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Kshoer
洁食百科KOSHER KNOWLEDGE
酶是Kosher吗?
 
现代食品技术的发展和Kosher洁食息息相关。加工类食品如今通用的很多原料和制作过程在50年前是不存在的,因此我们必须说明与之相关的Kosher注意事项。工业酶的使用是一个很好的例子。酶学及相关生物科学是食品生产领域中发展最快,最日新月异的学科。因此,Kosher食物的生产者必须懂得酶的作用,以及如何按照犹太律法的洁食规则来使用酶。
 
酶是什么?
 
      酶是生物体产生的具有催化作用的蛋白质。一切生物体——动物、植物以及微生物(包括细菌、真菌、酵母和霉菌)在体内产生酶,以促进维持其生命体所必需的某种化学反应的进行。古希腊人发现酵母的一些特性能够使面粉和水发生化学变化成为面包。“酿酶“这个词在希腊语中代表酵母,即酵母中的酵母菌产生的酶混合体。”酶“这个字表示”酿酶中的“,现在我们表示这一类生物催化剂时还是用这个字。
 
      食品工艺家发现,如果我们能将特定生物体所产生的酶提取出来,就可将之用于食品工业中作对应化学反应的催化剂。例如,大麦之类的谷物种子一般包括胚乳(主要是淀粉)和胚芽,二者都由麸皮包裹。种子被创造成这样以便人们将之种植并培养成新的大麦植株(见创世纪1:11)。种子的生命存在于胚芽,胚芽一直处于休眠状态直到种子被种在有水分的地方。此时它开始发芽、成长。胚芽的生长需要营养,在其成长初期,这营养就由胚乳里的淀粉提供。可就其生物特性而言,这些营养是不能直接被胚芽吸收的,胚芽无法消化淀粉分子里的葡萄糖长链。胚芽很清楚这一点,于是它分泌出淀粉酶将长链分解成小单位的葡萄糖和麦芽糖,以便于自己消化。
 
      很多年前,人们发现将大麦浸入水中使其萌芽后,便可从中提取一种甜浆,虽然干燥的大麦种子根本不甜!这个过程被称为麦芽化,麦芽化过的大麦能产生麦芽糖浆。人们还注意到麦芽化后的大麦可作为其他谷物的发酵助剂,因为它能将淀粉分解为更容易发酵的糖分。现在我们知道了正是麦芽化后的大麦所含有的酶,将谷物(淀粉)分解成了葡萄糖或麦芽糖。这只是酶活性在食品工业应用的一个基本例子。
 
酶类是如何使用的
 
      酶的种类由它们的作用物决定。现代术语学通过在作用物之后加个“-ase”的后缀来体现其分类。比如希腊语的淀粉是amylon这个词,分解淀粉的酶就被叫做“淀粉酶amylase”。分解蛋白质的酶叫作“蛋白酶”,分解脂肪的酶叫作“脂肪酶”等等。老一点的酶类命名系统是加“-in”后缀,比如papain(木瓜蛋白酶)、rennin(凝乳酶)、pepsin,(胃蛋白酶)、bromelain(菠萝蛋白酶)等。我们注意到几乎所有酶类在食物制作过程中都对作用物起分解作用,即将作用物化为更小的形式。淀粉被分解为糊精和糖类;蔗糖被分解为葡萄糖和果糖;酪蛋白降解为奶酪。有一个特例是葡萄糖异构酶,它的作用是葡萄糖分子重组为果糖分子。
 
下面列出的是一些常用的酶和它们在食品制造业中的应用:
 
液化淀粉酶:将淀粉分解为糊精。用于玉米糖(葡萄糖)浆的生产,酒精酿造和烘烤类食品。
 
葡糖淀粉酶:将糊精分解为葡萄糖
 
葡萄糖异构酶:将葡萄糖转化为果糖
 
凝乳酶:牛胃内壁最基本的酶。用来打破酪蛋白分子原有结构使其分解,以此来制作奶酪。
 
脂肪酶:用来分解油里的部分脂肪以增强奶油味。
 
蛋白酶:分解蛋白质。用来除去冰镇啤酒里的蛋白质浑浊,使肉变嫩,使干酪陈化(酶改性干酪)。它还用作面团调整剂。
 
果胶酶:用于果汁制造业,用来分解果胶。
 
纤维素酶:也用于果汁制造业,作为加工助剂,用来分解纤维素。
 
过氧化氢酶:用于分解过氧化氢(双氧水)。双氧水作为巴氏消毒助剂被添加到蛋奶类产品中,之后再用过氧化氢酶除去。
 
葡糖氧化酶:用于分解蛋白粉等之中的糖类。如果糖分保留在蛋白里,加热的过程中就会焦糖化使产品变成棕色。
 
蔗糖酶:将蔗糖分子分解为葡萄糖和果糖,主要用于糖果制造业。
 
乳糖酶:帮助机体消化乳糖,使其分解为葡萄糖和半乳糖。
 
胰蛋白酶:哺乳动物主要的蛋白酶之一。用于一些婴儿配方用来初步消化酪蛋白。
 
 
酶有哪些来源?
 
