面团发酵过程与面团蓬松方法
文
糕饼资深工匠杜德春
馒头面包发酵的过程（发酵面团）：
我们知道，在我们日常的主食如馒头、包子、面包以及其他发酵面食中，都要用到酵母，酵母是发酵食品的四大基本成分之一，离开了酵母，是做不成馒头、面包的。
那么酵母为什么有这么大的作用呢？我们来看看酵母发酵的原理。酵母在面团中的发酵主要是利用酵母的生命活动产生的二氧化碳和其他物质，同时发生一系列复杂的变化，使面团蓬松富有弹性，并赋予包子面包特有的色、香、味。酵母不同于化学物质，它有自己的生命现象，是一种典型的兼性厌氧真菌微生物，在有氧气和没有氧气存在的条件下都能够存活。
在面团发酵初期，面团中的氧气和其他养分供应充足，酵母的生命活动非常旺盛，这个时候，酵母在进行着有氧呼吸作用，能够迅速将面团中的糖类物质分解成二氧化碳和水，并释放出一定的能量（热能）。在面团发酵的过程中，面团有升温的现象，就是由酵母在面团中有氧发酵产生的热能导致的。随着酵母呼吸作用的进行，面团中的氧气有限，氧气逐渐稀薄，而二氧化碳的量逐渐增多，这时酵母的有氧呼吸逐渐转为无氧呼吸，也就是酒精发酵，同时伴随着少量的二氧化碳产生。
所以说，二氧化碳是面团膨胀所需气体的主要成分来源。在整个发酵过程中，酵母一直处于活跃状态，在内部发生了一系列复杂的生物化学反应（如糖酵解，三羧酸循环，酒精发酵等），这需要酵母自身的许多酶参与。
这个要从酵母菌的新陈代谢说起了酵母菌是一种兼性厌氧型的微生物，也就是说酵母菌可以在有氧的条件下进行代谢产能，也能在缺氧的条件下发酵产酒精，下图就是自然界中主要的代谢产能途径的示意从图中可以看出，当在缺氧的条件下时，酵母菌的代谢产能途径将不会按照正常的需氧途径代谢，产生大量的ATP、二氧化碳与水；而是转而进入另外一条“救急”用非需氧的产能途径，即在不好氧的情况下代谢产能，最终的产物为酒精与少量的ATP，也就是说在这个过程中酵母菌利用了环境中的葡萄糖进行了发酵。
在生产实践中，要有意识地为酵母创造有氧条件，使酵母进行有氧呼吸，产生尽量多地二氧化碳，让面团充分发起来。如在发酵后期的翻面操作，都有利于排除二氧化碳，增加氧气。但是有时也要创造适当缺氧的环境，使酵母发酵生成少量的乙醇、乳酸、乙酸乙酯等物质，提高馒头面包发酵后所特有的风味。正因为酵母是一种生物，它必然需要一定的生存条件，如果我们掌握了它的特征，可以让它更好的为我们人类服务。影响酵母发酵的主要因素在于养料，温度，酸碱度，湿度这几个方面。酵母养料主要是糖类，而且酵母在发酵过程中只能利用单糖。一般说来，面粉中的单糖很少，不能满足面团发酵的需要。
酵母发酵所需的单糖主要来自两个方面：
一是面粉中的淀粉水解形成的单糖；
二是配料中的蔗糖经过酵母自身的酶系水解成单糖。虽然酵母需要糖物质作养料，但是当我们加入过量的蔗糖时，由于糖产生的渗透压的原因，会抑制酵母的生长繁殖，一般说来面粉中最适的蔗糖量在4－6％范围。同其他生物一样，温度也是酵母最为敏感的因素，面包酵母的最适温度为25－28℃。温度过低，会影响酵母发酵速度而使生产周期延长；温度过高，虽然会缩短发酵时间，但是会给其他杂菌（如乳酸菌、醋酸菌）生长创造有利条件，提高面团酸度，降低产品质量。酵母的生长速度随着面团中的水分含量而变化。在一定范围内，水分越多，酵母发酵越快，反之越慢。面团的软硬程度，决定了发酵速度的快慢。另外，面粉的质量，面团中加入的其他配料如油脂，奶粉，盐类等都与面团的发酵有着密切的关系，在实际操作过程中，这些也是应该注意的。总之，在面团发酵过程中，我们应尽可能地为酵母创造一个非常舒适的生存环境，让它充分发挥自己的功能和效率，造福人类。
酵母与面粉等原料的关系：
