杂说米面的发酵(1)
不久前，因食用自制“酸汤子”(一种由玉米面发酵制成的食物)而导致9人死亡的食物中毒事件引起人们的注意。媒体上称，致人死亡的毒素“米酵菌酸”在发酵的玉米粉、糯米粉汤圆、河粉(米粉)等食品中都存在，这不由得令人担心，这些食物是不是从此就不能吃了呢？
米面的发酵是一种非常古老的食品加工过程。酵字的本义是酒母，亦即酒曲。古人说：“以酒母起面曰发酵。”(《正字通》)所以，发酵就是发面或是使面食膨松。
古人缺乏科学知识，不知道在发酵的过程中到底发生了什么变化。现在我们知道，这其实是微生物增殖引起的葡萄糖酵解反应。在面团发酵的过程中，面团中的微生物—主要是酵母菌—大量增殖，分泌出各种酶，使得淀粉水解所得的葡萄糖发生一系列复杂反应，最后生成乙醇和二氧化碳。不断增加的二氧化碳使得面团像吹气球似地膨胀起来。
, 百拇医药 发酵的关键在于微生物的大量增殖。正是由于微生物的大量增殖，才使葡萄糖能够迅速分解生成大量的二氧化碳。温度是一个最重要的条件，跟我们体温差不多的温度是这些微生物增殖的最佳温度。
▲ 酸汤子
微生物是一个极其庞大的群体，其总量和种类远大于一般的动植物。引起米面发酵的酵母菌只是其中的一类，其他有机物也可能在另外的微生物的作用下被分解，这个过程同样被称为发酵。我们可以利用发酵过程生成许多有用的化合物。例如，做肉酱、鱼酱时的发酵过程，就是在微生物的作用下，肉和鱼中的蛋白质被水解为氨基酸的过程。做大豆酱时的发酵过程，则是大豆蛋白发生水解。我们制作酸奶，其实是使牛奶发酵。这个发酵过程是在乳酸菌的作用下，牛奶中的乳糖转化为乳酸。有了这一转化，那些对于乳糖不耐受的人，就可以放心地饮用酸奶了。
, 百拇医药
在食草动物的消化道中也进行着发酵过程，吃进去的草料经过发酵，其中的纤维素能够被水解为葡萄糖，为动物提供能量。人类因肠道内缺乏能够分泌纤维素酶的微生物，少有这样的发酵过程，所以我们不能像牛、羊、兔子那样靠吃草而生存。
利用厨余垃圾或排泄物堆肥也要經历非常复杂的发酵过程。在厌氧的条件下，许多种类的微生物大量增殖，可以使许多复杂的有机物分解，也就是腐烂。分解的结果是有机物中的氮、磷、钾等元素都存在于小分子中或成为离子。当它们作为肥料被施用时，这些元素就能够被植物吸收。
▲ 发酵过程
利用发酵方法，我们能够在工厂里生产很多有用的产品。生活中常用的味精，其化学成分是谷氨酸钠。谷氨酸最早是通过蛋白质水解来制备，后来人们发明了用发酵方法制备，其原料可以是淀粉、糖蜜等，从而令味精价格大幅下降。用发酵方法还可以由葡萄糖制取维生素C。维生素C原来是从柠檬、胡桃、辣椒等植物中提取的，成本非常高。自从发明了用葡萄糖发酵制取维生素C之后，其成本大大降低。
, 百拇医药
总之，发酵已经是化学工业生产中用到的很重要的方法之一，而不仅仅是我们日常生活中的米面发酵。
人们现在发面大都用从市场买回来的活性干酵母，其成分就是干燥的酵母菌。
酵母菌是一类可以使有机物发酵的真菌，分很多种，我们使用的是使面粉中的糖类发酵的酵母菌。发面的过程实际上就是培养酵母菌，让酵母菌快速成长繁殖。在这个过程中，糖类被分解，产生二氧化碳气体。从化学上看，主要有几个过程。
