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發酵的科學（四）野生酵母

2014-11-18 生活科學趣談

近年來天然酵母麵包正夯，強調天然酵母製作的麵包店如雨後春筍般林立。其實無論是哪種酵母都是天然的，較精確的說法則是將未經控制選用的酵母稱為「野生酵母 Wild Yeast Starter 」，它們是自然存在的酵母群，包含裸麥菌種、水果菌種等。經過挑選純化與馴化過的酵母則稱為商業酵母，例如做麵包、饅頭常用的速發酵母。酵母經常被使用於酒精釀造或者麵包烘培，目前已知有超過1500多種酵母菌，在野外廣泛生長於含糖且潮溼的環境中，比如花蜜、果實的表面都可以發現酵母菌的蹤影。我在白鐵號學烘培時做過裸麥菌種的麵包，裸麥之所以被拿來做為酵母菌種的原因，在於一般禾本科的果實會被內、外稃包覆得很緊，但裸麥的穎果成熟後，會與內、外稃分離，這種易脫粒的特性就是「裸」麥名稱的由來。也由於裸麥的穎果是裸露於麥殼之外，因此空氣中的真菌(酵母菌、乳酸菌、根黴菌…)就容易在麥粒表面繁殖，於是使用裸麥粉來製作麵包就不須再添加速發酵母。

一般製作麵包若使用無糖的速發酵母，就必須額外再添加砂糖來協助進行發酵，這是因為酵母菌並無法分泌能分解澱粉的水解酵素(α-amylase)與糖化酵素(glucoamylase)。所以就必須提供糖份讓酵母菌進行酒精發酵，然後利用產生的二氧化碳將麵糰撐大來烘烤麵包。由於裸麥表面的野生酵母其實是許多微生物的混合體，除了酵母菌之外，它還含有能將澱粉轉化為葡萄糖的根黴菌，所以使用裸麥粉所培養的菌種來做麵包時，就不須再加糖來發麵糰。此外，裸麥還含有乳酸菌，所以使用它來製作麵包就會產出乳酸而帶有酸味，這是裸麥麵包的特色。由於野生酵母中含有多種菌種，利用它做出來的麵包不需額外添加人工香料就能有豐富多元的風味，這就是野生酵母麵包近年來大受歡迎的原因。基於水果比裸麥粉容易取得，以下就利用粘附於果皮上的野生酵母菌來進行釀酒與製作麵包的實驗。

一、自然發酵法釀酒：
1.鳳梨皮加入糖水經過一天之後所產生的發酵現象

2.梅子加糖經過一週之後所產生的發酵現象

二、自然發酵法釀醋：
1.近年來食安問題一爆再爆，加上市售的山西老陳醋據傳聞大都是由冰醋酸所調製的勾兑醋，喜歡喝醋的朋友可以考慮自行釀造。釀醋第一個步驟就是取得醋酸菌種，由於市售釀造醋為了能長久保存大多經過滅菌處理過，無法從中獲得醋酸菌種，因此釀醋通常就得從釀酒原料行購買醋麴來使用。由於水果表皮上除了野生酵母菌之外，尚有醋酸菌的存在，因此也可以拿來釀醋。最好是使用聞起來有酸味的過熟水果，不過這次嘗試採用新鮮尚未過熟的紅心芭樂，將削下欲丟棄的的頭尾部位加入冷開水與一大匙砂糖來浸泡。釀醋與釀酒的最大差別是：釀醋為有氧發酵而釀酒為無氧發酵，所以在培菌的過程中需每天攪拌，讓糖水溶液處於富氧的狀態。如此約五天表面會開始產氣，這是酵母菌的酒精發酵作用在進行，然後繼續每天攪拌一次，直到產氣消失而聞到濃濃的醋味為止，這個過程總共約需十天。

2.醋酸菌培養出來之後，接著就需要準備餵它的食物，我是使用自行釀造的麥酒，這種釀造酒由於尚未蒸餾，酒精濃度就不至於太高而無法讓醋酸菌存活(酒精度須小於15%)。將培養的菌液過濾後倒入酒中，罐蓋不可蓋上，每天攪拌一次。

3.大約經過5天後，表面的氣泡聞起來就會有酸味，這時醋酸菌就會與酵母菌開始競爭。麥酒會繼續產氣是因為這罐麥酒中還存有澱粉在糖化過程中所生成的葡萄糖與麥芽糖，因此來自果皮表面的野生酵母菌就能繼續繁殖，但是在pH小於4時酵母菌就會開始凋亡，所以持續的每天攪拌直到液面不產氣為止，此後醋酸菌就會躍升成為優勢菌種。這樣的釀造過程大約進行一個月後，酒味就會退去而變成醋味。接著就是等待熟成。醋與酒的熟成適溫不同，酒釀好後需放進冰箱冷藏，但是醋卻是放在室溫下熟成，不過二者的熟成都是讓其中的酸與醇經酯化作用生成具有香味的酯類。至於風味，使用小麥釀成的麥酒來釀醋的風味比使用糯米釀成的米醋還要香，這是因為小麥的蛋白質含量比糯米高，發酵產生的胺基酸、醋酸與醇所生成的酯類也就比較多元豐富，這也是高粱醋或是紅酒醋遠比米醋受歡迎的原因。由於酒精分子量為46，醋酸分子量為60，理論上1公克的酒精可以產生1.3公克的醋酸，但實際上產率無法達到100％，這是因為酒精與醋酸均具揮發性，而且醋的發酵需要氧氣，釀製時必須不斷攪拌來供給新鮮之空氣，因此揮發在所避免。加上醋酸菌在酒精耗盡後，還會進一步將醋酸分解為二氧化碳和水，所以醋的釀造如果管理不當，屆時就會酒、醋盡失。這次的釀醋就是如此，剛開始使用大約12度的麥酒，最後釀得醋經過高溫滅菌處理後，它的濃度不僅比烹調用的5%醋還要稀，嚐起來差不多只有飲用醋等級的1%~2%左右，這表示大部分的醋酸其實已經在釀造過程中散逸了^^。

4.釀酵素還是釀醋的迷思：近年來坊間流行自製水果酵素，嚴格來說，將水果連皮切丁後加糖經發酵所得的液體並不能稱為酵素，充其量這些只能稱為發酵食品，因為裡面只含有原本就存在於水果中的酵素，其他大部分則是經發酵所得的酒精與醋酸等，所以把發酵過程等同於釀製酵素是不正確的，因為酵素並非釀製可得。至於網路上教導製作蔬果酵素時所宣稱的「酵素為活菌」也是錯誤的，因為酵素不是微生物，它是微生物所分泌的生物觸媒。尤有甚者，由於發酵過程無法有效控制，飲用會有健康上的疑慮，這是因為在自製過程環境中的雜菌也會滲入其中。譬如下列這張檢驗報告就說明它已被霉菌嚴重汙染，若喝了這種發酵食品將會影響我們的健康，首當其衝的就是肺。在此建議若要補充酵素，不如直接吃富含酵素的水果，如酪梨、香蕉、蘋果等，沒必要冒著健康的風險來飲用這種可能被霉菌所汙染的"酸酒"。