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  • 酵母

    酵母(Yeast)是一些单细胞真菌,并非系统演化分类的单元。是人类文明史中被应用得最早的微生物。酵母菌是一种肉眼看不见的微小单细胞微生物,能将糖发酵成酒精和二氧化碳,是一种天然发酵剂,分布于整个自然界,它有自己的生命现象,是一种典型的兼性厌氧微生物,在有氧气和没有氧气存在的条件下都能够存活。可在缺氧环境中生存。目前已知有1000多种酵母,根据酵母菌产生孢子(子囊孢子和担孢子)的能力,可将酵母分成三类:形成孢子的株系属于子囊菌和担子菌。不形成孢子但主要通过出芽生殖来繁殖的称为不完全真菌,或者叫“假酵母”(类酵母)。目前已知大部分酵母被分类到子囊菌门。酵母菌在自然界分布广泛,主要生长在偏酸性的潮湿的含糖环境中,而在酿酒中,它也十分重要。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文学名: 酵母 外文名: yeast
    界: 真菌界 门: 真菌门(Eumycota)
    亚门: 子囊菌亚门(Ascomycotion) 纲: 半子囊菌纲(Hemiascomycetes)
    目: 内孢霉目(Endomycetales) 科: 酵母科(Saccharomycetaceae)
    种: 酵母

    目录

    概述/酵母 编辑

    电子显微镜下放大2500倍的酵母
电子显微镜下放大2500倍的酵母

    酵母是单细胞微生物。它属于高等微生物的真菌类。它和人类的细胞一样,有细胞核细胞膜细胞壁线粒体、相同的酵素和代谢途经。酵母无害,容易生长,空气中、土壤中、水中体内都存在酵母。有氧气、或者无氧气都能生存。[1]

    酵母是人类应用比较早的,也是应用最为广泛的微生物,人们经常利用它的发酵作用制造各种发面食品和酿酒。酵母是由工厂纯种培养菌培育而成的活酵母,含70%左右的水分叫压榨酵母,含10%左右水分的叫干酵母

    酵母粉主要为面包制作或包子馒头以搭配中粉及高粉较多,主要作用是扩展面筋筋度及增加面团体积,做出来的成品口感较韧。[2]

    特征/酵母 编辑

    生理

    酵母营专性或兼性好氧生活,目前未知专性厌氧的酵母。在缺乏氧气时,发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇来获取能量。C6H12O6(葡萄糖)→2C2H5OH(酒精)+2CO2↑在酿酒过程中,乙醇被保留下来;在烤面包或蒸馒头的过程中,二氧化碳将面团发起,而酒精则挥发。

    化学元素组分

    酵母的化学组成与培养基、培养条件和酵母本身所处的生理状态有关。一般情况下:酵母细胞的平均元素组成(%)如下:碳-47氢-6.5氧-31氮-7.5~10磷-1.6~3.5。其他元素的含量很少(%)-0.3~0.8-1.5-2.5镁--0.1~0.4-0.06-0.2-0.2在酵母中发现的微量元素(mg/kg)铁--90-350铜:20-135锌:100-160钴:15-65。

    生长环境/酵母 编辑

    酵母酵母
    多数酵母可以分离于富含糖类的环境中,比如一些水果(葡萄苹果、桃等)或者植物分泌物(如仙人掌的汁)。一些酵母在昆虫体内生活。

    水分:象细菌一样,酵母菌必须有水才能存活,但酵母需要的水分比细菌少,某些酵母能在水分极少的环境中生长,如蜂蜜和果酱,这表明它们对渗透压有相当高的耐受性。

    酸度:酵母菌能在pH值为3-7.5的范围内生长,最适pH值为pH4.5-5.0。

    温度:在低于水的冰点或者高于47℃的温度下,酵母细胞一般不能生长,最适生长温度一般在20℃~30℃之间。

    氧气:酵母菌在有氧和无氧的环境中都能生长,即酵母菌是兼性厌氧菌,在缺氧的情况下,酵母菌把糖分解成酒精和水。在有氧的情况下,它把糖分解成二氧化碳和水,在有氧存在时,酵母菌生长较快。

    生殖/酵母 编辑

    酵母可以通过出芽进行无性生殖,也可以通过形成子囊孢子进行有性生殖。无性生殖即在环境条件适合时,从母细胞上长出一个芽,逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时,一些可进行有性生殖的酵母会形成孢子(一般是四个),在条件适合时再萌发。一些酵母,如假丝酵母(或称念珠菌,Candida)不能进行无性繁殖

