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1、微生物與發酵食品 (乳酸菌與酵母菌產品)各種發酵食品何謂發酵?n n生物以厭氧方式將醣類轉換成較小分子生物以厭氧方式將醣類轉換成較小分子 之有機代謝物的過程之有機代謝物的過程n n反應過程不需要氧氣反應過程不需要氧氣 ( (厭氧厭氧) )n n產生的能量較呼吸作用少很多產生的能量較呼吸作用少很多n n能量大多蘊藏在最終的代謝物中能量大多蘊藏在最終的代謝物中n n許多終代謝物具有工業價值許多終代謝物具有工業價值 ( (例如酒精例如酒精, , 乳酸乳酸, , 醋酸醋酸.等等) )各種類型的發酵作用醣類醣類丙酮酸丙酮酸糖解作用乳酸乳酸乙醇乙醇, , COCO2 2醋酸醋酸, , 琥珀酸琥珀酸, ,
2、乙醇乙醇, , COCO2 2, H, H2 2丙酸丙酸, , 醋酸醋酸, , COCO2 2二丁醇二丁醇, , COCO2 2丁醇丁醇, , 丁酸丁酸, , 異丙異丙 醇醇, , 丙酮丙酮, , COCO2 2梭胞菌梭胞菌克雷克雷 白菌白菌丙酸菌丙酸菌大腸桿菌大腸桿菌酵母菌酵母菌乳酸菌乳酸菌發酵食品與飲料n n乳酸菌產品乳酸菌產品n n起士起士 ( (cheese), cheese), 優格優格 ( (yogurt), yogurt), 優酪乳優酪乳 ( (drinking yogurt), drinking yogurt), 發酵乳發酵乳, , 養樂多養樂多, , 酸泡菜酸泡菜, , 酸酸
3、 黃瓜黃瓜, , 德式酸泡菜德式酸泡菜.等等n n酵母菌產品酵母菌產品n n麵包麵包, , 發麵製品發麵製品 ( (包子包子, , 饅頭饅頭), ), 各式發酵酒精飲料各式發酵酒精飲料 ( (米酒米酒, , 果酒果酒, , 啤酒啤酒等等) )n n其他其他n n醬油醬油, , 醋醋, , 豆瓣豆瓣, , 醬醬, , 味磳味磳, , 天貝天貝, , 魚露魚露.等等什麼是乳酸菌?n n凡能進行發酵代謝凡能進行發酵代謝, , 並產生乳酸成分的細並產生乳酸成分的細 菌菌, , 均可稱之為均可稱之為乳酸菌乳酸菌 ( (Lactic Acid Lactic Acid Bacteria), Bacteria
4、), 常簡稱為常簡稱為 LABLABn n乳酸菌的種類繁多乳酸菌的種類繁多, , 共約十一屬共約十一屬, , 全為革全為革 蘭氏陽性細菌蘭氏陽性細菌, , 重要的類別有重要的類別有: :n nLactobacillus Lactobacillus 屬屬 ( (乳酸桿菌屬乳酸桿菌屬) )n nStreptococcus Streptococcus 屬屬 ( (乳酸鏈球菌屬乳酸鏈球菌屬) )n nEnterococcus Enterococcus 屬屬 ( (腸內球菌屬腸內球菌屬) )n nBifidobacterium Bifidobacterium 屬屬 ( (雙叉桿菌屬雙叉桿菌屬, , 又稱
5、為比菲又稱為比菲 德菌德菌) )n nPediococcusPediococcus 屬屬 ( (稚球菌屬稚球菌屬) )各式乳酸桿菌各式乳酸球菌雙叉桿菌(比菲德菌)乳酸菌的發現二十世紀初期二十世紀初期, , 首先發現東歐保加利亞首先發現東歐保加利亞, , 某一高山村落的居民極為長壽某一高山村落的居民極為長壽; ; 自其日自其日 常飲食常飲食 yogurt (yogurt (優格優格) ) 中分離出二種乳中分離出二種乳 酸菌酸菌: :n n保加利亞乳酸桿菌保加利亞乳酸桿菌 ( (Lactobacillus Lactobacillus bulgaricusbulgaricus) )n n嗜高溫乳酸鏈
