浅论食用酵素

2016-08-23 02:38:39陈丹云南省烟草监测站云南昆明650106
食品研究与开发 2016年12期
关键词:神曲酵素保健食品

陈丹(云南省烟草监测站,云南昆明650106)

浅论食用酵素

陈丹
(云南省烟草监测站,云南昆明650106)

酵素字面之意为酵之要素,曾为酶的旧称,但现在已有较大延伸。介绍酵素词源、含义、衍生发展以及我国传统的药用和食用酵素、现代酵素保健食品的现状,针对食用酵素产品的特殊性及目前普遍存在缺乏相关质量及安全卫生标准、难以监管的实际,提出必须尽快研究制定"酵素"类食品的相关标准,以科学手段监管此类产品。

酵素;食用;质量

1 酵素词源、含义及发展

1.1词源及含义

在辞海中,酵素是酶的旧称[1],但酶本身却是个近现代的概念,而“酵”的渊源较早,如北宋末年朱肱《北山酒经》中的“用酵四时不同,寒即多用,温即减之”[2],可见“酵”有酵母之意,故从字面上酵素即酵母之要素。

酶(enzyme)是德国科学家毕希纳通过破碎酵母细胞最终确认,故有存在于(en)酵母(zyme)中的要素之意,是各种生化反应的催化剂。能通过降低反应的活化能加快反应速度,但不改变反应的平衡点。具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点[3]。

然而,“酵(ferment)”的中英文概念沿俗名方向发展,既可作动词[4],也可作名词“发酵”[5]、“酵素”或“发酵物”使用[6-8]。目前流行的酵素一词实际上还包含了酶及其产酶微生物和相关调节因子以及相互作用,如激活剂及抑制剂、协同及反馈调控因子等,可称之为广义的酵素,它强调微生态整体。事实上,没有一定的微生态,菌和酶均难以发挥作用,且同样的酶和微生物在不同的环境中会发挥不同的作用。而与酶同义的酵素可认为是狭义的酵素。

1.2衍生发展

我国近代论文中含酵素一词的文献最早见于1927年钱崇澍发表在《清华大学学报(自然科学版)》第1期上的《化学情形与植物的关系》一文[9],但一直在较低数量徘徊,抗战胜利后有个小高峰,但之后的几十年均处于低潮,直至改革开放的1978年才开始直线上升(见图1c)。

我国期刊论文数据库中主题含酵素一词的文献最早见于1930年吴轀珍发表在《清华大学学报(自然科学版)》第2期上的《触酵(Catalase)研究之趋势及文献之介绍》一文[10],之后沉寂了28年,直到抗战胜利后的1947年才重新出现主题含有酵素的论文,且在50年代中期有个小高峰,70年代前后陷入低潮,直至改革开放的80年代后才出现拐点,开始直线上升(见图1b)。

图1 酵素论文数Fig.1 Publication numbers of Chinese fermentpapers

题目含酵素一词的文献最早见于1950年濟南華東白求恩醫學院周廷冲发表在《科学通报》上的《介绍酵素学》一文[11],之后至1953年连续有几篇有关酵素的文章,且论述的均本质上为生物酶。此后出现了近40年的断代,此期只有关于酶的文献,直至1983年才重新出现题目含酵素的论文,且时断时续,真正进入成长期始于1993年(见图1a)有关饲料酵素的4篇论文,且之后10年的论文主要集中在饲用酵素,并逐步扩展至环保(1994年)、美容化妆品(1998年)和食品(2001年)。其发表题目含酵素的论文刊物主要在农业科技类(达400多篇,占75%以上),而食品工业类刊物和医药卫生类刊物仅有80多篇,比重不到15%。值得注意的是进口酵素化妆品批文有75个,而国产酵素化妆品批文只有2个。

2 食用酵素

2.1普通酵素食品

目前我国食用酵素的乱象犹如上世纪80年代初出茅庐的保健食品,市场热火朝天,而工艺、质量标准及管理迟滞很多,市场充斥许多三无产品,QS认证或有保健批文的产品较少。部分厂商利用不同的边际手段和方式推销其特殊功能,急待加强监管。高端产品主要来自进口,我国产品主要为跟风产品,多处于低端,由于缺乏相关质量安全标准及可靠功能标识,让消费者多以价识货、以“进口”引导消费。

