酵母-麵團發酵的靈魂
工業酵母與天然酵母、以及野生酵母的區別與用途
文|中國糕餅資深工匠杜德春
酵母是什麼:
酵母是什麼?
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,分布於整個自然界
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。
巴斯德與酵母 照片2-0 1857-1863年,法國生物學家Lous Pasteur
酵母的顯微照片
形狀:圓形或橢圓形;
大小:寬4-6um,長 5-7um;
密度:100-400億/克
酵母的結構示意圖
細胞壁(Cell Wall) 由葡萄糖和甘露聚糖等纖維質組成,起保護作用。
細胞膜(Cytoplasmic Membrane) 半滲透性膜,吸收營養和排洩廢物,分布體外酶。
細胞質(Cytoplasm) 由膠體狀的蛋白質組成,維持酵母生命和發酵力的重要物質。
細胞核(Nucleus) 由染色體DNA組成,控制酵母的性狀特徵遺傳。
液泡(Vacuole) 形似空氣泡,裡面是透明的汁液,酵母儲存食物的場所。
酵母成份表
酵母的主要組成
蛋白質 Protein 38-60%
碳水化合物 Carbohydrate 25-35%
油脂 Fat 4-7%
核酸 Nucleic acid 6-15%
礦物質 Minera 8%
VB1 Vitamin1 165ppm
VB Vitamin2 100ppm
尼克酸 Niacin 585ppm
泛酸 Pantothenic acid 100ppm
葉酸 Folic acid 13ppm
酵母含有人體必須的多種胺基酸和營養成分,其蛋白組成與肉類蛋白組成接近,是一種完全蛋白質,在某些高蛋白食物缺乏的地區,可以作為人們獲得蛋白質的來源!
酵母的繁殖模式
出芽繁殖(Budding) 在最適條件下(空氣,營養,空氣),出芽需2 hrs. 連續25次出芽;理論上,一個酵母在62 hrs內可以產生62 億個酵母(6 X 109)!
分裂繁殖(Fissing)
孢子繁殖(Sporulation)環境不良時,酵母細胞形成子囊,子囊內形成孢子(Spore),孢子再出芽繁殖。
繁殖方式出芽繁殖和分裂繁殖。
酵母發酵過程中的生長曲線圖和四個時期:
1.延遲期
2.對數期
3.穩定期
4.衰亡期
酵母所需營養(CHON)
1.碳水化合物(---[C6H10O5]n---)
提供能量,來源:澱粉及單糖或雙糖類
2.氮素:合成蛋白質和核酸,來源:硫酸銨(NH4)2SO4,尿素
3.礦物質:組成細胞的結構,有Mg, P , K, Na, S, Cu, Fe, Zn。 如K3PO4, MgSO4
4.維生素: VB1, VB2, 泛酸
酵母物語:
零下-50°:長期深度冬眠
零下-0°:淺度睡眠
零上1°-5°:甦醒後在床上躺著
零上5°-10°:穿好衣服慢慢散步
零上10°-20°:老人模式慢走
零上20°-26°:青年模式慢走
零上30°-38°:青年模式慢跑
零上40°-50°:劉翔的速度
零上50°-60°:120歲老人狀態
它的愛好:
①喜歡糖、但不能高於20%(超過這個閾值、它會患上糖尿病)
②不喜歡物質-油、鹽、防腐劑、酸性鹼性太強物質(它會受到傷害)
③酵母與人一樣-它最喜歡24-26°溫度慢跑,32-36°溫度快跑的溫度狀態;它喜歡溼度在80%-85%相對溼度下約會、因為這種溼度它的顏值會超越範冰冰
④它喜歡與乳酸菌、醋酸菌、有益菌一起談情說愛、共浴愛河;它不喜歡與各種有害黴菌一起工作(這些有害細菌會時不時性騷擾美麗的天使酵母菌)
⑤它不喜歡超量的甘油(丙二醇/丙三醇)2%與山梨糖醇5%,它最害怕山梨酸鉀、脫氫、超霸(就好像人遇到敵敵畏)、它最喜歡丙酸鈣與酒花液體(就好像一個小夥與範冰冰共浴愛河)
⑥它喜歡在木製品或者瓷器製品狀態下嬉戲(因為木製品與瓷器製品有情懷感情);它不喜歡在金屬製品狀態下嬉戲(因為金屬冷冰冰的沒有感情)
酵母只有兩個紅顏知己_最喜歡一個法國的老頭-它叫樂斯福;最喜歡一個中國老頭-它叫杜德春。
有人問野生酵母與天然酵母與工業酵母之間的關係是什麼?
野生酵母與天然酵母是近親關係
野生酵母與工業酵母是遠親關係
天然酵母與工業酵母是中間關係
人類利用酵母發酵的歷程
@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,爾為曲櫱」說明我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
@19世紀後期麵包機械的興起導致了麵包工業化生產模式
@20世紀70年代,冷凍麵團工藝的出現,刺激了麵包零售網絡的發展。
酵母是生產麵包的四大要素原料之一 ,酵母的品質特性直接影響著麵包的最終質量。在我國市場上有十幾種進口和國產的麵包酵母 ,其種類絕大多數為即髮型活性幹 酵母 ,只有少量的鮮酵母 ,不同種類的酵母其品質特性特別是發酵特性存在著很大差異。衡量酵母質量的最重要。
人類生存需要氧氣,酵母則不同,有氧無氧都能生存。在有氧氣的條件下,酵母將糖分解為水和二氧化碳,給自己提供生存的能量,並進行大量繁殖。無氧狀態下,酵母將糖分解為酒精和二氧化碳,給自己提供能量。所以啤酒中的酒精,來自於酵母進行無氧呼吸時的代謝產物。
酵母指標有酵母活性 、發酵力 、發酵耐力 、發酵穩定性 、醒發耐力 、後勁大小、入爐膨脹和產香特性 。在自然界中存在著野生酵母 、鮮酵母 、活性乾酵母和即發乾酵母四大類 。其中 ,野生酵母來源天然物質 ,發酵力不高 ,發酵穩定性差 ,活性低 ,最大的優點是產香物質多 ,麵包風味好 。傳統的歐式麵包大多數採用野生酵母 ,進行三次發酵來生產麵包 ,如著名的法國麵包 、義大利麵包 、維也納麵包 、芬蘭丹麥麵包、 德國麵包 、俄羅斯麵包等 ,風味獨特 ,頗受消費者喜歡 。
溯源早期酵母:
有的人說、小麥麵團發酵源頭是幾千年的埃及尼羅河;有的人說是中國的漢朝;也有的人說是波斯或羅馬……
在19世紀工業酵母未得到量化普及之前,人類一直是以植物的根莖葉果、與水與麵粉以捕捉空氣中的酵母來製作麵包、饅頭、發麵大餅。
我國從《齊民要術》這本書記載:「輕高浮起、炊之為餅」,燒餅、發麵餅、饢、饅頭等開始延伸發酵。
發酵面種稱謂:小曲、大曲、醪糟、酵子、渣頭、引子、酵種、面肥、老面等。
乃是古人用一塊發酵剩下的老面、來炊煙一次又一次的或燒餅或饅頭的主食文明。
文獻記載,我們祖先已經通過醪面、米酒、麥麩、燙麵發酵之後,與玉米或五穀雜糧摻合拌勻、晾乾;周而復始地作為饅頭或燒餅或烙餅的風味發酵劑。尼羅河與歐洲的發酵文明、不外乎也是如此而已。
威廉·基爾在《麵包的歷史》一書中就曾提到:「古埃及僕人一整年的工資報酬是三百六十杯啤酒、九百個白麵包、三萬六千個普通麵包」、「法老外出時,會攜帶數萬個麵包供國王和隨行者食用。」
遠古埃及一次又一次的被歐洲人統治,歐洲麵包與發酵準確地說、是埃及人教會其如何炊煙一塊有麥香的麵包,所以我們穿越歐洲主食文明來看,歐洲主食文明是麵包文化。
釀造啤酒的酵母液可以被提取出來專門用做麵包的發酵工序,使烤出的麵包更加鬆軟可口。直到中世紀晚期,歐洲人還在使用羅馬時期的啤酒花酵母法製作發酵麵包。
西歐的野生酒花酵母的出現,替代了之前的葡萄、藍莓、蘋果、果乾的野生酵母培育的優越性;所以「液體麵包」啤酒、是溯源西歐馴化培育出了優越性的「野生天然酵母」。歐洲很多國家現在依舊也在用這種野生酵母來發酵製作麵包,德國、波蘭、北歐、俄羅斯。
1846年,在奧地利維也納建立了世界上第一個酒精酵母生產廠,同時生產酒精和壓榨酵母。從19世紀末至20世紀中期約50年期間,壓榨酵母的生產在歐洲得到了快速的發展,生產工藝和生產裝備逐步完善,生產原料從糧食改為廢糖蜜,使麵包酵母的生產水平大幅度提高。
近代歐洲大量生產工業酵母、壓榨酵母、即發酵母;人類才把天然酵母與野生酵母逐漸淡出發酵主食的門外。
工業酵母與野生酵母的區別:
工業酵母、具有耐貯性與容易保存性;以及發酵爆發力與飽滿度是野生酵母無法比的;但其風味、口味、味覺閾值,一定會殘留只有工業酵母才會有的味道,它並不因為你添加了醪糟或酸奶什麼的會掩飾它的味道缺陷!野生酵母具有特殊的香味,但是其發酵力度、與發酵飽滿度與工業酵母無法比的。
濃縮東方發酵麵團的種類:
老酵、大酵、自來酵、嫩酵、搶酵、急酵、嗆酵、燙酵;這八大酵子麵團體系涵蓋了所有人類黃河與長江的麥稻發酵麵團炊煙主食文明。
詳情筆者原創《發酵麵團的八大類(麵包蛋糕、烘焙焙烤、糕點糕餅、baking)》。
濃縮歐美發酵麵團的種類:
日本天然老面、湯種、酸種、卡門老面、天然酵種、葡萄種、土司面種、小麥種、全麥種、魯邦續種、洛杉磯酸面種、波蘭面種……只不過是一塊不同方法發酵的老面或面種而已。
土豆與酒花、是如何發酵成酸酸甜甜的天然野生酵母麵包的?
