第二章：生物科學與食品 第一節：微生物在食品上的應用

利用微生物生產的食品 1.優酪乳是利用乳酸菌製造而成。 2.基因改造食品，如：利用基因改造大豆 製成的豆漿、豆腐。 3.以微生物生產食品工業用酵素，大幅降低 成本。例如：利用凝乳酶製造乳酪。

紅麴 1.煮熟的米中接種紅麴菌後所形成的發酵 產物，可做為食用色素。 2.紅麴是中國傳統的食材也是藥材： (1)五代時（907～959）即有紅糟肉料理。 (2)本草綱目記載紅麴具有「消食活血， 健脾燥胃⋯」等功效。 3.生技公司生產具有保健 功效之紅麴膠囊，可降 低血中總膽固醇。

2007年5月6日 台灣紅麴館

如何吃「紅麴」才安全？ 日前學者呼籲民眾別再自製紅麴醬。你覺得最 主要的原因為何？ 1.紅麴在發酵過程中，如果沒有控制好溫度 、溼度及發酵環境，就可能受到酵母菌、 厭氧菌等汙染，造成紅麴產生長黴、腐敗。 自製紅麴醬時可能被壞菌汙染而不自知。 2.部分菌種在發酵過程中可能會產生橘黴素。

食用紅麴要小心！ 1.部分紅麴菌在發酵過程中可能會產生毒素 -橘黴素，又稱桔黴素。 2.長期攝入過量的橘黴素，對動物及人體 的肝臟及腎臟有危害。 3.目前的研究方向：篩選不會產生橘黴素 的紅麴菌，或在紅麴菌發酵的過程中減 少橘黴素的含量。

微生物與人類的關係 1.微生物對人類食品的害處： (1)引起食品的腐敗。 (2)導致食物中毒。 (3)產生疾病。 2.微生物對人類食品的益處：製造過程中 ，需要微生物的參與。例如：麵包、 饅頭、發酵乳、啤酒、醬油和豆腐乳。

人類製作麵包的歷史起源 四千多年前經發酵過程製作麵包實體和壁畫，證實 當時人們已會製作麵包(但是不知道和酵母菌有關)。

酵母菌 1.屬菌物界生物，為單細胞，形狀呈橢圓形 2.存在蔬果表面或土壤裡。 3.學名Saccharomyces cerevisiae，意思為─ 「會進行發酵作用且喜歡吃糖的菌類」。 4.進行發酵作用時，會產生酒精和二氧化碳 ，常被用來釀酒、製作麵包和饅頭等。 5.最常使用的為「啤酒酵母菌」。

酵母菌與人體健康 1.酵母菌含有多種維生素及鈣等成分。 2.酵母菌可分泌多種酵素幫助消化食物。 3.酵母菌的細胞壁成分可以促進消化道 的蠕動及排便功能。

酵母菌製成的健康食品 健素糖是台灣糖業公司以酵母粉為主要原料 製造的營養保健類糖果，政府在1980年代免 費供應給台灣的小學生食用。

麵包與饅頭的製作原理 麵團，放在室溫中靜置一段時間讓麵團 內的酵母菌進行發酵作用。 2.發酵過程產生二氧化碳、少量酒精及一 1.麵粉、酵母菌粉、水等材料混合後揉成 麵團，放在室溫中靜置一段時間讓麵團 內的酵母菌進行發酵作用。 2.發酵過程產生二氧化碳、少量酒精及一 些風味物質，二氧化碳可使麵團膨鬆。 3.酒精在烘烤或蒸煮時會揮發散出，烘焙 的高溫讓菌體死亡，並停止發酵作用。

！? 想一想 ? ！ 麵包和饅頭的製作原理相似，但風味和口感皆不 相同。在材料或製作方法上是否有不同之處？ 1.麵包和饅頭製作的原理相似，均需使用酵母菌 ，常見的種類是釀製啤酒時使用的啤酒酵母。2.在麵粉的選擇上不同，麵包通常用中筋麵粉， 饅頭使用高筋麵粉。 3.麵包最後使用烘烤讓菌種停止發酵作用，而饅 頭使用蒸煮的方式讓菌種停止發酵作用。