    营养/酵母 编辑

    酵母菌同其它活的有机体一样需要相似的营养物质,象细菌一样它有一套胞内和胞外酶系统,用以将大分子物质分解成细胞新陈代谢易利用的小分子物质。

    种类/酵母 编辑

    酵母产品有几种分类方法。以人类食用和作动物饲料的不同目的可分成食用酵母和饲料酵母。食用酵母中又分成面包酵母、食品酵母和药用酵母等。

    (一)面包酵母(又分压榨酵母、活性干酵母和快速活性干酵母)
    食用干酵母粉食用干酵母粉
    1、压榨酵母:采用酿酒酵母生产的含水分70~73%的块状产品。呈淡黄色,具有紧密的结构且易粉碎,有强的发面能力。在4℃可保藏1个月左右,在0℃能保藏2~3个月产品最初是用板框压滤机将离心后的酵母乳压榨脱水得到的,因而被称为压榨酵母,俗称鲜酵母。发面时,其用量为面粉量的1~2%,发面温度为28~30℃,发面时间随酵母用量、发面温度和面团含量等因素而异,一般为1~3小时。

    2、活性干酵母:采用酿酒酵母生产的含水分8%左右、颗粒状、具有发面能力的干酵母产品。采用具有耐干燥能力、发酵力稳定的醇母经培养得到鲜酵母,再经挤压成型和干燥而制成。发酵效果与压榨酵母相近。产品用真空或充惰性气体(如氮气或二氧化碳)的铝箔袋或金属罐包装,货架寿命为半年到1年。与压榨酵母相比,它具有保藏期长,不需低温保藏,运输和使用方便等优点。

    3、快速活性干酵母:一种新型的具有快速高效发酵力的细小颗粒状(直径小于1mm)产品。水分含量为4~6%。它是在活性干酵母的基础上,采用遗传工程技术获得高度耐干燥的酿酒酵母菌株,经特殊的营养配比和严格的增殖培养条件以及采用流化床干燥设备干燥而得。与活性干酵母相同,采用真空或充惰气体保藏,货架寿命为1年以上。与活性干酵母相比,颗粒较小,发酵力高,使用时不需先水化而可直接与面粉混合加水制成面团发酵,在短时间内发酵完毕即可焙烤成食品。该产品在本世纪70年代才在市场上出现,深受消费者的欢迎。研究发现,安琪酵母的活力是最高的。

    (二)食品酵母
    酵母酵母
    食品酵母不具有发酵力的繁殖能力,供人类食用的干酵母粉或颗粒状产品。它可通过回收啤酒厂的酵母泥、或为了人类营养的要求专门培养并干燥而得。美国、日本欧洲一些国家在普通的粮食制品如面包、蛋糕、饼干和烤饼中掺入5%左右的食用酵母粉以提高食品的营养价值。酵母自溶物可作为肉类、果酱、汤类、乳酪、面包类食品、蔬菜及调味料的添加剂;在婴儿食品、健康食品中作为食品营养强化剂。由酵母自溶浸出物制得的5′-核苷酸与味精配合可作为强化食品风味的添加剂。从安琪酵母中提取的浓缩转化酶用作方蛋夹心巧克力的液化剂。从以乳清为原料生产的酵母中提取的乳糖酶,可用于牛奶加工以增加甜度,防止乳清浓缩液中乳糖的结晶,适应不耐乳糖症的消费者的需要。

    (三)药用酵母
    药用酵母制造方法和性质与食品酵母相同。由于它含有丰富的蛋白质、维生素和酶等生理活性物质,医药上将其制成酵母片如食母生片,用于治疗因不合理的饮食引起的消化不良症。体质衰弱的人服用后能起到一定程度的调整新陈代谢机能的作用。在酵母培养过程中,如添加一些特殊的元素制成含硒、铬等微量元素的酵母,对一些疾病具有一定的疗效。如含硒酵母用于治疗克山病大骨节病,并有一定防止细胞衰老的作用;含铬酵母可用于治疗糖尿病等。

    (四)饲料酵母
    饲料酵母通常用假丝酵母或脆壁克鲁维酵母经培养、干燥制成是不具有发酵力,细胞呈死亡状态的粉末状或颗粒状产品。它含有丰富的蛋白质(30~40%左右)、B族维生素氨基酸等物质,广泛用作动物饲料的蛋白质补充物。它能促进动物的生长发育,缩短饲养期,增加肉量和蛋量,改良肉质和提高瘦肉率,改善皮毛的光泽度,并能增强幼禽畜的抗病能力。

