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破五说“发”——发面做馒头、包子和面包 精选

已有 4447 次阅读 2020-1-29 08:43 |个人分类:科学与生活|系统分类:人文社科| 发酵, 化学反应, 乙醇, 有氧呼吸, 碳酸氢钠

五说“发”——发面做馒头、包子和面包

按照我们的传统,新年新岁总是要讲些吉利的话。我小的时候,就被家长这样教育:大年初一看见别人要拱手说恭喜或恭喜发财。初五是“迎接财神爷”的日子,更要恭喜发财了。那时候,恭喜发财也确实是最普通的吉利话。不过,后来发财似乎成了反动至少是落后的词汇,被淘汰了近三十年。改革开放以后,发财这个词汇也解放了,又成了一个时髦的好词。不但是发财,就是简单的一个发,甚至阿拉伯数目字8,都是一个吉利的字眼。我不知道如今说什么话既吉利又时髦,于是照着传统的规矩,还是说说“发”吧。

说发财,我是没有资格的,这辈子只会读书。虽然古训里是有“书中自有黄金屋”的说法,但是我大概学得不够优,所以并没有发财,也不懂得“生财之道”。但是,新年里总要跟“发”带上一点关系,考虑再三,还是说发面吧。

所谓发面就是和了面让它发酵,可以蒸馒头、做包子、烤面包。发面的过程中会发生一些化学反应。过年来说化学反应,以示不忘老本——毕竟靠着化学两个字,换得了一辈子的饭碗。另外,近日‘武汉肺炎’流行,各位在家里看看、抑或想想,发面做馒头的化学过程,不出门乱走,也是对自己对社会负责。如果自己动手,蒸得一笼松软的大馒头,或者烤得一箱香喷喷的面包,那自我欣赏的感觉,一定可以抵得上一次出外旅游。

我们吃的面食,可以分成两种。一种是经过发酵的,另一种则不经发酵。发酵的面食,松软而容易消化,面包、馒头、包子是也。不发酵的面食,“劲道”而滑爽,面条、饺子、馄饨是也。

我们的古人最早大概是用酒曲或酒糟来发面的,所以酵字从酉。明代末年的《正字通》说:“以酒母起面曰发酵”。现在北方人所谓发面(经过发酵的面),古人称起面。用起面做成的饼,称起面饼。萧子显《齐书》:“永明九年正月,诏太庙四时祭荐宣皇帝起面饼”。永明九年,是西元491年,当时的皇帝是齐武帝,诏书里所说的宣帝是他的祖父萧承之(383年—447年)。看来这位萧承之先生,是很喜欢吃发面饼的,这是1600年前的事情了。不过古人所谓饼,不一定是烙的,也可能是蒸的,如武大郎的“炊饼”实际上就是今天的馒头。另外,古人的饼也可能是面条一类的,如古人在小儿过三朝、满月或百日时请宾客食用的“汤饼”就近似今天的面条,当然,面条是不会用发面的。

几十年前,我们发面大多数情况下都需要一块“酵头”。这是上一次做馒头留下来的一块生的发面,也有人称面肥、面引子或老酵。和面时,把酵头与面、水混合均匀,静置半天或一夜,面就“发”起来了,然后往里兑适量的“食用碱”(华北、东北人所谓碱面),碱面先溶于水,然后兑进发面里,搋(音chuai1)匀,再静置一会儿就可以做馒头或包子了。兑“碱面”是一个需要经验的活,兑少了,馒头发酸,不堪食用;兑多了,馒头成了黄色甚至棕色,味道发苦,更不能吃。碱水搋得不够均匀,馒头里面就有一小快一小块棕色的,发苦。只有碱面总量正好又搋得均匀,才能够做得好馒头、好包子。

这种办法,如今还有人用,人称“老面”。它的最大的好处是费用最低,食品添加剂“食用碱”非常便宜,用量又少,与面粉的成本相比,几乎不花钱,可以忽略不计。其缺点,一个是发面的时间比较长。心急不得,另一个是兑碱面的数量全仗着经验。

现在的人,家庭发面最方便的,还是使用各种大型超市都有出售的“活性干酵母”。按照包装上的说明,很容易就发面了。这种活性干酵母是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。在这里,我们使用的是使面粉中的糖类发酵的酵母菌。我们发面的过程,实际上就是培养酵母菌,让酵母菌快速成长繁殖,在它们生长繁殖的过程中,糖类被分解,产生二氧化碳气体,从而使得面体松软。

从化学上看,这种发酵主要有如下几个过程:

首先,要使得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“食品”。由于蔗糖比淀粉更容易水解成葡萄糖,所以在发面时,在放酵母的同时放少许蔗糖,可以使酵母菌更加容易得到它的食品,从而让发酵进行得更好。

酵母菌的生长过程,就是“食用”葡萄糖,使得葡萄糖氧化生成二氧化碳和水,并且放出能量。这个过程需要氧气参加,消耗氧气,生成二氧化碳。

C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 能量

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。

C6H12O6  = 2C2H5OH + 2CO2

这个过程,称为葡萄糖的无氧发酵或者乙醇发酵。在这个过程中,产生大量的二氧化碳气体,使得面团发松。

在面粉中,除了淀粉,还含有蛋白质,面筋的成分主要就是蛋白质,在“醒面”的过程中,蛋白质中的“巯基”-SH被氧化,生成二硫键-S-S-,使得蛋白质分子“拉起手来”,形成大网。面粉里的淀粉、脂肪分子也都嵌入到这张大网之中,形成巨大的淀粉-蛋白质-脂肪复合物。揉进去的空气,发酵产生的大量二氧化碳就像一个个小气球一样,也都在这张大网之中,使得面团松软。