首先，少量的淀粉在淀粉酶的作用下，水解成葡萄糖。这些葡萄糖就是酵母菌的“食物”。酵母菌的生长过程，就是食用葡萄糖，使葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，并且放出能量的过程。这个过程需要氧气参加，消耗氧气，生成二氧化碳。整个过程可用一个方程式来概括：
, 百拇医药
这个过程在生物学上称为酵母菌的有氧呼吸过程。我们在面粉中加水揉面的时候，面团中总是有很多小的含有氧气的气泡。
随着酵母菌的不断生长繁殖，气泡中氧气越来越少，二氧化碳气体越来越多。这时候，发酵的另一个过程逐渐占上风。在这个过程中，葡萄糖在酵母菌的作用下，被转化成乙醇和二氧化碳。这个过程可概括为：
这个过程称为葡萄糖的无氧发酵或者乙醇发酵。这个过程会产生大量的二氧化碳气体，使得面团膨松。这就是用酵母菌发面过程中的化学变化。
几十年前，人们发面大多用一块“酵头”—上一次发面时留下的一块生面，也有人称其为面肥、面引子或老酵，其中含有酵母菌。和面时，把酵头与面粉、水混合均匀，静置半天或一夜，面就发起来了。这种发酵方法被称为老面发酵。
老面发酵与酵母发酵的基本过程是相同的，但是老面中的微生物比干酵母复杂得多，里面有许多杂菌。当酵母菌把葡萄糖分解成乙醇的同时，有一些乙醇就进一步被氧化成乙酸。为了中和发酵产生的乙酸，就需要往发面里搋适量食用碱面。当然，这种中和反应又能产生一些二氧化碳。
老面发酵法如今还有人用，虽然成本低，但缺点一是发面的时间比较长，二是兑碱面的数量全凭经验，无法定量。所以，老面发酵只能用于小作坊生产，不适合大规模的工业化生产。另外，老面酵头的质量非常重要。如果酵头中微生物的成分比较好，做出来的面食就比较好；如果酵头中的微生物成分不好，就会产生不良的后果，轻则导致面食有不良的味道，重则会产生一些毒物。, 百拇医药(冯大诚)
无处不在的发酵
米面的发酵是一种非常古老的食品加工过程。酵字的本义是酒母，亦即酒曲。古人说：“以酒母起面曰发酵。”(《正字通》)所以，发酵就是发面或是使面食膨松。
古人缺乏科学知识，不知道在发酵的过程中到底发生了什么变化。现在我们知道，这其实是微生物增殖引起的葡萄糖酵解反应。在面团发酵的过程中，面团中的微生物—主要是酵母菌—大量增殖，分泌出各种酶，使得淀粉水解所得的葡萄糖发生一系列复杂反应，最后生成乙醇和二氧化碳。不断增加的二氧化碳使得面团像吹气球似地膨胀起来。
, 百拇医药 发酵的关键在于微生物的大量增殖。正是由于微生物的大量增殖，才使葡萄糖能够迅速分解生成大量的二氧化碳。温度是一个最重要的条件，跟我们体温差不多的温度是这些微生物增殖的最佳温度。
▲ 酸汤子
微生物是一个极其庞大的群体，其总量和种类远大于一般的动植物。引起米面发酵的酵母菌只是其中的一类，其他有机物也可能在另外的微生物的作用下被分解，这个过程同样被称为发酵。我们可以利用发酵过程生成许多有用的化合物。例如，做肉酱、鱼酱时的发酵过程，就是在微生物的作用下，肉和鱼中的蛋白质被水解为氨基酸的过程。做大豆酱时的发酵过程，则是大豆蛋白发生水解。我们制作酸奶，其实是使牛奶发酵。这个发酵过程是在乳酸菌的作用下，牛奶中的乳糖转化为乳酸。有了这一转化，那些对于乳糖不耐受的人，就可以放心地饮用酸奶了。
, 百拇医药
