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酵母(Yeast)是一種肉眼看不見的微小單細胞微生物,能將糖發酵成酒精和二氧化碳,是一種天然發酵劑,分佈於整個自然界,它有自己的生命現象,是一種典型的兼性厭氧微生物,在有氧氣和沒有氧氣存在的條件下都能夠存活。

1 酵母 -概述

電子顯微鏡下放大2500倍的酵母
電子顯微鏡下放大2500倍的酵母

酵母是單細胞微生物。它屬於高等微生物的真菌類。它和人類的細胞一樣,有細胞核、細胞膜、細胞壁、線粒體、相同的酵素和代謝途經。酵母無害,容易生長,空氣中、土壤中、水中體內都存在酵母。有氧氣、或者無氧氣都能生存。

酵母是人類應用比較早的,也是應用最為廣泛的微生物,人們經常利用它的發酵作用製造各種發麵食品和釀酒。酵母是由工廠純種培養菌培育而成的活酵母,含70%左右的水分叫壓榨酵母,含10%左右水分的叫乾酵母。

酵母粉主要為麵包製作或包子饅頭以搭配中粉及高粉較多,主要作用是擴展麵筋筋度及增加麵糰體積,做出來的成品口感較韌。

2 酵母 -特徵

生理

酵母營專性或兼性好氧生活,目前未知專性厭氧的酵母。在缺乏氧氣時,發酵型的酵母通過將糖類轉化成為二氧化碳和乙醇來獲取能量。C6H12O6(葡萄糖)→2C2H5OH(酒精)+2CO2↑在釀酒過程中,乙醇被保留下來;在烤麵包或蒸饅頭的過程中,二氧化碳將麵糰發起,而酒精則揮發。

化學元素組分

酵母的化學組成與培養基、培養條件和酵母本身所處的生理狀態有關。一般情況下:酵母細胞的平均元素組成(%)如下:碳-47氫-6.5氧-31氮-7.5~10磷-1.6~3.5。其他元素的含量很少(%)鈣-0.3~0.8鉀-1.5-2.5鎂--0.1~0.4鈉-0.06-0.2硫-0.2在酵母中發現的微量元素(mg/kg)鐵--90-350銅:20-135鋅:100-160鈷:15-65。

3 酵母 -生長環境

多數酵母可以分離於富含糖類的環境中,比如一些水果(葡萄、蘋果、桃等)或者植物分泌物(如仙人掌的汁)。一些酵母在昆蟲體內生活。

水分:象細菌一樣,酵母菌必須有水才能存活,但酵母需要的水分比細菌少,某些酵母能在水分極少的環境中生長,如蜂蜜和果醬,這表明它們對滲透壓有相當高的耐受性。

酸度:酵母菌能在pH值為3-7.5的範圍內生長,最適pH值為pH4.5-5.0。

溫度:在低於水的冰點或者高於47℃的溫度下,酵母細胞一般不能生長,最適生長溫度一般在20℃~30℃之間。

氧氣:酵母菌在有氧和無氧的環境中都能生長,即酵母菌是兼性厭氧菌,在缺氧的情況下,酵母菌把糖分解成酒精和水。在有氧的情況下,它把糖分解成二氧化碳和水,在有氧存在時,酵母菌生長較快。

4 酵母 -生殖

酵母可以通過出芽進行無性生殖,也可以通過形成子囊孢子進行有性生殖。無性生殖即在環境條件適合時,從母細胞上長出一個芽,逐漸長到成熟大小后與母體分離。在營養狀況不好時,一些可進行有性生殖的酵母會形成孢子(一般是四個),在條件適合時再萌發。一些酵母,如假絲酵母(或稱念珠菌,Candida)不能進行無性繁殖。

