發酵食品-米麴之研發應用

李佩璇

國立屏東科技大學科技農業進修學士學位學程

什麼是發酵食品?

發酵食品是透過微生物的作用,改變原料原有性質,使其對人體有益的食品。可以長時間保存食物方法包括乾燥、鹽醃漬、糖漬及發酵等,都是增加保存的一種方法。其中之發酵是指由微生物在食品中增殖所引起的變化,促進發酵的微生物大致可分為三類:黴菌、酵母菌和細菌。黴菌、酵母菌和細菌細胞都很小,不到10 μm,肉眼看不見,製作發酵食品所需的微生物主要分為黴菌、酵母和細菌。黴菌包括麴菌,酵母包括麵包酵母、啤酒酵母、清酒酵母,細菌包括乳酸菌、醋酸菌、納豆芽孢桿菌等各種微生物。而發酵是食品透過微生物(乳酸菌、麴菌、酵母等)的作用改變,透過增加促進發酵的微生物數量,可以將腐敗細菌拒之門外長時間保存食物。在微生物的世界中,如果環境中存在一定數量的特定微生物,其他微生物就無法繁殖。讓我們來看看發酵食品有哪些類型,它們對我們有什麼好處,以及涉及哪些微生物呢?包括醬油、味噌、醋、醬菜、泡菜、起司、甜酒釀、鳳梨豆醬、酒類等。

米麴之研發應用

發酵食品的優點是透過發酵,其味道和香氣發生變化,使其更加美味,更容易食用。而這種鮮味是透過發酵產生的。在發酵過程中,原料經由微生物的力量分解、發酵,產生胺基酸、肌苷酸、鳥苷酸等成分,這些成分是鮮味的來源。發酵食品獨特的香氣也是由於發酵過程中微生物作用產生的香氣成分。「米麴」是傳統飲食文化「發酵」的起源,米麴菌用於許多發酵調味料和發酵食品中。在米麴菌產生的酵素中,米麴菌產生許多包外酵素酶,如將澱粉分解為α-澱粉酶(α-amylases)及蛋白質分解為胺基酸的蛋白酶(proteases)等,這些酵素的作用使成分軟化,蛋白酶是一種將蛋白質分解為胺基酸(風味成分)的酵素。澱粉酶是一種將澱粉分解成葡萄糖的酶,蛋白質會轉化為鮮味並帶出食物的天然甜味,這就是使用食物變得美味的機制(竹田,1934;蘇,1999;中里,2006;賴等人,2006;周,2018)。

黃豆
黃豆
味噌
醬油
麴甘酒
納豆
日本酒

米麴之應用介紹

米麴有不同的類型,並且不同類型的米麴根據其用途具有不同的功能,例如用於味噌、醬油、清酒和燒酒。米麴不直接使用,而是作為「麴」使用,將其添加到大米、大麥、黃豆等中進行培養。根據用於繁殖細菌的食物(培養基)類型,產生的麴類型也會有所不同,例如米麴、大麥麴或黃豆麴。味噌的原料是黃豆、米麴和鹽。在煮熟的黃豆中加入米麴和鹽就可以製成米味噌,用麥麴代替米麴就可以製成麥味噌,而使用黃豆麴則可以製成豆味噌。米麴菌(Aspergillus oryzae)為味噌、醬油、米醋、酒類(如:清酒與燒酎)等的原料都是利用米麴的力量製成的,米麴菌在蒸過的穀物上生長時會產生 100 多種酵素。 酵素是一種蛋白質(胺基酸的集合),只能引起一種化學反應。參與消化、呼吸、排泄和癒合等生命活動的物質。

米麴應用之食品包括,

(1) 甜酒釀(甘酒):由米、水與米麴菌發酵製成,其獨特的風味和質地使其成為慶祝和節慶中不可或缺的飲品。

(2) 味噌:由黃豆、米(或麥)、鹽與米麴菌共同發酵製成。米麴菌分解黃豆中的澱粉和蛋白質,產生各種胺基酸、糖類和有機酸,賦予味噌濃郁的風味和營養價值。

(3) 醬油:醬油由黃豆、麥麩、鹽和米麴菌發酵製成,其發酵過程賦予醬油深色、濃郁的風味,成為烹飪中不可或缺的調味品。

(4) 鹽麴、醬油麴:由米麴、鹽(或醬油)和水製成的發酵調味料。它是一種具有鹹味基底、米麴的鮮味和甜味以及發酵食品特有的複雜香氣的濃厚感之食品,常應用醃製肉類、魚類等,其中的含有之酵素具有讓肉質軟化的效果,因原料中的蛋白質轉化為鮮味,鹽麴也是一種萬能調味料。

(5) 日本酒:成分為米、米麴、酵母和水,米麴菌在日本酒製作中通常不是直接用於釀造酒的,而是用於製作釀酒的酵母和釀酒所需的發酵助劑。米麴菌會被添加到蒸熟的米中,進行麴化,將米中的澱粉轉化為可發酵的糖分,這一步驟被稱為「米麴」,將米麴與水和釀酒酵母一起放入發酵缸(槽)中進行發酵製成清酒。儘管在酒類製作中,直接使用的是釀酒酵母,但是米麴菌在製作酒釀的過程中所扮演的角色極為重要,它為酵母提供了發酵所需的糖分,同時也賦予了酒釀特有的風味和香氣。另外,發酵過程中產生的乳酸、醋酸和酒精本身俱有殺菌作用,抑制細菌的生長,保持食物的美味 (竹田,1934;蘇,1999;中里,2006;賴等人,2006;舘,2015;周,2018)。

米麴菌(Aspergillus oryzae)
資料來源:東京農業大學釀造學科醸造微生物学研究室
米麴
資料來源:國立屏東科技大學科技農業進修學士學位學程應用微生物研究室

參考文獻

  1. 應用微生物學。蘇遠志著,華香園出版社,1999。
  2. 食品加工學基礎篇,賴滋漢、金安兒編著, 富林出版,2006。
  3. 食品發酵學,周正俊著,華格那出版社,2018。
  4. 清酒酵母の特性と生態,竹田正久著,東京農業大学出版会,1934。
  5. 醸造微生物の名前と性状,中里厚実,東京農業大学出版会,2006。
  6. 図解でよくわかる 発酵のきほん発酵のしくみと微生物の種類から、食品・
    製薬・環境テクノロジーまで,監修: 舘 博,2015。

作者簡介

李佩璇 助理教授
主要研究領域為食品加工與利用、食品微生物應用開發、清酒研究開發、農業副產物再利用研究。