身边的发酵技术

身边的发酵技术当人类还不了解微生物的时候，就已经成功地利用微生物进行酿酒和制酱等发酵工艺了。直到十九世纪中期，才由法国科学家巴斯德证明：食品发酵是由于微生物作用的结果。从此，既诞生了生物科学领域里面的一门重要分支学科——微生物学，也拉开了一项重要的生物技术之门——即发酵技术之门。到如今，形形色色的发酵食品和发酵产品琳琅满目，品种极多。在现行高中生物教学中，要求中学生必须了解传统发酵食品的制作工艺，并能够在实验室条件下设计简易的实验装置，制作若干种传统发酵食品，学习相关的加工方法和基本的操作技能，理解其中的科学原理和学会摸索发酵的最佳条件，初步了解食品加工中产生的某些有害物质的检测方法。但是，就目前的教学环境和教学效果而言，多数学生对于传统发酵食品的制作工艺知之甚少，即使知道一些基本的原理和制作方法，也不过是纸上谈兵，既无亲身的感受，也无实践的经验，更谈不上动手操作了。其实传统的食品发酵工艺就在我们的身边。对于学生而言，他们的邻居，他们的父母，或许就是其中某一发酵食品的制作高手。本文仅介绍发生在农村里面的一些发酵技术或发酵产品，以帮助学生揭开发酵工艺的神秘面纱，帮助学生直观感知发酵的原理和方法，帮助学生真切体会劳动人民的伟大智慧。1、制作小麦酱（或黄豆酱）先将小麦煮熟，约以半公分的厚度平铺在竹帘或木桌面上，晾到半干后，把野地里采回来的野麻叶铺在煮熟半干的小麦上，利用野麻叶片上面的霉菌让小麦自动生霉发酵。待发酵完全后，再晒干并用石磨将其细细地磨碎，或直接用粉碎机粉碎成粉末。最后，将这些粉碎后的发酵好了的面粉放进陶钵里面，兑上冷开水，加入适量的盐、红辣椒等，一起放在夏天的骄阳下晾晒。如果遇到下雨天，为了防止雨水落到酱缸里，随便摘一片荷叶覆在晒酱的陶钵上，或者蒙上塑料薄膜即可。因为雨水落在酱缸里，小麦酱将会生蛆。制作黄豆酱的方法和制作小麦酱的方法一样，只不过原料是黄豆。尽管现在已经很少有人制作小麦酱、豆瓣酱等农家酱了。但在往日那些物资贫乏的年代，这种纯手工制作的小麦酱，自然是异香扑鼻，红油满缸，咸里带甜，风味独特。既可以直接以酱作菜，也可以酱制萝卜条、菜瓜、扁豆、豇豆、刀豆等。2、泡菜泡菜制作是以乳酸菌发酵为主，同时利用食盐的高渗透压作用，兼有蛋白质分解的微生物发酵过程的冷加工方法，对蔬菜的营养成分、色香味等的保存十分有利。需要腌制的菜，可根据自己的喜好而定，如白菜、豇豆、包菜、萝卜、洋姜、辣椒等。制作泡菜时，先将白开水凉透，加入适量的盐制成卤水，接着将卤水灌入泡菜坛子里。然后将需要腌制的菜洗净晾至半干，随后浸入到卤水中。此外，根据自己的口味，还可以加一些配料，如姜片、花椒、茴香等。泡菜的制作工艺极其简单，泡制技术也不复杂，最为关键的环节是隔绝空气。在农村，有一种专门制做泡菜的坛子，坛口突起，坛口周围有一圈凹形的水槽，在水槽中盛满水，扣上扣碗就可以避免空气进入，起到密封的作用了（也有用陶制的罐或缸作泡菜坛子的）。这样，泡菜在缺氧的情况下即可加速发酵。密封和隔绝空气的方法不止于密封坛口，还可以用洗净的石块将泡菜压在卤水的水面下。农家泡菜是一种价廉物美、易学好做、四季皆宜的大众化食品，不仅酸鲜纯正、嫩脆芳香、清爽可口、回味悠长，而且还能开胃口、促消化、解荤腥、增强食欲。3、馒头发酵馒头、大馍或者面包，其发酵的原理是利用酵母菌将面粉中的糖份与其他营养物质，在适宜的条件下生长繁殖产生大量的二氧化碳气体，使面团在蒸煮过程中，因气体膨胀而形成膨大、松软的海绵状结构。制作工艺精良的馒头，松软爽口，味正香纯，入口即化。酵母菌在馒头的发酵中起着决定性的作用，但酵母菌菌体数量必须适宜。数量过少，面团发不开，制作的馒头生硬粘牙；如果菌体数量过多的话，会使面团中产气量增多，面团内的气孔大而壁薄，时间一长，面团因成熟过度而影响口感。在农村，第一次发酵面团的时候，通常用自酿的“土酵母”，将土酵母和适量的水加入面粉中，经过和、搓、揣、揉，将酵母菌充分与面团均匀混合。再经过几十遍甚至上百遍的揉搓，使面团看上去圆润发亮、手指轻轻一按很快弹起时，即可上笼蒸煮。每次蒸煮之前，还必须留下一小块面团作为“酵头”。其实，这块“酵头”就是用来培养酵母菌的，当下一次发面的时候，或者邻家也需要发面的时候，只需将“酵头”和到面粉中就行了。