筆者、至今在焙烤食品與面點麵食領域垂直度專業43年,麵團發酵、糕餅文化自成一派。酒花天然野生酵母中存在多種酵母菌和乳酸菌,這些菌在發酵過程中產生了多種有機酸和特有風味物質如醇類、醛類、酯類等,使得天然酵母麵包具有獨特的風味。此外,酒花天然野生酵母麵包具有改善風味 、後味、味帶、色澤、美拉德反應、質地 、延長貨架期 以及提高營養價值等優點。
用啤酒花和土豆發酵做的天然酵母麵包,並不是人人可為,許多人只是冠名商業炒作噱頭而已,因為這項技術已經面臨失傳!
酒花與土豆、與老面發酵的酸酸甜甜風味麵包;也只有筆者秉承與發揚光大。
酒花燙麵種方法是俄羅斯列巴的一種,其口味如秋林列巴一樣,酸度與硬度不是人人可以接受。筆者這方面原創可見一斑。
酒花野生酵母與益生菌關係(乳酸菌、醋酸菌等菌團):
酒花野生液體酵母中含有酵母菌和乳酸菌 ,二者之間存在著互生關係 ,互相促進對方生長繁 殖 ,乳酸菌可促進酵母的產氣力 。天然老面培育的溫度與酸鹼度以及酸面種品質的控制與風味閾值的影響:
溫度對發麵引子的發酵特性影響很大 ,在 28 ℃範圍內 ,提高溫度 ,有利於乳酸菌增殖和 產酸 ,但野生酵母生長受抑制 ;降低溫度 ,酵母增殖旺盛 ,但乳酸菌受抑制且產酸下降 。
發麵引子最佳培養溫度一定要調節好,在這種條件培養的發麵引子製作的麵包品質好 ,太高或太低的溫度 ,製作出的麵包發育不良且色澤與風味均不佳。
培育一塊有靈魂的天然老面,並不是抄襲各種碎片化的贗品老面發酵麵團就可以發酵出可人酸酸甜甜的酒花麵包。
工藝與發酵方法手藝:
筆者,40多年垂直度如下:
一次發酵法:顏值、風味、組織、結構、細膩、溼潤、柔軟、淺味、味帶;食材匠心、工藝考究、獨家手藝。
中種發酵法:①加、風味更甚。
三次發酵法:②加、酸酸甜甜風味閾值濃鬱;具有麵包與老面饅頭特有的混合香味。
隔夜發酵法:④加、風味淡雅清香、酸味微微 漸漸濃鬱、麥香與天然野生酵母混合的清香。
純天然酵母粉中含有的乳酸菌酸性強,能抑制細菌的滋生,同時天然酵母發酵時間長,麵包的抗黴性也會增強,因此做出的麵包在同等條件且不加防腐劑時比使用普通乾酵母的麵包保質期長。
優質完全蛋白質;天然完整的B族維生素;優質功能性膳食纖維;多種以上生命結合態的必需礦物質。
一:對於具有冷藏冷凍的焙烤者、可以採用液體發酵各種麵團即可;
二:通過反覆實驗,成功與玉米粉或加工穀物背陰自然晾曬乾,保質期為36個月的天然野生酒花酵母發酵菌,可以應用到各種人類發酵麵團。
特點:復古計劃經濟時代酸酸甜甜的麵包、饅頭、各種純真發酵麵團獨特風味。
啤酒花酒花兒的評分體系共有四個維度,對應的分值分別如下:香氣(24%)、味道(味道40%+口感10%)、外觀(6%)、感受(20%)。其實最簡單的點評方式就是通過一個正確的品飲順序將每個維度的標籤寫上即可。
酒花成分:酒花油、酒花苦味物質、多酚類物質;含樹脂,其中有葎草、異葎草、蛇麻等;含揮髮油,其中有香葉烯、葎草烯、芳樟醇、蛇麻醇等。此外,尚有鞣質、黃*化合物、果糖、蔗糖、葡萄糖等。
不同的酵母菌,最終導致食品風味不同。以啤酒為例,啤酒生產的四大物質為大麥(芽)、啤酒花、酵母、水。雖然這四種物質都對啤酒的品質與風味產生影響,但大麥(芽)、啤酒花、水更多側重啤酒的品只質,而酵母則偏重啤酒的風味。要想使一款啤酒具有獨特的風味,重點在酵母菌上。美國一位著名啤酒釀造師在尋訪瓜地馬拉一個小鎮時,發現當地土著人自釀的一款非常好喝又具有特殊風味的啤酒,他在詳細了解的到全部的原料與工藝後,幾乎採用照搬的模式生產這款啤酒,但結果失敗了。他在後來總結中發現,是酵母菌的問題,他在研究中發現,酵母菌幾乎無處不在,凡是有土壤與水的地方都有酵母菌的蹤跡。
但是,不同地區、不同生態環境,酵母菌是不同的。其最大不同是野生酵母菌。換句話說,這款非常好喝的啤酒其獨特的風味來自當地獨有的酵母菌群。他的解決方案是,在培養皿上塗上瓊脂,然後在當地有植被茂密、樹木繁盛的地方「接種」,獲取野生酵母菌,然後在實驗室進行分離與培養,獲得大量活性酵母菌,再移植到發酵車間擴展,投入啤酒發酵。最終研製成與瓜地馬拉小鎮上的那款獨具風味大致一樣的啤酒。這是釀酒工業運用酵母菌創造具有風味的典型案例;所以對於麵包與饅頭髮酵麵團來說、酵母無疑是風味的源頭所在。
我們知道啤酒稱為「液體麵包」,那麼固態麵包我們如何發酵與打磨最佳味道呢?在我國計劃經濟時代這個技術是被研發了出來;但是因為這項技術需要培育、馴化野生酵母技術瓶頸;所以少有人掌握其核心要點。
我們知道、幾千年以來,人類一直用穀物、水果、空氣、水質、溫度來活捉野生酵母的技術方法;無論是穀物、水果、植物根莖葉;就爆發力與風味來說、啤酒花酵母無疑是最棒的風味發酵劑、因為啤酒的釀造發酵就是採用了它,而不是什麼葡萄或水果天然酵母、實際上在歐洲中產階級貴婦都是為了DIY消遣與派對、才發明了葡萄或者水果天然酵母作為消遣娛樂的媒介;而不知真相的中國麵包師或者食品愛好者、以為這是最好的發酵風味呢!
通過43年的研發、發酵、氤氳、釀造、對你,筆者化繁為簡、返璞歸真地掌握了野生酒花酵母的核心技術:馴化培育標準化、數據化、流程化的液體野生酵母與固態顆粒酒花酵母;不再是計劃經濟時代的72小時或者一周時間的培育期限;也不是單邊主義的熬製本草的不發酵困惑。
酒花天然野生酵母培育成熟成功後、可以冷藏兩周內、可以冷凍幾年內活性力。天然酒花酵母可以製作各種風味特殊的麵包、饅頭、包子、烙餅、麻花、烤饃、蛋糕、餅乾、各種發酵餅、火燒、燒餅、麻餅等。培育野生酵母菌技術是計劃經濟時代老國營食品廠絕活,現在面臨失傳!