      食品工业的酶主要有3个来源——动物、植物和微生物。目前来源于动物的食品用酶主要有3类。凝乳酵素由牛的第四个胃提取而来,富含凝乳酶、胃蛋白酶等酶类。这些酶都属于蛋白酶,能促使牛奶凝固成奶酪。脂肪酶通过分解部分脂肪,使油脂变成黄油;同时它还能加速奶酪的陈化(酶改性干酪)。凝乳酶的使用在犹太法典有相关论述, 也引发了种种讨论。历来只有来自Kosher屠宰牛的凝乳酵素被认为是Kosher的。权威拉比基于肉奶不同食的犹太法规,对其使用也进行过彻底的探讨,因为关于从非Kosher动物身上提取凝乳酵素这一做法,曾经有很多观点存在。同样,来自非Kosher动物的脂肪酶也是禁止的。
 
      另一种来自动物体并应用于食品工业的酶叫胰酶,它是动物——通常为猪的胰腺组织经脱水所得。胰酶富含多种蛋白酶,可使蛋白质变性以方便消化。另一种与它作用相同的酶叫胰蛋白酶。美赞臣、雅培以及雀巢婴幼儿奶粉的配方中都用到胰腺组织及其衍生物,以分解蛋白质促进儿童消化吸收。许多号称能提高肌肉质量的健康食物也含有这些成分。
 
注意:虽然这些婴儿配方没有经过Kosher认证,但里面的非Kosher酶含量很低。如果医生建议使用这类产品,我们应该向权威拉比进行咨询。
 
      目前主要有3样植物来源的蛋白酶应用于商业——来自木瓜植株的木瓜蛋白酶,来自菠萝植株的菠萝蛋白酶以及来自无花果的无花果蛋白酶。木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶主要用作肉类嫩化剂,而无花果蛋白酶由于其较为活跃的水解活性用途受到限制。此外,大麦淀粉酶也用于制作麦芽糖浆。
 
      近来人们对酶的关注热潮主要是由它的第三个来源——微生物所引起的。将微生物在营养基上培养使得它们在生长过程中产生各种各样的酶以完成正常的新陈代谢——这个过程通常被称为发酵。例如,酵母为了在淀粉上生长,必须首先分泌一系列淀粉酶将淀粉转化为糖以便自己能够消化。如果人们能够控制微生物的生长,在它们分泌出足够多需要的酶之后收集起来,就能应用到其他的地方。这就是通过发酵来生产酶的核心技术。
 
      发酵过程中的微生物(细菌、真菌还有酵母)是自然产生的,直到前不久,用微生物生产酶的方式还是局限于找出并单独培养那些在适宜状态下能大量产生特定酶的微生物。这些年来,很多这样的微生物被找出并单独培养,其中一些是另一些的自然突变体。人们发现一些变体生产酶的功能更强,便找出它们进行繁殖。通过控制微生物的化学或物理环境也能形成新的突变体。酶制造公司现在都有这样的微生物库,而且一直致力于提高它们的性能。
 
      更近的一个发展归功于基因重组技术,也就是通常人们所说的克隆。有一个方法就是弄清决定某种微生物能够产生所需酶类的基因密码,然后在此有机体里反复复制这些密码。这样这个有机体与一般有机体相比,生产酶类的性能要高出数倍。此外,科学家现在还发现,将一种机体里所获得的基因密码植入自然界中另一种完全不同的微生物体内,那种微生物体就能产生他们原本无法合成的酶类(或其他化学物质)。移植之后的机体在自然界本不存在,但却是具有独特性能的有机生命体。
 
     用到这两种方法的最好例子就是“微生物凝乳酶”了。凝乳酶前文提过是来自牛胃的蛋白酶,在食品工业中主要用来分解牛奶中的蛋白质分子,使其凝固成奶酪。由于动物来源的凝乳酶有限,科学家致力于寻找一种与之功能类似的蛋白酶。后来发现几种在适宜条件下能够产生和凝乳酶功能类似(但不雷同)蛋白酶的微生物。它们正是我们拿来做Kosher奶酪的“微生物凝乳酶”。几种常用的微生物分别为Mucor mehei, Mucor pussilus lindt, 和Endothia parastica,对应的酶为“Fromase”“ Emporase”以及“SureCurd”。这几样产品有一个问题就是它们的化学属性和凝乳酶不完全相同,因此功能也略有差异。此外,它们还产生其他酶类,使得奶酪有异味。一些公司现在生产出的转基因微生物能够产生真正的凝乳酶,比如由大肠杆菌转基因而来的Chymax,由黑曲霉转基因而来的Chymogen,以及由酵母菌转基因而来的Maxiren。这些通过转基因工程获得的凝乳酶和传统的微生物凝乳酶相比孰优孰劣尚未定论,但意义非凡。
 