    用途/酵母 编辑

    酵母酵母
    酵母的种类约有350种。1种酵母中又存在无数的各种酵母,因此酵母的种类可以说上千万。人们在生活上利用的只不过是其中的几种。如用酵母制作酒类、酱料、豆瓣酱泡菜、面包、馒头豆腐乳酒糟、醋等。这些酵母在发酵过程中会逐渐消失的,在食品中尚留有酵母的只有几种食物,如面包、豆瓣酱、酒酿、啤酒酵母[1]

    酵母还可以作为饲料添加剂,被广泛运用于养殖业中。例如酵母培养物可直接饲喂动物;饲料酵母含有多种营养元素,可促进畜禽生长,增强抵抗疾病的能力;富微量元素酵母可广泛补充各种动物必需的微量元素,是一种无公害的绿色微量元素添加剂;酵母细胞壁是免疫增强剂,它可以改善动物肠道微生态环境。这些都提高了动物产品的品质,促进了人类的食品安全和营养健康。在世界各国越来越重视食品安全的今天,酵母成为了时代的宠儿。

    酵母还被用于更多的生物药品的制取。由于酵母具有营养皮肤、抗氧化、抗老化、改善皮肤炎症、保持皮肤水分、促进人体的新陈代谢、消除斑点等作用,所以酵母也成为许多美容化妆品的天然原料。[3]

    危害/酵母 编辑

    有些酵母菌对生物或用具是有害的,例如红酵母(Rhodotorula)会生长在浴帘等潮湿的家具上;白色假丝酵母(或称白色念珠菌)(Candidaalbicans)会生长在阴道衬壁等湿润的人类上皮组织。

    致病性/酵母 编辑

    酵母酵母
    一般酵母菌被指认为条件性致病菌, 特别容易对免疫力低下的病人造成感染. 酵母菌感染属于真菌感染中的一种形式.

    白色念珠菌 Candida albicans 能够引起鹅口疮以及尿道炎等感染疾病. 白色念珠菌在人类身上主要出现在口腔, 肠道, 尿道等部位的粘膜上, 小部分生活在皮肤表面. 正常情况下, 念珠菌以酵母细胞型存在, 没有致病性; 在一些因素的诱导下, 比如免疫力缺陷, 过量使用抗生素等, 白色念珠菌大量转化为菌丝生长型, 并大量繁殖, 入侵患者粘膜系统, 引起炎症而发病. 在怀孕晚期服用避孕药的妇女中, 极易感染尿道炎, 其中一个可能的诱因便是身体上的激素出现了失衡.[4]

    白色隐球菌 Cryptococcus albidus 是一种一般对人类无害的出芽型酵母菌. 但在免疫系统缺陷者身上, 可能感染病人引起一种名为隐球菌病(cryptococcosis)的疾病.[5] 另外, 有案例显示, 一位进行免疫抑制治疗的病人肺部受到白色隐球菌的感染后, 导致出现急性呼吸窘迫综合症(ARDS)的病症.[6]

    酿酒酵母 Saccharomyces sereviciae 一般不被认为是条件性致病菌, 但是也有少量的报告显示出酿酒酵母具有致病的能力.

    发展历程/酵母 编辑

    酵母酵母
    中国的殷商时期(约3500年前),古人利用酵母酿造白酒,而酵母馒头、饼等开始于汉朝时期。[7]
    公元前3000多年,古埃及人就利用酵母制作一种叫“Bozah”的酸啤酒。
    公元前600年,希腊人发明了利用酵母发酵制作烘焙面包的方法。
    “尚书—说命篇”-“若作酒醴,尔为曲蘖”说明中国人民很早就掌握了酵母做酒的技术。
    三国时期,相传诸葛亮利用酵母发明了中国最传统的发酵食品——馒头。
    1680年,列文虎克第一次观察到完整的酵母细胞。
    十九世纪法国科学家巴斯德(Pasteur)揭示出酒精发酵的原理就是由于酵母的生命活动——发酵作用产生的,德国人柯赫创建了微生物的纯粹培养和分离技术。[4] 
    1868年第一代商品酵母--鲜酵母 Yeast Cake 取得专利。 
    1900年第二代商品酵母--活性干酵母 Active dry yeast 取得专利。 
    1984年第三代商品酵母--速效酵母 Quick-Rise Yeast 取得专利。 
    1993年第四代商品酵母--面包机酵母 Bread Machine Yeast. 取得专利。[8]

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