一、概述

酵素发酵是一种生物化学过程，核心在于利用特定的微生物和酶来分解和转化有机物质。通过发酵，这些有机物质被分解为更小、更易被植物或其他生物利用的分子，同时产生一系列有益的代谢产物，如氨基酸、维生素等。这些代谢产物不仅对植物生长有益，还能改善土壤质量，提高生态系统的整体健康‌。

酵素‌是一种由氨基酸组成的具有特殊生物活性的物质，广泛存在于所有活的动植物体内，是维持机体正常功能、消化食物、修复组织等生命活动不可或缺的要素。酵素在生物体内起着催化剂的作用，参与各种生化反应，推动生命活动的进行‌。

酵素是以动物、植物、菌类等为原料，添加或不添加辅料，经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的产品。它包含多糖类、寡糖类、蛋白质及多肽、氨基酸类、维生素类等成分‌。根据应用领域，酵素可以分为食用酵素、饲用酵素、农用酵素、日化酵素、环保酵素等‌。

图片1：酵素概念

二、酵素特点

‌酵素的主要特点包括高效性、专一性、多样性、温和性、活性可调节性、易变性和多样性‌。酵素在生物体内催化反应时表现出极高的效率，其催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快‌。每种酵素只能催化一种或一类特定的底物，表现出高度的专一性，例如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽‌。此外，酵素的种类非常丰富，迄今为止已发现约4000多种酶，在生物体中的酶数量远远大于这个数量‌。

酵素还具有温和性，其催化的化学反应通常在较温和的条件下进行‌。酵素的活性可以通过抑制剂和激活剂进行调节，这种调节机制使得酵素在不同生理条件下能够适应并完成特定的催化任务‌。然而，大多数酵素是蛋白质，容易被高温、强酸或强碱破坏，表现出易变性‌。

酵素的分类也非常多样，主要包括氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂合酶类和异构酶类等。每种类型的酵素在生物体内扮演着不同的角色，例如氧化还原酶类促进底物的氧化还原反应，水解酶类催化底物的水解反应等‌。

图片2：酵素对人体的作用

三、酵素种类与功效

酵素是一种具有生物催化功能的大分子物质，由氨基酸组成。

（一）食用酵素

食用酵素主要是以动物、植物、菌类等为原料，经过微生物发酵制成的，含有一定的生物活性成分，可以直接食用。食用酵素可能具有促进消化、增强代谢、改善肠道菌群、提高免疫力、辅助减肥等作用。

第一、促进消化：酵素中的消化酶能帮助分解食物，使其更易被吸收，减轻肠胃负担。

第二、增强代谢：有助于加速身体的新陈代谢过程，促进废物排出。

第三、改善肠道菌群：调节肠道内微生物平衡，抑制有害菌生长。

第四、提高免疫力：为身体提供一定的营养支持，增强抵抗力。

第五、辅助减肥：通过促进代谢和消化，在一定程度上帮助控制体重。

图片3：酵素对人体的作用

（二）环保酵素

以动物、植物和食用菌等为原料，经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的用于环境治理、环境保护的等酵素产品比如用于土壤改良、农作物生长等。

（三）日化酵素

日化酵素主要用于化妆品、口腔用品、洗涤用品等，同样是用这些原料制成的，含有一定的生物活性成分。

（四）饲用酵素

饲用酵素主要用于动物养殖，也是以这些原料制成的，含有一定的生物活性成分。

（五）农用酵素

农用酵素主要用于土壤改良、农作物生长、病虫害防治等，同样是用这些原料制成的。

四、‌酵素技术原理

（一）‌酵素发酵与催化

1.酵素，这一人工发酵产物，是以糖、蔬果等非熟食、非肉类原料，在多种益生菌的共同作用下，经过糖化、酒化、醋化到深度发酵等多个阶段精心酿成的。其制作过程中，糖化作为启动发酵的关键环节，糖分解产生的二氧化碳和乙醇是其明显特征，同时伴随着酒精气味的散发。随后进入酒化阶段，此时酒精度达到5-20%，虽然比纯粮食发酵的酒精度略低，但已能明显感受到酒精的存在。

2.随着发酵的深入，酵素进入醋化阶段，这一过程不仅丰富了酵素的口感，还为其带来了更多的食疗价值。最后，经过深度发酵，酵素的品质得以进一步提升，同时也产生了大量的超氧化物歧化酵素（酶），为人体健康带来更多益处。