食用酵素原料有果蔬、中药、野草、树叶、谷物、菌类等,有单一原料[12-14],但更多的是复合原料[14],有的多达上百种甚至数百种原料,其理论和实践的优化都及其困难,孰优孰劣全凭人们的心理和生理感觉。

生产工艺主要为发酵型,少数为非发酵型或二者混合型。初酵以加糖自然发酵为主、陈酿以期长为优。有高温灭菌的无菌产品[15],也有非高温灭菌的活菌产品[16]。剂型有普通食品形态的液体饮料和浓浆、膏状、粉剂、冲剂、茶剂、糖果片剂,也有我国药品和保健品才能采用的软硬胶囊剂。

冠以“酵素”的食品饮料据不完全统计在日本有近百个品种品牌,每年有超过千万人食用,市场反响非常好[17]。我国台湾冠以“酵素”的食品也有近百个品种品牌,有的生产厂家已有四十多年的生产历史。亚太的其它地区如韩国、马来西亚、印度尼西亚等地也有较为成熟的市场。近年在欧美“酵素”类保健食品也逐渐风靡。

我国上世纪90年代就有日本等地的酵素类食品进口,鉴于“‘酵素’是‘酶’的旧称”,而食用酶制品需按食品添加剂或含酶食品需按保健食品管理的限制,初期有人进行了保健食品申报上市的初步尝试,但近年则出现“限自己”“不限别人”的乱象,进口普通食品酵素大行其道,而国产的普通食品酵素不许采用“酵素”一词,只能改头换面以果蔬发酵食品等名称面市,不合理地限制了我国酵素产业的健康发展,有必要将不声称功能的酵素类食品饮料按传统发酵食品饮料管理,以便弘扬我国丰富多样的饮食文化遗产,它曾经造就了约400个偏旁为“酉”的汉字,它们大都与我国传统发酵食品饮料相关[1]。

事实上,本质上属于广义酵素的曲类、益生菌类药品、含酶的保健食品和口服酶制剂,以及传统发酵的普通食品,其产业已较为成熟,产品质量安全已有一定的保障。

2.2酵素保健食品[18]

我国第一个酵素类保健食品批文为1997-10-29批准的广州中医学院花都制药厂的科隆益康粉[原名:福田科隆酵素,卫食健字(1997)第569号],其批准可以声称的保健功能是免疫调节、调节血脂,无功效或标志性成份含量。之后是1998-05-11批准的山东潍坊的润尔生粉[原名:微生物酵素,卫食健字(1998)第317号],其批准可以声称的保健功能是改善肠道菌群,功效成分/标志性成分每克含:地衣芽孢杆菌7× 103个(出厂)、4×103个(销售);啤酒酵母4×102个(出厂)、2×102个(销售);植物乳杆菌7×107个(出厂)、5× 105个(销售),主要原料:浓缩微生物酵素、果汁酵素液、玉米淀粉、结晶葡萄糖;适宜人群:肠道菌群失调者,不适宜人群:糖尿病患者。食用方法及食用量,成人:每次5 g~10 g(5勺~10勺),每日3次~4次;儿童:每次3 g~5 g(3勺~5勺),每日3次;口服含化或温开水送服,盒内配有小勺。保质期,12个月。贮藏方法,密封存于冰箱或冷暗干燥处。补发证日期,2009-08-21。另有一个卫进食健字(1998)第057号的健宜富牌玉米凤梨酵素粉剂(台湾),保健功能:免疫调节、改善胃肠道功能(润肠通便),无功效或标志性成份含量,保质期:24个月,肠胃欠佳者宜餐后食用,并少吃多餐,其他人群餐前半小时食用,批准变更日期:2005-06-23,变更内容:产品名称由原本酵素粉剂变更为健宜富牌玉米凤梨酵素粉剂(见表1)。2011年6月有首届“酵素”类保健食品专题研讨会,之后一直未见酵素类保健食品的新批文。

表1 酵素保健食品[18]Table 1 Fermenthealth food

2.3产品标准

目前酵素食品饮料标准仍处于企业标准水平,且主要引用相关常规发酵食品饮料(如:醋、酱油、豆豉等)的常规感官指标及质量安全卫生指标,很少有特征或特殊指标。尚无国家标准或行业及地方标准。

