主講人:邱顯峯老師
酵素、酵母菌、酵母淺說
一、酵素(Enzyme)是什麼
在消化上,酵素就是一種酶,是一種生物催化劑或觸媒。它是由細胞的原生質所產生,但不是一個生物體,其主要成分是一種蛋白質。酵素存在於一切生物,動植物及微生物細胞內。催化著各種生物與化學反應的速率,相當於化學上的催化劑。
一般我們所知的「消化酵素」,其主要功用就是幫助食物的分解與消化。簡單來說可分為「蛋白質分解酵素」、「脂肪分解酵素」和「澱粉分解酵素」等三大類,以分別分解食物中的蛋白質、脂肪和澱粉(醣類)等。除了消化酵素外,實際上人體還有非常多種的酵素,扮演著各式各樣的功能,例如消炎、抗菌、還原、轉移、凝血、防禦、再生,等多種功能。此外,尚有許多功能目前還在持續研究中,酵素對生命體有著重要的作用。
酵素的來源有來自於內在組織細胞自行分泌的,也有來自於外在攝入的。為了增進食物的營養、美味、易於保存和幫助消化,人們也常製作食用酵素。製作酵素所使用的原液材料有非常多種:如水果類的鳳梨、木瓜、桑葚、檸檬…等;如菜類的甘藍、菠菜、花椰菜、萵苣…等;如根莖類的蘿蔔、蓮藕、山藥、胡蘿蔔、地瓜、馬鈴薯…等;如瓜果類種子的絲瓜子、冬瓜子、苦瓜子、西瓜子…等,再加蜂蜜或糖。
影響酵素的因素
酵素是一種蛋白質,所以會影響蛋白質性質的因子(如溫度、酸鹼值...),也會影響酵素的活性及反應速率。簡述如下:
1. 溫度
在適當的溫度範圍內,酵素活性會隨著溫度的升高而增加,並使反應速率加快,但是溫度若超過其最適宜的範圍時,酵素的活性就會銳減且失去催化作用,甚至在高溫下會遭到破壞。相反的,若溫度低於其反應溫度,則酵素也會失去催化作用,不過並沒有被破壞,只要再逐漸提高溫度,其酵素的活性又可慢慢地恢復。各種酵素的最適宜溫度並不同,不過大部分酵素的催化反應溫度在攝氏25-35度之間,略高或略低一些,也還可以,只是反應速率會受影響。
2. 酸鹼值
一般而言,酵素在酸鹼值中性、微酸性或微鹼性下,活性較好。不過也有些酵素在強酸或強鹼情況下,其催化速率反而較快。酵素在不適宜的酸鹼值下,會有變質及沉澱現象。
二、酵母菌(Yeast)是什麼
酵母菌屬於單細胞的真菌類,是一個完整的生物細胞組織,內含各種胞器,也具有催化的作用,大小約僅有10多微米(μm)左右。酵母菌的裡面含許多酵素,它的催化作用就是靠酵素來完成。
酵母菌可以把醣類分解成酒精以及二氧化碳,因此,在食品工業中,常當作釀酒和製造麵包的發酵劑。酵母菌的種類有數百種之多,各有不同的功能。
酵母菌不含葉綠素,不能行光合作用,所以必須分解有機質以產生能量。酵母菌常生長在含醣分的物質上,如果實、樹葉、樹幹及花蜜腺上,甚至在空氣和土壤中也有酵母菌的蹤跡。當酵母菌附著於含醣分的食物或食品上,就會進行分解,導致食物或食品腐壞。
三、酵素和酵母菌的差異以及酵母的產生
酵母菌是一種真菌,裏面含有數千種蛋白質,而酵素則只是蛋白質,所以說酵母菌含有酵素,但酵素不等於酵母。
酵母菌是用來發酵食品用的,而「酵母」是酵母菌發酵後所產生的代謝產物,例如用酵母菌發酵啤酒後,會產生酵母的代謝物,就被稱作「啤酒酵母」。由於「酵母」富含營養,尤其是天然的B群和蛋白質,也因此常被當作保健食品的原材料,例如合成酵母鋅、酵母硒等,而製糖公司則將製糖產生的糖蜜用來培養酵母菌,並把酵母做成酵母片或酵母粉,以當作人類和動物的營養補充品。
發酵是什麼
酵母菌裡含有多種酵素,發酵是酵母菌、細菌等微生物,把有機物轉成別種物質的生化反應過程。例如轉化成酒精,有機酸,二氧化碳等。產品如大家熟悉的豆腐乳、納豆、起司等。此外,某些發酵食品在發酵後會需要滅菌,讓酵母失去活性,而僅保留所要的營養價值,以延長其保存期限。而麵包類的發酵則是利用發酵過程中所產生的二氧化碳,使搓揉後的麵團在烘烤後,產生氣孔,以增加麵包類的蓬鬆感和口感。