パン酵母

パン酵母として一般的に用いられるサッカロミセス・セレビシエ酵母。目盛りの間隔は1μm。

パン酵母は、パンやその他のベーカリー製品を焼く際に一般的に使用される酵母株の一般名であり、生地に含まれる発酵性糖を二酸化炭素とエタノールに変換することで、パンを膨らませる（膨張して軽く柔らかくする）膨張剤として機能します。パン酵母はサッカロミセス・セレビシエ種に属し、^{[ 1 ]}アルコール発酵で一般的に使用されるビール酵母または不活性化された栄養酵母と呼ばれる種類と同じ種（ただし異なる株）です。^{[ 2 ]}パン酵母は、人体の表皮や周囲に存在する単細胞微生物でもあります。

蒸したジャガイモや茹でたジャガイモ^{[ 3 ]} 、ジャガイモを茹でた水^{[ 4 ]}、またはパン生地への砂糖の使用は、酵母の増殖に栄養を与えますが、砂糖が多すぎると酵母は脱水してしまいます。^{[ 5 ]}酵母の増殖は塩と砂糖の両方によって阻害されますが、砂糖よりも塩によって阻害される可能性が高くなります。^{[ 6 ]}バターや卵などの脂肪は酵母の増殖を遅らせるという情報源もあります。^{[ 7 ]}また、脂肪が生地に与える影響は依然として不明であり、少量の脂肪は焼きたてのパンのボリュームに良いという証拠を提示している人もいます。^{[ 8 ]}

サッカロミセス・エキシグス（別名S.​​マイナー）は、植物、穀物、果物に存在する野生酵母で、パン作りに使用されることもありますが、一般的には純粋な形で使用されるのではなく、サワードウスターターで増殖させたものが使用されます。

歴史

包装された圧縮された新鮮な酵母の塊

酵母がパン焼きに初めて使われたのはいつ頃かは不明ですが、最も古い明確な記録は古代エジプトに遡ります。^{[ 9 ]}研究者たちは、暖かい日に小麦粉と水を混ぜ合わせたものを通常より長く放置し、小麦粉に自然に含まれる酵母がパン焼きの前に発酵させたのではないかと推測しています。こうしてできたパンは、それまでの硬いフラットブレッドよりも軽く、風味豊かだったと考えられます。一般的に、初期の発酵方法は現代のサワードウと非常に類似していたと考えられています。酵母の発酵作用はフラットブレッドの生地への作用から発見され、別途培養するか、以前に混ぜ合わせた（「古い」）生地を用いてバッチ間で移し替えられたと考えられます。また、発酵パンの開発はビール醸造の発展とほぼ同時に進んだようで、ビール発酵過程で生じるバーム（酵母菌）もパン作りに利用されています。

微生物学の知識がなければ、初期のパン職人は酵母培養を直接制御することはほとんど不可能でしたが、生地やスターターを再利用して後工程の発酵に用いることで、地域的に興味深い培養物を維持していました。しかし、ビール業界と同様に、好ましい酵母株を分離・増殖させることが可能になり、最終的にはビール麦汁に似た組成（通常は大麦麦芽と小麦粉を含む）のスラリーで酵母を増殖させることが実用化されました。このような培養物（ビールやサイダーの発酵残渣に由来し、古いアメリカ料理では「エンプティン」と呼ばれることもあります）は、現代のパン酵母の祖先となりました。一般的に、ホップなどの防腐剤の使用や培地の煮沸など、後に細菌汚染であることが判明する事態を避けるために、注意深く維持されていたからです。

19世紀、パン職人はビール醸造者から酵母を入手し、その結果、帝国の「カイザーゼンメル」ロール^{[ 10 ]}のような甘い発酵パンが作られるようになりましたが、これらのパンにはラクトバチルス特有の酸性化によって生じる酸味がほとんどありませんでした。しかし、ビール醸造者は徐々に上面発酵酵母から下面発酵酵母（サッカロミセス・パストリアヌス）に切り替えたため、パン製造用の酵母が不足し、1846年にウィーン法が開発されました^{[ 11 ]。}この革新は、オーブンで蒸気を使用することでクラストの特徴が変わったとよく言われていますが、穀物を一度にすりつぶすのではなく、徐々に砕く高粉砕法（ウィーングリッツ^{[ 12 ]}を参照）と、プレス酵母として知られる上面発酵酵母の培養と収穫のより優れた方法を組み込んだことでも注目に値します。