其瓶頸是:耗時兩周以上的發酵培育均以98%失敗而不容易掌握。市場上歐洲的格瓦斯發酵、列巴發酵均以熬製啤酒花液體成分而與乾酵母匹配,不是真正意義上的「野生酵母發酵」!即使是德國啤酒亦如東歐之工藝。
中國計劃經濟時代的啤酒花野生酵母是真正意義的發酵風味劑,這一點是與歐洲有本質區別的。馴化培育啤酒花食材:酒花、土豆、老面、飴糖、水、糖、引子。工藝:熬製、過濾、發酵、接種、再發酵、終端發酵、成熟成功、冷藏冷凍。
啤酒花野生酵母智慧財產權技術故事:
從小學徒經歷酒花麵包上萬次失敗,42年一直沒有放棄研究,經過不斷失敗經驗,杜老師研發成功啤酒花野生酵母核心技術:
①標準化、數據化、流程化
②從最初的72小時到現在的8-12小時即可培育成熟成功
③風味、爆發力、色澤、口味非常穩定
④放之四海而皆準
敬請閱讀筆者原創《酒花麵包為何是養胃麵包》可解饕餮!
少年學徒至今、傳承秉承計劃經濟時代的原生態酸酸甜甜麵包之造詣精髓;溯源食材、匠人手藝、研發天然、追溯原生態兒時純真味道;幾十年如一日、不忘兒時學徒初心,秉承寧缺毋濫之伯樂相馬之匠人精神。
認識酵母:
人工酵母:活性乾酵母-特殊培育的鮮酵母乾燥脫水後仍保持強發酵力的乾酵母,保質期長,使用方便,發酵速度快。
即發酵母:人工酵母-耐滲透性好,耐高甜和高酸,保質期長,使用方便。
鮮酵母:天然酵母-沒有經過乾燥,造粒工藝的酵母。活細胞多,發酵速度快,發酵風味足。
野生天然酵母:天然酵母-100%無人工添加,天然安全,適用於延遲發酵,能夠喚醒穀物風味。
工業酵母、鮮酵母、天然酵母:
現今世界酵母的主流是乾酵母,因不受時間、空間和溫度的限制,使用起來非常方便。乾酵母好處是容易保存,運送使用方便,發酵力強,但乾酵母有一種氣味,需要使用其他原料遮蓋,一般會用牛油、雞蛋或香精遮蓋乾酵母的味道,而且乾酵母做出來的麵包保存時間長了會變的幹硬不好吃,所以經常會加上麵包改良劑以使其柔軟耐存。但是使用乾酵母做出來的麵包味道一般,沒有充分發揮出小麥的美味。
鮮酵母是麵包風味與麵團發酵製品最佳風味疏鬆劑。
天然酵母(野生酵母)不含任何添加劑,主要是所食用的蔬果的營養成分,再加上增殖產生的大量活酵母、乳酸菌、酒精等物質,內含豐富的胺基酸、維生素、礦物質等人體必需的營養成分。
天然酵母(野生酵母)類型:
①穀物上的酵母菌、乳酸菌,與小麥、米、曲、水一起培養而成的。使用之前,需要先與2倍於酵母量的30℃的溫水混合,放在25-28℃的地方約30小時讓它熟成。
②麵粉、酒、水發酵而成。
③麵粉、水、引子發酵而成。
④啤酒野生酵母
⑤紅曲、大米(糯米)、水發酵而成。
⑥醪糟引子、大米、水、麵粉發酵而成。
⑦鮮水果、水、溫度發酵而成。
⑧細糧食、水、溫度發酵而成。
⑨乳酸菌、水、麵粉發酵而成。
⑩以附著在「果實、穀物、植物的花和葉等」上面的酵母為原料+水+溫度發酵而成。
發酵麵團何以芬芳:
①鮮酵母+天然酵母(野生酵母)
②鮮酵母+天然酵母(野生酵母)+乳酸菌
③鮮酵母+天然酵母(野生酵母)+有益菌
④鮮酵母+天然酵母(野生酵母)+天然食材(地區)
酵母是食品,可以放心使用。國標GB2760有明確的規定。
中國傳統的老面發麵方法也是使用了酵母發酵原理,老面匯集了空氣中的各種細菌,包括乳酸菌和大量的酵母菌,加入到麵粉中,主要是酵母發酵產生二氧化碳從而使麵團變得蓬鬆,但由於雜菌的存在使麵團產酸,不得不加鹼中和,否則會出現黃饅頭死饅頭。隨著現代生物技術的發展,人們已經可以通過大規模發酵生產高含量的純正酵母,可以廣泛用於烘焙、麵點、調味品、生物發酵培養基、保健品及化妝品等行業。
酵母中不僅含有豐富蛋白質和碳水化合物,還含有多種B族維生素和鈣、鐵、鋅、鎂等微量元素。研究證明,每1 kg乾酵母所含的蛋白質,相當於5 kg大米、2 kg大豆或2.5 kg豬肉的蛋白質含量。此外,酵母蛋白組成與肉類蛋白組成接近,是一種完全蛋白質。酵母中含有的豐富賴氨酸和色氨酸,可彌補穀物中賴氨酸與色氨酸不足,達到平衡營養作用。
酵母細胞含有豐富的水解酶類, 可將澱粉、纖維素、蛋白質水解成低分子糖和胺基酸等易被人體消化和吸收低分子物質,提高麵粉消化吸收率。麵粉中的植酸能夠與鈣、鐵、鋅等礦物質形成螯合物,抑制人體對這些礦物質的吸收。
酵母中含有植酸酶,在麵團的發酵中可以有效水解麵粉中的植酸,有助於人體對鋅、鐵、鈣等的吸收。酵母是早已標準化的商品,有嚴格的國家標準,用其製作麵包、包子、饅頭可以保證產品的衛生與安全;酵母能夠讓麵團發酵穩定的進行,滿足了工業化生產的需求;酵母發酵解決了泡打粉製作饅頭添加過量時可能出現的鋁害問題;酵母饅頭營養更加豐富,口味更好,已經被越來越多的人接受。
酵母的用途
利用發酵作用和代謝產物
釀酒(酒精、白酒、啤酒、葡萄酒、果酒、黃酒等)
製作麵包、饅頭、點心、餅乾等發酵食品
生產多元醇
石油除雜等
2.利用酵母菌體
①補充蛋白質和維生素、核酸、微量元素(鋅、鐵、鉻、銅、鍺、硒等)
②培養基(微生物)圖片
③調味料(I+G)(酵母味素yeast extract)
④提取生化藥品如蔗糖酶,細胞色素c、CoA等
⑤酵母活菌製劑,替代抗生素用於水產及畜牧業
3.遺傳研究材料和基因工程載體
①為簡單的真核細胞,個體比細菌大,DNA測序1993年已完成,基因圖譜清晰(圖片)
②作為基因工程的表達載體生產激素、B肝疫苗、蛋白類藥物等 (圖片)
酵母的發酵原理
酵母的發酵原理是利用麵粉中的糖份與其他營養物質,在適宜的生長條件下繁殖產生大量的二氧化碳氣體,使麵團膨脹成海綿狀結構。
CO2 +乙醇 +H2O+熱量
有氧呼吸:在麵團發酵初期,麵團中的氧氣和其他養分供應充足,酵母的生命活動非常旺盛,這個時候,酵母在進行著有氧呼吸作用,能夠迅速將麵團中的糖類物質分解成二氧化碳和水,並釋放出一定的能量(熱能)。在麵團發酵的過程中,麵團有升溫的現象,就是由酵母在麵團中有氧發酵產生的熱能導致的。
C6H12O6(葡萄糖)+6O2 6CO2 +H2O+287 kj
無氧呼吸:發酵後期,隨著酵母呼吸作用的進行,麵團中的氧氣有限,氧氣逐漸稀薄,而二氧化碳的量逐漸增多,這時酵母的有氧呼吸逐漸轉為無氧呼吸,也就是酒精發酵,同時伴隨著少量的二氧化碳產生。所以說,二氧化碳是麵團膨脹所需氣體的主要成分來源。
C6H6O6 (葡萄糖) C2H5OH(酒精)+CO2 +100 kj
酵母利用糖的順序:
葡萄糖>蔗糖分解的葡萄糖>果糖>麥芽糖
其他微生物的發酵(麵粉原料中的其他微生物):乳酸菌
乳酸發酵:C6H6O6 2CH3CHOHCOOH + 83.6 kj
葡萄糖 醋酸菌 乳酸
醋酸發酵:C6H6O6+O2 CH2CHOOH+ 489 kj
葡萄糖 醋酸
發酵中的風味物質種類:
有機酸:乳酸,醋酸等
醇類:丙醇,丁醇,異丁醇等
酯類:乙酸乙酯,乙酸丁酯等
醛類:乙醛,丙醛,丁醛類,酮類
控制條件:發酵溫度<30℃,抑制麵粉中雜菌生長.
