▏當麵包遇上科學
澱粉與眾多衍生物，不是唯一在食品製造過程中扮演要角的義大利麵形長鏈分子。如果你要做麵包，得利用酵母和糖所產生的發酵作用來做出輕盈蓬鬆的麵包，還得讓麵糰產生一些麵筋。混合麵粉和水來製作麵糰時，會發生幾件事。門戶大開的碎裂澱粉顆粒會吸收水分，釋出酵素，開始消化暴露在外的澱粉。
這個過程會產生糖，麵糰內的酵母會以這些糖為食物，並因此製造出二氧化碳氣體，使麵糰開始發酵。這就是烤麵包的關鍵之處。但同等重要的是，麵粉所含的兩種蛋白質也會吸收水分，分別是「麥穀蛋白」（glutenin）和「麥醇溶蛋白」（gliadin）。這兩種蛋白質吸收水分後，麥穀蛋白會解開成為可扭動的長條分子，麥醇溶蛋白則會接著與之結合，結果就產生一種蛋白質複合體：麵筋（gluten）。由於麵筋複分子會黏住彼此，麵筋整體很快就會變成由一條條分子纏結而成的網狀結構。正是這種結構讓麵糰能夠伸縮並具有彈性。
傳統上，這一大團濕黏的澱粉與麵筋網狀結構，在此時需要好好揉上十分鐘左右。揉麵糰的目的，是為了解開麵筋的網狀結構，使其變得更為強韌。當麵糰被延展開來時，麵筋蛋白質的長條分子會逐漸靠著彼此整齊排好，這有點像一堆纏在一起的頭髮被梳理開來。麵筋蛋白質在整齊排好後，會靠得更近，彼此之間也會形成更多化學鍵，讓麵筋的網狀結構變得益發強韌，因此會產生柔軟平滑又具有彈性的麵糰。
當你自己動手做麵包時，就能看到上述這段過程。最初，如果你捏著麵糰往外拉，一小塊麵糰就會輕易脫離開來。在麵糰經過充分揉捏後，麵筋網狀結構成形了，這時你再捏著麵糰往外拉，麵糰會被拉長，如果你沒有把它拉得太遠，它甚至會反彈回去。如果你將麵糰靜置發酵，麵筋的彈性會困住所有酵母產生的二氧化碳氣泡，那麼麵包在烘烤後就會變得輕盈蓬鬆。這個製作過程是已知最古老的食物準備方法之一。
人類製作發酵麵包食品至少已經有一萬年了，可能還要更久。
在英國，談到種植小麥（也就是製作麵粉所需的原料）時，會碰上一個問題。英國的冬天就是不夠冷，幾乎整個英國都籠罩在從赤道流向大西洋的墨西哥灣暖流之下。英國的冬季不算特別嚴寒，尤其是那些最適合栽種小麥的地區。因此，英國種植出來的大多數小麥，裡面的蛋白質含量都很低，通常只占總重的一成左右。不幸的是，這個含量無法產生好麵包所需的足夠麵筋。要製作出好的麵包，麵粉的蛋白質含量至少需要13%，理想中還要更高一點。
小麥隨著品種不同，其種子所能產生的麵筋多寡也有所不同。但所有高筋小麥品種都需要歷經一段嚴寒時期，才能得到最佳的蛋白質含量，而這一段嚴寒時期就是英國欠缺的部分。上述過程被稱為「春化作用」（vernalization，或稱為種子促熟），最先由極具爭議的俄國科學家特羅菲姆．李森科（Trofim Lysenko）所證實並由他命名。雖然他晚期的優生學相關研究已經完全不被採信，但早期關於植物的看法，依然有很多都能在教科書中找到。
許多不同的植物都需要春化作用，而需要這道程序的小麥品種則被稱為「冬麥」。在北半球，小麥種子通常是播種於9月到11月之間。這些種子會在冬季真正降臨前發芽，長出小株的小麥。冬麥需要經過至少持續30天的氣溫介於0℃到5℃之間的時期。這些冬麥會快樂地熬過零度以下的氣溫，即便覆蓋著一層白雪，也能繼續存活，直到春天來臨，便能再度開始生長。要是少了春化作用，麥株會比較小，對麵包製作的重大影響則是無法產生足以做出麵包的麵筋。