1.面粉是由蛋白质、碳水化合物、灰分等成分组成的，在面包发酵过程中，起主要作用的是蛋白质和碳水化合物。面粉中的蛋白质主要由麦胶蛋白、麦谷蛋白、麦清蛋白和麦球蛋白等组成，其中麦谷蛋白、麦胶蛋白能吸水膨胀形成面筋质。这种面筋质能随面团发酵过程中二氧化碳气体的膨胀而膨胀，并能阻止二氧化碳气体的溢出，提高面团的保气能力，它是面包馒头（面团发酵）制品形成膨胀、松软特点的重要条件。面粉中的碳水化合物大部分是以淀粉的形式存在的。淀粉中所含的淀粉酶在适宜的条件下，能将淀粉转化为麦芽糖，进而继续转化为葡萄糖供给酵母发酵所需要的能量。面团中淀粉的转化作用，对酵母的生长具有重要作用。
2．酵母作用
酵母是一种生物膨胀剂，当面团加入酵母后，酵母即可吸收面团中的养分生长繁殖，并产生二氧化碳气体，使面团形成膨大、松软、蜂窝状的组织结构。酵母对面包的发酵起着决定的作用，但要注意使用量。如果用量过多，面团中产气量增多，面团内的气孔壁迅速变薄，短时间内面团持气性很好，但时间延长后，面团很快成熟过度，持气性变劣。因此，酵母的用量要根据面筋品质和制品需要而定。一般情况，鲜酵母的用量为面粉用量的3％～4％，干酵母的用量为面粉用量的1.5％～2％。
3．水的作用
水是面包生产的重要原料，其主要作用有：水可以使面粉中的蛋白质充分吸水，形成面筋网络；水可以使面粉中的淀粉受热吸水而糊化；水可以促进淀粉酶对淀粉进行分解，帮助酵母生长繁殖。
4．盐的作用
盐可以增加面团中面筋质的密度，增强弹性，提高面筋的筋力，如果面团中缺少盐，饧发后面团会有下塌现象。盐可以调节发酵速度，没有盐的面团虽然发酵的速度快，但发酵极不稳定，容易发酵过度，发酵的时间难于掌握。盐量多则会影响酵母的活力，使发酵速度减慢。盐的用量一般是面粉用量的1％～2.2％。
综上所述，四大要素是密切相关，缺一不可的，它们的相互作用才是面团发酵原理之所在。其他的辅料(如：糖、油、奶、蛋、改良剂等)也是相辅相成的，它们不仅仅是改善风味特点，丰富营养价值，对发酵也有着一定的辅助作用。糖是供给酵母能量的来源，糖的含量在5％以内时能促进发酵，超过6％会使发酵受到抑制，发酵的速度变得缓慢；油能对发酵的面团起到润滑作用，使制品的体积膨大而疏松；蛋、奶能改善发酵面团的组织结构，增加面筋强度，提高面筋的持气性和发酵的耐力，使面团更有胀力，同时供给酵母养分，提高酵母的活力。
发酵与发面的方法：
一、何谓发面？
发面，在此特指将面食固态体积放大性改变的过程。即膨松、胀大。
从发面所用的原料及其相应的发面原理我们可以将发面分为生物发酵法和化学膨松法两类。
老面发面与酵母发面同属于生物发酵法，其原理都是利用酵母菌与面团中的有机物相互作用而产生气体将面团胀大；而泡打粉（发酵粉）、明矾、小苏打等发面属于化学膨松法，其原理是利用某些化学物质在面团中受水分和温度的影响发生化学反应产生气体将面团胀大。
发面不等同于发酵，所谓发酵粉（泡打粉）并不起发酵作用，而只是化学膨松。
二、生物发酵法
1、老面发酵
老面发酵是一种很原始的发酵方法，已经有了几千年的历史。它是靠空气中的野生酵母和各种杂菌（比如：醋酸杆菌和乳酸杆菌）来进行发酵生产。发酵产生大量的有机酸在面团中，添加小苏打后，产生二氧化碳，与酵母发酵产生的二氧化碳一起，形成了馒头的蓬松的结构。相比现在市售的泡打粉和酵母，老面发酵比较廉价，而且，在偏远地区都形成了习惯，所以仍然有一定的消费群在使用。但老面发面有如下缺点：
首先，营养卫生方面，老面中的微生物主要野生酵母、霉菌、乳酸菌和其他一些好氧的嗜温性细菌。微生物在面头中自然繁殖，难以控制，不同的温度和湿度，以及环境中不同的微生物的存在，造成老面中的微生物的种类非常复杂。这就给一些有害的致病菌的生长提供了可能。而且，有些老面会保存很长的时间，这就不能够保证其中的一些霉菌或有害的细菌产生一些不利于健康的毒素或代谢物。
其次，为中和老面中因杂菌影响而产生的酸，需添加大量的碱，因此会带入大量的钠，这对人的健康是不利的。而且，酸性和碱性的条件对于面团中许多B族维生素会造成部分的破坏。
