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酵母菌作为一种单细胞微生物，属于大自然中的天然发酵剂，其菌体内含有蛋白质、碳水化合物、多糖、氨基酸、核酸、维生素和微量矿物质等成分，其中，蛋白质含量远高于肉、蛋和大豆等食物，主要成分为菌体蛋白和酵母代谢产物。

酵母中蛋白质含量占其干重的35%~60%，水分和脂肪含量分别为2.00%和2.66%，是天然优质完全蛋白。因无过敏原、无异味、低脂质、高营养且含有所有必需氨基酸，我国于2023年被列为新资源食品。其实，早在1997年，美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）就授权了在特定条件下安全使用酵母蛋白用作食品添加剂。酵母蛋白的生产不受农业技术及各类环境因子的限制且环保、可持续，较动植物蛋白质更容易获得。

酵母蛋白的获取

鉴于菌株选择、培养条件以及提取技术的不同，其酵母蛋白的含量可能存在较大差异。其中，育种技术作为提高酵母蛋白产量的关键方法之一，可以对菌株进行基因改良并筛选高蛋白酵母菌株；利用发酵罐进行大规模和高密度培养及发酵工艺控制，可以实现高蛋白含量的酵母蛋白生产；通过包含酵母细胞破碎、蛋白溶解、纯化和浓缩等步骤，可以获取高纯度的酵母蛋白。

1、利用育种技术提高酵母蛋白含量的研究进展

诱变育种是提升酵母蛋白含量的核心手段，包括物理和化学诱变，化学诱变剂如甲磺酸乙酯或溴化乙锭具有毒 性，可能会给使用者带来潜在的永 久性危险；相比之下，物理诱变不会对使用者造成危害，包括紫外线诱变（UV）、重离子诱变以及大气和室温等离子体（ARTP）诱变等技术。研究表明，紫外线（UV）诱变可使 M和N2 菌株蛋白含量提升至12.93%；利用80 MeV/u 重离子12C6+辐射对酵母NJ3236 菌株进行诱变，蛋白含量提高10.08%；大气室温等离子体技术可通过诱导 DNA 损伤，使 SWCor-1 菌株蛋白产量提升 25.48%。

2、利用发酵技术提高酵母蛋白含量的研究

发酵技术作为一种常用生物工艺，可以调控发酵工艺、发酵方式和发酵底物，被认为是一种提高酵母蛋白含量的有效手段。在利用发酵工艺的过程中，精准调控温度、pH 和氧气供应等参数对于促进酵母菌生长和代谢具有重要影响。此外，发酵过程中的时间控制也是关键所在，适当延长发酵时间有助于延长酵母菌的生长周期，从而进一步促进酵母蛋白合成。

发酵方式分为固态发酵、半固态发酵和液态发酵。通过液态发酵，酵母菌可以发挥最大的生产潜力，是目前生产酵母蛋白的主流方式。利用可生物降解的工农业副产品为碳源，使用各种工农业废料作为酵母蛋白的生产基质不仅能够促进这些行业的可持续发展，也有利于实现节能减排、环境保护并减轻大气污染。通过添加合适的辅助营养物质对发酵培养基进行优化，可以为酵母菌提供合成蛋白所需的营养元素，从而提高酵母蛋白的产量和质量。

3、利用提取工艺提高酵母蛋白收率的研究进展

选育的高蛋白菌株发酵后会形成酵母乳液，经过加工技术，细胞裂解、蛋白质提取和纯化等步骤即可提高蛋白质得率，获得纯度更高的蛋白质。破坏酵母细胞壁是释放酵母蛋白的关键，主要包括机械法、物理法、化学法和酶法。

第一，一些常用的机械破碎法包括珠磨、加压均质和超声波等，其中珠磨法是最简单且经济的机械破碎方法之一。第二，高压均质法利用高压迫使细胞通过狭窄的间隙或阀门，促使细胞破裂。第三，超声波处理利用高频声波产生局部剪切应力，通过声空化的过程破坏细胞壁和细胞膜。虽然机械破碎技术操作简单、成本低且可扩展，但这些方法是非选择性的，同时可能损害蛋白质活性并形成细胞碎片形成。