酵母生產工藝
酵母生產工藝流程示意圖空氣 原材料驗收 原糖蜜儲罐 過濾 熱水溶配 糖處 酵母菌種 純培養罐→種子發酵罐 →商品發酵罐 乾燥床←造粒機←真空轉鼓← 振蕩篩→幹..
食品高活性酵母的分類
活性乾酵母:活性乾酵母是由培養的酵母經壓榨乾燥脫水後仍保持強的發酵能力的乾酵母製品。將壓榨酵母擠壓成細條狀或小球狀,利用低溼度的循環空氣經流化床連續乾燥,使最終發酵水分達8%左右,並保持酵母的發酵能力。由於這種酵母活性及保質期還不能滿足麵包和面點的工業化需要,市場上逐步少見。
高活性乾酵母:即發活性乾酵母(IDY)又稱高活性乾酵母,與活性乾酵母相比,含水分4%~6%,顆粒小,發酵速度快,使用時不需預先水化,可直接使用,目前的產品大多為高活性乾酵母。
烘焙和面點行業使用的酵母一般分為耐高糖酵母或低糖酵母。把適合能在7%以上糖濃度(以麵粉計)中保持發酵力的酵母稱為「高糖酵母」,反之稱其為「低糖酵母」。在食用高活性乾酵母產品標籤上,耐高糖乾酵母一般有「高糖型」字樣,沒有標註的一般為低糖型乾酵母。
在麵包製作中的糖、鹽及油脂等原料,均會產生滲透壓。滲透壓過高,會使酵母體內的原生質和水分會滲出細胞膜,造成酵母細胞的質壁分離,使酵母無法維持正常的生長直至死亡。但是不同酵母對滲透壓的忍耐能力差別很大:低糖型乾酵母耐糖性很低,適用於製作配方中無糖或低糖的主食麵包、饅頭、包點等等;耐高糖乾酵母耐糖性很高,適用於製作高糖的包點、點心、麵包等等。一般蔗糖、葡萄糖、果糖比麥芽糖的滲透壓要大。
這類酵母一般是採用真空鋁箔包裝,陰涼乾燥處儲存為宜,真空狀態保質期為2年。開袋一次用不完時,可用夾子封口放入冰箱保存。
半乾酵母。半乾酵母是採用中低溫乾燥工藝,使酵母保持20%左右水分並且流動性和分散性比較好。半乾酵母由於沒有經過高溫乾燥的過程,所以活細胞數損失較少;同時由於含水量較高必須使用-18°C冷鏈運輸儲存確保使用前讓酵母處於休眠狀態。半乾酵母保質期24個月,可以說半乾酵母具備了鮮酵母的發酵力、風味及乾酵母的長保質期三個優勢。
鮮酵母:酵母公司生產的含水分70%左右的塊狀酵母產品。呈淡黃色,具有緊密的結構且易粉碎,有強的發酵能力。鮮酵母不宜冷藏過久,如果保存的時間過長,酵母會開始變為棕褐色,而且冷藏期延長的話,酵母的發酵力會降低。鮮酵母特點是活細胞數沒有損失、風味好、活性高,缺點是保質期較短,需要0-4度冷藏運輸保存,保質期一般為45天。
液體酵母:液體酵母一般是供給酵母用量較大的大型食品使用。酵母公司發酵好酵母后,經過離心洗滌降溫,泵入專用冷藏潔淨槽罐車直接運抵大型食品公司0-4度的低溫儲存罐,保質期不超過3天。液體酵母的優點是活性高、風味好,避免酵母二次溶解的麻煩。
其他特種酵母:如抗冷凍酵母、耐防腐劑酵母等等,這些特性的酵母主要是通過菌種選育技術篩選合適的酵母菌種、或者通過特定的工藝不斷馴化,從而使商品酵母滿足這些特殊生產要求。由於國家法規對酵母菌種來源進行了嚴格的限定,目前無論是烘焙面點用食品酵母還是酒精發酵用酵母或飼料用,法規規定只能使用天然酵母菌種,嚴謹對菌種進行基因工程改造,這一規定使各大酵母公司需要投入大量的研究工作才能不斷實現突破。
提起酵母菌這個名稱,也許有人不太熟悉,但實際上人們幾乎天天都在享受著酵母菌的好處。我們每天吃的麵包和饅頭就是有酵母菌的參與製成的;我們喝的啤酒也離不開酵母菌的貢獻。酵母菌是人類實踐中應用比較早的一類微生物,我國古代勞動人民就利用酵母菌釀酒。酵母菌的細胞裡含有豐富的蛋白質和維生素,所以也可以做成高級營養品添加到食品中,或用作飼養動物的高級飼料。酵母菌在自然界中分布很廣,尤其喜歡在偏酸性且含糖較多的環境中生長,例如,在水果、蔬菜、花蜜的表面和在果園土壤中最為常見。
酵母菌(yeast)是一群單細胞的真核微生物。酵母菌是個通俗名稱,是以芽殖或裂殖來進行無性繁殖的單細胞真菌的通稱,以與黴菌區分開。極少數種可產生子囊孢子進行有性繁殖。酵母菌主要分布在含糖質較高的偏酸性環境,如各種水果的表皮、發酵的果汁、蔬菜、花蜜、植物葉面、菜園果園土壤和酒麴中。它們多為腐生菌,少數為寄生菌,能引起人和植物的病害,有的酵母菌可與昆蟲共生。
酵母菌與人類的關係密切,是工業上最重要,應用最廣泛的一類微生物,在釀造、食品、醫藥工業等方面佔有重要地位。可用來制麵包;發酵生產酒精和含酒精的飲料,如啤酒、葡萄酒和白酒;生產食品工業的酶,如蔗糖酶,半乳糖苷酶;也可用來提取核苷酸、麥角甾醇、輔酶A、細胞色素C、凝血質和維生素等生化藥物;酵母菌細胞蛋白質含量高達細胞乾重的50%,並含有人體必需的胺基酸,因此酵母菌可用於生產飼用、食用和藥物的單細胞蛋白(SCP, single cell protein)。
有的酵母菌還具有氧化石蠟降低石油凝固點的作用,或者以烴類為原料發酵製取檸檬酸、反丁烯二酸、脂肪酸、甘油、甘露醇、酒精等。酵母菌屬單細胞真核生物,與高等動、植物的單個細胞相比,具有基本相同的細胞結構,但由於酵母菌具有世代時間短, 可在簡單的培養基上生長,單個細胞能完成全部生命活動,能獲得各個生長階段的細胞等特點,用其進行細胞學研究比用多細胞真核生物容易得多,因此在分子生物學、分子遺傳學等重要理論研究中具有特殊的研究價值。至今已研究清楚了不少酵母菌株的細胞核及細胞質基因,並已建立了有關生物學基礎研究的有用模型,在酵母生理學、生物化學、遺傳學的研究方面取得了較大進展。
酵母菌也常給人類帶來危害。腐生型酵母菌能使食物、紡織品及其他原料腐敗變質,少數嗜高滲透壓的酵母菌,如魯氏酵母(Saccharomyces rouxii)、蜂蜜酵母(Saccharomyces mellis)可使蜂蜜、果醬敗壞;有的是發酵工業的汙染菌,它們消耗酒精,降低產量或產生不良氣味,影響產品質量。有些酵母菌能引起植物的病害,少數還能寄生在人、畜和昆蟲體上,例如,白假絲酵母(Candida albicans, 又稱白色念珠菌)可引起皮膚、黏膜、呼吸道以及泌尿系統等多種疾病;新型隱球酵母(Cryptococcus neoformans)可引起慢性腦膜炎、肺炎等。
酵母菌的分類:1970年,Lodder J. 編寫的《The Yeasts a Taxonomic Study》中描述酵母菌有39個屬,370多個種。酵母菌分屬於子囊菌綱,擔子菌綱,半知菌綱。
分布及與人的關係:酵母菌在自然界分布很廣,主要生長在偏酸性的含糖環境中。酵母菌與人類關係密切,在很多領域都有應用,如:酵母菌在自然界分布很廣
1、酵母菌是人類的第一種「家養微生物」
2、乙醇和有關飲料的生產
3、麵包的製造
4、甘油的發酵
5、石油及油品的脫蠟
6、飼用、藥用或SCP的生產
7、生化藥物(核酸、麥角甾醇、輔酶A、細胞色素C、凝血質和維生素等)
8、作為遺傳工程中模式菌 (釀酒酵母)
同時,酵母菌也常給人類帶來危害:腐生型酵母菌能使食物、紡織品和其他原料腐敗變質。少數嗜高滲壓酵母菌如魯氏酵母、蜂蜜酵母可使蜂蜜、果醬敗壞;有的是發酵工業的汙染菌,它們消耗酒精,降低產量或產生不良氣味,影響產品質量。某些酵母菌可引起人和植物的病害。例如白假絲酵母(白色念珠菌)可引起皮膚、黏膜、呼吸道、消化道以及泌尿系統等到多種疾病。新型隱球酵母 可引起慢性腦膜炎、肺炎等。