2.3.1感官指标

感官指标主要有形态、色泽、气味、滋味、质地。需要注意的是很多人不注重感官指标的描述,特别是不注重如实描述,就专家审评过的数百个食品和保健食品标准来看,有关滋味气味的要求大多数采用通用标准中的“具有本品特有的气味、滋味”,未对实有的酸、甜、咸、苦、辛、香等给出应有的描述,理所当然只能要求修改和补充。其它性状的要求也不同程度存在类似问题,应加以纠正。因为感官指标是检测人员、审评人员和消费者都可现场快速检测的指标,并有权根据描述的不一致性加以否决或拒绝检测、审评、购买和消费。

2.3.2营养素指标

我国食品产品标准中一般不单列营养素指标要求,但产品标识中则要求列营养素指标,造成营养标签常没有相应的标准指标支撑。在理化指标中通常会有部分营养素指标及部分安全指标。其中营养素指标一般只有水分或固形物,其次可能有灰分、蛋白、脂肪等几个选择性指标。应该在产品标准中明确营养标签中含量不为零营养素的含量指标。

2.3.3安全卫生指标

安全卫生指标通常分属于理化指标和微生物指标中。其中理化指标中有关安全卫生的主要有污染物(铅、砷、汞等)、农药残留、生物毒素(如黄曲霉毒素等),微生物指标通常有菌落总数、大肠菌群数、致病菌。这些指标一般只要按国家相关标准要求执行即可。

2.3.4特征指标

名副其实的“酵素”产品应该有酶活或益生菌种类与数量、功能、功能性或/和标志性成分3类特征或特殊指标,每一类应该至少列1个以上代表性指标,以明确其主要功能或特殊功能。多种原料的还应规定给出一定数量与原料相关的标志性成分指标,特别是与贵重原料相关的指标成分,以限制滥用高价原料名称,而实际高价原料投料很少的欺诈行为。

2.4我国传统药食同源酵素

曲类是我国传统酵素产品。最早的曲,单为造酒之用,仅以谷物制成。后来发现曲有“消谷止痢”的作用,故又用做药物。汉晋前后,出现了以中药为主要原料的药曲,“专以供药,力更胜之。”张仲景《金匮要略》中就有神曲。北魏·贾思勰撰写的《齐民要术》中记叙了多种造曲方法。在《肘后方》、《小品方》、《千金方》等医籍中都有曲的记载。明、清时期,曲类更受到医家重视,有了进一步发展,出现了多种药用曲,如:半夏曲、红曲、南星曲、建曲、沉香曲、女曲、采云曲等[19],其中曲茶即与酵素茶本质相同,而研磨入丸剂和散剂则本质与酵素膏、酵素粉相似。曲类的功效大都有消食健胃功能,但是各种曲的组成不同,其功效和临床应用也有所区别。生产主要为发酵法,目的是通过发酵使药物改变原有性能,产生新的治疗作用[20]。目前我国有上百个曲药批文。

2.4.1半夏曲

半夏研末,以姜汁、白矾汤和作饼,楮叶包置篮中,待生黄衣,晒干用,谓之半夏曲。成品为米黄色小方块,油亮光滑,质地酥脆,气味芳香浓郁。口含微甜化渣。性辛,甘温。有止咳化痰,平喘降逆,和胃止呕,消痞散结之功效。是治疗风寒咳嗽,喘息气急,湿疾冷饮,胸院满闷,久咳不愈,顽疾不化的良药,功效显著[21]。

2.4.2神曲、建曲和湘曲

神曲也称六神曲,是常用的消食药,为面粉和其他药物混合后经发酵而成的加工品,用大量麦粉、麸皮与杏仁泥、赤小豆粉,以及鲜青蒿、鲜苍耳、鲜辣蓼汁液,混合拌匀,使之不干不湿,做成小块,放入筐内,盖上麻叶,保温发酵一周,长出菌丝后,取出晒干即成。神曲具有消食和胃的功效,用于食积不化、脘腹胀满、不思饮食及肠鸣腹泻等证[22]。