化学方法则是通过添加多种化合物来改变细胞壁和细胞膜的通透性。酶解法是通过添加多种外加酶来破坏外膜。化学方法和酶解法可能会影响蛋白质的结构、活性和下游应用。

酵母蛋白的改性

酵母蛋白具有良好的功能特性，如溶解性、乳化性、起泡性、凝胶性、流变性、热稳定性以及持水、持油性等。其中，溶解性是蛋白质功能的直接体现，为其他性质奠定了基础，但蛋白质的乳化性、起泡性、流变性以及凝胶性等均会随溶解性的升高而升高。改性前的酵母蛋白的表面疏水性可达520. 56，可充当载体材料和创新乳化剂；但由于α-螺旋含量高，凝胶特性有待提升，可溶性蛋白含量仅为4.36%。通过改性技术改善其结构，进而影响其功能特性，可扩大酵母蛋白在食品领域的应用范围。

1、 物理改性

蛋白质的物理改性是指采用热、电、射线、高压、微射流、超声波、等离子体、挤压等方法，使分子间聚集或解聚以改善功能性质，但一般不涉及一级结构。与化学、生物改性相比，物理改性更安全且不额外添加物质。具体改性方法包括热处理（常规热处理、欧姆加热、微波、射频、红外线照射等）和非热处理（超声波、等离子体、空化射流均质、挤压等）。目前，已报道的酵母蛋白改性手段为热处理、超声波和高水分挤压。

① 热处理是最常见的改性方法，通过温度和时间调控蛋白质构象。研究表明，80℃下对酵母蛋白干热处理 4天，可使发泡体积提升218%（达497.3 mL），泡沫稳定时间延长161%（至86 分钟）。适度加热能展开蛋白质高级结构，暴露疏水基团，提升溶解度和乳化性；但过度加热会导致疏水基团聚集，降低溶解性，因此需精准控制参数。

② 超声波技术利用热效应、空化和机械作用改变蛋白质二级与三级结构，显著改善溶解性、乳化稳定性等功能。研究显示，200-650 W 的超声功率配合 pH 调节，可使酵母蛋白溶解度提升4%，乳化活性最高达 62.95 m²/g，发泡性提升至170%。但过高功率或过长处理时间可能破坏功能，需通过冰水浴等辅助手段优化。

③ 高水分挤压技术通过高温高压重塑蛋白质分子排列，赋予人造肉类纤维结构。实验表明，添加魔芋葡甘露聚糖（KGM）后挤压，可增强人造肉热稳定性，但溶解度因形成不溶性聚集体而降至10%以下，提示需平衡纤维化与溶解性矛盾。该技术为植物蛋白替代动物肉提供了新路径，但需进一步优化工艺以提升综合性能。

2、化学改性

近年来，研究者通过多种化学修饰手段显著改善了蛋白质的功能特性，主要包括 pH 偏移处理、多酚相互作用和糖基化修饰三大方向。

① pH偏移处理。pH偏移处理可提升蛋白溶解度，通过调整溶液 pH 值至极端酸碱，可增加蛋白间静电斥力，导致部分去折叠；随后调至中性，可重新折叠形成更灵活的结构，改变蛋白功能。实验表明，由于pH 变化引起的蛋白质构象展开和活性基团暴露，使用 1 mol·L-1 HCl 将溶液 pH 调至7.0 后，改性后的酵母蛋白可溶性蛋白含量从4.36%提升至7.79%，同时发泡性能达到165.00%，乳化活性提升至 61.69 m²·g⁻¹。

② 多酚相互作用。多酚类物质与蛋白质的相互作用分为共价相互作用和非共价相互作用。其中，非共价相互作用最为常见且其过程可逆，作用力涉及静电相互作用、氢键、范德华力和疏水相互作用等，通过改变二级、三级结构改善蛋白质的功能特性。在多酚相互作用领域，研究主要聚焦于表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）和姜黄素两种多酚物质与酵母蛋白的复合效应。当酵母蛋白与 EGCG 按1：0.81质量比复合时，乳化性提升5.1 m²·g⁻¹，酵母蛋白-姜黄素复合物（1：2.72）的乳化性增幅达9.5 m²·g⁻¹。而当酵母蛋白-EGCG-姜黄素按质量比为1：0.81：2.72形成复合物时，其乳化稳定性指数显著提升至 87.7%，同时起泡性从 12.5%增至17.5%，泡沫稳定性由70%提高至81%。

③ 糖基化。糖基化修饰作为美拉德反应的初始阶段，通过共价结合糖分子实现蛋白质功能改良。研究表明，糖分子引入的亲水基团能增强蛋白质在油水界面的吸附能力，经糖基化处理的酵母蛋白乳化活性指数（EAI）从67.17%提升至78.34%，乳化稳定性指数（ESI）由 48.49%增至 63.31%。不过，该过程也导致疏水基团暴露，使溶解性从 95.14%略微下降至 90.58%，所以修饰过程中要注意功能特性改善与结构稳定性间的平衡关系。