細胞的形態構造:·大小和形狀--大小:寬2.5~10?m,長4.5~21?m;形態:有球狀、卵圓狀、橢圓狀、柱狀或香腸狀等多種。
假菌絲:當它們進行一連串的芽殖後,如果長大的子細胞與母細胞並不立即分離,其間僅以極狹小的面積相連,這種藕節狀的細胞串就稱假菌絲。
·細胞的結構--細胞壁、細胞膜、細胞核、細胞質、液泡、線粒體、內質網、類脂顆粒、異染粒等,有的還有莢膜、菌毛等。
酵母菌:酵母菌的形態構造
1、細胞壁(「三明治」結構):
細胞壁上還含有少量類脂和以環狀形式分布在芽痕周圍的幾丁質。用瑪瑙螺的胃液製得的蝸牛消化酶(內含纖維素酶、甘露聚糖酶、葡糖酸酶、幾丁質酶和脂酶等30餘種酶類)它對酵母菌的細胞壁具有良好的水解作用,因而可用來製備酵母菌的原生質體,也可用它來水解酵母菌的子囊壁,把能抗一般酶水解的子囊孢子分離出來。
2、細胞膜:主要成分是蛋白質(約佔乾重50%)、類脂(約佔40%)和少量糖類。
酵母細胞膜上所含的各種甾醇中,尤以麥角甾醇居多。它經紫外線照射後,可形成維生素D。據報導,發酵酵母所含總甾醇量可達細胞乾重的22%,其中的麥角甾醇達細胞乾重的9.66%。季氏畢赤氏酵母、釀酒酵母、 卡爾斯伯酵母、小紅酵母、戴氏酵母等也含有較多的麥角甾醇。細胞膜是由上下兩層磷脂分子以及嵌雜在其間的甾醇和蛋白質分子所組成的。磷脂的親水部分排在膜的外側,疏水部分則排在膜的內側。
細胞膜的功能:
調節細胞外溶質運送到細胞內的滲透屏障;
細胞壁等大分子成分的生物合成和裝配基地;
部分酶的合成和作用場所。
3、細胞核:
酵母菌細胞核:
酵母菌具有真核,由多孔核膜包裹。相差顯微鏡可觀察核,鹼性品紅或姬姆薩染色法對固定的酵母細胞進行染色,還可觀察到核內的染色體(其數目因種而不同)。
具體描述:在電鏡下,核膜是一種雙層單位膜,其上存在著大量直徑為40~70nm的核孔,以增大核內外的物質交換,是物質交換的通道。
酵母細胞核是其遺傳信息的主要貯存庫。在釀酒酵母的核中存在著17條染色體。其基因序列已測出(1996),大小為12.052Mb,有6500個基因,是第一個測出的真核生物基因組序列。
單倍體酵母細胞中DNA的分子量為1×10l0Da。比人細胞中DNA的分子量低100倍,只比Escherichia coli大10倍,因此很難在顯微鏡下加以觀察。
在酵母的線粒體、「2μm質粒」及線狀質粒中也含有DNA。酵母線粒體DNA:一環狀分子,分子量為5.0×107Da,比高等動物的大5倍,約佔細胞總DNA含量的15-23%,其複製可相對獨立。2μm質粒:1967年,在釀酒酵母中發現。閉合環狀超螺旋DNA分子,長約2μm(6kb)。每個細胞約含60-100個,佔總DNA含量的3%。可作外源DNA片段載體,以組建「工程菌」等。
其他細胞構造液泡:內含一些水解酶以及聚磷酸、類脂、中間代謝物和金屬離子等。液泡的功能可能是起著營養物和水解酶類的貯藏庫的作用,同時還有調節滲透壓的功能。
線粒體:有氧條件下,外形呈杆狀或球狀,大小為0.3~0.5×3 μm,外面由雙層膜包裹著。內膜經摺疊後形成嵴,其上富含參與電子傳遞和氧化磷酸化的酶,在嵴的兩側均勻地分布著圓形或多面形的基粒。基質中含有三羧酸循環的酶系。在缺氧條件下只能形成無嵴的簡單線粒體。說明線粒體的功能是進行氧化磷酸化。
微體:有的酵母菌如在Candida albicans(白假絲酵母),細胞內有一層約7nm單位膜包裹的、直徑約3μm的圓形或卵圓形的細胞器,稱為微體。它的功能可能是參與甲醇和烷烴的氧化。
繁殖方式
酵母的繁殖方式多樣。繁殖方式在酵母菌鑑定中極為重要。只進行無性繁殖的酵母菌稱作「假酵母」;具有有性繁殖的酵母稱作「真酵母」。
無性繁殖
1、芽殖(budding)
酵母菌最常見的繁殖方式。在適宜營養和環境條件下,酵母菌生長迅速。在細胞上長有芽體,而且在芽體上還可形成新的芽體,形成呈簇狀的細胞。
芽體的形成過程:在母細胞形成芽體的部位,水解酶的作用使細胞壁變薄。大量新細胞物質——核物質(染色體)和細胞質等在芽體起始部位上堆積,使芽體逐步長大。當芽體達到最大體積時,它與母細胞相連部位形成了一塊隔壁。隔壁的成分是由葡聚糖、甘露聚糖和幾丁質構成的複合物。最後,母細胞與子細胞分離,母細胞上就留下芽痕(bud scar),子細胞上留下蒂痕(birth scar)。根據母細胞表面芽痕數目,可確定某細胞曾產生過的芽體數,因而也可用於測定該細胞的年齡。
裂殖(fission)
酵母菌的裂殖與細菌的相似,進行裂殖的酵母菌種類很少,如裂殖酵母屬的Schizosaccharomyces octosporus(八孢裂殖酵母)等。
產生無性孢子
擲孢子(ballistospore):擲抱酵母屬等少數酵母菌產生,外形呈腎狀。形成於卵圓形營養細胞上生出的小梗。孢子成熟後,通過一種特有的噴射機制將孢子射出。因此可用倒置培養皿培養擲孢酵母,射出的擲抱子在皿蓋上形成模糊的菌落鏡像。有的酵母如Candida albicans等還能在假菌絲的頂端產生厚垣孢子(chlamydospore)。
有性繁殖
通過形成子囊和子囊孢子的方式進行有性繁殖。一般通過鄰近的兩個性別不同的細胞各自伸出一根管狀的原生質突起,隨即相互接觸、局部融合併形成一個通道,再通過質配、核配和減數分裂,形成4個或8個子核,每一子核與其附近的原生質一起,在其表面形成一層孢子壁後,就形成了一個子囊孢子,而原有營養細胞就成了子囊 。
酵母菌的生活史
酵母菌
1、營養體既可以單倍體(n)也可以二倍體(2n)形式存在,以釀酒酵母為代表。
特點:一般情況下都以營養體狀態進行出芽繁殖;營養體既可以單倍體形式存在,也能以二倍體形式存;在特定條件下進行有性繁殖。
2、營養體只能以單倍體(n)形式存在(以八孢裂殖酵母為代表)
主要特點:營養細胞為單倍體;無性繁殖以裂殖方式進行;二倍體細胞不能獨立生活,此階段很短。
3、營養體只能以二倍體(2n)形式存在(以路德類酵母為代表)
主要特點:營養體為二倍體,不斷進行芽殖,此階段較長;單倍體的子囊孢子在子囊內發生接合;單倍體階段僅以子囊孢子形式存在,故不能進行獨立生活。
培養特徵:
酵母菌在固體培養基上繁殖可形成菌落。酵母菌的菌落與細菌菌落相似,其特徵為表面光滑、溼潤、粘稠,與培養基結合不緊密,容易挑起,但比細菌的菌落大而厚,顏色比較單調,多數呈乳白色,少數呈紅色、黑色,有酒香味。不同種類的菌落在形態、質地和邊緣特徵上均表現不同,有的菌落光滑或起皺、平整或是突起、邊緣完整或有不規則的毛狀邊緣等。因此菌落特徵也可作為酵母菌菌種鑑定的依據之一。
酵母菌在液體培養基中生長時,呈現出三種狀況,有些種類生長在培養基的底部,產生沉澱;有些與細菌相似,在液體培養基中均勻生長,使清亮的培養液變混濁;有些生長在液面,產生不同形態的菌醭。這些特徵具有一定的分類意義。酵母菌的生長條件。
酵母菌芽孢
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。屬於異養。
水分:像細菌一樣,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3.0-7.5 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℃。