6、球菌嗜高溫乳酸鏈球菌 ( (Streptococcus Streptococcus thermophilusthermophilus) )乳酸菌的發酵型態n n同質乳酸發酵同質乳酸發酵 發酵後的產品全為發酵後的產品全為乳乳 酸酸n n異質乳酸發酵異質乳酸發酵 發酵產品除了乳酸外發酵產品除了乳酸外, , 還有其他的代謝物還有其他的代謝物, , 如各種如各種醛類醛類及及有機有機 酸酸等等, , 這些物質會增加產品的風味與口這些物質會增加產品的風味與口 感感 各式乳酸菌發酵食品起士(cheese)的製造 Step One- Step One- 牛乳巴氏滅菌牛乳巴氏滅菌 Step 2 Step 2 添
7、加種菌與凝乳酵素添加種菌與凝乳酵素起士(cheese)的製造 Step Three Step Three 濾去乳清及加熱凝乳塊濾去乳清及加熱凝乳塊 Step Four Step Four 以紗布包裹並進一步濾出乳清以紗布包裹並進一步濾出乳清起士(cheese)的製造 Step Five Step Five 壓榨與固形壓榨與固形 Step Six Step Six 乾燥乾燥, , 封蠟封蠟, , 與後熟與後熟工業大量生產起士優格中的乳酸菌乳酸球菌乳酸桿菌優格(yogurt)的工業生產優格(yogurt)的生產自製優格 (yogurt) 的方法l l一公升鮮乳加熱至一公升鮮乳加熱至 75, 20
8、75, 20分鐘分鐘 ( (滅菌滅菌) )l l降溫至降溫至 65, 65, 加入加入 30 30 公克脫脂奶粉公克脫脂奶粉 ( (提高濃度提高濃度) )l l混合均勻並快速降溫至混合均勻並快速降溫至 45 45l l接種一小罐市售優格接種一小罐市售優格l l混合均勻混合均勻, , 分裝到有蓋容器內分裝到有蓋容器內l l45 45 發酵發酵 48 48 小時小時 ( (視凝固狀況與個人口味而定視凝固狀況與個人口味而定) )l l添加砂糖添加砂糖, , 果醬果醬, , 或水果或水果l l置於置於 4 4 冰箱內冰箱內l l至少隔夜後再食用至少隔夜後再食用, , 口感較佳口感較佳德式酸泡菜(Sau
9、erkraut)德式酸泡菜(Sauerkraut)Transferring sauerkraut to the canning room at the old Frank Pure Food Co. in Franksville, WI Oct., 1926乳酸菌在人體內的功效n n將乳糖轉換為乳酸將乳糖轉換為乳酸, , 改善改善乳糖不適應症乳糖不適應症n n產生乳酸降低腸道酸鹼值產生乳酸降低腸道酸鹼值, , 抑制雜菌生長抑制雜菌生長n n分泌抗生性抑菌物質分泌抗生性抑菌物質, , 如如 nisin nisin 等等n n抑制雜菌產生有害胺類物質抑制雜菌產生有害胺類物質, , 減低大腸癌風險減
10、低大腸癌風險n n與病原菌拮抗與病原菌拮抗, , 減少疾病發生減少疾病發生n n調整腸道微生物的平衡調整腸道微生物的平衡, , 改善便秘改善便秘n n降低血液中的膽固醇降低血液中的膽固醇n n激發宿主的免疫力激發宿主的免疫力酵母菌簡介n n橢圓形單細胞微生物橢圓形單細胞微生物n n出芽繁殖出芽繁殖 ( (budding)budding)n n為真菌的一種為真菌的一種, , 無葉綠素無葉綠素, , 不能行光合作用不能行光合作用n n喜歡代謝各種醣類喜歡代謝各種醣類n n發酵產物為酒精與二氧化碳發酵產物為酒精與二氧化碳n n較一般細菌耐酸及滲透壓較一般細菌耐酸及滲透壓n n兼性厭氧兼性厭氧n n在
