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【原创】乳酸菌发酵大米和酒糟究竟有何不同



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2017年3月9日在琶洲香格里拉大酒店举行的绿色供应链大会-原料专会上,来自日本的爱水哲史和大家分享的乳酸菌发酵大米引起了大家极大的好奇心,其中一位朋友就有问道:“乳酸菌发酵大米和酒糟有什么不同?”

 

相信一些刚刚开始接触发酵产品的朋友听了心里也会想:对啊,我酒糟也是大米发酵的,凭什么你小日本发酵出来的就是高科技绿色化妆品原料,咱们发酵出来的就叫酒糟呢?


大部分人都知道这两者是不一样的东西,但它们为什么不一样、哪里不一样就难以描述了。那么今天我们就来探寻探寻其中的奥秘!

 

我们都知道发酵是离不开微生物的。乳酸菌发酵大米就是利用乳酸菌进行发酵的。而我们常见的酒糟,也就是酿酒剩下的残渣,使用的菌种是酵母菌。乳酸菌和酵母菌究竟有什么区别,让我们来看一下。


一 微生物的分类


微生物可以分为病毒和原生生物两种,而原生生物又分为:细菌、原生动物、藻类、真菌这四种。


乳酸菌处于细菌界,而酵母菌处于真菌界。


细菌界和真菌界中又依次分门、纲、目、科、属、种等6个等级。

 

比如发酵酸奶常用的乳酸杆菌,在体系中所处的位置为:细菌界-厚壁菌门-芽孢菌纲-乳杆菌目-乳杆菌科-乳杆菌属-乳酸杆菌;


而同样用作发酵酸奶的乳链球菌所处位置为:细菌界-厚壁菌门-芽孢菌纲-乳杆菌目-链球菌科-链球菌属-乳链球菌。


两者的关系如图:



有一些菌可以归属于几个不同的菌门。比如酿醋用的醋酸杆菌,可属变形菌门,也可属厚壁菌门。

 

那么乳酸菌和酵母菌又分别在哪个等级呢?


其实大家对这两个名称有些误解。


乳酸菌的定义是发酵糖类的主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏阳性细菌的总称。也就是说只要发酵糖类最后产物为乳酸,细胞无芽孢并且属于革兰氏阳性细菌的所有细菌,都叫乳酸菌。隶属放线菌门的双歧杆菌属和厚壁菌门中的乳酸杆菌、乳链球菌等益生菌皆为乳酸菌。也就是乳酸菌并不是特指某一个菌,而是指某一类菌。(注释:细菌可分为支原体和古细菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌三类。其中后两者是利用革兰氏染色法来鉴别的,可以使革兰氏碘液染成紫色的为革兰氏阳性菌,染成红色的为革兰氏阴性菌)。

 

那么爱水哲史分享的乳酸菌发酵大米中使用的乳酸菌究竟具体是哪一种,具有怎样的特性呢?这个我们就没办法知道了。这个菌种是他们公司培养出来的,是该公司的商业机密,同时也是这个发酵工程的技术核心,他们不公开,我们是无法知晓的。

 


而酿酒使用的酵母菌,其实也只是真菌界酵母科中的某一类酵母菌种。真菌界中是有一个酵母科的,酵母科下又包括有酵母属、类酵母属、接合酵母属等等近十种酵母属,酿酒酵母只是酵母属中的其中一种,而酿酒酵母又分为清酒酵母、啤酒酵母等一系列酵母。不同的酿酒酵母具有不同的属性,因而不同厂家酿制的酒才具有不同的风味。

 


乳酸菌和酵母菌,一个是细菌,一个是真菌,细菌和真菌从细胞壁到细胞质、细胞核差异都非常大(话说,细菌它老人家根本就没有细胞核啊!囧)因而这两种菌体的细胞本身所含的物质差异就非常大了。(这些差异这里就先不一一描述了,这里边学问太多,朋友们有兴趣可以留言,昔古后面再整理发文哈。)

 

二发酵的定义


1.何为“发酵”


有机物被生物体氧化降解成氧化产物并释放能量的过程统称为生物氧化。


微生物生理学中将微生物的氧化可分为呼吸和发酵,呼吸又进一步区分为有氧呼吸和无氧呼吸。也就是微生物生理学定义的“发酵”仅仅只是生物氧化的其中一种方式。


也就是说在微生物生理学上,发酵仅仅只是生物氧化的其中一种方式。


工业生产上笼统地把一切需要依靠微生物的生命活动而实现的工业统称为“发酵”。


也就是说工业上的“发酵”包括了微生物的有氧呼吸、无氧呼吸和发酵,只要是利用了微生物的生命活动进行的工业都称为“发酵”。

 

2.发酵的最终目的


发酵的最终目的有三种,制备微生物体本身、制备直接代谢产物或制备次级代谢产物。


2.1 制备微生物体本身


我们常喝的酸奶的制备过程,就是一个典型的例子。制备酸奶的过程就是制备微生物本身的过程,乳酸菌对牛奶进行发酵(前面已经说过,乳酸菌是一类菌,并不特指某一菌种哈),利用牛奶中的营养进行代谢和繁殖,最后就可以得到大量繁殖的乳酸菌,这个就是酸奶中最重要的成分之一。我们喝酸奶,酸奶中的乳酸菌就会进入人的肠胃,发挥一系列的有益作用。