ルイ・パスツールの研究に続く微生物学の進歩により、純粋菌株を培養するより高度な方法が開発されました。1879年、イギリスはS. cerevisiaeの生産に特化した培養槽を導入し、アメリカ合衆国では世紀の変わり目頃に酵母の濃縮に遠心分離機が使用され、^{[ 13 ]} 近代的な商業用酵母の生産が可能になり、酵母生産は主要な産業へと発展しました。小規模なパン屋や食料品店で作られていたスラリー酵母は、生酵母細胞を増殖培地に懸濁させたクリーム酵母となり、その後、20世紀初頭に西洋化された世界の多くの国々でパン職人にとって標準的な発酵種となった生ケーキ酵母である圧縮酵母へと発展しました。

第二次世界大戦中、フライシュマン社はアメリカ軍向けに顆粒状のアクティブドライイーストを開発しました。このイーストは冷蔵を必要とせず、生イーストよりも保存期間が長く、耐熱性にも優れていました。現在でも、米軍のレシピでは標準的なイーストとして使用されています。同社は、発酵速度が2倍になるイーストを開発し、パン焼き時間を短縮しました。

1973年、ルサッフルはインスタントイースト（「クイックライズ」または「速効性」イーストとも呼ばれる）を開発しました。このイーストは、様々な用途において生イーストやドライイーストを凌駕するほどの普及と市場シェアを獲得しました。インスタントイーストはドライイーストとはいくつかの点で異なります。インスタントイーストはドライイーストよりも速く発酵します。インスタントイーストは乾燥した材料に直接加えることができますが、ドライイーストは液体（水、牛乳、ビールなど）と混ぜ合わせ、発酵させてから混ぜる必要があります。インスタントイーストは水分含有量が低く、粒子が小さいのが特徴です。

現代のパン酵母はサッカロミセス・セレビシエ種です。その特性の一つは、パン生地などの焼き菓子にカビの発生や細菌の増殖を抑制するために一般的に添加されるプロピオン酸によって阻害されないことです。 ^{[ 14 ]}一方、ソルビン酸は酵母の発酵活性を阻害するため、酵母発酵生地に直接添加されることはなく、完成品に噴霧したり、包装材に組み込んだりすることもあります。^{[ 15 ]}

パン酵母の種類

パン酵母、活性乾燥

100g（3.5オンス）あたりの栄養価
エネルギー	1,361 kJ (325 kcal)
炭水化物	41.22グラム
糖類	0グラム
食物繊維	26.9グラム
脂肪	7.61グラム
タンパク質	40.44グラム
ビタミンとミネラル ビタミン 量 %DV^† チアミン（B 1） 916% 10.99 mg リボフラビン（B 2） 308% 4mg ナイアシン（B 3） 251% 40.2mg パントテン酸（B5） 270% 13.5mg ビタミンB6 88% 1.5mg 葉酸（B9） 585% 2340μg コリン 6% 32mg ビタミンC 0% 0.3mg 鉱物 量 %DV^† カルシウム 2% 30mg 鉄 12% 2.17mg マグネシウム 13% 54mg マンガン 14% 0.312 mg リン 51% 637mg カリウム 32% 955mg ナトリウム 2% 51mg 亜鉛 72% 7.94 mg
その他の構成要素	量
水	5.08グラム
USDAデータベースエントリへのリンク
^†成人に対する米国の推奨事項に基づいて推定された割合。 [ 16 ]ただし、カリウムについては、米国アカデミーの専門家の推奨に基づいて推定されています。[ 17 ]

活性乾燥酵母、市販されている酵母の粒状形態

パン酵母には様々な形態があり、主な違いは水分含有量です。^{[ 18 ]}それぞれに利点がありますが、どの形態を使用するかは、主にレシピの要件と調理師の熟練度によって決まります。乾燥酵母は長期保存に適しており、室温で1年以上保存しても生存率が大幅に低下することはありません。^{[ 19 ]}一般的に、水分含有量と温度を多少考慮すれば、市販の酵母の様々な形態は互換性があると考えられています。