在加热(汽蒸或焙烤)的过程中,随着温度的升高,面团的体积越来越膨大。面团熟了之后,再闷一会儿,让温度下降一点,使得面团凝固,馒头或面包就做好了。这样,所有的蛋白质(当然包括酵母菌中的)在温度较高时都早已经凝固变性,发酵的过程早就停止了。酵母菌也早就死亡,它所含有的蛋白质、维生素等都成了我们上好的营养品。也正是这个原因,蒸熟的馒头、烤好的面包是不能作为“酵头”使用的。

上面所说,就是用酵母菌发面制作过程中的化学变化。

在老面发酵制作面食的过程中,主要的化学反应也是上面这些。它与酵母发酵的不同之处,是老面中的菌种很杂,除了使葡萄糖发生乙醇发酵的酵母菌之外,还有些别的菌种,有的可以使得上面所说第二个过程即无氧发酵(乙醇发酵)中生成的乙醇继续氧化,生成乙酸。这样,老面发酵的结果会使得面团变酸。这就需要在面团中兑碱面(碳酸钠)以中和这些酸。当然,在这个中和反应的过程中,仍然会产生一些二氧化碳气体。

因为老面中有很多杂菌,可以产生很复杂的化学反应。也正因为这个原因,使得老面馒头的性质往往不稳定,各家有各家的风味。弄得不好,馒头的味道会令人不愉快。弄得好,则还可以有一些特殊的香气。很多人喜欢“老面馒头”就是喜欢这种香气。

市面上还有一种自发面粉,用这种面粉做馒头、包子、面包等,不需要上面所说的发酵过程。加水和面成型后立即可以加热蒸、烙或烤。这种自发面粉做成的食品虽然也很松软,但是它不是严格意义上的发酵食品。

所谓自发面粉,就是在面粉里放入了“膨松剂”,或者也号称“发酵粉”。过去,最简单的方法就是放入小苏打——碳酸氢钠。碳酸氢钠的热稳定性很差,在蒸、烙或烤的时候就发生了分解,生成碳酸钠和二氧化碳,二氧化碳气体使得食品膨松。但是这样做的结果生成了碱性很大的碳酸钠,容易使食品的口味变差(实际上,苏打饼干就是如此,有人不喜欢这样的味道)。

为了克服这个问题,人们就在“发酵粉”中放入了一些酸性的化合物,用来中和碳酸钠的碱性。如果我们把这些可以水解出氢离子的酸性化合物用HX来表示,这种发酵粉发泡的化学反应可以有如下写法:

NaHCO3 + HX = NaX + CO2 + H2O

我们知道,酸碱中和反应是非常快速的,所以,在这些“发酵粉”里面放置的酸性化合物不可能是酸,不能让它们一遇到水在和面的时候就立刻反应发泡,那样就无法制作了,要让它们慢慢地放出二氧化碳。一般我们所使用的酸性化合物有磷酸氢钙、磷酸二氢钙或酒石酸氢钾等。这些化合物混合在面粉里加水后与碳酸氢钠的反应都会在烘烤之前先放出一些二氧化碳,等到烘烤之时再放出大量的二氧化碳。

这种“发酵粉”通常在工业生产的烘烤食品中应用的较多,因为它不需要由人工判断的酵母菌引起的发酵过程(这种过程与温度有关),而是直接由机器混合后即烘烤,这样就适合于大工业的机械化生产。

有人担心工业生产所使用发酵粉即这些食品添加剂是否安全的问题。这个不是问题,都是非常安全的。从化学成分就可以看得出,这些化合物最后的代谢产物只有钠、钾、钙等人体必须的金属离子以及我们身体自身含量很多的磷酸化合物,没有任何毒物。因此,这些发酵粉略微放多放少,最多影响一点食品的口味,并不会影响其安全性。

与工业生产相比,我们家庭制作食品用酵母菌发酵更为合适,其口味更为纯正,不像工业生产,为了口味的良好,还需要放入其他的食品添加剂。而且,酵母菌发酵还有一个优点,那就是增加了食品的营养。酵母菌的增殖使得食品中的蛋白质特别是维生素(尤其是我们人类比较容易稀缺的各类B族维生素)会有一定的增加。在这个意义上,用酵母菌发酵时干酵母的数量,即使多放一点,也没有关系,只是增加了一点成本。前些年有人制造出用干酵母发酵有不利于健康的谣言,都是毫无根据的。

对于制作馒头、包子、面包的具体过程,本文就不作介绍了。网上关于制作这些食品的配料、过程和注意事项,以及制作经验,都有很详细的说明。本文只是介绍这里面的科学道理,弄清楚了科学道理,就可以更好地理解那些制作的过程,知道为什么要这样做。必要的时候,可以采取哪些通融的办法或改良的措施。读过书的人做事情就应当这样。

 

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