综上所述，酒、醋和酵素是在不同原料和工艺基础上产生的不同发酵产物。它们的关系可以简化为：酿酒是无氧发酵，酿醋是先无氧后有氧，而制作酵素则是无氧与有氧发酵同时进行，后期转为无氧发酵。

（二）酵素技术工艺

酵素是将糖、蔬果等非熟食,非肉类原料，在多种益生菌(俗称菌母或麯)的作用下，分阶段发酵产生的人工发酵产物，发酵需经历糖化——酒化——醋化——深度发酵几个阶段，也就是说发酵酵素，会经历先变酒，再变醋的过程。

1酵素的第一阶段：糖化

蔬果等发酵原料，在利用糖发酵分解的有益菌作用下，糖化的明显特征就是糖分解产生的二氧化碳和乙醇（请注意是乙醇，不是甲醇），出现的状态主要是搅拌时候或者发酵活跃阶段产生的二氧化碳气体及形成的泡泡层。还有散发出的酒精气味。糖化作为发酵启动的重要开始，也是是否发酵成功的关键。酵素会经历先变酒，再变醋的过程。

2.酵素第二阶段：酒化

当糖分解后期产生的乙醇会嗅觉明显，这个时候是酒精期状态，也就是酒化的发酵阶段，明显的特征是发酵蔬果已经逐渐下沉，口感有明显的酒精味，一般酒精度在5-20%，比纯粮食发酵的酒精度偏低。酒化期的酵素糖度已经稳定在低值，一般在0.2-1%，糖尿病患者的饮食图表中，一般新鲜蔬菜的糖度也有3%，所以，兑水饮用是安全的，对于酒精不适者可以适当比例稀释，一般是1：20~ 1：30；适当低度的酒精对于活血是有很好的帮助的，所以偶尔有脸红或者微热属于正常的，现代人由于长久姿态坐卧，所以血脉需要更多活力代谢。但很多时候我们不一定能把握好这个度。

3.酵素第三阶段：醋化

不少亲食用无水酵素，无水发酵的安全性相对有水发酵的食品安全性要高一些，因为糖浓度也有很好的抑制有害菌的作用，但因糖分过多无法被微生物充分分解导致部分人不宜饮用，建议按照1：3：10比例制作酵素，醋化的酵素因为有更丰富的有益菌繁殖对于更多人群有辅助健康食疗作用，所熟悉的醋疗就是代表性，酵素的醋化发酵是纯粹的食材一次性发酵。

4.酵素第四阶段：深度发酵

深度发酵阶段是决定酵素品质的阶段，也是产生超氧化物歧化酵素(酶)数量的关键阶段，随时间推移，时间越长，营养物质越丰富，酵素品质也越好，此阶段可以适当再加入其它帮助深层发酵的发酵菌。

图片4：酵素发酵工艺

五、酒、醋和酵素的区别

酵素似酒似醋，但它既非酒也非醋。

第一、在原材料选择方面，与酒和醋都不同，宽泛很多，从营养学角度出发，更多强调的是全营养素配方。酵素是前期放气,再密闭。后期一直密闭。发酵酒精和发酵醋酸同时进行，即酒化和酸化同时进行，但浓度低,大量杂菌都能成活，形成一个大的菌谱的细菌组合,细菌活动留下的酶也是多种多样。酵素的用途宽,适宜外部条件的能力强。醋能做到的，酵素都能做到，但酵素能做到的，醋却做不到。

第二、从工艺上说，酒和醋是精细发酵的产物,发酵到一定时期,人为终止发酵.求的是味道。而酵素是酒化和酸化同时进行的粗犷深度发酵的产物，没有终止发酵的要求,越彻底越好，追求的是高浓度的酶、丰富的微生物一级和二级代谢产物。一般醋与酵素的生产原料相似，初步的生产条件也相同，就是利用糖化菌将原料中的淀粉类切分成较小分子及产生部分酒精，但接下来的生产步骤就很不一样了。 醋是接种醋酸菌，而醋酸菌会将酒精氧化成醋酸，再依生产条件设定酸度，一般醋酸的酸度为pH(酸碱值)为2.0-3.0左右，当酸度达到此值时，便需利用杀菌工程将醋酸菌杀灭，不然酸度可能会愈来愈酸！因此；醋中并不含有活菌！

