陳丹(云南省煙草監測站,云南昆明650106)
淺論食用酵素
陳丹
(云南省煙草監測站,云南昆明650106)
酵素字面之意為酵之要素,曾為酶的舊稱,但現在已有較大延伸。介紹酵素詞源、含義、衍生發展以及我國傳統的藥用和食用酵素、現代酵素保健食品的現狀,針對食用酵素產品的特殊性及目前普遍存在缺乏相關質量及安全衛生標準、難以監管的實際,提出必須盡快研究制定"酵素"類食品的相關標準,以科學手段監管此類產品。
酵素;食用;質量
1.1詞源及含義
在辭海中,酵素是酶的舊稱[1],但酶本身卻是個近現代的概念,而“酵”的淵源較早,如北宋末年朱肱《北山酒經》中的“用酵四時不同,寒即多用,溫即減之”[2],可見“酵”有酵母之意,故從字面上酵素即酵母之要素。
酶(enzyme)是德國科學家畢希納通過破碎酵母細胞最終確認,故有存在于(en)酵母(zyme)中的要素之意,是各種生化反應的催化劑。能通過降低反應的活化能加快反應速度,但不改變反應的平衡點。具有催化效率高、專一性強、作用條件溫和等特點[3]。
然而,“酵(ferment)”的中英文概念沿俗名方向發展,既可作動詞[4],也可作名詞“發酵”[5]、“酵素”或“發酵物”使用[6-8]。目前流行的酵素一詞實際上還包含了酶及其產酶微生物和相關調節因子以及相互作用,如激活劑及抑制劑、協同及反饋調控因子等,可稱之為廣義的酵素,它強調微生態整體。事實上,沒有一定的微生態,菌和酶均難以發揮作用,且同樣的酶和微生物在不同的環境中會發揮不同的作用。而與酶同義的酵素可認為是狹義的酵素。
1.2衍生發展
我國近代論文中含酵素一詞的文獻最早見于1927年錢崇澍發表在《清華大學學報(自然科學版)》第1期上的《化學情形與植物的關系》一文[9],但一直在較低數量徘徊,抗戰勝利后有個小高峰,但之后的幾十年均處于低潮,直至改革開放的1978年才開始直線上升(見圖1c)。
我國期刊論文數據庫中主題含酵素一詞的文獻最早見于1930年吳轀珍發表在《清華大學學報(自然科學版)》第2期上的《觸酵(Catalase)研究之趨勢及文獻之介紹》一文[10],之后沉寂了28年,直到抗戰勝利后的1947年才重新出現主題含有酵素的論文,且在50年代中期有個小高峰,70年代前后陷入低潮,直至改革開放的80年代后才出現拐點,開始直線上升(見圖1b)。

圖1 酵素論文數Fig.1 Publication numbers of Chinese fermentpapers
題目含酵素一詞的文獻最早見于1950年濟南華東白求恩醫學院周廷沖發表在《科學通報》上的《介紹酵素學》一文[11],之后至1953年連續有幾篇有關酵素的文章,且論述的均本質上為生物酶。此后出現了近40年的斷代,此期只有關于酶的文獻,直至1983年才重新出現題目含酵素的論文,且時斷時續,真正進入成長期始于1993年(見圖1a)有關飼料酵素的4篇論文,且之后10年的論文主要集中在飼用酵素,并逐步擴展至環保(1994年)、美容化妝品(1998年)和食品(2001年)。其發表題目含酵素的論文刊物主要在農業科技類(達400多篇,占75%以上),而食品工業類刊物和醫藥衛生類刊物僅有80多篇,比重不到15%。值得注意的是進口酵素化妝品批文有75個,而國產酵素化妝品批文只有2個。
2.1普通酵素食品
