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酸麵包是記錄在案的最古老的發酵麵包，人們食用它已有數千年曆史。製作酸麵包酵種的成分非常簡單——麵粉和水。將它們混合會產生一種活性培養物，其中酵母和細菌發酵麵粉中的糖分，產生賦予酸麵包特徵風味和氣味的副產品。它們也是在沒有其他膨脹劑的情況下使麵包膨脹的原因。
我的酸麵包酵種，被親切地稱為“福斯特”酵種，是我的祖父母傳給我的，他們是從我祖母的大學室友那裡得到的。它跟隨我走過了整個學術生涯，從新墨西哥州的本科到賓夕法尼亞州的研究生院，再到華盛頓的博士後工作。
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目前，它位於中西部地區，我在俄亥俄州立大學擔任高階研究助理，與研究人員合作，對從食品科學到材料科學等廣泛領域的樣品進行表徵。
作為我在大學講授的顯微鏡課程的一部分，我決定用我在日常研究中使用的顯微鏡，仔細觀察一下我家酸麵包酵種中的微生物群落。
掃描電子顯微鏡
掃描電子顯微鏡，或 SEM，是一種強大的工具，可以在奈米尺度上對樣品表面成像。為了比較，一根人類頭髮的直徑在 10 到 150 微米之間，而 SEM 可以觀察到小 10,000 倍的特徵。
由於 SEM 使用電子而不是光進行成像，因此顯微鏡可以成像的物體受到限制。樣品必須是導電的，並且能夠承受真空中的極低壓力。低壓環境通常不利於微生物，因為這些條件會導致細胞中的水分蒸發，使其結構變形。
為了製備用於 SEM 分析的樣品，研究人員使用一種稱為臨界點乾燥的方法，該方法小心地乾燥樣品以減少不必要的偽影並保留精細細節。然後，在樣品上塗上一層薄薄的銥金屬，使其具有導電性。
探索酸麵包酵種
由於酸麵包酵種是由麵粉中的野生酵母和細菌製成的，因此它為多種微生物的繁殖創造了有利的環境。一個酸麵包酵種中可能存在超過 20 種不同的酵母和 50 種不同的細菌。最強壯的成為優勢物種。
您可以透過對尺寸和形態各異的不同成分（包括酵母和細菌）進行成像，直觀地觀察酸麵包酵種的微生物複雜性。然而，要全面瞭解酵種中存在的所有多樣性，則需要進行完整的基因測序。
賦予酵種質感的主要成分是麵粉中的澱粉顆粒。這些顆粒在影像中呈綠色，可識別為相對較大的球狀結構，直徑約為8 微米。
使酵種膨脹的是酵母，顏色為紅色。當酵母生長時，它會發酵澱粉顆粒中的糖分，並釋放出二氧化碳氣泡和酒精作為副產品，使麵糰膨脹。酵母的尺寸通常在2 到 10 微米之間，形狀呈圓形到細長形。在此影像中可以看到兩種不同的酵母型別，一種接近圓形，位於左下方，另一種呈細長形，位於右上方。
細菌，顏色為藍色，代謝糖分並釋放副產品，例如乳酸和醋酸。這些副產品起到防腐劑的作用，並賦予酵種獨特的酸味和氣味。在此影像中，細菌呈藥丸狀，尺寸約為2 微米。
現在，下次您吃酸麵包或酸麵包華夫餅時——試試它們，它們很美味！——您可以想象賦予每片面包獨特風味的豐富微生物群。
本文最初發表於The Conversation。閱讀原文。