的綜合利用作了簡要闡述，以期對拓寬啤酒酵母的利用途徑，改進啤酒酵母的利用工藝有所幫助。
關鍵詞：啤酒酵母 營養 風味
近年來，隨我國啤酒工業發展迅速，產量每年以5-7%的速度遞增，2001年達到了2300萬噸。而每生產100噸啤酒就可得到含水分75-80%的剩余酵母泥1.5噸[1]，據此計算，僅2001年就可得到的剩余酵母泥有35萬噸以上。啤酒酵母的營養成分十分豐富，含有各種氨基酸，維生素，礦物質和食物纖維。對啤酒酵母泥的利用既可以為啤酒廠創造良好的經濟效益，提高入世后的企業競爭力，同時也有利于社會的環境保護。目前，國內對啤酒酵母尤其是主發酵后的剩余酵母的利用已達到一定水平，但與國外相比，啤酒酵母利用的生產工藝和完全性都有待提高。
啤酒酵母具有豐富的營養，而我國目前主要是用啤酒酵母生產飼料或復合飼料，啤酒酵母未曾破壁，故實際利用率相當有限。本文參考了大量的國內外的文獻，對啤酒酵母的營養和風味化合物的含量及其物理化學屬性作了簡要的分析，一方面，表明了啤酒酵母具有良好的經濟利用價值；另一方面，也為改進啤酒酵母現有的利用工藝，開辟新的利用途徑提供參考。
1． 啤酒酵母的營養
1.1 酵母蛋白
干啤酒酵母中含有蛋白質高達50%，含有人體必需的八種氨基酸，其氨基酸的配比接近于聯合國糧農組織（FAO）推薦比例，尤其是谷類食物中的第一限制氨基酸賴氨酸，啤酒酵母中含量特別豐富。因而，啤酒酵母蛋白食品可以改善人類的營養均衡。此外，啤酒酵母蛋白的營養價值也相當高，蛋白質的營養一般可以采用生物價和可消化率來評價[2]（見表1）。由表1可以看出啤酒酵母蛋白質的營養價值接近動物蛋白，略高于植物蛋白。由此可見，開發啤酒酵母蛋白食品有可能成為繼SCP之后的新的食用蛋白領域。據報道，日本的札幌啤酒公司已利用啤酒酵母蛋白食品與酸奶混合，制備減肥食品。
表1 干啤酒酵母蛋白與動植物蛋白營養價值比較 蛋白質源生物價可消化率凈蛋白質利用
動物蛋白蛋 100 97 43
奶93 9790
植物蛋白燕麥粉79 60 47
碎玉米72 76 55
馬鈴薯69 74 51
干啤酒酵母（1次生長）70-80 91-92 64-82
1.2 酵母多糖
干啤酒酵母含有25-30%的酵母多糖，主要是葡聚糖和甘露聚糖（MOS）。葡聚糖具有抗腫瘤[3]，促進和激活人體免疫力等作用[4]，因而被稱為是“生化反應修飾物”（BRF）。它主要由β?D一（1，3）糖苷鍵連接聚合而成，周期性的分支點主要是β?（1，6）糖苷鍵。葡聚糖的分支水平（DB）和化學修飾決定了葡聚糖的分子量(MW)和溶解度，而后者決定了葡聚糖作為免疫調節劑的活力，一般葡聚糖最大活性時的分子量為100?200kDa,DB為0.2?0.5[5]。葡聚糖的分離方法是引起葡聚糖分子量變化的主要因素，在分離過程中將酵母葡聚糖進行磷酸化修飾，可以有效降低葡聚糖的分支度，獲得分子量為3.5×104,DB為0.2的葡聚糖磷酸鹽[6]，它具有很強的免疫調節活性。另外，葡聚糖是低熱量食品，不易消化，因而可以減少血糖含量，預防糖尿病。甘露聚糖可以防止病源菌在腸道里定殖，減少腸道疾病，也可以作為免疫刺激因子，提高人體免疫力。
