Covid-19 疫情收緊了我們的社交圈，縮小了我們的生活範圍，這是在一年前無人能想象的。但封鎖也帶來了一種意想不到的慰藉：似乎每個人都轉向了烘焙酸麵糰麵包。社交媒體上充斥著泡沫狀酸麵糰發酵劑的照片——許多都像家庭寵物一樣被命名——以及由此產生的新鮮出爐的麵包。雖然酸麵糰的高峰期可能已經過去，但許多冰箱裡仍然裝著那罐發酵劑。
大多數家庭酸麵糰烘焙師都知道他們的發酵劑中含有大量的微生物群，這些微生物可以使麵包發酵並賦予風味。但傳統麵包依賴於單一的麵包酵母菌種——微生物界的牛牧場——而酸麵糰更像是塞倫蓋蒂，一個由相互作用的酵母菌和細菌組成的多樣化生態系統。這種生態系統的性質，以及麵包的風味，是對特定時間和地點的深刻表達。科學家們開始發現，酸麵糰中的微生物不僅取決於烘焙師的房屋和手的本土微生物菌群，還取決於其他因素，如麵粉的選擇、廚房的溫度以及發酵劑的餵養時間和頻率。
“當我們研究酸麵糰科學時，我們瞭解到，對於一項已經存在——多久了？——12000年的技術，我們知之甚少，”北卡羅來納州立大學的微生物學家安妮·馬登說。但即使是有限的知識也足以揭示一個多樣化、動盪不安的微生物世界——併為希望提高技藝的家庭烘焙師提供一些提示。（我們可能還有足夠的時間來烘焙，唉。）
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微生物的興起
將麵粉和水混合在一個碗中，你就得到了紙漿。但幾乎立即，來自環境和麵粉本身的酵母菌和細菌開始以麵粉中的糖為食，同樣在北卡羅來納州立大學研究酸麵糰發酵劑形成過程中展開的事件的微生物生態學家艾琳·麥肯尼解釋說。起初，幾乎任何微生物都可以在這種豐富的新能源上生長，包括腐敗細菌。（這就是為什麼全新的酸麵糰發酵劑經常經歷一個黑色、惡臭的階段。）
但很快，條件開始發生變化。早期定居者中的一組開始酸化發酵劑。到第 3 天，這些所謂的乳酸菌——以它們產生的主要酸之一命名，這種酸也存在於酸奶、乳酪和其他發酵乳製品中——已經使發酵劑變得如此酸性，以至於許多早期定居者無法生存，只剩下乳酸菌和一些耐酸酵母菌。這種乳酸，連同醋味刺鼻的醋酸，賦予了酸麵糰其特有的濃烈味道。
圖片來源：Getty Images
比利時烘焙師用品和諮詢公司 Puratos 的微生物學家吉萊恩·拉卡澤說，它也可能提高麵包的營養質量（她知道四項尚未發表的關於該主題的研究）。她說，酸度的增加激活了一種酶——植酸酶，這種酶使鈣和磷酸鹽等礦物質更易於吸收。
到第 10 至 14 天，發酵劑已穩定下來，酵母菌和乳酸菌旺盛生長，酵母菌產生足夠的二氧化碳來使麵包發酵。發酵劑可以使用了。
但是，新的發酵劑在幾周內穩定下來這一事實並不意味著它們最終都具有相同的微生物群。在最近的一項研究中，馬登和她的同事將相同麵粉的袋子運送給世界各地 18 位專業烘焙師，然後這些烘焙師使用該面粉在自己的廚房中使用相同的技術製作發酵劑。* 大約一個月後，烘焙師和他們的發酵劑在比利時會合，研究人員在那裡使用 DNA 測序來識別每個發酵劑中的微生物。