發酵乳及其歷史 1.以乳類為原料，加入乳酸菌或其他對人體 健康無害之菌種發酵而成的產品，又稱為 「酸奶」。 2.從巴比倫浮雕中證實，早在四千多年前， 人們即有飲用發酵乳的習慣。 3.科學家從發酵乳中分離出乳酸菌，證實發 酵乳是乳酸菌以乳類為原料，發酵而成的 產物。

乳酸菌與人類的關係 1.乳酸菌泛指利用碳水化合物進行發酵， 而產生大量乳酸的細菌總稱。 2.乳酸菌被廣泛應用於食品製造上：泡菜 、養樂多、優酪乳、優格和乳酪(起司) 。 3.乳酸菌在人體內可扮演益生菌的角色。 4.乳酸菌的種類很多，並非每株菌都有相 同的功效，必須分別測試才能確認其具 有哪些特定的保健功效。

A、B、C三益菌 優酪乳中，常添加的A、B、C三益菌： A菌為嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus） B菌為雙叉桿菌(Bifidobacterium spp)， 又稱為比菲德氏菌。 C菌為乾酪乳酸桿菌(Lactobacillus casei)

雙叉桿菌對人體的益處 1.有助於增加腸內益菌。 2.減少腸內產氣莢膜桿菌等有害菌。 3.改善腸內細菌菌相。 4.有助於腸道運動等。

發酵乳的製作流程 1.原料：原料乳（生乳、鮮乳或脫脂乳等）。 2.殺菌：原料乳經高溫殺菌以確保無其他雜菌存在 ，避免干擾後續乳酸菌的生長與發酵。 3.菌種：添加發酵用的乳酸菌或酵母菌。 4.發酵：在適當的溫度下發酵，過程中乳酸菌或 酵母菌會產生酵素，分解牛乳中的乳糖 等，並產生乳酸，使牛乳酸度增加， 蛋白質因而變性，形成凝態狀凝乳 。 5.冷藏：發酵至適當條件後，送入冷藏庫冷藏。

市售發酵乳的區別 ◎我國現行之標準規定，濃稠及凝態產品 中每毫升須含一千萬個以上活性乳酸菌，而稀釋產品則每毫升至少須含一百萬個以上活性乳酸菌。 1.濃稠發酵乳，如：優酪乳 2.凝態發酵乳，如：優格 3.稀釋發酵乳，如：養樂多

發酵乳相關產品 1.若欲製造凝態狀的優格，在製備過程中 則不破壞凝乳，發酵後送入冷藏庫。 2.若想要製造液態狀的優酪乳，在發酵過 程中須將凝乳攪碎，稀釋分裝後冷藏。

啤酒的釀造與歷史 1.啤酒是世界上消費量最大的酒精飲料。 2.約在五千多年前，巴比倫人已經知道利用 「穀物」來製造啤酒。 3.啤酒由水、麥芽和啤酒花經酵母菌發酵而成

啤酒花增添啤酒的風味 1.蛇麻，又音譯作忽布（英語hop），因其 花序用於釀造啤酒，因此又稱作啤酒花。 2.目前大型啤酒生產商的啤酒苦味來源， 大都來自化學合成的蛇麻化合物。

製作啤酒的輔助原料 1.目的：減少生產成本、改善啤酒風味和 色澤及增加啤酒的保存性。 2.製作過程中，常使用稻米、玉米或蔗糖 等其中一種，來做為輔助原料。 (1)亞洲國家通常使用稻米 (2)歐美國家較多使用玉米

生產啤酒的酵母菌 1.用於啤酒生產的酵母菌種類繁多，不同的 菌株因生理特性不同而造成風味的多樣化 2.用於啤酒生產的兩種類型酵母菌 (1)表層發酵型─啤酒酵母菌 a.酵母菌在發酵過程中浮在發酵液的表面 b.適合於12～20℃生長，發酵能力強。 (2)底層發酵型─卡爾酵母菌 a.酵母菌在發酵過程中沉在發酵液及罐底 b.適合於8～15℃生長，發酵能力較弱。

