美食調(diào)味家

幫父母做過飯的青少年朋友，你曾經(jīng)留意過嗎？要做一盤使人垂涎欲滴的美味佳肴，總離不了放一些醬油、食醋或味精。你或許會驚奇于一匙醬油、二匙食醋、幾粒味精怎么會有如此神奇的效果。它們是用什么制成？怎樣制成的？為什么它們會有悅?cè)说奈兜溃慷⑸镉质侨绾伟缪荨懊朗痴{(diào)味家”的角色的呢？

我們還是先從醬油開始講起吧。

在我國，醬油的生產(chǎn)有著悠久的歷史，西周時就已開始，直到明朝我國醬油生產(chǎn)技術(shù)才傳到日本，后來由日本傳到東南亞及世界各國。我國是醬油的故鄉(xiāng)，我國人民在長期的生產(chǎn)實踐中創(chuàng)造了品種繁多、特色各異的醬油，積累了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗。

不用說你也知道，醬油是一種調(diào)味品，但你是否知道它還是一種發(fā)酵品，是通過一個被稱作“發(fā)酵”的過程生產(chǎn)出來的呢！

對于“發(fā)酵”這個詞，你或許聽說過，但不一定知道它的確切含義。因為后面總是要提到這個詞，因此在這里有必要解釋一下?！鞍l(fā)酵”一詞用得比較廣泛，泛泛地說，發(fā)酵是指某些有機物（如蛋白質(zhì)、脂肪、多糖等）在微生物及其所產(chǎn)生的酶的作用下，緩慢地轉(zhuǎn)變成其他有機物（如抗生素、氨基酸、有機酸等）的過程。從字面上及從微生物的特性可知，發(fā)酵可以自然發(fā)生。比如，在炎熱的夏天，我們稍不留意鍋里的剩米粥就會變酸并有氣泡產(chǎn)生，這是空氣中的微生物進入到米粥中后而產(chǎn)生的發(fā)酵作用，這是一種自然發(fā)酵現(xiàn)象，而且粥里的微生物的種類是很雜的。工業(yè)上的發(fā)酵生產(chǎn)盡管原理同于自然發(fā)酵，但一個根本的區(qū)別就是工業(yè)發(fā)酵是在人的控制之下，使用某些原料及特定的微生物來生產(chǎn)一定的有用代謝產(chǎn)物的過程，醬油的生產(chǎn)是這樣，后面所要講的食醋和味精的生產(chǎn)亦是如此。這是人類充分地認(rèn)識微生物之后，對有益微生物的利用。

談到對微生物的利用，與其說是利用微生物本身，不如說是利用微生物在其快速發(fā)生繁殖過程中所產(chǎn)生的大量的酶，也就是說利用酶的作用來完成發(fā)酵過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。讀到這里，你可能會不解地問：酶是什么？人們是怎么認(rèn)識它的？

人們對酶的認(rèn)識起源于生產(chǎn)實踐。當(dāng)人類還未見過微生物時（大約至今800年前），就已知道用自然發(fā)酵中獲得的微生物來釀酒，那時，人們只知道生產(chǎn)方法，不知道原理，至1857年，“微生物學(xué)之父”巴斯德（Pasteur）等人提出酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動的結(jié)果。盡管1878年有人提出“發(fā)酵現(xiàn)象是由溶解于細(xì)胞液中的酶引起的”這樣一個觀點，但沒有實驗證據(jù)的支持。到了1897年，布赫納（Buchner）兄弟成功地用不含酵母細(xì)胞的酵母提取液實現(xiàn)了發(fā)酵，證實了“發(fā)酵與細(xì)胞無關(guān)，而與細(xì)胞產(chǎn)生的酶有關(guān)”的論點后，酶才逐漸地被人們認(rèn)識。

了解了酶的歷史之后，或許你更感興趣的是“酶是什么”，簡單地說酶是一種生物催化劑，在所有有生命的生物體（包括動物、植物、微生物）內(nèi)持續(xù)不斷地進行著各種化學(xué)變化。如綠色植物和某些微生物能以十分簡單的物質(zhì)，如水、二氧化碳和無機鹽為原料合成各種復(fù)雜的有機物，并將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存于有機物中；動物和某些微生物可以以植物合成的并儲存在體內(nèi)的淀粉等復(fù)雜物質(zhì)為食物，將這些食物在體內(nèi)分解并釋放出能量供動物或微生物生長、發(fā)育、運動等種種生命活動所用。如果在實驗室中進行有機物的合成和分解，必須要有高溫、強酸或強堿等劇烈的條件才能進行，而在生物體內(nèi)雖然條件十分溫和，但許多復(fù)雜的化學(xué)變化卻能進行得極為順利迅速，其根本原因就是生物體內(nèi)普遍存在著生物催化劑——酶。

