酵素

酵素

食物發酵後的産物
酵素是以動物、植物、菌類等為原料,添加或不添加輔料,經微生物發酵制得的含有特定生物活性成分(包括多糖類、寡糖類、蛋白質及多肽、氨基酸類、維生素類)的産品。酵素經常被宣傳有減肥、抗癌、抗衰老等效果,然而實際上效果并不理想。自制酵素有風險。[1]
  • 中文名:酵素
  • 外文名:ferment
  • 主要原料:動物,植物,菌類
  • 儲存條件:清潔,幹燥,通風避光,無蟲害
  • 主要營養成分:維生素,多糖類,寡糖類,蛋白質及多肽,氨基酸類

簡介

酵素,一詞源于日本,即常說的“酶”。解放前我國的教科書上也稱酶為“酵素”的,現在我國台灣地區仍稱作“酵素”。然而現在市場廣受青睐的被稱作“酵素”的保健食品卻不是稱之為酶的“酵素”。據日本學者山内慎一所著《保健食品袖珍典》(保健食品ミニバブル)記述,“酵素”在日本的原名 “植物酵素エキス” ,翻譯成中文是 “植物之酶的提取物”或“植物酶提取之精華”的意思,是用各種植物作原料,用乳酸菌或酵母菌發酵所制成的發酵食品。我國工業和信息化部發布的輕工行業标準《酵素産品分類導則》将酵素定義為,以動物、植物、菌類等為原料,添加或不添加輔料,經微生物發酵制得的含有特定生物活性成分的産品。其生物活性成分包含來自植物原料和微生物所提供的各種營養素和天然植物中的植物類功能性化學成分(phytochemicals),以及發酵生成的一些生理活性物質,包括氨基酸、肽類、維生素、多糖、多酚類、黃酮類、醇類、酯類、酶類、礦物元素、有機酸和各種益生菌。

種類

1.按産品應用領域分類

酵素産品分類

産品示例

食用酵素

如蘋果酵素、糙米酵素、香菇酵素、玫瑰花酵素、桑葚酵素、益生菌酵素、水果酵素、海藻酵素等

環保酵素

如除臭酵素、空氣淨化酵素、水體淨化酵素等

日化酵素

如潔面酵素、護膚酵素、口腔護理酵素、洗滌酵素等

飼用酵素

如寵物酵素、飼料酵素等

農用酵素

如促生長酵素、驅蟲酵素、抗病酵素、土壤改良酵素等

其他酵素

以上未涵蓋的酵素産品

2.按産品形态分類

酵素産品分類

說明及産品示例

液态酵素

産品形态在常溫下是液體的産品。如酵素液等

半固态酵素

産品形态為膏狀、膠凍狀或膠膜狀等。如酵素膏等

固态酵素

産品形态為粉末、顆粒、片狀或塊狀等。如酵素粉等

3.按生産工藝分類

酵素産品分類

說明及産品示例

純種發酵酵素

如納豆菌酵素、植物乳杆菌酵素等

群種發酵酵素

如蔬果自然發酵酵素等

複合發酵酵素

如果蔬複合發酵酵素等

4.按發酵原料種類分類 

酵素産品分類

說明及産品示例

植物酵素

如諾麗果酵素、南瓜酵素、桑葚酵素、五谷酵素、水果酵素等

菌類酵素

如銀耳酵素、蛹蟲草酵素等

動物酵素

如阿膠酵素、魚蛋白酵素等

混合酵素

如以植物、菌類、動物兩類或兩類以上原料生産的酵素

制備工藝

1.制備工藝特點

常見的水果、蔬菜、糙米、菌類、藥食同源中藥等均可作為酵素發酵的原料。酵素生産工藝的特點是:為防止雜菌生長和産生酒精,可加入釀造米醋及較高濃度的異麥芽糖、白糖或紅糖等;發酵周期比較長,一般為幾個月至2年等。也有采用二次發酵工藝,即經過後熟工藝得到酵素産品。2.典型酵素産品制備工藝