4、酸奶发酵酸奶是人们生活中的一种重要的乳制品，因其风味独特、营养价值高以及对人体健康有特殊的生理作用，而倍受人们青睐。酸奶的制作原理是属于乳酸发酵，在新鲜的牛奶中接种乳酸菌，采用恒温发酵法，通过乳酸菌利用牛奶为底物进行厌氧发酵，发酵牛奶中的乳糖产生乳酸，乳酸使牛奶中的酪蛋白（约占全乳的2．9％，占乳蛋白的85％）变性凝固而使整个奶液呈凝乳状态。经过乳酸发酵的酸牛奶中的营养物质，不仅比新鲜牛奶中的营养更加全面，而且某些营养物质更容易被人体所吸收。5、酿制米酒米酒味甜醇香，口感舒适，营养丰富，风味独特，属于纯天然绿色饮品，因含酒精量较低，适宜人群广泛。它是用米饭和甜酒曲混合，保温一定时间制成的，其中起主要作用的是甜酒曲中的根霉和酵母菌两种微生物。根霉能产生糖化酶，将淀粉水解为葡萄糖，根霉在糖化过程中还能产生少量的有机酸（如乳酸）。甜酒曲中少量的酵母菌，则利用根霉糖化淀粉所产生的糖酵解为酒精。米酒的制作工序简单，很容易掌握。先将糯米用水洗净，放入锅中用猛火蒸1小时左右，待熟透后取出。然后把蒸好的米，倒入一盆温开水中，经反复搓洗（为避免糯米相互粘连）后再捞起滤干。待温度降至40℃左右，把一定量的甜酒曲研细，将其中的80％的倒入米中，拌匀，装罐，再将余下的20％均匀地撒在上面。最后，取35℃的温开水，慢慢倒入罐中加盖密封，把整罐放在锅中，保持温度30℃左右两天即可。6、栽培食用菌在农村，生产食用菌的培养料来源及其丰富，锯末、棉籽壳、稻壳、麦麸、作物秸秆等都可以食用菌栽培的培养基。食用菌的栽培工艺中，一个关键的技术环节是对培养料进行灭菌处理，没有这个环节，单一的人为菌种是不可能正常生长的。由于灭菌不彻底，引起的杂菌和其他微生物也会与所培养的食用菌争夺营养，进而影响食用菌产量。7、沤麻田间地头，房前屋后，生长着一米多高开着黄花的野麻，一般在在夏末秋初经过水沤处理后，用来搓麻绳。沤麻就是将收割的麻浸泡在水里发酵，以脱去果胶获得麻纤维的过程。在沤麻过程中兼性厌氧菌起主要作用，尤其以芽孢杆菌最为活跃，这些微生物均能产生果胶酶，沤麻就是利用这种酶的分解果胶能力，使纤维细胞(或纤维细胞束)与其周围的薄壁组织之间失去粘连而分开，故又称沤麻为脱胶。沤麻时，为了将野麻整个密封在水里，先把麻捆好，贴着塘底固定在木桩上。由于麻秆疏松，容易漂浮，还要再压上石头。完全沤好的麻又沉又臭，需要把麻皮从麻秆上剥下来，在水里一遍遍漂洗，冲去乌黑的淤泥和污渍。洗净晾干后的麻柔软坚韧，还散发着一缕淡淡的清香，搓成麻绳后坚固耐磨，干净柔软，防虫防霉，而且不怕水浸日晒，弹性小，韧性足，承重多，能用上数年不断，在农村用途很广泛。8、沼气发酵沼气的产生，简单的说，就是有机物质在隔绝空气和保持一定水分、温度、酸碱度、碳氮比等条件下，经过多种微生物的分解而产生的。多种微生物（沼气细菌）分解有机物质产生沼气的过程，叫沼气发酵。沼气产生的基本原理，就是厌氧机理，其发酵的生物化学过程，大致可分为液化、产酸、产甲烷三个阶段。在农村，人们利用作物秸秆和人畜粪便为原料，在密封的发酵池中生产甲烷，用来照明和做饭。9、堆肥技术传统的天然肥料，如畜粪、禽粪、稻秆、落叶、草木灰等，埋到地里后会腐化分解变成腐殖质。腐殖质含有丰富的养料，能使土壤疏松透气；能促进微生物和蚯蚓的滋生，而微生物和蚯蚓能腐化分解更多的天然肥料，这样土壤越来越肥沃，植物也就会长得很健壮。过去，在农村的每一户家庭的门前屋后的树荫下都有一个“粪堆”，它是由禽畜粪便、厨余残羹、木屑棉籽、落叶残梗、糠秕果壳、草木灰等等一应生活垃圾堆积而成的，这实际上就是一个简单原始的堆肥技术。堆肥技术就是模拟自然界产生腐殖质的过程，利用细菌、真菌等微生物把有机物材料腐化分解成腐殖质。为了保持一定的湿润度，人们通常会把洗脸水、泡脚水、刷锅水泼洒在粪堆上。为了保证粪堆的均衡降解，人们还定期给粪堆进行翻转，俗称“倒粪”。通过翻转，把外面的翻到里面去，把里面的翻出来，同时还把一些大块的疙瘩拍碎，这样不仅可以实现整体均衡降解，还能保持整个粪堆均衡的湿润度。简单地说，发酵就是指微生物分解有机物质的过程。发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，大规模生产发酵产品的技术，它时时发生在我们的身边。