國內，啤酒酵母多糖的研究已有報道。趙光遠等[7]用蛋白酶對啤酒酵母細胞壁進行處理，后用NaOH提取，得到的產品主要為β?（1，3）－D-葡聚糖；李衛旗等[8]比較了Sevage法、酸法和堿法三條提取葡聚糖的途徑，認為堿法提取效果最佳；另外，李凡等[9]也對啤酒酵母多糖的抗病毒作用作了研究。雖然如此，但國內啤酒酵母多糖還未真正投入生產。
1.3 維生素和礦物質
啤酒酵母中維生素含量相當豐富，尤其是B族維生素 [10]（見表2），并且啤酒酵母中的B族維生素，一般都以磷酸酯類形式存在，故很易被人體吸收。啤酒酵母中還含有谷類食品中缺乏的麥甾醇，它是維生素D的前體，因此，啤酒酵母經紫外線照射以后，可以制成強化補鈣片。
啤酒酵母中礦物質的含量也相當豐富[11]（見表3），并且還可以富集，如在啤酒發酵中，添加一定量的鐵鹽，鋅鹽，可以促進啤酒酵母生長，而對啤酒酵母的各種理化指標沒有影響，啤酒酵母的鐵、鋅含量卻大大提高[12]。另外硒在啤酒酵母中含量也很高，它可以預防克山病，大骨節病等。因此，啤酒酵母在缺硒地區的應用值得研究。
表2 啤酒酵母中B族維生素含量 種類 含量（μg/g干重）種類含量（μg/g干重）
硫氨素（VB1） 50-360 吡哆醇（VB6）25-100
核黃素（VB2）36-42 生物素（VB7H） 0.8-1.1
泛酸（VB3） 40-200 環己六醇（VB8） 2700-5000
膽堿（VB4） 4850 葉酸（VB9-11BCM）19-30
煙酰胺（VB5）25-100 鈷氨素（VB12） 9-102
表3 啤酒酵母中部分礦物質含量 礦物質 磷 鉀 鈣 鎂鐵
含量（mg/kg干酵母）1290 200080 2021
2． 啤酒酵母的風味功能
用啤酒酵母生產的調味品具有增鮮，增香，增加食品醇厚味等功能，調味效果卓越。引起啤酒酵母調味品調味功能的原因是因為啤酒酵母調味品可以產生大量的風味化合物，而且呈味核苷酸和谷氨酸的含量較高。國內，酵母提取物調味品主要是用面包酵母生產，生產成本高；國外則主要使用廢啤酒酵母，生產的調味品在復水性，風味上要比國內的酵母提取物質量要高。因此利用廢啤酒酵母生產酵母提取物是國內啤酒企業提高企業效益的新途徑。啤酒酵母的風味促進物主要有下面幾種。
2.1 RNA（5’-GMP、5’-IMP）
在干啤酒酵母中有6-8%的RNA，它在5’-磷酸二酯酶(PDE)的作用下，可以降解成5’-AMP、5’-GMP、5’-CMP、5’-UMP,而5’-AMP還可以在AMP脫氨酶（Adenylic Deaminase）作用下轉化成5’-IMP。5’-GMP和 5’-IMP是大家所熟知的風味促進化合物，其調味機理的研究已達到分子結構的水平。5’-CMP、5’-UMP、5’-AMP沒有調味功能。5’-GMP和 5’-IMP 的量是調味品質量高低的重要指標。PDE的酶活大小，是影響啤酒酵母制品中5’-GMP和 5’-IMP 含量的重要因素，它起初一般來自于霉菌（如Penicillium citrinum）和放線菌（如Streptomyces aureus）， 但此法成本較高，且霉菌的孢子易散發到空氣中去，污染環境，損害人體健康，因而此法已逐漸被淘汰。現在，主要是利用新鮮的麥根來制備PDE酶液，據文獻報道[13]，我國科學家從干麥芽根提取PDE酶的提取率也已達到362RU/g（RU為PDE酶活力單位）。