2.1食用酵素

近年來,我國學者開始深入研究酵素食品的生産工藝。董潔等以利用酵母菌和乳酸菌發酵金絲小棗,确定出最佳的工藝參數為:在30℃條件下,接種0.1%酵母菌,發酵12h;在37℃下,接種0.5%乳酸菌發酵劑,靜置發酵28h,然後控制溫度6~8℃,靜置24h,進行發酵,然後使酵液産香。南竹等以蛋白酶活性為指标,運用Box-Behnken Design 8.0.5v響應面法優化制作菠蘿皮渣酵素的最佳工藝參數為發酵溫度23℃,酵母菌接種量0.3%,發酵時間16.5h。章葦虹等以還原糖含量、黃酮含量、蛋白質含量、總酸含量以及可溶性固形物含量為指标,通過正交試驗滁菊水果酵素産品的優化條件為火龍果添加量150g/L、滁菊添加量6g/L、白砂糖添加量145 g/L、發酵30d。扶慶權等采用單因素實驗和正交實驗,确定酵素芋頭粉面包的最佳制作工藝參數為酵素粉添加量3%,芋頭粉添加量6%,酵母添加量2%,白糖添加量16%。

2.2農用酵素

方晟等學者研究發現采用黃酒米漿水代替清水作為配料水,以葉菜類廢棄物包括蘿蔔葉、白菜葉和莴筍葉為植物原料,混合紅砂糖,制成的農用酵素的營養成分更豐富。劉萃文所述的液體酵素菌肥的制備工藝如下:把豆餅、菌劑和事先洗淨切成10~20cm長的青草或菜葉依次放入缸裡,約占溶劑的80%;注入清水,把原料沒過,并用透氣的布或紙蓋好;每天上下午用幹淨的木棍攪拌一次,一次5min;夏季3~4d,冬季7~10d發酵有氣泡冒出,出現黃綠色液體時,即可使用。

3.制備工藝中可能存在的安全風險

酵素的制備工藝中易出現的生物性危害有:由于器具消毒不徹底、發酵過程密封不嚴等,造成毒雜菌的污染;複合發酵菌的代謝過程易受外界環境的影響,代謝産物不可控;原料的成分複雜,在發酵過程中毒副産物的生成; 菌種長期使用後,有可能異變成有毒菌株,影響産品質量等。其次,化學性危害主要包括在一些發酵産品的原材料的處理中,部分化學物質不易完全去除,包括化學試劑、重金屬離子和農藥殘留等。在制備工藝中還存在着一些潛在的物理性毒害,主要包括在加工工藝中誤入砂石、毛發、以及鐵質鏽迹殘留等。

綜合應用

1.環保酵素的應用

酵素可在一定程度上抑制有害微生物的生長和繁殖,尤其可對病原菌和腐敗細菌的生命活動,具有明顯實用價值。因此,酵素可應用于環保領域。如可代替洗滌劑、空氣清新劑等,還可作為汽車保養劑使用,是家中老少皆宜的家居幫手,而關于酵素更多的使用性功能還有待人們的進一步探索與發掘。2.酵素菌肥在種植業上的應用

由于多年來農藥和化肥的泛濫使用,我國種植土壤的土壤闆結、通透性降低、土壤養分流失、病蟲害猖獗等問題日漸嚴重。酵素的出現及應用為解決這些問題提供了新的研究方向。在糧食作物、蔬菜、水果等的種植上,酵素菌肥的應用均有較好的收益。在主要的糧食作物方面,在玉米上運用中等含量的酵素菌肥來代替其他商品化肥,可以達到玉米增産的效果。研究顯示,應用酵素菌肥的有機稻米與常規稻米相比,部分品質參數降低,但其他重要的品質參數(如氨基酸總量、Mg/K和Mg/N等)都有不同程度的提高;水稻施用酵素菌肥比農民習慣性施肥增産稻谷90kg/hm2,增産率1.2%,純收益增加292.5元/hm2。

在蔬菜方面,酵素菌肥作為基肥可明顯促進辣椒莖粗、單株結果數、單果重、果實橫徑。研究表明,酵素菌肥和複合微生物肥複配使青花菜産量提高20.78%,抗壞血酸、可溶性蛋白、可溶性糖、幹物質含量分别提高34.2%、46.0%、43.8%、6.13%。

在水果方面,酵素菌肥能改善果樹樹體營養,提高果實産量與質量。研究發現,油桃樹在施用酵素菌肥後,油桃果實品質顯著提高,同時油桃葉中的氮含量增加;酵素菌肥可改善草莓的品質,能顯著提高草莓果實的維生素C和可溶性糖含量;酵素菌肥能增強蘋果樹勢,緩解果樹粗皮病,提高蘋果産量,對果實品質影響明顯,果實總糖、可溶性固形物含量、維生素C含量和硬度均增加,尤其是對于寒富蘋果常見的黑星病、斑點病等有明顯的防治作用。