第三、酵素在糖化后，便会进行不同程度的发酵，会利用有益菌种来进行，让这些有益菌在酦酵过程中，分泌不同程度的酵素含量，因此，酵素产品是有含有活菌的！所以，酒、醋和酵素是基于不同原料，不同工艺基础上所产生的不同发酵产物，这三者关系大致可以理解为：酿酒为无氧发酵，酿醋为先无氧后有氧，而做酵素是无氧发酵与有氧发酵同时进行,后期则为无氧发酵。

图片5： 酒 醋发酵与酵素的区别

六、酵素技术前景

1.市场现状与增长趋势

酵素市场近年来呈现出快速增长的态势。根据2024年12月的报告，2023年中国酵素市场销售额达到299.28亿元人民币，同比增长9%。全球酵素市场规模已经超过100亿美元，并且预计在未来几年将继续保持稳定增长‌。特别是酵素饮料市场，2025年市场规模已突破300亿元，年均增速超过20%‌2。

2.技术创新与应用领域

酵素技术不仅在食品领域有广泛应用，还在健康产业中展现出巨大的潜力。药食同源植物酵素结合了传统中医智慧和现代发酵技术，成为现代养生的新选择。这种酵素产品通过微生物发酵，将植物中的大分子物质分解为有益的酶类和代谢产物，具有抗氧化、抗炎、促进消化吸收等多种生理功能‌。

3.商业价值与投资机会

随着人们对健康饮食的追求，酵素食品的市场前景非常乐观‌。然而，市场上酵素产品的质量和标准不一，消费者在选择时应关注成分的多样性、避免添加糖分及安全认证等问题‌。对于投资者而言，选择那些以天然成分为基础、成分简洁且不含过量添加糖分的产品是明智的投资方向‌。

随着现代生物科技的不断进步，酵素作为一类高活性生物制品，其发展也日益受到关注。从古至今，酵素的应用领域不断拓宽，从最初的食品发酵到现在的医药、化妆品等多个领域，都发挥着重要作用。未来，随着人们对健康生活的追求和对自然环保的日益重视，酵素的应用前景将更加广阔。

参考文献

1.中国政府官网

2.中国科技部官网

3.国家自然科学基金委官网

4.中国科学院科研进展官网

5.中国工业信息化产业部官网

6.中国科学院微生物研究所官网

7.中国生物工程学会官网

8.中国轻工业联合会官网

9.中国生物发酵产业协会官网

10.中国生物发酵工程协会官网

11.中国生物技术信息官网

12.中国农业科学院微生物研究所官网

13.中国数子科技馆官网

14.张羽会 孙庆文 陈敬忠 陈亮 红果参酵素发酵工艺的优化及抗氧化活性 中国食品添加剂 .  2024 ,35 (12)

15.张羽会 孙庆文 陈敬忠 陈亮 参酵素发酵工艺的优化及抗氧化活性 中国食品添加剂 .  2024 ,35 (12)

16.孙茂成 王颖地1 费鹏 昂媛 周铁莉 杨柳 植物酵素的发酵微生物、加工技术及潜在生理功能 中国调味品  2024 ,49 17.

17.李冰 朱秀敏 李代 杜 军霞 农用植物酵素有效成分及作用机制 中国农业科技导报 .  2024 ,26 (07)

18.黄茜琳 纳豆酵素的研制与货架期预测 安徽工程大学 学位年度：2024

19.赫亮 水果酵素的保健功能与应用研究进展 农业与技术 .  2024 ,44 (03)

20.周亚楠 郑舒怡 柳嘉雯 董宇 卢旭 植物酵素代谢产物形成机制研究进展 食品工业科技 2024-01-08

21.周文钊 黄文平 张华 祁俊生 周浓 陈天福 郭冬琴 食用酵素产品稳定性研究进展 食品工业科技 2024 ,45 (06)

22.范鹤龄 农用酵素的微生物性状及其在山药上的应用效果研究 海南大学 2023-05-01

23 曹刚刚 冀利峰 徐芳芳 李宣衡 曾化伟 酵素酿造过程中乳酸强化发酵工艺研究 农产品加工 .  2022 (22)

24.杨彬彦 党娅 尤丽 蓝莓酵素功能特性研究进展 食品与发酵工业 .  2022 ,48 (23)