酶作為一種生物體內(nèi)普遍存在的生物催化劑，它的作用具有高度的專一性，也就是說一種酶只能作用于某一類或某一種特定的物質(zhì)。如淀粉酶只能水解淀粉，而蛋白酶只能作用于蛋白質(zhì)。除高度專一性之外，酶還具有催化效率高的特性，由酶催化反應(yīng)的速度比非催化反應(yīng)要高10⁸～10²⁰倍，其效率之高令人驚嘆，酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，絕大多數(shù)的酶都是蛋白質(zhì)，但你千萬不要誤以為所有的蛋白質(zhì)都是酶。

酶是由細(xì)胞產(chǎn)生的，盡管其種類很多，但簡單地可以將它們分為兩大類。一類是由細(xì)胞產(chǎn)生后被分泌到細(xì)胞外的酶，稱胞外酶，它可以將不能進入細(xì)胞的復(fù)雜有機物先分解成簡單有機物，這樣簡單有機物再進入細(xì)胞中去參與細(xì)胞的生命活動；另一類是由細(xì)胞產(chǎn)生儲存在細(xì)胞內(nèi)，即在細(xì)胞內(nèi)起作用的酶，稱胞內(nèi)酶，它將進入細(xì)胞的簡單有機物進一步分解，釋放能量，供生命活動所用，或合成新的有機物，供生長繁殖所用。

既然所有的生物體細(xì)胞都能產(chǎn)生酶，就人類對酶的利用來說其標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是酶越容易得到，利用起來越簡單越好。而微生物的各種特性決定人類的選擇非微生物莫屬。

了解了發(fā)酵和酶的概念后，回過頭來，我們接著談?wù)勧u油是如何發(fā)酵生產(chǎn)出來的。

就像蓋房子要有磚，做飯要有米一樣，生產(chǎn)醬油要有原料。用于醬油生產(chǎn)的原料有蛋白質(zhì)原料、淀粉原料、食鹽和水。

起初，人們在制作醬油時；常選用大豆作為蛋白質(zhì)原料，但大豆中含有約20%的脂肪，不能被充分利用，因此，用它生產(chǎn)醬油的話，會造成很大的浪費。現(xiàn)在在醬油生產(chǎn)中，主要以脫脂大豆為蛋白質(zhì)原料，它不僅含有約50%的粗蛋白質(zhì)，還含有約20%的淀粉類化合物，是制作醬油的理想的蛋白質(zhì)原料。其實，只要是蛋白質(zhì)含量高、脂肪低、無毒、無異味的物質(zhì)（如花生餅、葵花籽餅等）都可用作醬油的蛋白質(zhì)原料。

對于淀粉質(zhì)原料來說，傳統(tǒng)的醬油生產(chǎn)常用的是面粉和小麥，但為了節(jié)約糧食，現(xiàn)在多改用麩皮加部分小麥粉作為醬油制作的淀粉質(zhì)原料。小麥中含有約70%的淀粉，10%～14%的蛋白質(zhì)及少量的簡單糖類。麩皮中也含有50%～60%的粗淀粉，其中含高達20%～29%的多縮戊糖，它的水解產(chǎn)物戊糖與氨基酸化合是形成醬油色素的主要成分。

食鹽也是醬油生產(chǎn)中不可缺少的原料之一，不要以為食鹽只是賦予醬油適當(dāng)?shù)南涛叮€有其他你不知道的作用：一是食鹽可與氨基酸結(jié)合生成氨基酸鈉鹽而形成鮮味；二是有一定的防腐作用；三則是蛋白質(zhì)原料在鹽水中可增加溶解度，這樣可以增加原料的利用率。

水在醬油生產(chǎn)時用量很大，對水質(zhì)的要求一般并不嚴(yán)格，只要是沒有污染符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的都可以使用。

原料齊全了，接下來該由微生物大顯身手了，當(dāng)然，用于醬油生產(chǎn)的微生物有許多種，其中有：霉菌類的米曲霉和甘薯曲霉，它們屬于絲狀真菌類，具有較強的蛋白質(zhì)分解能力和淀粉糖化能力；酵母類的魯氏酵母、大豆結(jié)合酵母，醬醪結(jié)合酵母等，它們屬于單細(xì)胞真菌類，能進行酒精發(fā)酵，給醬油增加特有的風(fēng)味。