PDE的用量決定了酶解反應速度，它由水解（自溶或水解）以后固體物質的含量來決定[14]。酶解反應作用條件受所采用的酶液種類的影響。在PDE作用之后，加入脫氨酶，使5’-AMP轉化成5’-IMP，脫氨酶也可由霉菌（如Asperillus oryzae）制備。啤酒酵母RNA經過酶降解以后，5’-IMP和5’-GMP的含量可以達到1.5-6%[15]。
2.2 氨基酸
干啤酒酵母中有50%左右的蛋白質，其水解產物氨基酸具有增香調味功能。機理如下：氨基酸尤其是含硫氨基酸在還原糖（如葡萄糖，蔗糖）作用下，發生了復雜的Maillard反應，合成了一系列風味化合物（如吡嗪，吡咯等）。反應條件的變化，這些風味化合物的成分和數量也會變化，從而產生雞香、肉香、面包香、巧克力香等不同風格香型的香精基，增加食品的香味。在啤酒酵母的水解產物中還含有一定量的谷氨酸(酸水解破壁法可以得到大量的游離谷氨酸)，谷氨酸具有很好的調味功能，加入一定量的谷氨酰胺酶可以防止谷氨酸鹽轉化成為無風味功能的焦谷氨酸[16]。
3． 啤酒酵母的利用
啤酒酵母中有如此眾多的有用物質，不同的目的物，由于其在啤酒酵母中的含量及其本身生化屬性的不同，往往采用不同的提取方法，因而有不同的生產工藝（見表4）。
表4 啤酒酵母各種利用形式一覽表 行業 產品 有效成分 主要工藝
飼料工業 酵母干粉飼料 酵母菌體干燥等
配合飼料 酵母蛋白，麥根，玉米干燥并添加其他成分
食品工業調味品（醬油） GMP,IMP,氨基酸，維生素等 水解，脫苦等
食用蛋白 酵母蛋白 干燥等
食品添加劑 GMP,IMP 破壁，核酸降解（酶解）
醫藥行業 藥用酵母（食母生） 酵母菌體 干燥等
核酸類藥物 核酸，核苷酸，核苷 破壁，核酸降解（酶解）
葡聚糖和甘露聚糖類 葡聚糖和甘露聚糖 破壁，多糖提取（堿法）
FDP FDP 酵母酶系生物轉化
SOD SOD 異丙醇沉淀等
表5 不同的啤酒酵母破壁方法的比較 破壁方式 自 溶（質壁分離） 水 解（酸水解或酶水解）
水解程度 水解不完全，大量細胞壁殘渣下游處理難度較大 水解很完全，下游操作比較易進行。
產物質量 含鹽量低（核苷酸量低），不易保藏 維生素損失少，但含鹽量高，會形成少量致癌物氯噻等
設備投資 破壁條件溫和，破壁設備投資小 破壁條件較劇烈，破壁設備投資大
產物得率 低高
雖然用啤酒酵母制得的產品形式多樣，每一種產品都有其獨特的生產工藝，但作為啤酒酵母制品，一般都要破除啤酒酵母堅韌的細胞壁，破除的方法和程度將直接決定啤酒酵母制品的質量。不同的破壁方法有不同的要求和特色（見表5），因而在選擇時要參考各自的具體情況，因地制宜，從而達到最好的經濟效益。
4． 結 語
在發達國家，由于受環境排放的限制，啤酒酵母的利用起步早，利用形式豐富多彩，既降低了環境污染，又產生了良好的經濟效益。在國內，雖然啤酒酵母含有大量有用化合物，但大部分化合物沒有得到很好的利用，啤酒酵母的有效利用率還很低。伴隨著啤酒工業的迅速發展，環境治理將日益嚴格，我國啤酒酵母的利用途徑必將更加豐富，工藝更加合理，從而為實現國家經貿委提出的啤酒工業清潔化生產創造良好的條件。
參考文獻略