建曲是在神曲的基础上增加紫苏、荆芥、防风、羌活、厚朴、白术、木香、枳实、青皮等,由40多种原料制成,由于增加了辛温解表成分,除了具有消食和胃的功效外,还具有发散风寒的功效,用于食滞不化兼感风寒之证。六神曲的生产各地皆采用发酵法,而建神曲在福建等地用发酵法生产,在上海等地则为非发酵法生产[23]。功能主治:健脾消食,理气化湿,解表。治伤食胸痞,腹煮吐泻,痢疾,感冒头痛,小儿伤饥失饱。搜风解表,调胃行痰,止嗽、疟、痢、吐泻;能安温疫岚瘴,散疹消斑。感冒头痛,食滞心烦。治风寒暑湿,头眩发热,表汗;能消积开胸,理膈调胃健牌及四时未定之气;兼能止泻消肿及饮食不进等症。又能止霍乱吐泻,咳嗽,赤白痢疾,小儿伤饥失饱一切症。不服水土,瘴气肚痛皆效。消食滞,止泻,健脾胃[24]。

湘曲是以神曲为基础的加味制剂。以六曲、枳壳、麦芽、香附、苍术等中药组成,经发酵制成的块片加工品。湘曲具有利湿健胃,消积导滞的功效,在临床上主要用于风寒感冒,饮食积[25-26]。

2.4.3淡豆豉[27]

淡豆豉为豆科植物大豆的成熟种子发酵加工品,与日本纳豆酵素类似。是历版《中国药典》的收录品种[28]。除以黑色种皮品系的大豆为主要原料外,还用桑叶、青蒿等药材配以其中进行发酵加工而成。中医传统应用本品于临床的功效主治为:“解表,除烦,宣发郁热,用于感冒、寒热头痛,烦燥胸闷,虚烦不眠等”。活性成分包括大豆异黄酮、大豆皂苷、大豆磷脂、大豆低聚糖、活性肽、酶类、维生素类等及发酵过程产生的溶栓酶等。有微弱的发汗作用,并有健胃、助消化作用。

3 展望

3.1工艺方向

条件可控是其发展方向,但原料多种多样使其真正的条件控制较为困难。工厂易于推行各种条件控制,民间易于推广的只有起酵剂的应用。民间发酵优势在于无需高温灭菌即可食用,理论上无论营养功能和保健功能均能得到完整发挥。工业产品有的通常要求进行灭活处理,或要求冷链储运和销售、或超滤除菌或冻干。高浓高渗是目前高端产品的方向之一,但技术掌控较为困难。

保质期,进口产品多为2年~3年,也有类似葡萄酒不标明保质期的。国产大都为小作坊或家庭自制的三无产品,正规企业生产的产品通常1年~2年。因粉剂易返潮、水剂易变质,一般启封后要求尽快食用,但含水量低于35%的浓浆启封后仍有较长保质期,尤其是含水低于20%的浓浆或膏剂启封后常温也不易变质。

3.2产品标准国际化方向

我国食品安全质量管理正处于调整转型期,除需尽快从各级各类市场取缔三无产品和推行标准化管理外,让产品“名符其实”是最为困难的环节。由于应用了数种乃至数百种原料,如何逐一检测以便让管理者和消费者确信含有这些原料几乎是不可能事件,更何况由于经过长期发酵,原本的原料已大都发生了很多生化变化。可能的解决办法是限定给出一定比例(譬如1/3)的原料种类的相关可测定的特征指标,此可遏制“原料品种越多越好”的倾向,若如此则味重的辛香料可不在此列。

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Discussion on Ferments for Diet

CHEN Dan
(Yunnan Institute of Tobacco Quality Inspection and Supervision,Kunming 650106,Yunnan,China)

The enzyme means for elements in yeast,and fermentbutnow has been greatly extended.This paper describes that the definition of enzyme and ferment derived from etymologies,meanings,traditional Chinese medicinaland food ferments,ferment health food status.For edible ferment product specificity and the prevailing lack ofregulation ofquality and safety and health standards,and difficultto practice,itwas suggested that" ferments"food standards mustbe formulated in order to supervise such products by scientific means as soon as possible.

ferments;diet;quality

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.12.049

陈丹(1987—),女(汉),工程师,硕士,研究方向:生化分析。

2015-01-05

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