在醬油的生產(chǎn)過程中，經(jīng)過粉碎、蒸煮的原料接觸霉菌，如由米曲霉產(chǎn)生分泌的胞外蛋白酶和淀粉酶將原料中的蛋白、淀粉水解成氨基酸和糖分，氨基酸和食鹽化合形成氨基酸鈉鹽而使醬油帶有鮮味；氨基酸和糖特別是戊糖結(jié)合使醬油帶有天然瑰麗的深棕紅色；糖分除了能使醬油略帶有甜味外，它還能繼續(xù)被酵母菌所產(chǎn)生的酶進一步發(fā)酵形成醇和有機酸，而醇和有機酸在酯酶的作用下形成酯而使醬油又帶有獨特的香味。你看，微生物可以稱得上是個了不起的食品制造專家吧！

當(dāng)發(fā)酵結(jié)束之后將發(fā)酵液進行過濾得到的濾液就是醬油。當(dāng)然，這樣的醬油還不是醬油成品，還需要按統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進行配兌。有時還要根據(jù)不同的習(xí)慣和風(fēng)味，在普通醬油的基礎(chǔ)上，添加其他物料，配制成各種醬油新品種。如近年來我國開發(fā)的一種新型營養(yǎng)醬油，其富含鐵、鋅和維生素B₂，特別適合于兒童、婦女食用。調(diào)配好的醬油還要經(jīng)過滅菌、包裝，并經(jīng)檢驗合格后才能出廠、上市，進入我們的家庭。

如果說微生物在醬油的生產(chǎn)中貢獻卓著的話，那么，對于優(yōu)質(zhì)食醋的生產(chǎn)來說，微生物也功不可沒。

食醋是一種酸性調(diào)味品，主要成分為醋酸，此外，還含有氨基酸、糖分、酯類等物質(zhì)。酸、甜、咸、鮮、協(xié)調(diào)適口，清香純正，是人們喜愛的調(diào)味品之一。食醋除有調(diào)味作用外，還可以清熱解渴、殺菌消炎、增進食欲、幫助消化，還能防治腸道疾病，軟化血管。

在我國食醋的生產(chǎn)已有兩千多年的歷史了?！吨芏Y》中即有“醯（xī醋之意）入主作醯”的記載。秦漢以來稱食醋為“酢”（cù同醋），北魏賈思勰的《齊民要術(shù)》中就載有二十多種做醋法，可見當(dāng)時醋已經(jīng)是普遍的調(diào)味品了。

因食醋的主要成分醋酸是由酒精轉(zhuǎn)變而來，因此，凡含有淀粉質(zhì)、糖質(zhì)等可發(fā)酵生成酒精的物質(zhì)都可以作為食醋生產(chǎn)的原料，如大米、糯米、高粱、玉米、小米及紅薯、馬鈴薯等糧食類原料。

此時，你可能會問：既然醋酸來自于酒精，那么能否直接用酒精來生產(chǎn)食醋？回答是：可以。不過這樣發(fā)酵生產(chǎn)出的食醋味道單一，只有酸味，而無悅?cè)说南阄丁６玫矸圪|(zhì)、蛋白質(zhì)豐富的原料生產(chǎn)食醋，除了可以產(chǎn)生像醬油生產(chǎn)中產(chǎn)生的鮮味、甜味、香味及令人喜愛的顏色外，制醋過程中，微生物分泌的各種酶具有淡薄甜味的二酮，使食醋的味道格外濃厚；能分解氨基酸產(chǎn)生琥珀酸及在整個發(fā)酵生產(chǎn)食醋的過程中形成葡萄糖酸、乳酸及芳香酯等，從而使生產(chǎn)出的醋酸中帶甜，甜中帶香，香中帶鮮，味道怡人。

就像廚師炒菜不同的配料會炒出不同風(fēng)味的菜一樣，對于生產(chǎn)食醋的原料來說，即使都是富含淀粉質(zhì)、蛋白質(zhì)的原料，但不同的種類會賦予食醋成品不同的風(fēng)味。如糯米制出的食醋殘留的糊精和低聚糖較多，口味濃甜；大米蛋白質(zhì)含量低、雜質(zhì)低，制出的食醋純凈；高梁含有一定的單寧，因此用高梁制出的食醋芳香悅?cè)?；玉米含有較多的植酸，發(fā)酵時能促進醇甜物質(zhì)的生成，所以玉米醋甜味突出。因此，選用不同的原料，可以釀出不同風(fēng)格的食醋。你瞧，比起醬油的生產(chǎn)來，食醋生產(chǎn)原料的選擇要講究得多吧！

