生物 Biology

酵母发酵:微生物吹出的气泡建筑

馒头为什么是蓬松的?酵母菌在面团里建了无数个CO₂气球,而面筋网络是气球的壁。

现象

  • 面团加酵母后体积膨胀到 2 倍
  • 发好的面团内部布满蜂窝状气孔
  • 天冷面团发不起来,天热又容易发过头
  • 馒头蒸出来有时塌陷、有时开裂

底层逻辑

发酵的本质:酵母的无氧呼吸

酵母 (Saccharomyces cerevisiae) 是一种单细胞真菌。在面团这种低氧环境中,它进行无氧发酵

C₆H₁₂O₆ (葡萄糖) → 2C₂H₅OH (乙醇) + 2CO₂↑

  • CO₂ 是面团膨胀的动力 —— 气泡被面筋网络包裹,撑起面团
  • 乙醇 在后续蒸/烤过程中蒸发,留下醇香(但大部分挥发掉了)

面筋网络 = 气球壁

CO₂ 本身只是气体,如果没有容器,气体会直接跑掉。面筋网络就是这个”容器”:

  • 麦谷蛋白的弹性 → 气泡壁可以拉伸膨胀而不破裂
  • 麦醇溶蛋白的延展性 → 气泡壁可以变薄但保持连续

所以发面食品一定要用中筋以上的面粉——面筋太弱,兜不住 CO₂。

温度是发酵的油门

酵母的活性高度依赖温度:

温度酵母状态发酵速率应用
< 5°C休眠几乎为零冷藏慢发(过夜发酵)
5-15°C低活性很慢冷藏长时间发酵(风味更复杂)
25-28°C中等活性适中常温发酵,约 60-90 min
33-38°C最高活性最快理想发酵温度,约 40-60 min
40-45°C活性下降减缓略高,但还能工作
> 50°C开始死亡骤降危险区,酵母大量失活
> 60°C全部死亡酵母彻底灭活

35°C 是酵母的”甜蜜点”。这就是为什么很多人在冬天发面时会把面团放在温暖处(暖气旁、烤箱开灯)。

发酵三阶段

一次发酵(基础发酵)

揉好面团 → 盖保鲜膜 → 温暖处静置 → 体积膨胀至 2 倍
  • 时长:35°C 约 45-60 min,25°C 约 90-120 min
  • 判断标准:手指沾面粉戳洞,不回缩、不塌陷 = 发好了

排气(揉面排气)

发好的面团内部气泡大小不均。排气的目的:

  • 挤出大气泡 → 重新分布为均匀的小气泡
  • 面筋网络重新排列 → 更有序、更有弹性
  • 最终成品气孔细密均匀

二次发酵(醒发)

整形后的面胚 → 盖布 → 静置 15-20 min → 体积膨胀 1.5 倍

这一步至关重要——让整形过程中被压缩的面筋再次松弛,CO₂ 重新积累。

跳过二次发酵 → 馒头不够蓬松 / 表面粗糙。

糖和盐对发酵的影响

添加物少量效果过量效果
提供酵母养分 → 加速发酵高糖 (>10%) 造成高渗透压 → 酵母脱水抑制
增强面筋弹性高盐 (>2%) 抑制酵母活性

这就是为什么做甜面包要用耐高糖酵母

操作参数

参数说明
酵母用量面粉重量的 1%300g 面粉 → 3g 干酵母
糖(促发酵)面粉重量的 2-3%300g 面粉 → 8g 糖
水温35-38°C温手不烫
水粉比约 1:2300g 面粉 → 150ml 水
一发温度33-38°C烤箱开灯 / 蒸锅放温水
一发时间45-90 min至体积 2 倍
二发时间15-20 min至体积 1.5 倍

常见问题的科学解释

  • 馒头塌陷:二次发酵过度,面筋被撑破兜不住气体;或蒸好后急开锅盖,内外温差导致气泡收缩
  • 馒头表面开裂:发酵不足就上锅蒸,内部 CO₂ 膨胀突破未充分松弛的面筋
  • 馒头内部有大洞:排气不充分,大气泡未被打散
  • 发不起来:酵母过期失活 / 水温太高杀死酵母 / 环境太冷