在食草动物的消化道中也进行着发酵过程，吃进去的草料经过发酵，其中的纤维素能够被水解为葡萄糖，为动物提供能量。人类因肠道内缺乏能够分泌纤维素酶的微生物，少有这样的发酵过程，所以我们不能像牛、羊、兔子那样靠吃草而生存。
利用厨余垃圾或排泄物堆肥也要經历非常复杂的发酵过程。在厌氧的条件下，许多种类的微生物大量增殖，可以使许多复杂的有机物分解，也就是腐烂。分解的结果是有机物中的氮、磷、钾等元素都存在于小分子中或成为离子。当它们作为肥料被施用时，这些元素就能够被植物吸收。
▲ 发酵过程
利用发酵方法，我们能够在工厂里生产很多有用的产品。生活中常用的味精，其化学成分是谷氨酸钠。谷氨酸最早是通过蛋白质水解来制备，后来人们发明了用发酵方法制备，其原料可以是淀粉、糖蜜等，从而令味精价格大幅下降。用发酵方法还可以由葡萄糖制取维生素C。维生素C原来是从柠檬、胡桃、辣椒等植物中提取的，成本非常高。自从发明了用葡萄糖发酵制取维生素C之后，其成本大大降低。
, 百拇医药
总之，发酵已经是化学工业生产中用到的很重要的方法之一，而不仅仅是我们日常生活中的米面发酵。
发酵的过程
人们现在发面大都用从市场买回来的活性干酵母，其成分就是干燥的酵母菌。
酵母菌是一类可以使有机物发酵的真菌，分很多种，我们使用的是使面粉中的糖类发酵的酵母菌。发面的过程实际上就是培养酵母菌，让酵母菌快速成长繁殖。在这个过程中，糖类被分解，产生二氧化碳气体。从化学上看，主要有几个过程。
首先，少量的淀粉在淀粉酶的作用下，水解成葡萄糖。这些葡萄糖就是酵母菌的“食物”。酵母菌的生长过程，就是食用葡萄糖，使葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，并且放出能量的过程。这个过程需要氧气参加，消耗氧气，生成二氧化碳。整个过程可用一个方程式来概括：
, 百拇医药
这个过程在生物学上称为酵母菌的有氧呼吸过程。我们在面粉中加水揉面的时候，面团中总是有很多小的含有氧气的气泡。
随着酵母菌的不断生长繁殖，气泡中氧气越来越少，二氧化碳气体越来越多。这时候，发酵的另一个过程逐渐占上风。在这个过程中，葡萄糖在酵母菌的作用下，被转化成乙醇和二氧化碳。这个过程可概括为：
这个过程称为葡萄糖的无氧发酵或者乙醇发酵。这个过程会产生大量的二氧化碳气体，使得面团膨松。这就是用酵母菌发面过程中的化学变化。
几十年前，人们发面大多用一块“酵头”—上一次发面时留下的一块生面，也有人称其为面肥、面引子或老酵，其中含有酵母菌。和面时，把酵头与面粉、水混合均匀，静置半天或一夜，面就发起来了。这种发酵方法被称为老面发酵。
老面发酵与酵母发酵的基本过程是相同的，但是老面中的微生物比干酵母复杂得多，里面有许多杂菌。当酵母菌把葡萄糖分解成乙醇的同时，有一些乙醇就进一步被氧化成乙酸。为了中和发酵产生的乙酸，就需要往发面里搋适量食用碱面。当然，这种中和反应又能产生一些二氧化碳。
老面发酵法如今还有人用，虽然成本低，但缺点一是发面的时间比较长，二是兑碱面的数量全凭经验，无法定量。所以，老面发酵只能用于小作坊生产，不适合大规模的工业化生产。另外，老面酵头的质量非常重要。如果酵头中微生物的成分比较好，做出来的面食就比较好；如果酵头中的微生物成分不好，就会产生不良的后果，轻则导致面食有不良的味道，重则会产生一些毒物。, 百拇医药(冯大诚)