3、生物改性

蛋白质的生物改性主要采用酶法，酶法通过催化降解或交联蛋白质改变蛋白质结构，进而改善其功能特性如溶解度、乳化性和发泡性，不引入化学成分，符合“清洁标签”理念。研究发现，使用0. 2% 木瓜蛋白酶进行改性发现，泡沫体积可达462.4 mL，较未改性酵母蛋白的发泡性提高了1. 9倍；泡沫稳定时间为46 min，仅比改性前提高31%；推测是由于酶将分子量较大的蛋白质水解为分子量较小的多肽链，但并未形成促进和稳定泡沫结构且大小分子量共存的多肽系统。

4、复合改性

单一条件改性处理很难达到理想程度，因此需要进行复合改性。目前用于酵母蛋白的复合改性方法主要是物理和化学复合改性。如使用超声辅助pH偏移对酵母蛋白进行改性以探究其溶解度的变化，在超声功率 390 W、超声时间 30 min 进行 pH 偏移发现，酵母蛋白在 pH值 3~11范围内保持较高的溶解度且最高达76%左右、发泡性（foaming ability，FA）为187. 00%、泡沫稳定性（foamingstability，FS）为95.18%、乳化活性（emulsifying activity，EA）为48.73 m2·g-1、表面疏水性（H0）最高达到451.70。选用Ca(OH)2热水解酵母蛋白发现，Ca(OH)2的质量分数为1.5% 时，改性酵母蛋白的泡沫体积最大，为1120.3 mL，泡沫稳定时间为10.1 h，发泡性、泡沫稳定性分别较改性前提高5.9、17.4倍。

酵母蛋白在食品工业中的应用

近年来，随着食品科学技术的发展，酵母蛋白作为一种新型食品原料受到了越来越多的关注。与大豆、乳清等动植物蛋白相比，由酵母蛋白制成的产品相对较少，故而酵母蛋白产品在食品工业中仍有很大的市场潜力。研究表明，不同酵母蛋白的嘌呤含量差异较大，在食品中添加酵母蛋白时，应根据食品的指标要求选定不同嘌呤含量的酵母蛋白。此外，酵母蛋白在食品调味和营养补充领域也具有重要的应用地位，可用作调味剂、蛋白质补充剂、肉类补充剂和葡萄酒澄清剂。

有研究以酵母蛋白为原料制作了一款供运动和保健人群食用的蛋白棒产品，该产品的蛋白质含量高达 82.4%，并且通过对其进行感官分析，确定该产品具有很好的咀嚼感，甜度适中，能够为人体提供较高的营养。

鉴于特殊的发酵味道，酵母蛋白也可以被用作天然调味剂，以增强或改变食品的口感和风味。将酵母蛋白添加到鸡胸肉中，出品率高达110%，并且发现用酵母蛋白替代香精可以改良肉制品的风味，提高其出品率和口感。但是，过量使用酵母蛋白可能会掩盖或改变食品原有的风味，因此对于特殊口味的调节需要对酵母蛋白进行更精细的配比和处理。

酵母蛋白中含有所有人体所必需的氨基酸，有助于提高各种食品的营养价值，特别是在素食产品和运动营养品中的应用正在日益增多。有研究利用酵母制备了蛋白素肉，经过感官评价，发现添加适量酵母蛋白能使肉的香味更加浓郁，咀嚼性和弹性相比于未添加酵母蛋白的产品有更显著的提升。

作为一种功能性食品添加剂，酵母蛋白可在果汁和啤酒等饮料的生产过程中被用作澄清剂，帮助去除悬浮颗粒，提高饮料的透明度和口感。酵母蛋白也可以通过与酚类化合物相互作用，降低饮料中酚类物质的浓度，从而提高饮料的澄清度。研究表明，经酵母蛋白处理的葡萄酒相较于那些经矿物、动植物来源的澄清剂处理的葡萄酒在亮度、颜色和澄清度方面均性能更佳，所以酵母蛋白是精炼葡萄酒澄清剂的一种很有前途的替代品。

参考资料：

[1]韩朝玮,朱绪春,周麟依,彭宁,赵焱,安宁,刘红芝.改性技术对酵母蛋白功能特性与结构的影响研究进展[J].核农学报,2025,39(2):360-368

[2]侯文义,李相前.酵母蛋白新食品原料研究进展及应用展望[J].工业微生物,2024,54(4):51-56

作者简介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。