馮大誠(chéng)

不久前，因食用自制“酸湯子”（一種由玉米面發(fā)酵制成的食物）而導(dǎo)致9人死亡的食物中毒事件引起人們的注意。媒體上稱，致人死亡的毒素“米酵菌酸”在發(fā)酵的玉米粉、糯米粉湯圓、河粉（米粉）等食品中都存在，這不由得令人擔(dān)心，這些食物是不是從此就不能吃了呢？

無(wú)處不在的發(fā)酵

米面的發(fā)酵是一種非常古老的食品加工過(guò)程。酵字的本義是酒母，亦即酒曲。古人說(shuō)：“以酒母起面曰發(fā)酵。”（《正字通》）所以，發(fā)酵就是發(fā)面或是使面食膨松。

古人缺乏科學(xué)知識(shí)，不知道在發(fā)酵的過(guò)程中到底發(fā)生了什么變化?，F(xiàn)在我們知道，這其實(shí)是微生物增殖引起的葡萄糖酵解反應(yīng)。在面團(tuán)發(fā)酵的過(guò)程中，面團(tuán)中的微生物—主要是酵母菌—大量增殖，分泌出各種酶，使得淀粉水解所得的葡萄糖發(fā)生一系列復(fù)雜反應(yīng)，最后生成乙醇和二氧化碳。不斷增加的二氧化碳使得面團(tuán)像吹氣球似地膨脹起來(lái)。

發(fā)酵的關(guān)鍵在于微生物的大量增殖。正是由于微生物的大量增殖，才使葡萄糖能夠迅速分解生成大量的二氧化碳。溫度是一個(gè)最重要的條件，跟我們體溫差不多的溫度是這些微生物增殖的最佳溫度。

微生物是一個(gè)極其龐大的群體，其總量和種類遠(yuǎn)大于一般的動(dòng)植物。引起米面發(fā)酵的酵母菌只是其中的一類，其他有機(jī)物也可能在另外的微生物的作用下被分解，這個(gè)過(guò)程同樣被稱為發(fā)酵。我們可以利用發(fā)酵過(guò)程生成許多有用的化合物。例如，做肉醬、魚(yú)醬時(shí)的發(fā)酵過(guò)程，就是在微生物的作用下，肉和魚(yú)中的蛋白質(zhì)被水解為氨基酸的過(guò)程。做大豆醬時(shí)的發(fā)酵過(guò)程，則是大豆蛋白發(fā)生水解。我們制作酸奶，其實(shí)是使牛奶發(fā)酵。這個(gè)發(fā)酵過(guò)程是在乳酸菌的作用下，牛奶中的乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸。有了這一轉(zhuǎn)化，那些對(duì)于乳糖不耐受的人，就可以放心地飲用酸奶了。

在食草動(dòng)物的消化道中也進(jìn)行著發(fā)酵過(guò)程，吃進(jìn)去的草料經(jīng)過(guò)發(fā)酵，其中的纖維素能夠被水解為葡萄糖，為動(dòng)物提供能量。人類因腸道內(nèi)缺乏能夠分泌纖維素酶的微生物，少有這樣的發(fā)酵過(guò)程，所以我們不能像牛、羊、兔子那樣靠吃草而生存。

利用廚余垃圾或排泄物堆肥也要經(jīng)歷非常復(fù)雜的發(fā)酵過(guò)程。在厭氧的條件下，許多種類的微生物大量增殖，可以使許多復(fù)雜的有機(jī)物分解，也就是腐爛。分解的結(jié)果是有機(jī)物中的氮、磷、鉀等元素都存在于小分子中或成為離子。當(dāng)它們作為肥料被施用時(shí)，這些元素就能夠被植物吸收。

利用發(fā)酵方法，我們能夠在工廠里生產(chǎn)很多有用的產(chǎn)品。生活中常用的味精，其化學(xué)成分是谷氨酸鈉。谷氨酸最早是通過(guò)蛋白質(zhì)水解來(lái)制備，后來(lái)人們發(fā)明了用發(fā)酵方法制備，其原料可以是淀粉、糖蜜等，從而令味精價(jià)格大幅下降。用發(fā)酵方法還可以由葡萄糖制取維生素C。維生素C原來(lái)是從檸檬、胡桃、辣椒等植物中提取的，成本非常高。自從發(fā)明了用葡萄糖發(fā)酵制取維生素C之后，其成本大大降低。