儘管所有烘焙師都從相同的麵粉開始，但他們的發酵劑卻各不相同。他們發現，大多數發酵劑都含有各種常見的麵包酵母菌株，釀酒酵母，以及其他各種比例的酵母菌。發酵劑還含有多種乳酸菌，主要屬於乳桿菌屬——儘管再一次，細節因發酵劑而異。大多數微生物似乎來自麵粉——每次抽取的麵粉都不同——儘管也有一些來自烘焙師的手或廚房。
歐洲的其他研究小組也看到了類似的 diversity。“我的結論是，每種酸麵糰都不同，”義大利博岑-博爾扎諾自由大學的微生物學家馬可·戈貝蒂說。事實上，他懷疑，對於任何給定的酸麵糰而言，物種的不斷變化可能是常態，儘管可獲得的少量證據仍然模稜兩可。這給珍貴的傳家寶酸麵糰蒙上了一些陰影，其中一些酸麵糰已經傳承了幾代人。雖然它們的主人可能喜歡認為他們正在使用他們祖先使用的相同微生物進行烘焙，但戈貝蒂對此表示懷疑。
但是，即使每種酸麵糰都不同，它們是否會根據存在的微生物分為幾個不同的組，就像陸地植物群落可以分為草原和森林一樣，儘管物種的混合不斷變化？這個問題的答案可能很快就會到來。波士頓塔夫茨大學的微生物學家伊麗莎白·蘭迪斯和她的同事（包括馬登和麥肯尼）鑑定了世界各地烘焙師提交的 560 個發酵劑中的微生物，然後尋找微生物的重複分組。他們發現，某些物種似乎經常共同出現，可能是因為它們專門以不同的糖為食。例如，酵母菌卡扎赫斯坦假絲酵母不能利用麥芽糖，因此麥芽糖可供乳酸菌使用。**（描述這些結果的論文仍在審查中，因此蘭迪斯尚未分享詳細資訊。）
麥肯尼說，每個微生物群落似乎也產生其自己獨特的風味特徵。有些產生更多的乳酸，從而產生酸奶味；另一些則從大量的醋酸中產生更尖銳、更醋味的香味。而且，由於每種微生物的代謝途徑略有不同，因此每種微生物都可能在混合物中新增其他有風味的代謝副產品——這是酸麵糰往往比普通麵包具有更微妙、更復雜風味的一個重要原因。“你可以將它比作一朵單一的花朵與一束漂亮的不同花朵相比。所有這些不同化合物的複雜性就是你在酸麵糰麵包中發現的，”在 Puratos 維護酸麵糰發酵劑庫的卡爾·德·斯梅特說。
護理和餵養
並非所有人都認為酸麵糰微生物群落如此多變。在商業烘焙師的酸麵糰中，這些酸麵糰每天甚至更頻繁地餵食，微生物始終有充足的食物。加拿大阿爾伯塔大學的食品微生物學家邁克爾·甘茲勒說，這創造了一場競賽，繁殖速度最快的微生物隨著時間的推移佔據主導地位。他說，從長遠來看，贏家是酵母菌卡扎赫斯坦假絲酵母和乳酸菌舊金山乳桿菌（最近更名為舊金山果糖乳桿菌）。
對於由此產生的麵包來說，這不一定是好訊息：舊金山乳桿菌生長最快，因為它是乳酸菌中基因組最小的細菌之一，這意味著與其他細菌相比，它的代謝途徑更少，因此產生的風味副產品也更少，甘茲勒說。（家庭酸麵糰得分更高，蘭迪斯說家庭酸麵糰可能更多樣化。）
但是，酸麵糰麵包的風味不僅僅取決於發酵劑中存在的微生物種類。“即使微生物菌群相同，你也可以擁有真正不同的酸麵糰，”拉卡澤說。“這還取決於酸麵糰的配方、培養的引數。”較硬的發酵劑——即那些用水比例較低的發酵劑——會在麵糰內滯留更多的氧氣，這會促使乳酸菌產生味道更尖銳的醋酸；在較稀的發酵劑中，相同的細菌會產生味道更柔和的乳酸。