当然酸奶中肯定不仅仅只有乳酸菌啦,还有乳酸菌繁殖过程中被分解的牛奶,这一部分物质就属于微生物的代谢产物了。

 


常常有一些朋友说喜欢用酸奶敷脸,也有一些人所谓的科普说酸奶中含有的乳酸菌可以“吃掉”一部分角质,因而可以用酸奶去角质”。


这些想法实在是不科学啊。


酸奶里边的确是含有很多对皮肤好的营养物质,毕竟乳酸菌分解牛奶产生的物质营养成分的确比较高,对皮肤确实有营养收敛的作用。


酸奶也的确是可以去角质,但并不是乳酸菌的作用,而是乳酸菌代谢过程中产生的乳酸及其他有机酸起的作用。从这两方面来说,酸奶对皮肤的确是有美容效果的。


但是大家都别忽略了酸奶里边含量极高的乳酸菌。


酸奶中的乳酸菌是活的细菌。没错,乳酸菌是益生菌,对肠胃有好处,但这仅仅只是相对于人体肠胃来说的。肠胃代谢方式和皮肤代谢方式是完全不同的(这一点之后也会另起文进行描述哈)。对于皮肤,乳酸菌就只是细菌。破壁后的乳酸菌胞内物对皮肤的作用也是好的,然而活的乳酸菌对于皮肤来说,不仅没有好处,还有可能导致微生物感染,后果十分严重。所以昔古建议大家不要再用酸奶敷脸啦,什么DIY面膜都是虚的。


由此也可以知道化妆品的发酵原料中是没有微生物体这类产物的,化妆品是要避免微生物滋生的。

 

2.2制备直接代谢产物


微生物的代谢,指的是微生物细胞与外界环境不断进行物质交换的过程。微生物的代谢可以分为初级代谢和次级代谢。


直接代谢,也称初级代谢。微生物初级代谢指的是微生物通过代谢活动产生自身繁殖所必需的物质和能量的过程。


初级代谢产物,由微生物初级代谢的过程产生,这些产物一般有氨基酸、蛋白质、核苷酸、核酸、多糖、脂肪酸以及维生素,是机体生存必不可少的物质。任何一种初级代谢产物的合成发生障碍都会影响机体的正常生理活动甚至导致机体死亡。


不同的微生物初级代谢产物基本相同。




也就是说,乳酸菌和酵母菌它们初级代谢产物的种类上大体上相同的。但是在物质比例以及一些特殊物质上会存在差异。比如,乳酸菌可以产生乳酸,酵母菌可以产乙酸,这两种不同的代谢产物就造成了两种菌巨大的差异。

 

2.3 制备次级代谢产物


微生物次级代谢指的是微生物在一定的生长时期,以初级代谢产物为前体,合成一些可提高微生物在环境中生存的竞争能力,但对微生物本身没有生理功能的物质的过程。


次级代谢产物由微生物次级代谢过程产生,这些物质一般有抗生素、生物碱、色素以及毒素等。在次级代谢的某个环节发生障碍,不会导致机体生长的停止或死亡,至多影响机体合成某种次级代谢产物的能力。


不同的菌,次级代谢产物一般是不同的。

 

三 发酵类化妆品原料


化妆品的微生物指标中对微生物是有限制的,所有化妆品的生产都要处于无菌环境。化妆品中加入防腐剂,也是为了避免化妆品中没杀灭的微生物孢子或使用过程中感染的微生物引起产品变质。


那么使用微生物进行发酵的化妆品原料会不会也含有大量微生物呢?


答案当然是——不会。


如今化妆品行业所说的发酵类原料,通常指的是发酵滤液以及发酵溶胞产物。


发酵滤液指的是微生物发酵过程中代谢到细胞外的物质,是在微生物发酵完毕后,通过一些生物膜或其他仪器将细胞外的代谢产物和微生物细胞进行分离,进而得到代谢产物滤液。


溶胞产物是指微生物发酵完毕后,用化学、生物或物理方法将微生物细胞切碎,破壁,使细胞内的物质流出,再进行分离得到其中的物质。


然后市场上的发酵类原料还有一种,是固态或粉末状的发酵物,这一类发酵物是利用微生物中的酶将底物中的蛋白质分解、将底物中的淀粉进行转化而得到的。


有一段时间,一个叫“活酵母”的产品特别火热。所谓的“活酵母”其实只是一个噱头,它里边只是加入了酵母滤液,“活酵母”是不允许添加的。所以呢也不用再去绞尽脑汁的思考“这里边加了活酵母怎么就不变质”这一类问题了。对于“活酵母”这三个字过多的情绪昔古就不一一表达了,大家都懂的嚯!

 

化妆品中的微生物是有指标的。

 

虽说发酵类原料是利用微生物制备的,但目的产物生产出来之后微生物都会被“过河拆桥”直接(或杀死之后)分离(想想微生物还是挺倒霉的哈)。正规渠道获得的发酵类原料通常都是符合指标的,所以大家不用担心里边微生物超标。


当然,由于这类原料含有大量活性物质,因而和平常使用的功效型活性原料相似,较易变质,因而还是需要严格妥善保存的。

 

对发酵类原料有什么疑问或者见解的大家可以在底下留言,我们再一一进行探讨哈!


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