的综合利用作了简要阐述，以期对拓宽啤酒酵母的利用途径，改进啤酒酵母的利用工艺有所帮助。
关键词：啤酒酵母 营养 风味
近年来，随我国啤酒工业发展迅速，产量每年以5-7%的速度递增，2001年达到了2300万吨。而每生产100吨啤酒就可得到含水分75-80%的剩余酵母泥1.5吨[1]，据此计算，仅2001年就可得到的剩余酵母泥有35万吨以上。啤酒酵母的营养成分十分丰富，含有各种氨基酸，维生素，矿物质和食物纤维。对啤酒酵母泥的利用既可以为啤酒厂创造良好的经济效益，提高入世后的企业竞争力，同时也有利于社会的环境保护。目前，国内对啤酒酵母尤其是主发酵后的剩余酵母的利用已达到一定水平，但与国外相比，啤酒酵母利用的生产工艺和完全性都有待提高。
啤酒酵母具有丰富的营养，而我国目前主要是用啤酒酵母生产饲料或复合饲料，啤酒酵母未曾破壁，故实际利用率相当有限。本文参考了大量的国内外的文献，对啤酒酵母的营养和风味化合物的含量及其物理化学属性作了简要的分析，一方面，表明了啤酒酵母具有良好的经济利用价值；另一方面，也为改进啤酒酵母现有的利用工艺，开辟新的利用途径提供参考。
1． 啤酒酵母的营养
1.1 酵母蛋白
干啤酒酵母中含有蛋白质高达50%，含有人体必需的八种氨基酸，其氨基酸的配比接近于联合国粮农组织（FAO）推荐比例，尤其是谷类食物中的第一限制氨基酸赖氨酸，啤酒酵母中含量特别丰富。因而，啤酒酵母蛋白食品可以改善人类的营养均衡。此外，啤酒酵母蛋白的营养价值也相当高，蛋白质的营养一般可以采用生物价和可消化率来评价[2]（见表1）。由表1可以看出啤酒酵母蛋白质的营养价值接近动物蛋白，略高于植物蛋白。由此可见，开发啤酒酵母蛋白食品有可能成为继SCP之后的新的食用蛋白领域。据报道，日本的札幌啤酒公司已利用啤酒酵母蛋白食品与酸奶混合，制备减肥食品。
表1 干啤酒酵母蛋白与动植物蛋白营养价值比较 蛋白质源生物价可消化率净蛋白质利用
动物蛋白蛋 100 97 43
奶93 9790
植物蛋白燕麦粉79 60 47
碎玉米72 76 55
马铃薯69 74 51
干啤酒酵母（1次生长）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）。葡聚糖具有抗肿瘤[3]，促进和激活人体免疫力等作用[4]，因而被称为是“生化反应修饰物”（BRF）。它主要由β?D一（1，3）糖苷键连接聚合而成，周期性的分支点主要是β?（1，6）糖苷键。葡聚糖的分支水平（DB）和化学修饰决定了葡聚糖的分子量(MW)和溶解度，而后者决定了葡聚糖作为免疫调节剂的活力，一般葡聚糖最大活性时的分子量为100?200kDa,DB为0.2?0.5[5]。葡聚糖的分离方法是引起葡聚糖分子量变化的主要因素，在分离过程中将酵母葡聚糖进行磷酸化修饰，可以有效降低葡聚糖的分支度，获得分子量为3.5×104,DB为0.2的葡聚糖磷酸盐[6]，它具有很强的免疫调节活性。另外，葡聚糖是低热量食品，不易消化，因而可以减少血糖含量，预防糖尿病。甘露聚糖可以防止病源菌在肠道里定殖，减少肠道疾病，也可以作为免疫刺激因子，提高人体免疫力。
国内，啤酒酵母多糖的研究已有报道。赵光远等[7]用蛋白酶对啤酒酵母细胞壁进行处理，后用NaOH提取，得到的产品主要为β?（1，3）－D-葡聚糖；李卫旗等[8]比较了Sevage法、酸法和碱法三条提取葡聚糖的途径，认为碱法提取效果最佳；另外，李凡等[9]也对啤酒酵母多糖的抗病毒作用作了研究。虽然如此，但国内啤酒酵母多糖还未真正投入生产。
1.3 维生素和矿物质
啤酒酵母中维生素含量相当丰富，尤其是B族维生素 [10]（见表2），并且啤酒酵母中的B族维生素，一般都以磷酸酯类形式存在，故很易被人体吸收。啤酒酵母中还含有谷类食品中缺乏的麦甾醇，它是维生素D的前体，因此，啤酒酵母经紫外线照射以后，可以制成强化补钙片。
啤酒酵母中矿物质的含量也相当丰富[11]（见表3），并且还可以富集，如在啤酒发酵中，添加一定量的铁盐，锌盐，可以促进啤酒酵母生长，而对啤酒酵母的各种理化指标没有影响，啤酒酵母的铁、锌含量却大大提高[12]。另外硒在啤酒酵母中含量也很高，它可以预防克山病，大骨节病等。因此，啤酒酵母在缺硒地区的应用值得研究。
表2 啤酒酵母中B族维生素含量 种类 含量（μg/g干重）种类含量（μg/g干重）
硫氨素（VB1） 50-360 吡哆醇（VB6）25-100
核黄素（VB2）36-42 生物素（VB7H） 0.8-1.1
泛酸（VB3） 40-200 环己六醇（VB8） 2700-5000
胆碱（VB4） 4850 叶酸（VB9-11BCM）19-30
烟酰胺（VB5）25-100 钴氨素（VB12） 9-102
表3 啤酒酵母中部分矿物质含量 矿物质 磷 钾 钙 镁铁
