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第三节 面团发酵 面团发酵是面粉等各种原辅料搅拌成面团后，一般需要经过一段时间的发酵过程。馒头培只有经过发酵才能加工出体积膨大，组织松软有弹性，口感疏松，风味诱人的产品。
面团发酵的目的主要有以下几点。 ① 使酵母大量繁殖，产生二氧化碳气体，促进面团体积的膨胀。 ② 改善面团的加工性能，使之具有良好的延伸性，降低弹韧性，为馒头的最后醒发和蒸制时获得最大的体积奠定基础。 ③ 使面团和馒头得到疏松多孔、柔软似海绵的组织和结构。 ④ 使馒头具有诱人的香甜味。 （一）酵母在面团中的生长繁殖 酵母是加工馒头的三大要素原料之一。酵母在面团发酵过程中主要起到三方面作用。 （1）能在有效的时间内产生大量的二氧化碳气体，使面团膨胀，并具有轻微的海绵结构，通过蒸制，可以得到松软适口的馒头。 （2）酵母有助于麦谷蛋白结构发生必要的变化，即面团的成熟作用，为整形操作、面团最后醒发以及蒸制过程中馒头体积最大限度的膨胀创造了有利的条件。 （3）酵母在发酵过程中能产生多种复杂的化学芳香物质，增加馒头的风味。 酵母是一种有生命力的单细胞微生物，与其他微生物一样需要有适当的营养物来维持他的生命和繁殖生长。因此，要使酵母在面团发酵过程中充分发挥上述作用，就必须创造有利于酵母繁殖生长的环境条件和营养条件。如足够的水分、适宜的温度、适当的pH值、必须的氮和矿物质。 从面团搅拌开始，酵母就利用面粉中含有的低分子单糖和低氮化合物而迅速繁殖，生成大量芽孢。发酵到一定程度，能生长繁殖的酵母细胞数显著减少，而细胞死亡速度大大超过繁殖速度，并可出现酵母细胞体变形、自溶等现象，此时即为过度发酵，酵母进入了衰亡期。此时的面团已经发成了“老面”。 一般认为，酵母细胞的繁殖增长率与面团中的酵母用量成反比，酵母用量越少，其繁殖增长率越高，反之则越低。生产实践证明，不能得出酵母用量越少越好的结论，因为没有足够数量的酵母细胞，就无法制作出体积膨大、结构疏松的馒头。关键是要正确掌握酵母的质量和用量，并根据不同加工工艺方法和馒头种类、原辅料等情况灵活调整。 （二）发酵过程中酶的作用与糖的转化 面团发酵实质上是在各种酶的作用下，将各种双糖和多糖转化为单糖，在经过酵母的作用转化成二氧化碳气体（它使面团膨胀）和其他发酵物质的过程。因此，酵母在发酵过程中只能利用单糖来发酵，可供发酵的糖有以下来源。 1. 淀粉酶作用于淀粉使其转化为双糖 面粉中天然存在的α-淀粉酶β-淀粉酶是将淀粉转化为酵母可发酵糖的主要酶。α-淀粉酶作用于面粉中的损伤淀粉使之转化为小分子糊精，β-淀粉酶很快地使糊精变为麦芽糖—酵母可发酵糖。 淀粉酶在在馒头生产中有着重要意义。一方面在用一次发酵法和两次发酵法生产馒头时，可为酵母提供可发酵糖的来源。两一方面，增加了吸水率使面团松软，有利于酵母生长繁殖和面团发酵。 2. 蔗糖酶作用于蔗糖使其转化成单糖 蔗糖酶在面团搅拌大约5min时，它就能将蔗糖完全转化为葡萄糖和果糖。蔗糖酶的作用是在酵母细胞外壁上发生的。这两种单糖都能很快的吸收进入酵母细胞，进入碳水化合物酶系统。面团中的蔗糖来源于面粉中天然存在的蔗糖和添加的蔗糖。 麦芽糖与上述三种糖共存时，被利用的较迟，是发酵后期才被利用的糖。。 在面团发酵中，淀粉是经两步水解才最后生成葡萄糖被发酵利用。由于过程复杂，所需时间较长。 在发酵过程中，酶对糖的发酵速度，随糖的浓度不同而不同。糖的浓度大，发酵力的高峰也高，衰退也来得迟。了解这些生物变化，对于发酵管理是非常重要的。 温度、pH值对发酵力也有很大的印象。温度高发酵力急剧上升，经过高峰后便很快衰退。酶对pH值很敏感，在pH5.0左右酶的活性最大，当pH值大于或小于5.0时酶活性减退。搅拌面团时pH值子6.0左右，但随着发酵的进行，pH值便下降为5.0左右。因此，越在后期发酵速度越快。