5 酵母 -營養

酵母菌同其它活的有機體一樣需要相似的營養物質,象細菌一樣它有一套胞內和胞外酶系統,用以將大分子物質分解成細胞新陳代謝易利用的小分子物質。

6 酵母 -種類

酵母產品有幾種分類方法。以人類食用和作動物飼料的不同目的可分成食用酵母和飼料酵母。食用酵母中又分成麵包酵母、食品酵母和藥用酵母等。

(一)麵包酵母(又分壓榨酵母、活性乾酵母和快速活性乾酵母)
酵母食用乾酵母粉
1、壓榨酵母:採用釀酒酵母生產的含水分70~73%的塊狀產品。呈淡黃色,具有緊密的結構且易粉碎,有強的發麵能力。在4℃可保藏1個月左右,在0℃能保藏2~3個月產品最初是用板框壓濾機將離心后的酵母乳壓榨脫水得到的,因而被稱為壓榨酵母,俗稱鮮酵母。發麵時,其用量為麵粉量的1~2%,發麵溫度為28~30℃,發麵時間隨酵母用量、發麵溫度和麵糰含糖量等因素而異,一般為1~3小時。

2、活性乾酵母:採用釀酒酵母生產的含水分8%左右、顆粒狀、具有發麵能力的乾酵母產品。採用具有耐乾燥能力、發酵力穩定的醇母經培養得到鮮酵母,再經擠壓成型和乾燥而製成。發酵效果與壓榨酵母相近。產品用真空或充惰性氣體(如氮氣或二氧化碳)的鋁箔袋或金屬罐包裝,貨架壽命為半年到1年。與壓榨酵母相比,它具有保藏期長,不需低溫保藏,運輸和使用方便等優點。

3、快速活性乾酵母:一種新型的具有快速高效發酵力的細小顆粒狀(直徑小於1mm)產品。水分含量為4~6%。它是在活性乾酵母的基礎上,採用遺傳工程技術獲得高度耐乾燥的釀酒酵母菌株,經特殊的營養配比和嚴格的增殖培養條件以及採用流化床乾燥設備乾燥而得。與活性乾酵母相同,採用真空或充惰氣體保藏,貨架壽命為1年以上。與活性乾酵母相比,顆粒較小,發酵力高,使用時不需先水化而可直接與麵粉混合加水製成麵糰發酵,在短時間內發酵完畢即可焙烤成食品。該產品在本世紀70年代才在市場上出現,深受消費者的歡迎。研究發現,安琪酵母的活力是最高的。

(二)食品酵母
食品酵母不具有發酵力的繁殖能力,供人類食用的乾酵母粉或顆粒狀產品。它可通過回收啤酒廠的酵母泥、或為了人類營養的要求專門培養並乾燥而得。美國、日本及歐洲一些國家在普通的糧食製品如麵包、蛋糕、餅乾和烤餅中摻入5%左右的食用酵母粉以提高食品的營養價值。酵母自溶物可作為肉類、果醬、湯類、乳酪、麵包類食品、蔬菜及調味料的添加劑;在嬰兒食品、健康食品中作為食品營養強化劑。由酵母自溶浸出物製得的5′-核苷酸與味精配合可作為強化食品風味的添加劑。從安琪酵母中提取的濃縮轉化酶用作方蛋夾心巧克力的液化劑。從以乳清為原料生產的酵母中提取的乳糖酶,可用於牛奶加工以增加甜度,防止乳清濃縮液中乳糖的結晶,適應不耐乳糖症的消費者的需要。

(三)藥用酵母
藥用酵母製造方法和性質與食品酵母相同。由於它含有豐富的蛋白質、維生素和酶等生理活性物質,醫藥上將其製成酵母片如食母生片,用於治療因不合理的飲食引起的消化不良症。體質衰弱的人服用后能起到一定程度的調整新陳代謝機能的作用。在酵母培養過程中,如添加一些特殊的元素製成含硒、鉻等微量元素的酵母,對一些疾病具有一定的療效。如含硒酵母用於治療克山病和大骨節病,並有一定防止細胞衰老的作用;含鉻酵母可用於治療糖尿病等。

(四)飼料酵母
飼料酵母通常用假絲酵母或脆壁克魯維酵母經培養、乾燥製成是不具有發酵力,細胞呈死亡狀態的粉末狀或顆粒狀產品。它含有豐富的蛋白質(30~40%左右)、B族維生素、氨基酸等物質,廣泛用作動物飼料的蛋白質補充物。它能促進動物的生長發育,縮短飼養期,增加肉量和蛋量,改良肉質和提高瘦肉率,改善皮毛的光澤度,並能增強幼禽畜的抗病能力。