總之，發(fā)酵已經(jīng)是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中用到的很重要的方法之一，而不僅僅是我們?nèi)粘Ｉ钪械拿酌姘l(fā)酵。

發(fā)酵的過(guò)程

人們現(xiàn)在發(fā)面大都用從市場(chǎng)買回來(lái)的活性干酵母，其成分就是干燥的酵母菌。

酵母菌是一類可以使有機(jī)物發(fā)酵的真菌，分很多種，我們使用的是使面粉中的糖類發(fā)酵的酵母菌。發(fā)面的過(guò)程實(shí)際上就是培養(yǎng)酵母菌，讓酵母菌快速成長(zhǎng)繁殖。在這個(gè)過(guò)程中，糖類被分解，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。從化學(xué)上看，主要有幾個(gè)過(guò)程。

首先，少量的淀粉在淀粉酶的作用下，水解成葡萄糖。這些葡萄糖就是酵母菌的“食物”。酵母菌的生長(zhǎng)過(guò)程，就是食用葡萄糖，使葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，并且放出能量的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程需要氧氣參加，消耗氧氣，生成二氧化碳。整個(gè)過(guò)程可用一個(gè)方程式來(lái)概括：

這個(gè)過(guò)程在生物學(xué)上稱為酵母菌的有氧呼吸過(guò)程。我們?cè)诿娣壑屑铀嗝娴臅r(shí)候，面團(tuán)中總是有很多小的含有氧氣的氣泡。

隨著酵母菌的不斷生長(zhǎng)繁殖，氣泡中氧氣越來(lái)越少，二氧化碳?xì)怏w越來(lái)越多。這時(shí)候，發(fā)酵的另一個(gè)過(guò)程逐漸占上風(fēng)。在這個(gè)過(guò)程中，葡萄糖在酵母菌的作用下，被轉(zhuǎn)化成乙醇和二氧化碳。這個(gè)過(guò)程可概括為：

這個(gè)過(guò)程稱為葡萄糖的無(wú)氧發(fā)酵或者乙醇發(fā)酵。這個(gè)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w，使得面團(tuán)膨松。這就是用酵母菌發(fā)面過(guò)程中的化學(xué)變化。

幾十年前，人們發(fā)面大多用一塊“酵頭”—上一次發(fā)面時(shí)留下的一塊生面，也有人稱其為面肥、面引子或老酵，其中含有酵母菌。和面時(shí)，把酵頭與面粉、水混合均勻，靜置半天或一夜，面就發(fā)起來(lái)了。這種發(fā)酵方法被稱為老面發(fā)酵。

老面發(fā)酵與酵母發(fā)酵的基本過(guò)程是相同的，但是老面中的微生物比干酵母復(fù)雜得多，里面有許多雜菌。當(dāng)酵母菌把葡萄糖分解成乙醇的同時(shí)，有一些乙醇就進(jìn)一步被氧化成乙酸。為了中和發(fā)酵產(chǎn)生的乙酸，就需要往發(fā)面里搋適量食用堿面。當(dāng)然，這種中和反應(yīng)又能產(chǎn)生一些二氧化碳。

老面發(fā)酵法如今還有人用，雖然成本低，但缺點(diǎn)一是發(fā)面的時(shí)間比較長(zhǎng)，二是兌堿面的數(shù)量全憑經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法定量。所以，老面發(fā)酵只能用于小作坊生產(chǎn)，不適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。另外，老面酵頭的質(zhì)量非常重要。如果酵頭中微生物的成分比較好，做出來(lái)的面食就比較好；如果酵頭中的微生物成分不好，就會(huì)產(chǎn)生不良的后果，輕則導(dǎo)致面食有不良的味道，重則會(huì)產(chǎn)生一些毒物。

在黑龍江，因食用自制“酸湯子”而引起的食物中毒事件，很可能就是食物中含有很多雜菌，在長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)酵過(guò)程中，這些雜菌大量增殖所導(dǎo)致的。

在許多種類的雜菌中，有一種名為酵米面黃桿菌（它的正式名稱是唐菖蒲伯克霍爾德氏菌，分類上屬于椰毒假單胞菌酵米面亞種），這種桿菌在增殖的過(guò)程中可以產(chǎn)生使人中毒的毒素—米酵菌酸。