随着发酵的进行，也会发生其他的发酵过程，如乳酸发酵、醋酸发酵、丁酸发酵等其他发酵过程，使面团的酸度增高。pH值得变化对面团中酶的活性、微生物的生长、最终馒头的品质等有较大的影响，所以pH值得变化对发酵过程中的变化有较大的影响。 面团在36h发酵过程中pH值总体呈下降趋势，主要是面团发酵初期刚搅拌后的面团内充有大量的空气，酵母进行旺盛的有氧呼吸所致。 随着发酵过程的进行，酵母发酵产生较多的二氧化碳，面团中的氧气不断被消耗，直至有氧呼吸被无氧呼吸代替，有氧呼吸过程中产生的热量是酵母生长繁殖热能的主要来源，也是面团发酵后温度上升的主要原因。同时，产生的水分也是发酵面团变软的主要原因。 无氧呼吸和有氧呼吸产生的二氧化碳被面团保持在面团中是面团pH值下降的原因之一。另外，酵母糖代谢过程中，在酵母体内，由丙酮酸向乙醛、二氧化碳转化过程中产生的乙醛有两条代谢途径：一条途径是转化为酒精，另一条途径是转化为乙酸。 除了酵母的有氧呼吸和无氧呼吸外，随着面团发酵的进行，还发生其他的发酵过程，如乳酸发酵、醋酸发酵和其他发酵使面团的pH值下降。 乳酸发酵主要是乳酸菌（它不和酵母竞争相同的碳源，酵母利用单糖以及多糖分解成的单糖，乳酸菌利用乳酸）利用面粉的营养物开始发酵，生成乳酸等产物。 醋酸发酵主要是醋酸菌利用酵母发酵的产物乙醇进行发酵，生成醋酸和水。 丁酸发酵主要是醋酸菌利用酵母发酵的产物乙醇进行发酵，生成醋酸和水。 丁酸发酵主要是微生物利用单糖生成丁酸。 以上过程在面团发酵中往往都是同时进行的，由于发酵过程产生的碳酸、乙酸、乳酸、丁酸等造成面团的pH值下降。同时面团中还有一种发生较少的反应，就是微生物和蛋白质酶将蛋白质分解成氨基酸，氨基酸在少数厌氧细菌的作用下发生两种蛋白质独特的发酵作用，反应之后生成一定量的酸，虽然不多，但对面团pH值得变化有一定的贡献。 当发酵进行到一定程度，由于产酸菌产生的酸太多，pH值过低，会抑制酵母、产酸菌的生长，其他的杂菌生长可能占主导，如酪酸、丁酸发酵，有恶臭味，这些发酵是应该尽量避免的。因此，面团发酵时间过长时，可能会产生刺鼻的、令人讨厌的气味。
面团发酵的目的之一，是通过发酵形成风味物质。在发酵过程中形成的风味物质大致有以下几类。 ①酒精：是经过酒精发酵形成的。 ②有机酸：乳酸、醋酸、丁酸、酪酸等。 ③脂类：是以酒精与有机酸反应而生成的带有挥发性的芳香物质。 ④羰基化合物：包括醛类、酮类多种化合物。 ⑤醇类：丙醇、丁醇，异丁醇、戊醇，异戊醇等。 ⑥酵母本身也具有一种特殊的香气和味道，由于被配方中的其他配料所稀释，而不能为人们所鉴别。有关学者认为此香气来源于酵母脂肪。 ⑦除了酵母以外，某些细菌或真菌对形成良好的馒头风味也是十分必要的。
发酵过程导致的面团流变学性能变化对馒头的后续加工及产品口感影响显著。 面团发酵中产生的气体，形成膨胀压力，使面筋延伸，这种作用就像缓慢搅拌作用一样，使面筋不断发生结合和切断。蛋白质分子也不断发生着—SH基和—S—S—基的相互转换。另外，在面团发酵过程中，氧化作用可使面筋结合，但过度氧化，又会使面筋衰退或硬化。 在发酵过程中，蛋白质受到酶的作用后而水解使面团软化，增强其延伸性，最终生成的氨基酸又是酵母的营养物质。小麦粉中酶的作用，一般不会使面团发酵多度。但是使用蛋白酶不当时，却可使面团急速变软、发黏、失去弹性、过度延伸等。