11、食品業上常用來製造發酵麵品與含酒精飲料在食品業上常用來製造發酵麵品與含酒精飲料n n在工業上產製酒精在工業上產製酒精, , 是未來的能源之星是未來的能源之星釀酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)n n也常被稱為也常被稱為啤酒酵母啤酒酵母或或麵包酵母麵包酵母n n在自然界中常出現於水果在自然界中常出現於水果, , 果汁果汁, , 花蜜花蜜, , 及富及富 含醣類的食品中含醣類的食品中n n工業菌種已經過人類的篩選工業菌種已經過人類的篩選, , 突變突變, , 甚至遺傳甚至遺傳 工程改造過工程改造過, , 具備更多功能具備更多功能n n單套菌種具有單套菌種具有1717個染色
12、體個染色體n n可進行無性的出芽生殖可進行無性的出芽生殖, , 亦可進行有性的接合亦可進行有性的接合 生殖生殖n n細胞富含各種養分細胞富含各種養分, , 尤其是維他命與礦物鹽的尤其是維他命與礦物鹽的 優良來源優良來源釀酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)釀酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)釀酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)釀酒酵母與烘培麵製品麵包的製造製作麵團與添加酵母製作麵團與添加酵母靜置發酵靜置發酵製作麵包製作麵包烘培烘培成品成品歷史悠久的釀酒文化果酒的釀製啤酒的釀製啤酒的釀製米酒的釀造l l將米以水浸泡將米以
13、水浸泡l l蒸煮蒸煮l l冷卻冷卻l l添加麴菌添加麴菌 ( (將澱粉分解糖化將澱粉分解糖化), ), 製成米麴製成米麴l l添加酵母發酵添加酵母發酵 ( (產製酒精產製酒精) )l l蒸餾蒸餾l l調整酒精濃度調整酒精濃度l l裝瓶裝瓶含酒精飲料n nBeer (Beer (啤酒啤酒) ) 酒精含量低酒精含量低, , 約為約為 1 5% 1 5%n nWine (Wine (釀製酒釀製酒) ) 可為果釀酒或穀物釀酒可為果釀酒或穀物釀酒, , 酒酒 精含量常介於精含量常介於 10 16% 10 16% 之間之間n nSpirit (Spirit (蒸餾酒蒸餾酒) ) 前述發酵的酒經過蒸餾後前述
14、發酵的酒經過蒸餾後 的產品的產品, , 酒精含量高酒精含量高 (20% (20% 以上以上, , 有時甚至有時甚至 可達可達60%)60%)n n白蘭地白蘭地 葡萄酒經蒸餾而成葡萄酒經蒸餾而成n n威士忌威士忌 麥類酒蒸餾而成麥類酒蒸餾而成n n高梁酒高梁酒, , 二鍋頭二鍋頭, , 白干白干n n龍舌蘭酒龍舌蘭酒n n伏特加伏特加 馬鈴薯酒蒸餾而成馬鈴薯酒蒸餾而成n n蘭姆酒蘭姆酒 糖蜜釀酒蒸餾而成糖蜜釀酒蒸餾而成n n再製酒再製酒 琴酒琴酒, , 藥酒藥酒.等等醬油釀製l l黃豆浸水蒸煮黃豆浸水蒸煮l l冷卻後加種麴培養冷卻後加種麴培養, , 需經多次翻攪需經多次翻攪l l出麴後入缸出麴後
15、入缸l l添加食鹽與水添加食鹽與水l l製成醬油醪製成醬油醪l l發酵成熟發酵成熟l l壓榨後即為生醬油壓榨後即為生醬油l l生醬油經調味與加熱殺菌後則為一般醬油生醬油經調味與加熱殺菌後則為一般醬油l l裝瓶裝瓶結語n n人類利用微生物來發酵食品的歷史悠久人類利用微生物來發酵食品的歷史悠久n n發酵食品有利於食品的保存發酵食品有利於食品的保存n n發酵食品添增了許多食品的風味發酵食品添增了許多食品的風味n n發酵食品豐富了人類的飲食文化發酵食品豐富了人類的飲食文化n n新生物科技在發酵食品上的應用新生物科技在發酵食品上的應用n n菌種的改良菌種的改良n n發酵技術的改進發酵技術的改進n n產品品質的提高產品品質的提高