目前我國食用酵素的亂象猶如上世紀80年代初出茅廬的保健食品,市場熱火朝天,而工藝、質量標準及管理遲滯很多,市場充斥許多三無產品,QS認證或有保健批文的產品較少。部分廠商利用不同的邊際手段和方式推銷其特殊功能,急待加強監管。高端產品主要來自進口,我國產品主要為跟風產品,多處于低端,由于缺乏相關質量安全標準及可靠功能標識,讓消費者多以價識貨、以“進口”引導消費。
食用酵素原料有果蔬、中藥、野草、樹葉、谷物、菌類等,有單一原料[12-14],但更多的是復合原料[14],有的多達上百種甚至數百種原料,其理論和實踐的優化都及其困難,孰優孰劣全憑人們的心理和生理感覺。
生產工藝主要為發酵型,少數為非發酵型或二者混合型。初酵以加糖自然發酵為主、陳釀以期長為優。有高溫滅菌的無菌產品[15],也有非高溫滅菌的活菌產品[16]。劑型有普通食品形態的液體飲料和濃漿、膏狀、粉劑、沖劑、茶劑、糖果片劑,也有我國藥品和保健品才能采用的軟硬膠囊劑。
冠以“酵素”的食品飲料據不完全統計在日本有近百個品種品牌,每年有超過千萬人食用,市場反響非常好[17]。我國臺灣冠以“酵素”的食品也有近百個品種品牌,有的生產廠家已有四十多年的生產歷史。亞太的其它地區如韓國、馬來西亞、印度尼西亞等地也有較為成熟的市場。近年在歐美“酵素”類保健食品也逐漸風靡。
我國上世紀90年代就有日本等地的酵素類食品進口,鑒于“‘酵素’是‘酶’的舊稱”,而食用酶制品需按食品添加劑或含酶食品需按保健食品管理的限制,初期有人進行了保健食品申報上市的初步嘗試,但近年則出現“限自己”“不限別人”的亂象,進口普通食品酵素大行其道,而國產的普通食品酵素不許采用“酵素”一詞,只能改頭換面以果蔬發酵食品等名稱面市,不合理地限制了我國酵素產業的健康發展,有必要將不聲稱功能的酵素類食品飲料按傳統發酵食品飲料管理,以便弘揚我國豐富多樣的飲食文化遺產,它曾經造就了約400個偏旁為“酉”的漢字,它們大都與我國傳統發酵食品飲料相關[1]。
事實上,本質上屬于廣義酵素的曲類、益生菌類藥品、含酶的保健食品和口服酶制劑,以及傳統發酵的普通食品,其產業已較為成熟,產品質量安全已有一定的保障。
2.2酵素保健食品[18]
我國第一個酵素類保健食品批文為1997-10-29批準的廣州中醫學院花都制藥廠的科隆益康粉[原名:福田科隆酵素,衛食健字(1997)第569號],其批準可以聲稱的保健功能是免疫調節、調節血脂,無功效或標志性成份含量。之后是1998-05-11批準的山東濰坊的潤爾生粉[原名:微生物酵素,衛食健字(1998)第317號],其批準可以聲稱的保健功能是改善腸道菌群,功效成分/標志性成分每克含:地衣芽孢桿菌7× 103個(出廠)、4×103個(銷售);啤酒酵母4×102個(出廠)、2×102個(銷售);植物乳桿菌7×107個(出廠)、5× 105個(銷售),主要原料:濃縮微生物酵素、果汁酵素液、玉米淀粉、結晶葡萄糖;適宜人群:腸道菌群失調者,不適宜人群: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;兒童:每次3 g~5 g(3勺~5勺),每日3次;口服含化或溫開水送服,盒內配有小勺。保質期,12個月。貯藏方法,密封存于冰箱或冷暗干燥處。補發證日期,2009-08-21。另有一個衛進食健字(1998)第057號的健宜富牌玉米鳳梨酵素粉劑(臺灣),保健功能:免疫調節、改善胃腸道功能(潤腸通便),無功效或標志性成份含量,保質期:24個月,腸胃欠佳者宜餐后食用,并少吃多餐,其他人群餐前半小時食用,批準變更日期:2005-06-23,變更內容:產品名稱由原本酵素粉劑變更為健宜富牌玉米鳳梨酵素粉劑(見表1)。2011年6月有首屆“酵素”類保健食品專題研討會,之后一直未見酵素類保健食品的新批文。