醬油 1.醬油是日常生活中常用的鹹味調味品。 2.醬油是以蛋白質和澱粉為主要原料，經微 生物發酵釀製而成。 3.醬油的營養成分多樣，含有蛋白質、多肽 、胺基酸、維生素、 磷脂質和多種礦物質 等，且具有特殊的氣 味及色澤。

釀造醬油的原料 1.蛋白質原料：主要選擇黃豆或黑豆。 蠶豆、綠豆、豌豆等豆類，因蛋白質含量 比大豆低，故只能當作部分原料。 2.澱粉原料：傳統方法大多以小麥為主， 其他替代物有大麥、玉米、米、高粱等。 3.菌種：麴菌屬中的米麴菌和醬油麴菌是最 常被使用的菌種 (麴菌屬於真菌，並非細菌)

醬油的製造過程 1.製麴：接種麴菌於蒸煮過的豆麥（黃豆及 小麥）或黑豆表面，並在溫暖的環境中培 養約一週，讓麴菌繁殖。 2.發酵：加入食鹽水使其發酵，麴菌會產生 多種酵素，將蛋白質分解成胺基酸，同時 產生一些風味物質。 3.壓榨與蒸煮：約發酵4～6個月後壓榨取汁 ，經過調味及蒸煮後即為醬油。

製麴 將麴菌接種於黑豆上，培養一週後的情況。整個黑豆表面皆布滿了麴菌。

豆腐乳 1.豆腐乳是東方傳統的發酵食品，有 獨特的口味，是一種二次加工的豆製品 2.豆腐乳的製作方法： (1)先將大豆經過研磨、攪拌、壓製 成硬豆腐。表面乾燥後，通常 接種毛黴菌(或根黴菌)進行發酵， 培養到菌絲完全覆蓋豆腐。 (2)放入含有醬油、米酒和其他風味物 質的鹽水中，幾個月後即可食用。

微生物應用在食品上的主要菌種 1.麵包、饅頭：酵母菌(菌物界) 2.發酵乳、泡菜：乳酸菌(原核生物界) 3.啤酒：酵母菌 4.醬油：米麴菌、醬油麴菌 5.豆腐乳：毛黴菌 6.紅糟肉、紅露酒：紅麴菌

食品標章-食品GMP 1.食品GMP標章由經濟部工業局於1989年推動 2.GMP是「良好作業規範或是優良製造標準」 的簡稱，因為用在食品製造過程中品質與 衛生安全的管理，所以又稱為「食品GMP」 或「FGMP」。 3.通過食品GMP認證的產品，包裝上會有一個 微笑標誌，代表安全與衛生等保證。

食品標章-CAS 1.CAS標章是「優良農產品證明標章」 的簡稱，也是臺灣國產農產品及其加工品 優良品質的代表標幟。 2.行政院農委會本著發展「優質農業」及 「安全農業」的理念，自1989年起著手 推動該標章。 3.申請驗證的廠商及產品，須經學者、專家 嚴格評核把關，通過後授予CAS標章證明

食品標章-健康食品 1.立法院於1999年制定「健康食品管理法」， 依該法申請並由衛福部審核通過具保健功效 之健康食品，方可獲得健康食品標章 2.健康食品是指可增進民眾健康、減少疾病危 害風險且具有實質科學證據之功效，而非屬 治療、矯正人類疾病之醫療效能的食品。

台灣「味精王國」的推手- 蘇遠志 1.日本人由海帶(昆布)萃取得到的棕色結晶 (麩胺酸鈉)，嚐起來味道鮮美(旨味)。 2.蘇遠志教授從三千多菌株中發現麩胺酸生產 量高的新菌種，將麩胺酸純化後與鈉鹽結合 成為麩胺酸鈉，即為味精。此生產方式提升 了味精的生產效率並降低成本。