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。在缺氧的情況下,酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。
酵母菌的菌落:
酵母菌為單細胞微生物,細胞較粗短,細胞間充滿著毛細管水,故它們在固體培養基表面形成的菌落也與細菌相仿:一般都有溼潤、較光滑、有一定的透明度、容易挑起、菌落質地均勻以及正反面和邊緣、中央部位的顏色都很均一等。
但由於酵母的細胞比細菌的大,細胞內顆粒較明顯、細胞間隙含水量相對較少以及不能運動等特點,故反映在宏觀上就產生了較大、較厚、外觀較稠和較不透明的菌落。酵母菌菌落的顏色比較單調,多數都呈乳白色或礦燭色,少數為紅色,個別為黑色。
凡不產生假菌絲的酵母菌,菌落更為隆起,邊緣十分圓整。而產大量假菌絲的酵母,菌落較平坦,表面和邊緣較粗糙。酵母菌的菌落一般還會散發出一股悅人的酒香味。
酵母菌和細菌菌落的異同:酵母菌的主要類群
酵母菌屬(Saccharomyces)
酵母菌屬於子囊菌亞門,半子囊菌綱,內孢黴目,酵母科。此屬的一些菌種具有典型的酵母菌的形態和構造。細胞為圓形、橢圓形或臘腸形。沒有真菌絲,有的有假菌絲,無性繁殖為芽殖,有性繁殖為形成子囊孢子。種類較多,在路德氏酵母菌屬中曾列舉41種,但最主要的是啤酒酵母和葡萄汁酵母。
啤酒酵母的繁殖
一、啤酒酵母(S. cerevisiae)
啤酒酵母是酵母菌屬中的典型菌種,也是重要的菌種,廣泛應用於啤酒、白酒、果酒的釀造和麵包的製造,由於酵母菌含有豐富的維生素和蛋白質,因而可作為藥用,也可用於飼料,具有較高的經濟價值。分布也很廣泛,在各種水果的表皮上,發酵的果汁、酒麴、土壤中,特別是果園土壤中都可分離到。
啤酒酵母的種類很多,根據細胞長與寬的比例,可將啤酒酵母分為3組。第一組的細胞多為圓形、短卵形或卵形。細胞長與寬之比為1-2。應用廣泛,如啤酒、白酒和酒精發酵及麵包製作中多應用這類菌種;第二組的細胞為卵形或長卵形,長與寬之比為通常為2,常常用於葡萄酒和果酒的釀造;第三組的細胞為長圓形,長與寬之比大於2。這組的酵母比較耐高滲透壓。用甘蔗糖蜜作原料時可供酒精發酵。在麥芽汁瓊脂上的啤酒酵母菌的菌落為乳白色,有光澤,平坦,邊緣整齊。
二、 葡萄汁酵母(S. uvarum)
路德於1970年將卡爾斯伯酵母、婁哥酵母和葡萄汁酵母合併成一種,叫葡萄汁酵母。它與啤酒酵母的主要區別是全發酵棉籽糖。在麥芽汁中,在25℃下培養3d,細胞圓形、卵形、橢圓或長形。供啤酒釀造底層發酵,或作飼料和藥用。此外是維生素的測定菌,可測定泛酸、硫銨素、吡哆醇、肌醇等。
裂殖酵母屬(Schizosaccharomyces)
裂殖酵母屬於子囊菌亞門、酵母科中的裂殖酵母亞科,包括以橫裂方式繁殖的酵母菌,可從樹膠、蜂蜜、果實和果實加工品等含糖量較高的物質上分離到。細胞為橢圓形或圓柱形。無性繁殖為分裂繁殖。有時形成假菌絲。有性繁殖是營養細胞結合形成子囊,子囊內有1-4個或8個子囊孢子。
子囊孢子是球形或卵圓形,具有酒精發酵的能力,不同化硝酸鹽。粟酒裂殖酵母(S. pombe)已在遺傳學和分子生物學,包括有關交配型控制和細胞周期研究中被用作重要的模式生物。粟酒裂殖酵母在生物技術方面也具有重要價值,可用於胺基酸和單細胞蛋白的生產。八孢裂殖酵母(S.octosporus)也是這一屬的重要菌種。該菌無性繁殖為裂殖,在麥芽汁中,25℃培養3天,液面無菌醭,液清,菌體沉於管底。在麥芽汁瓊脂培養基上菌落為乳白色,無光澤,曾經從蜂蜜、粗製蔗糖和水果上分離到。
假絲酵母屬(Candida):未發現此屬酵母菌的有性繁殖,屬於半知菌亞門,芽孢菌綱,隱球酵母目,隱球酵母科。細胞為圓形、卵形或長形,無性繁殖為多邊芽殖,形成假菌絲,有的有真菌絲,也可形成厚垣孢子,不產生色素,此屬中有許多具有酒精發酵的能力。有的菌種能利用農副產品或氫化合物生產蛋白質,可食用或用於飼料。
熱帶假絲酵母(C.tropicalis):熱帶假絲酵母是最常見的假絲酵母。在葡萄糖-酵母汁-蛋白腖液體培養基中培養,25℃,3d,細胞呈球形或開球形,其大小為(4~8)μm×(6~11) μm。在麥芽汁瓊脂上菌落為白色到奶油色,無光澤或稍有光澤軟而平滑或部分有皺紋。培養時間長時,菌落變硬。在加蓋玻片的玉米粉瓊脂培養基上培養,可看到大量的假菌絲和芽生孢子。
熱帶假絲酵母氧化烴類的能力強,在230~290℃石油餾分的培養基中,經22h後,可得到相當於烴類質量92%的菌體。所以,是生產石油蛋白質的重要菌種。用農副產品和工業廢物也可培養熱帶假絲酵母。如用生產味精的廢液培養熱帶假絲酵母作飼料,既擴大了飼料來源,又減少了工業廢水對環境的汙染。
解脂假絲酵母(C.lipolytica):細胞為卵形到長形,有的細胞可長達20μm。在加蓋玻片的玉米粉瓊脂培養基上,可看到假菌絲或具有橫膈的真菌絲。在菌絲頂端或中間有單個或成雙的芽生孢子。
解脂假絲酵母能利用的糖類很少,但它們分解脂肪和蛋白質的能力很強。主要用於石油發酵,可用廉價的石油為原料生產酵母蛋白,同時可使石油脫蠟,降低石油分餾的凝固點。此外,還可利用解脂假絲酵母生產檸檬酸、維生素、穀氨酸和脂肪酸等。從黃油、石油井口的油黑土中,煉油廠或生產油脂車間等地方都可以分離到這種微生物。
產朊假絲酵母(C.utilis):產朊假絲酵母又叫產朊圓酵母或食用圓酵母。其蛋白質和維生素B的含量都比啤酒酵母高,它能以尿素和硝酸作為氮源,在培養基中不需要加入任何生長因子即可生長。它能利用五碳糖和六碳糖,既能利用造紙工業的亞硫酸廢液,還能利用糖蜜、木材水解液等生產出可食用的蛋白質。
球擬酵母屬(Torulopsis):此屬與假絲酵母同屬隱球酵母科,細胞為球形、卵形或略長形,生殖方式為芽殖。無假菌絲,無色素,有酒精發酵能力。有些種能產生甘油等多元醇。在適宜條件下能將40%的糖轉化為多元醇。由於甘油是重要的化工原料,所以此屬的酵母菌是工業中的重要種類。其代表菌種為白色球擬酵母,廣泛存在於自然界,能發酵甘油。球形球面三角形擬酵母能耐高滲透壓,可在高糖濃度的基質(如蜜餞、蜂蜜等食品)上生長。有的菌種也可進行石油發酵,可生產蛋白質或其他產品。
紅酵母屬(Rhodotorula):此屬亦屬於隱球酵母科,細胞為圓形、卵形或長形,為多邊芽殖,多數種類沒有假菌絲。其特點是,有明顯的紅色或黃色色素,
紅酵母:很多種因形成莢膜而使菌落呈黏質狀,如黏紅酵母。
紅酵母菌沒有酒精發酵的能力,少數種類為致病菌,在空氣中時常發現。有的菌,如黏紅酵母能產生脂肪,其脂肪含量可達乾物質量的50%~60%。但合成脂肪的速度較慢,如培養液中添加氮和磷,可加快其合成脂肪的速度。產1g脂肪大約需4.5g葡萄糖。此外,黏紅酵母還可產生丙氨酸、穀氨酸、蛋氨酸等多種胺基酸。
擲孢酵母屬(Sporobolomyces)
屬於擔子菌亞門,冬孢菌綱,黑粉菌目,擲孢酵母科。它們的孢子是由卵圓形的營養細胞生出的小突起形成的,然後由一種機制有力地射出,故此而得名。Buller證明,這種機制是擔子菌所特有的。也有一些學者認為擲孢酵母是一種低等的擔子菌。這一屬的特點是,形成紅至鮭肉粉紅色的菌落及腎形或豆形的擲孢子。擲孢酵母的幼年菌落幾乎和紅酵母的菌落無法區別。因此,也有人認為,紅酵母可能是由擲孢酵母退化而來,由於它們喪失了形成擲孢的能力。