3.酵素菌生物有機飼料在養殖業上的應用

相關研究表明,酵素菌發酵蛋白飼料可顯著提高雞蛋蛋白質含量,降低蛋黃膽固醇含量;将生物酵素添加到豬飼料進行喂養,可顯著改善育肥豬的健康狀況,提高豬的平均增重,降低耗料增重比,降低飼料成本;使用動物酵素後,奶牛乳房炎的發生率明顯減低,産奶量明顯增加;使用酵素菌生物有機魚肥能促進水體中所含的浮遊生物的生長,顯著加快水産品的繁殖速度,同時具有改良水質,淨化水體,平衡藻相、菌相,抑制有害菌、病原微生物生長的作用。

4.酵素在日化領域的應用

酵素化妝品是包括酶以及産酶微生物和相關調節因子的一類生物制品,在美白祛斑、脫屑、祛痘、防曬、抗衰老、抗菌等方面發揮多重功效。現已有169個酶類及108個酵素類進口化妝品批文,國産有15個酶類和2個米糠酵素特殊用途化妝品批文,近年國産非特殊用途酵素化妝品突飛猛進,僅産品名稱含酵素一詞的化妝品就已備案3000多個,大多為添加了蛋白酶、酵母提取物、酵母菌發酵産物和乳酸菌發酵産物等的産品,并以面膜、洗發護發和沐浴系列化妝品為主。酵素化妝品是近年化妝品領域的熱點,發展前景廣闊。

制度規範

在日本,将介于普通食品和藥品之間的、具備一定保健功能的食品統稱為保健機能食品。依據日本厚生勞動省(主管醫療衛生、社會保障的負責部門)規定,保健機能食品劃分為兩大類:營養機能食品以及特定保健食品。特定保健食品是指面向特殊群體的,含有保健功效成分,能夠調節人體生理機能,改善健康狀況的食品。這種保健食品必須證明其産品的有效性、安全性,才能取得相關認證證明。酵素屬于營養機能食品行列,是指以補充一定功能成分為目的的保健食品。政府通過事後監督的形式對其進行管理。但為了打擊虛假宣傳,日本厚生勞動省規定,不得在營養機能食品的産品标識中出現“能夠達到某種特定保健目的”的字眼。

我國關于酵素産品的研究尚處于初級階段,市場發展也才剛剛起步。因為缺乏針對性的監管和控制,相應的工藝技術、品質評估标準和管理法規并不完善,緻使現在國内市場上的酵素品種單調,質量良莠不濟,真正具備QS認證或具備保健批文的産品很少。目前亟需規範酵素産品的工藝技術,加快制訂相關質量安全标準及可靠功能标識,對廣大消費者進行科學常識的宣傳和普及。

相關謠言

酵素經常被宣傳有減肥、抗癌、抗衰老等效果,然而實際上效果并不理想。有人吃了酵素後會感覺瘦了,原因是酵素熱量低,如果隻吃酵素體重自然不會增加,但這也等同于節食。還有一個原因是其成分複雜,如果吃過網上賣的酵素之後會有腹瀉等感覺,很有可能是裡面添加了其它成分,可能會吃壞身體。自制酵素有風險。蔬菜水果表面的微生物組成十分多樣。除了發酵所需要的酵母菌或乳酸菌外,還有包括緻病菌在内的其他微生物。一旦制作過程中不注意衛生,混入了雜菌,就可能對人體産生危害。如黴菌産生的展青黴素,又稱棒曲黴素,在動物實驗中表現出神經毒性、胚胎毒性和一定的緻癌性,并且對動物免疫系統具有抑制作用。發酵過程比較容易産生亞硝酸鹽,自制酵素的菌種不易控制,其中的亞硝酸鹽含量也無法監測,具有潛在危害。更重要的是,水果中含有大量的果膠,果膠經微生物發酵後的一大産物就是甲醇。人口服甲醇中毒最低劑量約為100mg/kg體重,經口攝入0.3~1g/kg可緻死,即一個60kg體重的人如果攝入6g甲醇會中毒,如果攝入18~60g可緻死。自制酵素的風險非常大。

相關報道

2020年2月10日,搜狐網發表一篇報道稱,合肥市廬陽區使用霧炮車對112條主次幹道噴灑環保酵素進行消毒。據悉,這種噴灑環保酵素消毒的方式将持續到疫情防控結束。多位科學界人士明确表示環保酵素并沒有宣傳的那樣具有良好的消毒殺菌效果,相反環保酵素很有可能在城市中形成病毒培養基,反而危害環境和人體健康。

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