表1 酵素保健食品[18]Table 1 Fermenthealth food
2.3產品標準
目前酵素食品飲料標準仍處于企業標準水平,且主要引用相關常規發酵食品飲料(如:醋、醬油、豆豉等)的常規感官指標及質量安全衛生指標,很少有特征或特殊指標。尚無國家標準或行業及地方標準。
2.3.1感官指標
感官指標主要有形態、色澤、氣味、滋味、質地。需要注意的是很多人不注重感官指標的描述,特別是不注重如實描述,就專家審評過的數百個食品和保健食品標準來看,有關滋味氣味的要求大多數采用通用標準中的“具有本品特有的氣味、滋味”,未對實有的酸、甜、咸、苦、辛、香等給出應有的描述,理所當然只能要求修改和補充。其它性狀的要求也不同程度存在類似問題,應加以糾正。因為感官指標是檢測人員、審評人員和消費者都可現場快速檢測的指標,并有權根據描述的不一致性加以否決或拒絕檢測、審評、購買和消費。
2.3.2營養素指標
我國食品產品標準中一般不單列營養素指標要求,但產品標識中則要求列營養素指標,造成營養標簽常沒有相應的標準指標支撐。在理化指標中通常會有部分營養素指標及部分安全指標。其中營養素指標一般只有水分或固形物,其次可能有灰分、蛋白、脂肪等幾個選擇性指標。應該在產品標準中明確營養標簽中含量不為零營養素的含量指標。
2.3.3安全衛生指標
安全衛生指標通常分屬于理化指標和微生物指標中。其中理化指標中有關安全衛生的主要有污染物(鉛、砷、汞等)、農藥殘留、生物毒素(如黃曲霉毒素等),微生物指標通常有菌落總數、大腸菌群數、致病菌。這些指標一般只要按國家相關標準要求執行即可。
2.3.4特征指標
名副其實的“酵素”產品應該有酶活或益生菌種類與數量、功能、功能性或/和標志性成分3類特征或特殊指標,每一類應該至少列1個以上代表性指標,以明確其主要功能或特殊功能。多種原料的還應規定給出一定數量與原料相關的標志性成分指標,特別是與貴重原料相關的指標成分,以限制濫用高價原料名稱,而實際高價原料投料很少的欺詐行為。
2.4我國傳統藥食同源酵素
曲類是我國傳統酵素產品。最早的曲,單為造酒之用,僅以谷物制成。后來發現曲有“消谷止痢”的作用,故又用做藥物。漢晉前后,出現了以中藥為主要原料的藥曲,“專以供藥,力更勝之。”張仲景《金匱要略》中就有神曲。北魏·賈思勰撰寫的《齊民要術》中記敘了多種造曲方法。在《肘后方》、《小品方》、《千金方》等醫籍中都有曲的記載。明、清時期,曲類更受到醫家重視,有了進一步發展,出現了多種藥用曲,如:半夏曲、紅曲、南星曲、建曲、沉香曲、女曲、采云曲等[19],其中曲茶即與酵素茶本質相同,而研磨入丸劑和散劑則本質與酵素膏、酵素粉相似。曲類的功效大都有消食健胃功能,但是各種曲的組成不同,其功效和臨床應用也有所區別。生產主要為發酵法,目的是通過發酵使藥物改變原有性能,產生新的治療作用[20]。目前我國有上百個曲藥批文。
2.4.1半夏曲
半夏研末,以姜汁、白礬湯和作餅,楮葉包置籃中,待生黃衣,曬干用,謂之半夏曲。成品為米黃色小方塊,油亮光滑,質地酥脆,氣味芳香濃郁。口含微甜化渣。性辛,甘溫。有止咳化痰,平喘降逆,和胃止嘔,消痞散結之功效。是治療風寒咳嗽,喘息氣急,濕疾冷飲,胸院滿悶,久咳不愈,頑疾不化的良藥,功效顯著[21]。