含量（mg/kg干酵母）1290 200080 2021
2． 啤酒酵母的风味功能
用啤酒酵母生产的调味品具有增鲜，增香，增加食品醇厚味等功能，调味效果卓越。引起啤酒酵母调味品调味功能的原因是因为啤酒酵母调味品可以产生大量的风味化合物，而且呈味核苷酸和谷氨酸的含量较高。国内，酵母提取物调味品主要是用面包酵母生产，生产成本高；国外则主要使用废啤酒酵母，生产的调味品在复水性，风味上要比国内的酵母提取物质量要高。因此利用废啤酒酵母生产酵母提取物是国内啤酒企业提高企业效益的新途径。啤酒酵母的风味促进物主要有下面几种。
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还可以在AMP脱氨酶（Adenylic Deaminase）作用下转化成5’-IMP。5’-GMP和 5’-IMP是大家所熟知的风味促进化合物，其调味机理的研究已达到分子结构的水平。5’-CMP、5’-UMP、5’-AMP没有调味功能。5’-GMP和 5’-IMP 的量是调味品质量高低的重要指标。PDE的酶活大小，是影响啤酒酵母制品中5’-GMP和 5’-IMP 含量的重要因素，它起初一般来自于霉菌（如Penicillium citrinum）和放线菌（如Streptomyces aureus）， 但此法成本较高，且霉菌的孢子易散发到空气中去，污染环境，损害人体健康，因而此法已逐渐被淘汰。现在，主要是利用新鲜的麦根来制备PDE酶液，据文献报道[13]，我国科学家从干麦芽根提取PDE酶的提取率也已达到362RU/g（RU为PDE酶活力单位）。PDE的用量决定了酶解反应速度，它由水解（自溶或水解）以后固体物质的含量来决定[14]。酶解反应作用条件受所采用的酶液种类的影响。在PDE作用之后，加入脱氨酶，使5’-AMP转化成5’-IMP，脱氨酶也可由霉菌（如Asperillus oryzae）制备。啤酒酵母RNA经过酶降解以后，5’-IMP和5’-GMP的含量可以达到1.5-6%[15]。
2.2 氨基酸
干啤酒酵母中有50%左右的蛋白质，其水解产物氨基酸具有增香调味功能。机理如下：氨基酸尤其是含硫氨基酸在还原糖（如葡萄糖，蔗糖）作用下，发生了复杂的Maillard反应，合成了一系列风味化合物（如吡嗪，吡咯等）。反应条件的变化，这些风味化合物的成分和数量也会变化，从而产生鸡香、肉香、面包香、巧克力香等不同风格香型的香精基，增加食品的香味。在啤酒酵母的水解产物中还含有一定量的谷氨酸(酸水解破壁法可以得到大量的游离谷氨酸)，谷氨酸具有很好的调味功能，加入一定量的谷氨酰胺酶可以防止谷氨酸盐转化成为无风味功能的焦谷氨酸[16]。
3． 啤酒酵母的利用
啤酒酵母中有如此众多的有用物质，不同的目的物，由于其在啤酒酵母中的含量及其本身生化属性的不同，往往采用不同的提取方法，因而有不同的生产工艺（见表4）。
表4 啤酒酵母各种利用形式一览表 行业 产品 有效成分 主要工艺
饲料工业 酵母干粉饲料 酵母菌体干燥等
配合饲料 酵母蛋白，麦根，玉米干燥并添加其他成分
食品工业调味品（酱油） GMP,IMP,氨基酸，维生素等 水解，脱苦等
食用蛋白 酵母蛋白 干燥等
食品添加剂 GMP,IMP 破壁，核酸降解（酶解）
医药行业 药用酵母（食母生） 酵母菌体 干燥等
核酸类药物 核酸，核苷酸，核苷 破壁，核酸降解（酶解）
葡聚糖和甘露聚糖类 葡聚糖和甘露聚糖 破壁，多糖提取（碱法）
FDP FDP 酵母酶系生物转化
SOD SOD 异丙醇沉淀等
表5 不同的啤酒酵母破壁方法的比较 破壁方式 自 溶（质壁分离） 水 解（酸水解或酶水解）
水解程度 水解不完全，大量细胞壁残渣下游处理难度较大 水解很完全，下游操作比较易进行。
产物质量 含盐量低（核苷酸量低），不易保藏 维生素损失少，但含盐量高，会形成少量致癌物氯噻等
设备投资 破壁条件温和，破壁设备投资小 破壁条件较剧烈，破壁设备投资大
产物得率 低高
虽然用啤酒酵母制得的产品形式多样，每一种产品都有其独特的生产工艺，但作为啤酒酵母制品，一般都要破除啤酒酵母坚韧的细胞壁，破除的方法和程度将直接决定啤酒酵母制品的质量。不同的破壁方法有不同的要求和特色（见表5），因而在选择时要参考各自的具体情况，因地制宜，从而达到最好的经济效益。
4． 结 语
在发达国家，由于受环境排放的限制，啤酒酵母的利用起步早，利用形式丰富多彩，既降低了环境污染，又产生了良好的经济效益。在国内，虽然啤酒酵母含有大量有用化合物，但大部分化合物没有得到很好的利用，啤酒酵母的有效利用率还很低。伴随着啤酒工业的迅速发展，环境治理将日益严格，我国啤酒酵母的利用途径必将更加丰富，工艺更加合理，从而为实现国家经贸委提出的啤酒工业清洁化生产创造良好的条件。
参考文献略