溫度也很重要。例如，乳酸菌在相對溫暖的條件下表現最佳，因此在溫暖的廚房中發酵會產生更酸的麵糰，而較冷的條件會導致酵母菌產生更多的果味。此外，乳酸菌儘管你可能會這樣認為，但並不喜歡高酸性環境。家庭烘焙師將酸性發酵劑放在寒冷的冰箱中數週，在烘焙之間可能會發現他們最終得到的麵包味道平淡，缺乏細菌帶來的獨特濃烈味道。（專業提示：如果你要將發酵劑在冰箱中放置超過一週，請確保在新增新鮮麵粉後立即冷藏，此時它的酸性最低。拉卡澤說，這將有助於乳酸菌在長時間的寒冷中存活下來，從而酸化正在發酵的麵糰。）
烘焙師可以影響酸麵糰麵包風味的最大方式之一是透過他們為發酵劑選擇的麵粉。為了證明這一點，麥肯尼和她的團隊分別用 10 種不同的穀物製作了四種發酵劑。由於穀物中可供酸麵糰微生物使用的糖混合物不同——例如，玉米缺乏產生麥芽糖的澱粉消化酶——它們可能會導致不同的微生物群，從而產生不同的風味。而這正是麥肯尼發現的（同樣，結果尚未發表）。用莧菜粉製成的發酵劑傾向於肉味、烤麵包的香氣。用苔麩（一種非洲穀物）和高粱製成的發酵劑散發出發酵的氣味，而用小麥和蕎麥製成的發酵劑則產生更多醋味的發酵劑。
到目前為止，麥肯尼和其他酸麵糰研究人員僅朝著設計師酸麵糰邁出了嬰兒般的步伐：他們的科學尚未趕上民間智慧。“人們想一步一步地瞭解：‘我如何製作我想要的最終產品？’”麥肯尼說。“我們無法提供任何比普通烘焙知識或你從部落格或與朋友交談中學到的最佳實踐更好的東西。”
得益於新的公民科學倡議，可能會有更多答案即將到來。麥肯尼、馬登和他們的同事運營著野生酸麵糰專案，該專案邀請家庭烘焙師試驗麵粉和生長條件並報告他們的結果。同樣，Puratos 發起了酸麵糰探索，從新手到專業人士的任何人都可以註冊他們的酸麵糰。那些擁有特別有趣或獨特的發酵劑的人可能會被邀請將其提交給 Puratos 的酸麵糰庫以進行進一步分析。
但酸麵糰對烘焙師來說不僅僅是有趣。酸麵糰和其他食物發酵，例如那些為我們提供乳酪、酸菜和泡菜的發酵，為更廣泛地研究微生物生態學提供了相對簡單、易於處理的模型生態系統。“你可以從研究發酵食品中獲得很多見解，然後你可以將這些見解轉移到更復雜的微生物群落中，”愛爾蘭 Teagasc 食品研究中心的微生物學家保羅·科特說，他也是食品科學與技術年度評論中一篇關於食品微生物學的文章的合著者。
酸麵糰提供了額外的好處，在疫情時期，當微生物世界似乎充滿威脅時，這一點尤其重要。“酸麵糰是我們作為一個社會都同意的一個空間，微生物正在幫助我們做奇妙的事情，”馬登說。“如果你喜歡酸麵糰，你就會喜歡我們生活中的野生微生物。”
本文最初發表在Knowable Magazine上，Knowable Magazine 是 Annual Reviews 的一項獨立新聞事業。註冊新聞通訊。
*編者注（8/13/20）：我們在 Knowable Magazine 的合作伙伴在釋出後編輯了這句話，以更正研究的作者身份描述。該研究由安妮·馬登和她的同事進行，而不是最初宣告的艾琳·麥肯尼和她的同事。
**編者注（8/19/20）：Knowable Magazine 的合作伙伴修訂了這句話，以更正引用一種不能利用糖麥芽糖的酵母型別的錯誤。