酵母產品分類:
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、釀酒酵母、食品酵母和藥用酵母等。
麵包酵母:又分壓榨酵母、活性乾酵母和快速活性乾酵母。
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後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、發麵溫度和麵團含糖量等因素而異,一般為1~3小時。
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。
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團發酵,在短時間內發酵完畢即可焙烤成食品。
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(見)。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。
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。體質衰弱的人服用後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。
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、胺基酸等物質,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。
影響酵母發酵的因素分析
溫度的影響:酵母生長的適宜溫度在26-28℃之間,最適溫度為28℃。因此,在麵團醒發時應控制發酵室的溫度在30℃--32℃以下,使酵母大量繁殖,為麵團醒發積累後勁。酵母的活性是隨著溫度的升高而增強的,產氣量也大量增加,麵團溫度達到38℃時,產氣量達到最大,麵團最高溫度不要超過40℃。酵母致死溫度為60℃
酸鹼度的影響:酵母適宜在酸性環境下生長,鹼性條件下活性大大降低。酵母發酵時麵團最適PH值應控制在5-6之間。
滲透壓的影響:如果麵團中含有較多的糖、鹽及油脂等成分,就會產生滲透壓。如前面所屬,高油高糖麵團必須使用耐高糖酵母。
水質的影響:加水較多、較軟的麵團,發酵速度快,反之亦然。硬水應增加酵母用量,軟水應減少酵母用量。
酵母質量評價關鍵指標
發酵力:國標規定發酵力測定是以一定的麵粉和酵母製成麵團,使用排水法或SJA活力測定儀測得一個小時的產氣量。但是由於各酵母公司菌種特性或者生產工藝不同,使酵母在實際使用中表現不一樣。另外要特別注意,在使用中要注意高低糖酵母之分,如果低糖(無糖)酵母使用在以麵粉計加糖量大於7%的麵團中,酵母發酵力很差;相反,如果耐高糖酵母使用在以麵粉計加糖量小於5%的麵團中,酵母發酵力也很差。重油麵包肯定要使用耐滲透壓高的耐高糖酵母。
後勁或入爐膨脹性:做麵包發酵時間比較長,做包子工藝比較慢,這兩種製品需要使用發酵後勁足的產品。特別是麵包,PK的是烤制完成麵包成品的高度而不是入爐前的發酵麵團高度。有的酵母入爐前麵團比較高大,但入爐烤制後反而敗下陣來,這就是入爐膨脹性不好的原因所導致。烘焙和面點的酵母的優劣主要表現在這一指標上,當然添加一些麵包改良劑有助於提高入爐膨脹性。
雜菌控制:酵母雜菌控制越好,麵包和包子饅頭的發酵風味越好,產品貨架期越長,特別是對長時間發酵麵團更是如此。酵母生產全部在衛生級管道和設備中生產出來的,對雜菌控制要求比較高。您平時買到各種價位的酵母,好像區別不大,情況並非如此。
高質量的酵母除要求發酵力高、後勁足及入爐膨脹性好外,雜菌控制要求也比較高,需要從原料開始控制,然後是車間人員衛生管理、設備需要增加清洗和滅菌次數,從而增加了很多成本,價格也就高出很多了。
感官指標:色澤、氣味、顆粒及溶解性。色澤應為淡黃色為佳,氣味應為酵母特殊的香味、無腐敗、無異臭味,如果酵母出現異臭味或哈喇味,說明酵母已經變質絕對不能使用,這種情況下的酵母發酵麵團沒有問題,但會使您的麵包面點出現不愉快的味道。酵母顆粒不能太大,太大的顆粒會影響溶解性和分散性,進而使您的產品組織不均勻。
各酵母公司酵母特性分析
在中國大陸烘焙和中式面點行業,酵母公司比較集中。在部分五星級酒店或外資酒店,一般還是使用進口的酵母,價格也比較高,但銷量不大。目前酵母產品主要的供應商是安琪酵母、
樂斯福酵母和馬利酵母,從去年開始,一個酵母行業新星—蘇燕酵母公司也開始不斷地切入市場、用戶反響也不錯。這幾家酵母公司提供的酵母幾乎供應了我們全部的生產需求。有哪些區別呢?讓我們來梳理一下:
安琪酵母股份有限公司是一家國內主版上市的公眾公司,該公司一直注重研發和國內國外兩個市場,近二十年在酵母產業化方面取得不錯的成績。該公司最大的特點是形成了完整的酵母產業鏈。在烘焙和面點領域,安琪酵母最大的特點是發酵快,使安琪酵母快速佔領了大部分中式面點市場。多年前,安琪的烘焙酵母一直在產品後勁和入爐膨脹性方面不斷改進,產品質量有了很大提高。在麵包製作上,該公司金裝安琪、銀安琪很受食品廠歡迎;在包子饅頭領域,該公司的白安琪、國光、天使、喜福來等品牌也大量銷售。
法國樂斯福集團是有著180年歷史的很有酵母文化積澱的歐洲公司,該公司燕牌酵母一直在全球酵母的高端並大量銷售。在中國大陸,烘焙餅店的大師們更喜歡使用燕牌酵母。該公司先後收購了廣東丹寶利酵母公司和廣西湘桂酵母公司,近期又收購了內蒙佰惠生酵母公司。近幾年,他們一直希望在中式面點行業分一塊蛋糕而不斷努力。在麵包製作上,該公司燕牌酵母、彩虹酵母由於入爐膨脹性好、操作簡便很受麵包師歡迎;該公司丹寶利、寶利、金桂、福來順等品牌在中低端市場銷售。
益海嘉裡英聯馬利酵母公司是剛剛完成新整合的公司,該公司酵母特點是發酵力和後勁都還不錯,以馬利精品酵母質量較好,燕山牌酵母質量比較穩定,在中國大陸市場業務一直比較穩定。近期英國聯合食品集團和益海嘉裡集團通過其合資設立益海嘉裡英聯馬利投資有限公司,他們期望其酵母業務可以藉助益海嘉裡的麵粉食用油渠道擴大在中國市場的銷售。
蘇燕酵母有限公司是一家專注於烘焙、中式面點的新的酵母公司,該公司創始人是一個在酵母行業從業近30年的專業人士。在麵包製作上,該公司的金標耐高糖蘇燕酵母和紅標低糖蘇燕酵母,客戶反映表現不錯;蘇燕金標和紅標酵母由於發酵後勁足,在包子領域推廣的也比較成功。另外在中低端市場該公司也推出雪燕酵母、藍裝蘇燕酵母,產品梯次配置比較合理,性價比較高。
這四家公司產品各有特點,完全能夠滿足業者需要。在具體工作中,我們的大師們可能會遇到一些具體問題如何解決?筆者提供一些方案可以幫助您靈活得使用好酵母。
如果您想保證質量又想控制成本,
可以將價格高、中兩個酵母混用;如果進入冬季,可以適當提高室內溫度或者加大酵母用量;如果酵母發酵力不夠,可以加大用量或提高麵團溫度;如果成品酵母味道重一點,可以加一點一點食鹽就可以淡化酵母味;如果想酵香味突出一點,可以採取隔夜發酵、二次發酵或加酵頭配合發酵等等。
總之,酵母是有益的微生物,是我們的麵團發酵之寶!