• クリームイーストは、19世紀の酵母スラリーに最も近い形態であり、本質的には培地から吸い上げられた酵母細胞の懸濁液です。主な用途は、特殊な大量供給・混合装置を備えた工業用パン工場であり、小規模なパン工場や家庭料理人にとっては容易に入手できるものではありません。^{[ 20 ]}
• 圧縮イーストは、本質的には、液体の大部分を取り除いたクリームイーストです。柔らかい固形物で、ベージュ色をしています。消費者向けには、小さな角切りのケーキイーストとしてアルミホイルで包まれた形でよく知られています。また、バルクでの使用向けに、より大きなブロックの形でも入手できます。^{[ 21 ]}圧縮イーストは非常に腐りやすいため、以前は消費者市場で広く入手できましたが、保存性が低いため、一部の国のスーパーマーケットでは一般的ではなくなり、そのような市場ではドライイーストやインスタントイーストに取って代わられました。商業的には現在でも広く入手でき、他の商業用イーストよりも低温にいくらか耐性があります。しかし、その市場でもインスタントイーストは大きな市場浸透を果たしています。
• ドライイーストは、アメリカ合衆国において、非営利のパン製造業者が最も一般的に入手できるイーストです。粗い楕円形の酵母顆粒で、生きた酵母細胞が、培地を含む乾燥した死細胞からなる厚い外皮に包まれています。多くの場合、ドライイーストはまず発酵または再水和させる必要があります。室温で1年間、冷凍保存では10年以上保存できるため、他の形態よりも保存性に優れていますが、レシピに実際に使用する際には、他の形態よりも熱衝撃に弱いと一般的に考えられています。

活性ドライイースト一粒。目盛りの番号の間隔は230μmです。

• インスタントイーストはドライイーストに似ていますが、粒度が小さく、単位体積あたりの生細胞の割合が大幅に高いのが特徴です。^{[ 20 ]}ドライイーストよりも腐敗しやすいですが、再水和の必要がなく、非常に乾燥した生地以外であれば、通常は直接加えることができます。一般的に、インスタントイーストには少量のアスコルビン酸が防腐剤として添加されています。一部のメーカーは、糖分の多い生地向けに特別な品種を提供しており、このような酵母は一般的に耐浸透圧性酵母として知られています。^{[ 22 ]}
• 速成イーストは乾燥イースト（通常はインスタントイーストの一種）の一種で、粒度が小さいため生地への溶解が速く、二酸化炭素排出量が多いため発酵が速い。^{[ 23 ]}このような製品の価値についてはかなりの議論があり、ほとんどのベーキング専門家は完成品の風味を損なうと考えているが、Cook's Illustrated誌などは、少なくとも直接発酵させるレシピではほとんど違いがないと考えている。速成イーストは、パン焼き機での使用を特に目的として販売されていることが多い。
• 不活性化酵母は、発酵力がなく、他の種類の酵母と互換性のない死んだ酵母です。通常、ピザやパン生地に使用され、小麦粉の重量の0.1%の割合で使用されますが、メーカーによって仕様が異なる場合があります。生地の伸びを高めるために使用される強力な還元剤です。^{[ 24 ]}

インスタントイーストとドライイーストの違い

インスタントイーストとドライイーストは、形状と用途が若干異なるだけで、本質的には同じ成分です。どちらのイーストも、密封された袋は室温で保存し、使い切ったものは密閉容器に入れて冷蔵庫で保管してください。両者の主な違いは以下のとおりです。

• 活性イーストは水分補給が必要です。インスタントイーストは乾燥材料に直接混ぜることができますが、ドライイーストはまず温水に溶かして水分を補給する必要があります。
• インスタントイーストは発酵時間が短く、ドライイーストよりもきめが細かいため、最初の発酵時間を省略して、こねた後すぐにパンを成形することができます。ドライイーストを使ったパンは、イーストが生地全体に行き渡るため、より長い発酵時間が必要です。^{[ 25 ]}

商業ブランド

商業用途では、イーストはどのような形であれバルク包装されていることが多い（生イーストはブロックまたは冷凍用バッグ、ドライイーストやインスタントイーストは真空パックのレンガ袋）。しかし、家庭用イーストは、圧縮イーストの場合は小さな四角形、ドライイーストやインスタントイーストの場合は密封パックなど、あらかじめ計量された量で包装されていることが多い。ドライイーストやインスタントイーストの場合、1回の使用量（平均的なパン生地500～1000gの場合）は約2.5  tsp（約12 mL）または約7 g（1 ⁄ 4 オンス）であるが、イーストを前発酵で使用する場合は比較的少ない量を使用する。一般的に、パン職人が添加したイーストの割合が2.5%未満の場合、焼き上がったパンのイースト風味は目立たない。 ^{[ 26 ]}