食醋的生產(chǎn)過程說起來也并不復(fù)雜，它包括下列幾個步驟：

1．糖化因食醋發(fā)酵生產(chǎn)所使用的微生物，如酵母菌和醋酸桿菌等不能像醬油生產(chǎn)中所使用的微生物米曲霉那樣分泌淀粉酶，因而不能直接利用淀粉，因此，在發(fā)酵前需先將淀粉糖化，即加入一定量的淀粉酶（工業(yè)上可以通過產(chǎn)淀粉酶的微生物發(fā)酵生產(chǎn)淀粉酶）分解淀粉成單糖；

2．在酵母菌和少量乳酸菌的作用下進行酒精發(fā)酵；

3．利用醋酸菌將已發(fā)酵生成的酒精氧化成醋酸；

4．發(fā)酵結(jié)束后加適量鹽，然后過濾、滅菌，此時成品食醋就制成了。不過，如果過濾得到的濾液在滅菌；包裝之前先陳釀一段時間的話，所制出的食醋則香氣更濃。

比起醬油和食醋來，味精的歷史要短得多了，味精的學(xué)名叫谷氨酸鈉，又稱麩酸鈉、味素等。它具有強烈的鮮味，是日常生活中常用調(diào)味品。味精入胃后，受胃酸作用，反應(yīng)生成谷氨酸。谷氨酸不僅是合成機體蛋白的主要成分，而且還參與體內(nèi)許多其他的代謝活動。

1866年德國人立好生（Rithausen）利用硫酸水解小麥面筋，最早分離出谷氨酸。1908年日本人池田菊苗和鈴木作白海帶汁液中提取出谷氨酸，同年味精第一次作為調(diào)味品出現(xiàn)在市場。以后逐漸利用小麥面筋、脫脂大豆、玉米蛋白等為原料，利用水解法提取谷氨酸生產(chǎn)味精。但此法工藝落后，勞動強度大，效率低且同時糧食耗用量又過高，故生產(chǎn)規(guī)模一直很小。1968年日本協(xié)和發(fā)酵公司木下祝郎等人分離到一種可產(chǎn)生谷氨酸的細(xì)菌谷氨酸棒桿菌，同年9月發(fā)酵法生產(chǎn)谷氨酸在日本問世。從那以后，谷氨酸發(fā)酵各方面的研究飛速發(fā)展起來，味精產(chǎn)量也日益增大。

與醬油、食醋生產(chǎn)原料相比，對谷氨酸生產(chǎn)原料的要求要精細(xì)得多。能夠用于發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的原料一般為各種糧食類淀粉，如：玉米淀粉、番薯淀粉等。

與醋酸發(fā)酵微生物一樣，大多數(shù)谷氨酸產(chǎn)生菌也不能直接利用淀粉、糊精，因此，在進行谷氨酸發(fā)酵前，必須先將淀粉水解成單糖才能供發(fā)酵使用。

說到這，你一定會說，那就用淀粉酶來糖化淀粉吧，是的，這個方法是可以使用，但在我國的谷氨酸發(fā)酵中，淀粉的糖化是采用酸水解法進行的，即以無機酸為催化劑，在高溫高壓條件下使淀粉水解成單糖。不過，因糖化以后的水解液中還含有一些蛋白質(zhì)、氨基酸、色素和其他雜質(zhì)，這些物質(zhì)會影響進一步的發(fā)酵過程，所以必須使用一些方法將它們除去。

當(dāng)然，僅僅是水解好的糖液還不能被用來發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，還需添加一定量的含氮化合物（如尿素或氨水等）、無機鹽及生長因子（是一些微生物生長所必不可少，但自身又不能合成的微量有機物質(zhì)，如生物素）等物質(zhì)之后，才能進行發(fā)酵。

在味精生產(chǎn)中，扮演“食品制造專家”的是誰呢？它們是小球菌、棒桿菌、短桿菌、節(jié)桿菌和小桿菌，這是繼1956年日本木下祝郎等人發(fā)現(xiàn)了谷氨酸棒桿菌之后，又相繼發(fā)現(xiàn)的一大批谷氨酸產(chǎn)生菌。

谷氨酸發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液中積累了大量的谷氨酸，把谷氨酸從發(fā)酵液中分離出來的過程稱為谷氨酸的提取。提取得到的谷氨酸僅僅是味精生產(chǎn)過程中的半成品，它還需與適量的堿進行中和反應(yīng)使其轉(zhuǎn)化成谷氨酸鈉，再經(jīng)除鐵、脫色、過濾、濃縮結(jié)晶、干燥之后，成品味精就制成了。

中學(xué)生朋友，如果你覺得微生物僅做這些工作，還不能稱得上是“食品制造專家”的話，那么讀完下面的內(nèi)容，你或許就不這樣認(rèn)為了。