2.4.2神曲、建曲和湘曲
神曲也稱六神曲,是常用的消食藥,為面粉和其他藥物混合后經發酵而成的加工品,用大量麥粉、麩皮與杏仁泥、赤小豆粉,以及鮮青蒿、鮮蒼耳、鮮辣蓼汁液,混合拌勻,使之不干不濕,做成小塊,放入筐內,蓋上麻葉,保溫發酵一周,長出菌絲后,取出曬干即成。神曲具有消食和胃的功效,用于食積不化、脘腹脹滿、不思飲食及腸鳴腹瀉等證[22]。
建曲是在神曲的基礎上增加紫蘇、荊芥、防風、羌活、厚樸、白術、木香、枳實、青皮等,由40多種原料制成,由于增加了辛溫解表成分,除了具有消食和胃的功效外,還具有發散風寒的功效,用于食滯不化兼感風寒之證。六神曲的生產各地皆采用發酵法,而建神曲在福建等地用發酵法生產,在上海等地則為非發酵法生產[23]。功能主治:健脾消食,理氣化濕,解表。治傷食胸痞,腹煮吐瀉,痢疾,感冒頭痛,小兒傷饑失飽。搜風解表,調胃行痰,止嗽、瘧、痢、吐瀉;能安溫疫嵐瘴,散疹消斑。感冒頭痛,食滯心煩。治風寒暑濕,頭眩發熱,表汗;能消積開胸,理膈調胃健牌及四時未定之氣;兼能止瀉消腫及飲食不進等癥。又能止霍亂吐瀉,咳嗽,赤白痢疾,小兒傷饑失飽一切癥。不服水土,瘴氣肚痛皆效。消食滯,止瀉,健脾胃[24]。
湘曲是以神曲為基礎的加味制劑。以六曲、枳殼、麥芽、香附、蒼術等中藥組成,經發酵制成的塊片加工品。湘曲具有利濕健胃,消積導滯的功效,在臨床上主要用于風寒感冒,飲食積[25-26]。
2.4.3淡豆豉[27]
淡豆豉為豆科植物大豆的成熟種子發酵加工品,與日本納豆酵素類似。是歷版《中國藥典》的收錄品種[28]。除以黑色種皮品系的大豆為主要原料外,還用桑葉、青蒿等藥材配以其中進行發酵加工而成。中醫傳統應用本品于臨床的功效主治為:“解表,除煩,宣發郁熱,用于感冒、寒熱頭痛,煩燥胸悶,虛煩不眠等”。活性成分包括大豆異黃酮、大豆皂苷、大豆磷脂、大豆低聚糖、活性肽、酶類、維生素類等及發酵過程產生的溶栓酶等。有微弱的發汗作用,并有健胃、助消化作用。
3.1工藝方向
條件可控是其發展方向,但原料多種多樣使其真正的條件控制較為困難。工廠易于推行各種條件控制,民間易于推廣的只有起酵劑的應用。民間發酵優勢在于無需高溫滅菌即可食用,理論上無論營養功能和保健功能均能得到完整發揮。工業產品有的通常要求進行滅活處理,或要求冷鏈儲運和銷售、或超濾除菌或凍干。高濃高滲是目前高端產品的方向之一,但技術掌控較為困難。
保質期,進口產品多為2年~3年,也有類似葡萄酒不標明保質期的。國產大都為小作坊或家庭自制的三無產品,正規企業生產的產品通常1年~2年。因粉劑易返潮、水劑易變質,一般啟封后要求盡快食用,但含水量低于35%的濃漿啟封后仍有較長保質期,尤其是含水低于20%的濃漿或膏劑啟封后常溫也不易變質。
3.2產品標準國際化方向
我國食品安全質量管理正處于調整轉型期,除需盡快從各級各類市場取締三無產品和推行標準化管理外,讓產品“名符其實”是最為困難的環節。由于應用了數種乃至數百種原料,如何逐一檢測以便讓管理者和消費者確信含有這些原料幾乎是不可能事件,更何況由于經過長期發酵,原本的原料已大都發生了很多生化變化。可能的解決辦法是限定給出一定比例(譬如1/3)的原料種類的相關可測定的特征指標,此可遏制“原料品種越多越好”的傾向,若如此則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
陳丹(1987—),女(漢),工程師,碩士,研究方向:生化分析。
2015-01-05