再次，从制作的复杂程度来说，在老面发酵的过程中，老面使用的量以及发酵后碱的用量都是根据认为的经验来确定，没有一个标准化的程序，这势必造成产生发过或碱的用量过大的现象。如果加碱过量或者不均匀，会导致面食表皮发黄或者有黄点；而且，老面的发酵时间较长，费时费力，给面食的制作增加了难度。不利于大规模的工业化生产。这可能是老面发酵制作馒头的最大的瓶颈。
另外，从口感的角度来看，老面发酵产生大量的酸，且大量产酸，破坏蛋白质结合，中和时用碱量又较大，生成的盐类物质也多，易造成馒头不爽口、粘牙、弹性差、按下不起等现象。加碱后，如果不能恰好中和其中的有机酸，会给馒头的口感带来预料不到的口感缺陷。醋酸的产生则给面团带来刺激性的酸味。酪酸和蚁酸的产生会给面团带来恶臭味，加碱后面团产生类似于工业丙酮气味的异味。
2、酵母发酵
酵母（Yeast）是一种真菌类微生物。工业生产的酵母是将筛选出来的优秀的酵母菌种经过糖蜜等营养物质的纯种培养、加工而制造出的生物发酵剂。自面用酵母工业化生产以来，以其天然、营养、高效、快捷、卫生的优势被人们广泛认同和接受，现在酵母的消费量正以每年30%的增长比例稳步提高。
从营养和卫生的方面来看，可以单纯使用酵母一种微生物使面团在32～35℃的条件下，在1小时内发酵制成馒头，不会引入未知的可能致病的杂菌。而且发酵时既不会使面团过酸或过碱，不用添加碱，也不会破坏面粉中的营养成分。而且，酵母本身的营养成分，如蛋白质、维生素、矿物质的含量都比老面有优势，在发酵的过程中，随着酵母的大量繁殖，酵母的营养成分会部分弥补面团的营养缺陷，使得馒头的营养成分也发生了相应的改变。酵母在发酵时，可以产生出大量氨基酸、低聚糖、酯类、醇类等小分子风味物质，使馒头、包子等面制品口味纯正、浓厚。
从制作程序上讲，活性酵母以其发酵速度快、质量佳的特点，高效、快捷、卫生，易于控制和标准化，对于节省制作时间和更好的控制发酵的过程来达到我们预期的目的有着无可比拟的优势。
三、化学膨松法
化学膨松剂主要有两种类型，一是碱性膨松剂，比如：碳酸氢钠、碳酸氢氨、碳酸氢钾和轻质碳酸钙等等；二是酸性膨松剂，比如：硫酸铝钾、硫酸铝铵、磷酸氢钙、酒石酸氢钾等等。
为了提高膨松的效果，和中和单独使用某种膨松剂造成的pH值变化，往往将几种不同酸碱性质膨松剂复合在一起使用。市场上常见的化学膨松剂主要是泡打粉又称发酵粉或焙粉。
泡打粉一般由碳酸氢盐、酸（酒石酸、柠檬酸或乳酸）、酸式盐（酒石酸氢钾、富马酸一钠、磷酸二氢钙、磷酸氢钙、焦磷酸二氢钙、磷酸铝钠等）、明矾（钾明矾、铵明矾、烧明矾、烧铵明矾等）以及淀粉复合而成。
不同的配方配制出来的膨松剂的功能特点是不同的，按产气的特点可以分为快速泡打粉、慢速泡打粉和双效泡打粉。快速泡打粉在焙烤前就已经开始作用了，但在焙烤时常常会出现后劲不足的问题，使产品塌陷；而慢速泡打粉在焙烤的时侯，产品的组织开始凝固时才释放CO2，往往使产品的膨胀不充分，效果很差；现在市场上使用最多的是经复配的双效泡打粉，克复了上述两种泡打粉的缺陷。可以在加热前后都释放出气体，满足产品膨胀的要求。
泡打粉的粉质看起来细白，但为了保证产品产气的效果和满足产品pH值的稳定，不可避免的要在其中添加硫酸铝钾。硫酸铝钾作为复合蓬松剂的酸性成分。特点是要在高温下才能快速反应，满足产品对膨松剂后劲的要求。这种物质在食品中对人体的健康不利。过多的食用会引起呕吐和腹泻。而且饮食中铝的含量过多会减退人的记忆力和抑制免疫功能，铝可以阻碍神经传导，而且铝从人体内排出速度很慢。近年来，国际上很多报导均指出铝与老年性痴呆症有密切关系。所以，应该在食物中严格控制明矾和泡打粉的使用，并尽量少吃含铝的食物。
世界卫生组织年正式将铝确定为食品污染物，国际上要求面制食品中铝含量必须控制在mg/kg以下，但是，泡打粉制做出来的馒头中铝含量一般在mg/kg以上，超标5-6倍，对人体健康构成了严重的威胁。另外，小苏打和臭粉的反应产生的二氧化碳和氨气可能破坏食物中的某些营养成分，如维生素等等（我国GB-明确规定泡打粉中不得使用明矾，焙烤食品加工中不得使用明矾法规）。