律法相关点
事实上除了上文列举的那些动、植物蛋白酶和动物脂肪酶以外,如今用于食品生产的所有酶类都是通过微生物发酵获得的。植物蛋白酶由于提取自植物一般不涉及Kosher洁食问题,除非使用了冲淡剂。酶类的作用非常强大,必须经过稀释使其达到统一可用的标准。常用的冲淡剂是乳糖。因此我们必须注意木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶可能由于冲淡剂的使用而变成非中性。动物蛋白酶一般被认为非Kosher(参见来自牛胃的凝乳酶),同样,动物脂肪酶也被认为是非Kosher的。
 
      正是酶类生产中的发酵环节涉及到一系列的Kosher洁食问题。所以我们得先简单了解一下这个过程。微生物不管是真菌、细菌还是酵母都是生命体,在此被称为“培养菌”。它们有的来自自然界,由于其特性而被拣选,有的经转基因而来。这些有机体必须妥善保存,通常是被冷冻。而且需要很多化学物质,它们跟Kosher认证关系重大(见下文)。生产酶之前,先要接种到营养基上,以便激活生命体使其能够有效地生产足够多的酶。由于这些有机体是活细胞,提供给它们的营养必须有助于它们成长。它们的繁殖可以使用液体营养基,也可以在含有营养的琼脂表面,或者两种方法都用。有机体成长到一定的阶段后,就得移入大发酵罐继续生长直到产生酶类。酶类的生产有两种方式,细胞内和细胞外。前者是指有机体在细胞壁内部产生酶类,后者则反之。细胞外生产的有机体穿透细胞壁分泌酶类——这是其新陈代谢的一部分,这些有机体需要从其生长的营养基里得到养分。发酵结束后,要用一些化学物质过滤掉死去的有机体和其他废物。之后酶类要和防腐剂混合在一起成为最终成品。
 
      酶类因其作用又分为固定化酶和非固定化酶。催化剂是能促进却不参与化学反应的物质。正因为如此,可以反复使用。固定化酶是将活性酶固定在塑料珠之类的惰性基质上,通常还需放进反应柱里。待反应液体流过反应柱并与塑料珠充分接触。这种方法使得酶类能够长时间使用且不流失。非固定化酶是直接加到反应物里的液体或粉末。通常这种酶无法回收,所以残存在成品里。
 
      关于这些酶类Kosher属性的第一个争论是,是否微生物生长的营养基一定要是Kosher的。这一点近年来被大家反复讨论,其中“醋的争议”是比较著名的事例。有一种说法认为可用牛的洁食律法类比于这些微生物。当我们判断一头牛的奶是否Kosher时不会介意牛吃的是什么,所以我们也不用介意生产酶的微生物营养基的属性。但是大家根据犹太律法得出的共识是,酶类的Kosher属性与其成长所在的营养基有关。这跟我们认定经酵物(chometz)发酵而成的酒精也属于酵物是相同的道理。
 
      第二个问题涉及到通过稀释有意识地除去原本禁止的物质这一做法。在此,公认的律法观点认为Kosher认证的产品不能添加即使很小分量的非Kosher物质。因此,我们坚持微生物生长过程中的所有原料,从最初的烧瓶到最终的发酵罐,包括那些用于回收,固化以及保存酶类的物质,都必须是Kosher的。这就表示保存微生物的甘油或用于发酵的消泡剂都得是Kosher的。为了更好地保存或增加稳定性添加到成品中的化学成分也必须是Kosher的。
 
      至于逾越节酶的认证,我们同样应该考虑到所有作为养分的酵母提取物必须是Kosher的。此外,必须确保葡萄糖不能来自酵物类淀粉。至于蔬菜酶类的发酵,公认的观点则是许可的,我们认为这些酶将要变性,而且蔬菜当然不是律法禁止的。
 
      本文讨论的是食物科学里一项了不起的新发明,它反映了我们在生产食品过程中做出重大改变的无限潜力。这些改变将会影响我们实行律法的具体操作。注意到这些,我们就能采取必要步骤解决新出现的问题,以便我们继续遵行Kosher传统。