麵包的發酵原理和營養

呂福順，中國烹飪大師，解放軍306醫院，營養餐廳，國家級綠色餐飲單位

麵包麵糰的發酵原理，主要是由構成麵包的基本原料(麵粉、水、酵母、鹽)的特性決定的。 麵糰的發酵就是利用酵母菌在其生命活動過程中所產生的二氧化碳和其他成分，使麵糰膨鬆而富有彈性，並賦予製品特殊的色、香、味及多孔性結構的過程。

1．麵粉作用

麵粉是由蛋白質、碳水化合物、灰分等成分組成的，在麵包發酵過程中，起主要作用的是蛋白質和碳水化合物。麵粉中的蛋白質主要由麥膠蛋白、麥谷蛋白、麥清蛋白和麥球蛋白等組成，其中麥谷蛋白、麥膠蛋白能吸水膨脹形成麵筋質。

這種麵筋質能隨麵糰發酵過程中二氧化碳氣體的膨脹而膨脹，並能阻止二氧化碳氣體的溢出，提高麵糰的保氣能力，它是麵包製品形成膨脹、鬆軟特點的重要條件。麵粉中的碳水化合物大部分是以澱粉的形式存在的。澱粉中所含的澱粉酶在適宜的條件下，能將澱粉轉化為麥芽糖，進而繼續轉化為葡萄糖供給酵母發酵所需要的能量。麵糰中澱粉的轉化作用，對酵母的生長具有重要作用。

2．酵母作用

酵母是一種生物膨脹劑，當麵糰加入酵母后，酵母即可吸收麵糰中的養分生長繁殖，併產生二氧化碳氣體，使麵糰形成膨大、鬆軟、蜂窩狀的組織結構。

酵母對麵包的發酵起著決定的作用，但要注意使用量。如果用量過多，麵糰中產氣量增多，麵糰內的氣孔壁迅速變薄，短時間內麵糰持氣性很好，但時間延長後，麵糰很快成熟過度，持氣性變劣。因此，酵母的用量要根據麵筋品質和製品需要而定。一般情況，鮮酵母的用量為麵粉用量的3％～4％，乾酵母的用量為麵粉用量的1.5％～2％。

3．水的作用

水是麵包生產的重要原料，其主要作用有：水可以使麵粉中的蛋白質充分吸水，形成麵筋網路；水可以使麵粉中的澱粉受熱吸水而糊化；水可以促進澱粉酶對澱粉進行分解，幫助酵母生長繁殖。

4．鹽的作用

鹽可以增加麵糰中麵筋質的密度，增強彈性，提高麵筋的筋力，如果麵糰中缺少鹽，餳發後麵糰會有下塌現象。鹽可以調節發酵速度，沒有鹽的麵糰雖然發酵的速度快，但發酵極不穩定，容易發酵過度，發酵的時間難於掌握。鹽量多則會影響酵母的活力，使發酵速度減慢。鹽的用量一般是麵粉用量的1％～2.2％。

綜上所述，麵包麵糰的四大要素是密切相關，缺一不可的，它們的相互作用才是麵糰發酵原理之所在。其他的輔料(如：糖、油、奶、蛋、改良劑等)也是相輔相成的，它們不僅僅是改善風味特點，豐富營養價值，對發酵也有著一定的輔助作用。糖是供給酵母能量的來源，糖的含量在5％以內時能促進發酵，超過6％會使發酵受到抑制，發酵的速度變得緩慢；油能對發酵的麵糰起到潤滑作用，使麵包製品的體積膨大而疏鬆；蛋、奶能改善發酵麵糰的組織結構，增加麵筋強度，提高麵筋的持氣性和發酵的耐力，使麵糰更有脹力，同時供給酵母養分，提高酵母的活力。

麵糰發酵的基本原理

麵糰的發酵就是利用酵母菌在其生命活動過程中所產生的二氧化碳和其他成分，使麵糰膨鬆而富有彈性，並賦予製品特殊的色、香、味及多孔性結構的過程 。

酵母菌的生命活動是依靠麵糰中含氮物質與可溶性糖類作為氮源和碳源的。單糖是酵母生長繁殖的最好營養物質。在一般情況下，麵糰中的單糖很少，不能滿足酵母生長繁殖的需要。所以，有時需在發酵初期添加少量化學烯或飴糖以促進發酵。另一方面，麵粉中含有澱粉和澱粉酶，澱粉酶在一定條件下可將澱粉分解為麥芽糖。在發酵時，酵母菌本身可以分泌麥芽糖酶和蔗糖酶，這兩種酶可以將麵糰中的蔗糖以及麥芽糖分解為酵母可以利用的單糖。

其化學變化分為兩步進行。

第一步是 部分澱粉在β- 澱粉酶作用下生成麥芽糖，其反應式如下：

2（C6H12O5）n+2nH2O→澱粉酶n(C12H22O11)

澱粉 水 麥芽糖

第二步是 麥芽糖在麥芽糖轉化酶作用下生成葡萄糖和麥芽糖，其反應式如下：

C12H22O11+H2O麥芽糖轉化酶→2C6H12O6

麥芽糖 水 葡萄糖

此外，在麵粉中含有少量蔗糖，部分蔗糖在蔗糖轉化酶作用下生成葡萄糖，其反應式如下：

C12H22O11+H2O蔗糖轉化酶→C6H12O6+C6H12O6

蔗糖 水 葡萄糖 果糖

生產麵包所用的酵母是一種典型的兼性厭氣性微生物，其特點是在有氧和無氧條件下都能生活。當酵母在養分供應充足及有足夠空氣的情況下，呼吸旺盛，細胞增長迅速，能迅速將糖分解成CO2與H2O，其總的反應式如下：

C6H12O6+6O6→6CO2+6H2O+2821.4kj

劇烈的呼吸作用，使麵糰逐漸膨大，當麵糰中殘村的氧消耗盡以後，酵母即轉入無氧發酵，此時在乙醇酶的作用下將糖分解成乙醇及少量的二氧化碳，釋放出的能量較少：

C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+100.5kj

在整個發酵過程中，酵母代謝是一個很複雜的反應過程，這個過程在多種酶的參與下，經過糖解（或稱無氧氧化）作用由己糖生成丙酮酸，在這個過程中有氧呼吸與糖酵解的前一段作用完全相同，只是從丙酮開始在氧供給充分時，有丙酮酸以三羧酸循環的方式生成CO2與H2O，當無氧供給時，酵母本身含有脫羧酶與脫羧輔酶，可將丙酮酸經過α—脫羧作用生成乙醛，乙醛接受磷酸甘油醛脫下的氫生成乙醇，酵母的有氧呼吸和無氧發酵的關係可有下面的簡式表示：

乙糖→呼吸和發酵中間產物（丙酮酸）

[ 有氧呼吸產生水合二氧化碳

無氧發酵產生乙醇、二氧化碳及其他產物，

在實際生產中，上述兩種作用是同時進行的，即氧氣充足時則以有氧呼吸為主，當麵糰氧氣不足是則以發酵為主。

在生產實踐中，為了使麵糰充分發起，要有意識地創造條件使酵母進行有氧呼吸，產生大量的二氧化碳，在發酵後期要進行多次撒粉，排出二氧化碳氣體增加氧氣。但是也要適當的創造缺氧發酵條件，以便生成一定量的乙醇以及乳酸等，使麵包的特有風味更加豐富。

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