在发酵过程中，既要有旺盛的酵母产气能力，又要有保持气体的能力。很多因素可影响面团发酵。影响面团发酵的主要因素实质上就是产气能力和面团的持气能力两个方面。 （一）影响酵母产气能力的因素 1. 温度 在一定的温度范围内，温度提高，酵母的产气量增加，发酵速度快。35℃时虽然产气量最大，但3h发酵完成后，产气速度下降幅度也最大，说明发酵温度高，酵母发酵耐力差，面团持气能力也降低。27.5℃时产气量比较稳定，发酵完成后产气未下降，说明在此温度下发酵，酵母的发酵耐力较强，面团持气能力也较大。因此，在馒头实际生产过程中，面团温度要控制在26~32℃。快速发酵法生产馒头时，面团温度应控制在30℃左右，发酵室温度不宜超过35℃。温度超过35℃虽对面团产气有利，但由于产气速度过快，而不利于面团持气和充分膨胀，也易引起其它杂菌如乳酸菌、醋酸菌的过量繁殖而影响馒头质量。 2. pH值 如前所述，酵母适宜在酸性条件下生长，最佳pH值范围在5~6，产气能力较强。 3.酒精浓度 酵母耐酒精的能力很强，但随着发酵的进行，酒精的浓度越来越大时，酵母的生长和发酵作用便逐渐停止，面团发酵后，可用去4%~6%的蔗糖，产生2%~3%的酒精。一次发酵法约产生1.5%酒精，二次发酵发约产生3%的酒精。 4. 酵母的数量 一般来说，面团中引入酵母（或酵子）的数量越多，发酵力越大，发酵时间就越短，但用量过多，超过了限度，反而引起发酵力的衰退。如果使用酵母发酵，其活力和用量比较容易控制和掌握。但是如果使用面肥发酵，由于面肥老嫩差异很大，即面肥中所含酵母数量不等，同时还受到气候、水温、发酵时间等因素的影响，并且还要根据制品品种和具体情况加以调节，需凭实践经验掌握。 5. 发酵时间 发酵时间对面团质量影响极大，时间过长，发酵过头，面团质量差，酸味强烈，熟制时软榻不暄。发酵时间过短，胀发不足，也影响成品质量。准确掌握发酵时间是十分重要的。但发酵时间又受酵母多少、质量好坏、温度高低等条件约束。馒头制作行业掌握发酵时间的方法，大都先看所用发酵剂质量和数量，再视所采用的发酵温度来定发酵时间。 （二）影响面团发酵持气的因素 1. 小麦粉 在原料中小麦粉的好坏对持气能力起决定性的因素。小麦粉中蛋白质的数量和质量是面团持气能力的决定因素，小麦粉的成熟的不足或过度都使持气能力下降。 小麦粉的氧化程度决定着持气能力的大小，小麦粉质量是最主要的因素，氧化程度低的面团表面湿润，缺乏弹性，氧化过度的面团易撕裂。 2. 面团软硬程度（即吸水率） 在发酵过程中，面团软硬也影响发酵，一般来说，软的面团(掺水量较多）发较快，也容易被发酵中所产生的二氧化碳所膨胀，但是气体容易散失；硬面团（掺水量较少）发酵慢，是因为这种面图案的面筋网络紧密，抑制二氧化碳气体的产生，但也防止二氧化碳气体的散失。因此，调制发酵面团，要根据面团用途，具体掌握，调节软硬。一般来说，作为发酵的面不宜太硬，稍软一点较好，同时还要根据天气冷暖、湿度以及面粉质量（面筋质多少、面粉粗细、含水量高低）等情况全面考虑。 3. 面团搅拌 最初的搅拌条件对发酵时的持气能力影响很大。特别是快速发酵法要求搅拌必须充分，才能提高面团的持气性。而长时间发酵如二次发酵法，即使在搅拌时没有达到完成阶段的面团，在发酵过程中面团也能膨胀，形成持气能力。 4. 面团温度 温度对搅拌时的水化速度、面团的软硬度，以及发酵过程中持气能力有很大的影响。温度过高的面团，在发酵过程中，酵母的产气速度过快，面团的持气能力下降。因此，长时间发酵的面团必须在低温下进行。 以上各个因素并不是孤立的，而是相互影响、相互制约的，如酵母多，发酵时间就短，反之发酵时间就长。温度适宜，发酵就快，反之发酵速度就慢等。因此，要取得良好的发酵效果，要从多方面加以考虑，使其恰到好处。不过还是取决于时间的控制和调节。如酵母少、天气冷，面团较硬，发酵时间就可以长一些；酵母多、天气热，面团就软，发酵时间就可以短一些，这样加以调节的结果，发酵大体适当。所以控制发酵时间又是发酵技术中的关键。