パン酵母の有名な市販ブランドとしては、Lesaffreの SAF red および SAF gold、Fleischmann の、Red Star Yeastなどがあります。

研究での使用

モデル生物

パン酵母は入手しやすく培養も容易なため、化学、生物学、遺伝学研究においてモデル生物として長年用いられてきました。サッカロミセス・セレビシエは通性嫌気性菌であり、酸素と糖類の存在下で好気発酵を行います。1996年、6年間の研究を経て、サッカロミセス・セレビシエは真核生物として初めて全ゲノム配列が解読されました。1200万塩基対以上、約6000個の遺伝子を有しています。それ以来、サッカロミセス・セレビシエは遺伝学研究の最前線に君臨し続けています。例えば、細胞分裂周期に関する知識のほとんどは、酵母を用いた実験から得られたものです。^{[ 27 ]}

有機合成

パン酵母によるカルボニル基からヒドロキシル基への還元

パン酵母には、カルボニル基をヒドロキシル基にかなり高い収率で還元できる酵素が含まれているため、有機合成における生体内変換に有用である。^{[ 28 ]}有機金属カルボニル化合物を非常に高い収率で還元することが知られている。^{[ 29 ]}

向精神薬

• パン酵母は、発酵によりエタノールを生産し、化学合成に使用することもできますが、地域によっては許可が必要になります。
• パン酵母の遺伝子組み換え株DLAM33Bは、LSDの前駆体であるリゼルグ酸を生産するために開発されました。^{[ 30 ]}

工業生産

パン業界は、ベーキングイーストを含む原材料の工業生産に依存しています。大量生産において安定した性能を発揮するイーストの開発と販売には、多大な努力が注がれてきました。19世紀末以降、パン酵母は専門の生産企業によって生産されてきました。

工業生産の主な原料は酵母培養物、サトウキビやテンサイからの砂糖ですが、多くのミネラル、窒素、ビタミンも必要です。^{[ 31 ]}

発酵はいくつかの段階で行われ、製造業者によって異なります。^{[ 31 ] [ 32 ]}

• 実験室のフラスコで 2 ～ 4 日間純粋培養し、その後 13 ～ 24 時間バッチ発酵させる（嫌気性）。
• 段階的な供給と一定の通気による中間発酵およびストック発酵。
• 最大 15 時間、大量の空気を供給しながら発酵を進めます。
• 濾過、混合、押し出し、切断、乾燥。

酵母は中間発酵槽とストック発酵槽で数百キログラムから数万キログラムにまで成長し、ほとんどの酵母が生産されるトレード発酵槽では数万キログラムにまで成長します。^{[ 31 ]}初期段階ではエタノールやその他のアルコールがより多く生産されますが、最終段階では酸素と糖の量を制御することでエタノール生産が最大95％抑制され、代わりに酵母の生産が増加します。^{[ 31 ]}

この業界は高度に集中しており、2006年時点で乾燥酵母の世界市場の80％を5社が占めている。乾燥酵母は遠方から輸出され、主に発展途上国で販売されているが、産業顧客は地元の施設から生酵母を供給することを好むことが多く、2006年には英国で液体酵母市場の90％を卸売業者1社が占めていた。^{[ 33 ]}米国では、 Lesaffre Group、AB Vista、GB Plange、AB Mauriなどの企業が2012年に数十万トンの酵母を生産した。

参照

• 生地
• パン
• ワイン

参考文献

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さらに読む

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• キング・アーサー・フラワー・ベーカーズ・コンパニオンウッドストック、バーモント州：カントリーマン・プレス、2003年、ISBN 0-88150-581-1。
• シモンズ、アメリア著、『アメリカ料理』、ハートフォード、1798年。テキストはFeeding AmericaおよびProject Gutenbergより。
• スロート、キャロライン（編）、オールド・スターブリッジ・ビレッジ・クックブック第2版、オールド・セイブルック：グローブ・ピクォート・プレス、1995年、ISBN 1564407284。
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