選好“菌種”，避免雜菌污染

20世紀(jì)30年代，印度尼西亞發(fā)生了因食用椰子發(fā)酵食物而導(dǎo)致的中毒事件，后來(lái)從中提取分離出的桿菌被命名為椰毒假單胞菌。我國(guó)則從發(fā)酵的米面中發(fā)現(xiàn)了酵米面黃桿菌，其在增殖過(guò)程中產(chǎn)生的毒素與之相同，這種毒素被稱為米酵菌酸。

米酵菌酸作用的靶點(diǎn)主要是肝臟，也包括腦、腎等器官。據(jù)說(shuō)，米酵菌酸具有抑菌作用，對(duì)霉菌、酵母菌及某些細(xì)菌均有強(qiáng)烈的抑制和殺滅作用。本來(lái)各種微生物之間存在相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，而米酵菌酸對(duì)其他微生物的抑制和殺滅又幫助了酵米面黃桿菌的增殖。由此可見(jiàn)，在米面發(fā)酵的過(guò)程中，不正確地使用發(fā)酵菌種會(huì)造成很嚴(yán)重的后果。

在各種發(fā)酵過(guò)程中，制作饅頭、面包的發(fā)酵是比較“輕微”的，發(fā)酵的時(shí)間很短。在較短的時(shí)間里，只有作為“種子”的酵母菌得到了大量增殖，而混入的其他雜菌未能有大量增殖的機(jī)會(huì)。在制作“酸湯子”時(shí)，泡發(fā)的玉米面需要在自然狀態(tài)下放置十多天，這就使各種雜菌得以大量增殖。這是容易引起中毒的主要原因。其實(shí)，現(xiàn)在各種食品十分豐富，我們完全沒(méi)有必要去做酸湯子這種東西。

在日常生活中，人們除了發(fā)面做饅頭、面包外，還常常自制一些發(fā)酵食品，有時(shí)會(huì)存在一些不安全的因素。例如，很多東北人自己做大醬，所用的方法往往是自然發(fā)酵：把大豆煮爛后摻入小麥粉或麩皮，揉成團(tuán)后放在陰涼處任其發(fā)酵長(zhǎng)毛。這種自然的發(fā)酵往往會(huì)有一些雜菌，比如黃曲霉菌，其產(chǎn)生的黃曲霉素，是一種已被證實(shí)的致癌毒素。正規(guī)的釀造醬和醬油的工廠使用的菌種是米曲霉、醬油曲霉等，可以避免自然菌種發(fā)酵可能產(chǎn)生黃曲霉素的問(wèn)題。

做酒也是一樣。有人自己制造葡萄酒，號(hào)稱是純天然的，其實(shí)這很危險(xiǎn)。因?yàn)樽匀痪N發(fā)酵，不但產(chǎn)生乙醇，也可能產(chǎn)生甲醇。正規(guī)工廠是用專門的酒曲，以避免甲醇的生成。

種地要下好的種子，不然就可能種出一堆雜草。米面以及其他的發(fā)酵也是如此，一定要選擇好“菌種”，控制好發(fā)酵的時(shí)間，不能讓混入的雜菌有大量增殖的機(jī)會(huì)。我們最好不要自制自然菌種引起的發(fā)酵食品，不要自己在家做大醬、葡萄酒等。家常的饅頭、包子、面包等發(fā)酵食品，最好還是用干酵母制作，更加保險(xiǎn)。

酵母菌發(fā)酵還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，那就是增加了食品的營(yíng)養(yǎng)。酵母菌的增殖可以增加食品中的蛋白質(zhì)、維生素（尤其是我們?nèi)祟惐容^容易缺乏的各類B族維生素）。用酵母菌發(fā)酵時(shí)干酵母多加一點(diǎn)也沒(méi)有關(guān)系，不要相信所謂的用干酵母發(fā)酵不利于健康的謠言。另外，本文開(kāi)頭援引媒體說(shuō)的“糯米粉湯圓中含有米酵菌酸”，就是一種容易引起誤解的不準(zhǔn)確的說(shuō)法。如果是用買來(lái)或者自己加工的干的糯米粉做湯圓或者別的食物，都不會(huì)含有米酵菌酸。只有水磨糯米粉（粳米粉及其他米面粉），而且是放置時(shí)間較長(zhǎng)引起發(fā)酵或變酸了的，才容易被米酵菌酸污染。這一點(diǎn)必須說(shuō)清楚，不然人們就不敢去做湯圓、吃湯圓了。