7 酵母 -用途

酵母的種類約有350種。1種酵母中又存在無數的各種酵母,因此酵母的種類可以說上千萬。人們在生活上利用的只不過是其中的幾種。如用酵母製作酒類、醬料、豆瓣醬、泡菜、麵包、饅頭、豆腐乳、酒糟、醋等。這些酵母在發酵過程中會逐漸消失的,在食品中尚留有酵母的只有幾種食物,如麵包、豆瓣醬、酒釀、啤酒酵母。

酵母還可以作為飼料添加劑,被廣泛運用於養殖業中。例如酵母培養物可直接飼餵動物;飼料酵母含有多種營養元素,可促進畜禽生長,增強抵抗疾病的能力;富微量元素酵母可廣泛補充各種動物必需的微量元素,是一種無公害的綠色微量元素添加劑;酵母細胞壁是免疫增強劑,它可以改善動物腸道微生態環境。這些都提高了動物產品的品質,促進了人類的食品安全和營養健康。在世界各國越來越重視食品安全的今天,酵母成為了時代的寵兒。

酵母還被用於更多的生物藥品的製取。由於酵母具有營養皮膚、抗氧化、抗老化、改善皮膚炎症、保持皮膚水分、促進人體的新陳代謝、消除斑點等作用,所以酵母也成為許多美容化妝品的天然原料。

8 酵母 -危害

有些酵母菌對生物或用具是有害的,例如紅酵母(Rhodotorula)會生長在浴簾等潮濕的傢具上;白色假絲酵母(或稱白色念珠菌)(Candidaalbicans)會生長在陰道襯壁等濕潤的人類上皮組織。

9 酵母 -致病性

一般酵母菌被指認為條件性致病菌, 特別容易對免疫力低下的病人造成感染. 酵母菌感染屬於真菌感染中的一種形式.

白色念珠菌 Candida albicans 能夠引起鵝口瘡以及尿道炎等感染疾病. 白色念珠菌在人類身上主要出現在口腔, 腸道, 尿道等部位的粘膜上, 小部分生活在皮膚表面. 正常情況下, 念珠菌以酵母細胞型存在, 沒有致病性; 在一些因素的誘導下, 比如免疫力缺陷, 過量使用抗生素等, 白色念珠菌大量轉化為菌絲生長型, 並大量繁殖, 入侵患者粘膜系統, 引起炎症而發病. 在懷孕晚期服用避孕藥的婦女中, 極易感染尿道炎, 其中一個可能的誘因便是身體上的激素出現了失衡.

白色隱球菌 Cryptococcus albidus 是一種一般對人類無害的出芽型酵母菌. 但在免疫系統缺陷者身上, 可能感染病人引起一種名為隱球菌病(cryptococcosis)的疾病.另外, 有案例顯示, 一位進行免疫抑制治療的病人肺部受到白色隱球菌的感染后, 導致出現急性呼吸窘迫綜合症(ARDS)的病症.

釀酒酵母 Saccharomyces sereviciae 一般不被認為是條件性致病菌, 但是也有少量的報告顯示出釀酒酵母具有致病的能力.

10 酵母 -發展歷程

中國的殷商時期(約3500年前),古人利用酵母釀造白酒,而酵母饅頭、餅等開始於漢朝時期。
公元前3000多年,古埃及人就利用酵母製作一種叫「Bozah」的酸啤酒。
公元前600年,希臘人發明了利用酵母發酵製作烘焙麵包的方法。
「尚書—說命篇」-「若作酒醴,爾為麴櫱」說明中國人民很早就掌握了酵母做酒的技術。
三國時期,相傳諸葛亮利用酵母發明了中國最傳統的發酵食品——饅頭。
1680年,列文虎克第一次觀察到完整的酵母細胞。
十九世紀法國科學家巴斯德(Pasteur)揭示出酒精發酵的原理就是由於酵母的生命活動——發酵作用產生的,德國人柯赫創建了微生物的純粹培養和分離技術。[4] 
1868年第一代商品酵母--鮮酵母 Yeast Cake 取得專利。 
1900年第二代商品酵母--活性乾酵母 Active dry yeast 取得專利。 
1984年第三代商品酵母--速效酵母 Quick-Rise Yeast 取得專利。 
1993年第四代商品酵母--麵包機酵母 Bread Machine Yeast. 取得專利。

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