（一）面团发酵时的产气量及持气性 产气量是指面团发酵过程中产生二氧化碳气体的量。要增加产气的量，一是可增加酵母用量；二是提高面团温度；三是加入一定量的酵母食粮和改良剂。 面团发酵时的产气速度与发酵室的温度密切相关。在温度38℃，发酵时间90min时产气速度最快，超过38℃后产气速度迅速下降。因此，面团发酵温度不要超过38℃。 如果面团的持气性不强，则得不到发酵理想的面团。气体能保留在面团内部，是由于面团内的面筋经发酵后已得到充分扩展，整个面筋网络已成为既有一定韧性又有一定弹性和延伸性的均匀薄膜，其强度足以承受气体膨胀的压力而不会破裂，从而使气体不会溢出而是保留在面团内。因此，面团的持气性与面团的扩展程度有关。当面团发酵至最佳扩展范围时，其持气性也最好。影响面团持气性的因素主要有：①蛋白质分解酶；②矿物质含量；③pH值；④其他因素，如机械因素。 （二）产气量与持气性的关系 要生产出高质量的馒头，就必须使面团发酵至最适当的程度，即在发酵工序，要是面团的气体产生与持气性这两种性能都达到最高范围，亦即使面团的产气量与持气性同时达到最高点。在面团发酵过程中通常有以下三种情形。 （1）当面团的产气量与持气性都达到最大时，做出的馒头体积最大，内部组织、颗粒及表皮颜色都非常理想。 （2）产气量达到最大程度，而面筋未达到最大程度扩展，即持气性能未能达到最大。因此，气体产生再多也无法将面团膨胀到最大体积，因为面筋韧性过强。而当面团达到发酵阶段的最高扩展阶段时，即持气性达到最大时，产气量已下降，也不能使面团膨胀到最大体积，做出的馒头体积小，阻止不良，颗粒粗。在这种情况下，可在面团搅拌时添加少量蛋白酶以加快面筋的软化程度，使气体的气室能膨胀；或加入含有淀粉酶的麦芽糖、麦芽粉等，以延长产气能力，适应面团在发酵期间的扩展。 （3）面团在发酵期间面筋扩展已达到最大，但产气量为达到最大，即面筋扩展比产气速度快，面团内因无充足的气体无法膨胀到最大体积，做出的馒头体积小，品质差。在这种情况下可增加糖的用量，加快产气速度；或使用筋力较强的面粉，以延长面团扩展时间。
（一）发酵工艺参数 发酵的温度应控制在26~33℃，相对湿度70%~80%，发酵时间根据采用的生产方法以及实际情况而定。一般在发酵室内控制温湿度的条件下完成，发酵过程应盖上盖子或者在面团上盖上棉布保湿，注意棉布不宜过湿，防止粘上面筋而难以洗除。 （二）发酵成熟的判断 当发酵恰到好处时，面团蓬松胀发，软硬适当，具有弹性，气味正常。用手抚摸，质地柔软光滑；用手按面，按下的坑能慢慢鼓起，俗称不起“窝子”；用手拉伸，带有伸缩性，揪断连丝，俗称“筋丝”；用手拍敲，嘭嘭作响；切开面团，内有许多小而均匀的空洞，和豆粒大小一般，俗称“蜂窝眼”；用鼻子嗅闻，酸味不呛，酒香气味；用肉眼观察色泽白净滋润。当发的不足时，即面团没发起，既不胀发，也不松软，用手抚摸，发死发板，没有弹性，带有硬性；用手按面，按坑不能鼓起；切开内无空洞，这种情况是不能制作成品的，要延长时间继续发酵。发的过度，即面团发酵大了，一般叫做“老”了，成为“老面”，这种面团非常软塌，严重的成为糊状，按不鼓起；抓无筋丝，即无筋骨劲，严重的像豆腐渣那样散；酸味强烈，这种面不但不能用来制作成品，发酵太过甚至不宜做面肥用，必须加面重新揉和，重新发酵。研究表明当面团pH值达3.5~3.6时，酵母已达零增长，发酵阶段已经结束。测定面团pH值可以较快而准确的检查面团的发酵程度，从而避免发酵不足或过头。测定面团pH值得方法很简单，即取10克面团样品，加入100mL蒸馏水，在组织捣碎机中捣成匀浆，离心后用pH计或pH试纸或pH试纸测定其上清液的pH值。 |
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