基酸含量高于或接近联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)推荐氨基酸组成比例。

酵母中的谷胱甘肽(glutathione,GSH)是功能性多肽,作为一种抗氧化剂,它能够抵抗氧化剂对硫氢基的破坏作用,保护红细胞免遭氧化性破坏。同时,它能够清除掉人体内的自由基,清洁和净化人体内环境污染,从而增进人体健康。另外,它还具有保持正常的免疫系统的功能和解毒等功能。据相关资料显示,运动员经过体育锻炼后肌肉中的GSH含量可以增加50%,而酵母中的GSH会提高运动员体内血红蛋白的含量及抗氧化的能力(运动员出现最佳成绩时,血红蛋白的含量都在15g以上,所以血红蛋白的含量对运动员是最重要的指标),是提供人体健康活力的强力食品。

 

酵母的膳食纤维与海藻糖

 

酵母中碳水化合物的含量在35~60%,其中海藻糖(Trehalose)为功能性双糖。海藻糖在酵母中含量是16~20%,是非还原性双糖,甜度适中,甜质淡爽,它在热酸环境中非常稳定,是天然双糖中最稳定的糖质,溶解性低且有优异的结晶性,吸湿性低,可使食品的冰点下降。美国食品和药物管理局(FDA)于2000年10月对海藻糖GRAS(通常认为安全)进行安全评定,并批准其进入美国食品的各领域;2001年9月25日,欧盟委员会批准海藻糖在欧盟国家中作为新型食品使用,这为海藻糖在全球食品业中的应用提供了便利条件。

海藻糖对生物膜和生物分子具有神奇的保护作用,在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下,在细胞表面能形成独特的保护膜,有效地保护蛋白质分子不变性失活,从而维持生命体的生命过程和生物特征。日本现已确认海藻糖为新型化妆品原料,可用于生产皮肤化妆品,如洗面奶等,具有抑制皮肤干燥的功效;同时,它还可以作为唇膏、口腔清凉剂、口腔芳香剂等各种组成物的甜味剂、品质改良剂。另外,海藻糖可以使活疫苗易于保藏,因此可以广泛应用于生产含蛋白质食品以及各种酶制剂、医药品等领域。

 

酵母中的脂肪与维生素

 

酵母中的脂肪含量为1~5%。酵母含有B族维生素(B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B11)和维生素D2;每克酵母中VB1、VB2、VB6含量相当于成人日需要量的10.75%、2.6%和1.36%。目前只有4种食物中含有全部B族维生素:肝脏、酵母粉、小麦胚芽和米糠。B族维生素是所有人体组织不可少的营养素,对人体的神经系统、心血管系统、造血、生殖、视力、缓解精神压力、头发、皮肤等都会产生重要影响。据医学报告显示:以米为主的食用人群最容易缺乏水溶性维生素B群,因此必须每天补充以维持人体健康,而每天食用含天然维生素B群最丰富的酵母制品来促进食欲、维持健康是最佳选择。

 

酵母中矿物质和微量元素

 

酵母中富含多种矿物质和微量元素,其中硒是人体必需的微量元素之一,具有抗衰老、抗肿瘤、预防动脉硬化,防止克山病、大骨节病,解毒,提高肌体免疫力等功效,是目前所知惟一与抗病毒突变有关的微量元素。而酵母中的铬也是人体必需的微量元素之一,缺铬会导致体重下降、外周神经炎、血浆对葡萄糖的清除受损等。

酵母使微量元素由无机状态转变为有机状态,将生物利用率提升至37%,并降低了毒性,提高了安全性。因此,可针对性地生产富含钙、铁、锌、镁、碘、硒、铬、锰等微量元素的酵母粉,这些酵母粉经一定的配方制成冲剂、片剂等作为保健品。

 

酵母提取物的应用

 

酵母抽提物(yeast extract,YE)具有许多天然调味料所不具备的特性,主要为调味特性和营养特性。它具有明显的增鲜、增咸、缓和酸味、去除苦味等作用,有着极其浓郁的肉香味,可改善食物的风味和口感,是兼具营养、调味、保健三大功能于一体的优良食品调味料。

国外酵母提取物发展比我国早几十年,酵母提取物在国外已被广泛应用于方便面调味包、调味料、膨化食品、饼干糕点、肉制品、速冻食品、营养食品、保健品、香精基质、培养基等行业。在我国,酵母抽提物在调味料中的应用较广,且效果显著。如应用在肉类、水产品中,能增强肉味,提高鲜味,防止脂肪氧化;加入汤中,可使其味道更鲜美、风味更突出;酵母提取物也可替代部分肉汁,与其他调味料融和使口感丰满、营养更加丰富。另外,将酵母抽提物与味精、I+G、SSA、HVP等相搭配,还可以调配出不同风味的个性化产品。

与此同时,随着应用领域的拓展,酵母已从面食发酵、酿酒等传统用途向营养保健、动物养殖、生物培养基等应用领域发展。