麵包饅頭包子發麵類型:
筆者原創:《饅頭品質控制細節》、《發酵麵團的八大類》
①老酵:發過頭的酵面。面肥、引子、酵種、老面就是它;饃片、捆饃、饢餅、中餅、大餅、清真餅、方酥等
②大酵:發足了的酵面叫大酵,也叫子母酵。用途花卷大包等;鍋盔餅、三次發酵麵包、麻醬酥、油旋餅、方酥餅、混糖餅
③自來酵:是酵面中質量最好的一種,做出點心潔白而有光澤,特別鬆軟、肥嫩、飽滿;中種法麵包、酥麻餅、酒釀餅、醪糟餅等
④嫩酵:就是未發足的酵面,發酵時間是大酵的1/3。用途小籠湯包;新港式麵包、狗不理包子、慶豐包子、重慶茶餅、九江酥餅等
⑤搶酵:老面與呆麵團按一定比拼成的酵面,也叫拼酵。比4:6,5:5;新型湯中法、拉絲土司、清真饢餅、肉夾饃等
⑥嗆酵:在酵面中一定比嗆入乾粉製成的酵面。用途高樁饅頭 搶麵包子;脆皮、硬面麵包、大餅等
⑦急酵:是蓬鬆劑催發的酵面。用途廣東開花包、布丁、叉燒包;麵包、麵包、混糖餅、麻葉、酥餅等
⑧燙酵:用沸水調粉,涼後加入老酵製成的酵面。用途家常餅 生煎饅頭;蘇式月餅、上海高橋酥餅、黃橋燒餅、糖火燒、湯種麵包等
其雛形配方是:500克麵粉+20克引子+200克水--26°溫度下發酵12小時。
天然酵母是指覆著於穀物、果實上和自然界中多種真菌。天然酵母比一般酵母風味更佳,因為天然酵母能使麵粉充分吸收水分,熟成時間長,另一方面是天然酵母是多種菌,在烘焙時,每一種菌都會散發不同的香味,讓麵包的風味更多樣化。
同時天然酵母做出來的麵包久放仍然柔軟,口感特佳。
天然酵母,主要是以附著在果實、穀物、植物的花和葉等上面的酵母為原料,自然繁殖而成的,是一種純天然、無汙染的健康營養源,不含人工合成色素、防腐劑、添加劑。普通乾酵母的原材料為糖廠的廢料糖蜜,在製成的過程中添加了其它非天然成份,如乳化劑山梨醇單硬脂酸酯、分子蒸餾單甘脂、防腐劑、氧化劑等。
天然酒花酵母粉能延長烘焙產品的保質期:
採用天然酵母製作的麵包蛋糕保質期可達半個月以上,使用普通乾酵母為2~3天。用天然酵母與一般的麵包酵母生產的麵包相比有以下特點:
①水分比一般麵包低,僅22%(一般麵包38%);
②水分活性低,僅0.80~0.81(一般麵包0.95),微生物不易增殖;
③生麵團發酵時將糖轉化為糖醇,使麵包無需添加保存劑就有防腐效果。同時天然酵母發酵時間長,麵包的抗黴性也會增強。
④含有的益生菌酸性強,能抑制細菌的滋生,做出的麵包能比同樣條件下乾性酵母粉製作出的產品保質期延長3~5倍。
酒花天然酵母粉能提高產品的風味
純天然酵母粉由葡萄培植而成,通過長時間發酵充分發揮小麥和酒花的風味,和普通酵母相比(乾酵母為單一的純種酵母,天然酵母含有100個左右的酵母種及乳酸菌等微生物,是一種複合酵母,每一種菌都會散發不同的香味),製作出來的麵包具有多種酵母菌風味,同時混雜在天然酵母中的醋酸菌、乳酸菌等在發酵的時候會產生有機酸,也賦予產品獨特的風味、酸味和醇正濃鬱的味道。
酒花天然酵母能保持產品新鮮度:
天然酵母在麵團中適用於長時間中低溫發酵中種法(2~7℃低溫發酵),在面種中充分繁殖發酵菌種,使麵粉充分吸收水分,保持產品鬆軟新鮮,富有彈性,持久保鮮。
酒花天然酵母粉能使麵包疏鬆
天然酵母在麵團發酵中產生大量的二氧化碳,並由於麵筋網絡組織的形成,而被留在網狀組織內,使烘烤食品組織疏鬆多孔,體積增大,增加麵筋擴展,使發酵時所產生的二氧化碳能保留在麵團內,提高麵團的持氣能力。
酒花天然酵母粉可以直接代替或減少改良劑的使用,減少食品添加劑對人體的危害
普通乾酵母做出來的麵包保存時間長了會變的幹硬不好吃,所以配方中會加入改良劑以使其柔軟耐存,而天然酵母粉能使產品保鮮期延長、組織松潤,完全不需要添加改良劑。
麵包改良劑由乳化劑、氧化劑、酶製劑、無機鹽和填充劑等組成的復配型食品添加劑,可促進麵包柔軟和增加麵包烘烤彈性,提高麵團入爐膨脹性,並有效延緩麵包老化等作用。麵包改良劑可以掩蓋師傅手藝不好和口感的缺陷和使麵包增大2~3倍,雖然大幅度降低成本,但但做出來的麵包中可能含有十幾種添加劑,不利於人體健康。天然酵母粉的添加可以在不添加改良劑的同時發揮改良劑的功效。
酒花天然酵母發酵製作的麵包、色澤比較特殊:褐紅色;酒花天然酵母含有多種酵母種,比起普通乾酵母這種單一的純酵母,更多保留了酵所含的各種營養,酵母體內蛋白質含量多達一半,含有多種以上的胺基酸、肽類物質,尤其是富含穀物中含量不足的賴氨酸,同時還含有豐富的微量元素鈣、鐵、鋅、鎂、硒、鉻、錳等和維生素B1、B2、B6 、B12以及泛酸等B族維生素,不含膽固醇及飽和脂肪酸。普通乾酵母主要的原材料為處理的糖蜜(即糖廠的廢料),而純天然酵母粉是用啤酒花或者水果來培育酵母種,因此純天然酵母粉還保留了葡萄的高營養成分,葡萄中富含維生素A、B1、B2、B6、C、多種胺基酸、礦物質鉀、磷、鐵、鈣以及多元酚。
天然酵母具有明顯的提高免疫活性的作用,對幼兒過敏性皮炎、哮喘有明顯功效,同時還具有提高肝功能、腦神經細胞再生、開胃、美容養顏的功效。
天然酵母粉富含優質的胺基酸、維生素和礦物質,能夠滿足兒童生長發育的多種營養需要;B族維生素、鐵、鋅、硒等能讓女性容光煥發、肌膚光滑柔嫩、健康潤澤;酵母葡聚糖還具有改善皮膚彈性,促進膠原蛋白合成,減緩光線照射造成的老化,保溼肌膚的功效。穀胱甘肽、金屬硫蛋白、硒、鋅、鉻、B族維生素都有抗氧化及延緩衰老的作用;豐富的葡聚糖可調節胃腸功能、促進消化、緩解便秘、增強抵抗力。
酒花天然酵母粉更優異於進口天然酵母粉,可降低使用國內使用天然酵母粉生產廠家成本,更具成本優勢。
天然酵母粉是以附著在果實、穀物、植物的花和葉等上面的酵母為原料,自然繁殖而成,含有100多種酵母種及乳酸菌等微生物,是一種複合酵母。酒花純天然酵母粉可延長產品保質期、提高產品風味、保持產品新鮮度、增加產品營養價值、減少添加劑的使用,具有比鮮酵母和乾酵母更優異的市場價值。
天然酵母為天然植物培植髮酵菌種,含有豐富的活性酵母、乳酸菌等物質,能有效補充人體所需胺基酸、維生素、礦物質等營養成份,加工過程中經長時間低溫發酵使產品長期保持新鮮鬆軟,具有風味獨特,營養健康的特點。
公司在恆溫(25~30℃)、恆溼(50~57%)條件下用果實、穀物、植物的花培育出天然酵母原液,把液狀天然酵母與粉狀材料葡萄糖、大米粉、維生素C、玉米澱粉等低溫攪拌結合,在不妨害酵母活性化的狀態下讓酵母種休眠,從而製作出中止酵母活性的天然酵母粉,並採用真空包裝技術讓酵母保有活性並一直處於休眠狀態,方便儲存、運輸和使用。
普通天然酵母液培植而成3-5天內即使在1-5℃條件下冷藏保存也會因酵母失去活力而無法使用。目前最適宜的解決方法是採用低溫乾燥法進行乾燥保存,但此法設備投資大,一般不予考慮。常規的天然酵母粉需要冷藏保存才能配送,天然酵母粉運用真空包裝技術解決這個問題。
展望未來:純天然酵母粉是由果實、穀物、植物的花培植而成,是一種純天然、無汙染、安全的健康營養源,不添加任何人工合成物如色素、防腐劑、乳化劑等。天然酵母粉水分及水分活性低,微生物不易增殖,麵團發酵時產生的糖醇能預製細菌的滋生,天然酵母粉製作的麵包保質期為普通活性乾酵母的3~5倍,大大延長了產品保質期。
培養天然野生酵母注意以下關鍵點:
①發麵引子中酵母生長的適宜 p H 值是 3 . 6~5 . 5;
②野生酵母最適宜繁殖溫度是20-30℃;
③乳酸菌生長代謝產生乳酸 、醋酸等有機酸 ,是野生酵母喜歡繁殖菌團的快樂物質;
④乳酸菌、醋酸菌適合擴展菌群的溫度是36-34℃
⑤培養容器消毒;
⑥培養菌群階段杜絕油脂與食鹽。
糕餅工匠杜德春:43年專注面點麵食發酵與焙烤食品食材、配方、工藝、糕餅文化審美造詣精髓;設計之傳統匠人;垂直度與專業造詣之深、精通傳統糕餅京派、蘇派、粵派傳人;麵包蛋糕以及焙烤食品資深防腐專家;自成一派。