圖／ingimage
成功進行春化作用的冬麥，會產生硬質小麥，可進一步製成高筋麵粉。相反地，幾乎所有種植在英國的小麥都屬於軟質，只能當作低筋麵粉使用。要在英國做麵包的話，常見的作法是使用進口小麥，通常來自加拿大，因為那裡冬季寒冷，小麥也屬於硬質。
喬利伍德麵包處理法就是在這時候登場。喬利伍德是位於倫敦西北一處不起眼的村莊，剛好位於M25外環高速公路外。自二次世界大戰起，該村也是英國烘焙產業研究協會（British Baking Industries Research Association）實驗室的所在地。1961年，這些實驗室的科學家研發出一種製作麵包的方法，不需要用到高筋麵粉，而是可以完美善用英國的軟質麵粉。從此之後，喬利伍德麵包處理法就散播到全世界，如今，英國麵包約有八成是採用這種方法製作。
這個處理法的關鍵，在於可以把麵筋含量有限的軟質麵粉，變成可發揮作用的麵筋網狀結構，前提是要在短時間內極為激烈地揉麵糰。
這種瘋狂揉麵糰的方法有幾個缺點。首先，麵糰會變得非常燙，可能會妨礙酵母發揮作用。要避免這一點，就得不斷在密封的揉麵糰桶外覆上一層結冰水。其他問題則是麵糰摺疊太多次的話，會摻入過多氣泡，導致最終的成品裡出現許多大孔洞。為了不讓這些氣泡留在麵糰裡，揉麵糰桶也會處於半真空的狀態下。揉好麵糰後，氣壓會在數分鐘內恢復成原本較高的狀態，任何形成的氣泡都會被壓扁。
因此，喬利伍德麵包處理法讓英國可以用較少的進口麵粉，自行製作麵包。這顯然會影響製造業所帶來的環境衝擊，因為食物里程明顯減少許多。這種處理法帶來的一項意外好處，就是採用這種方式做一塊麵包所需的時間更少了。以傳統方法製作麵包，可能需要花十二個小時；採用喬利伍德麵包處理法，麵包製作時間可以縮短到三個半小時。兩者看起來差異不大，但光是在英國，一天就會消耗掉逾五百萬個麵包。
改變麵包製造業的還有另一種處理法，也值得在此提一下。就像喬利伍德麵包處理法，這種處理法不只能做出質地一致且細致的麵包，也與傳統麵包製法大不相同。在日本，麵包製品是由葡萄牙商人在十七世紀引進。最先被帶到日本的其中一種製品，是傳統的葡萄牙甜麵包，或稱為pao duce，質地非常細致柔軟。在這之後，麵包逐漸融入成為許多日本料理的一分子，包括把這種甜麵包壓碎成細麵包屑，用來裹其他食物，再拿去油炸，產生酥脆麵衣。
據說，二次世界大戰期間，日本士兵原本無法在戰場上做出麵包，直到有人靈機一動，決定用坦克電池來試試。結果誕生的就是日式麵包，據我所知，這是全世界料理中唯一直接運用電力製造的食品。今日，這種麵包的製作過程會採用成排的方形鋼盆，各約30公分寬、10公分深，同時各塞入一小塊麵糰。這些鋼盆大批整齊排列，再接上會產生高電壓與高電流的電力。電力直接流經麵糰時，電子的運動會磨擦生熱，進而烤熟麵包。結果所產生的一大塊麵包，沒有麵包皮，質地非常細致，氣孔大小也一致。在日本，有些日式麵包會切成三明治大小的麵包片，但絕大部分都會風乾十八個小時，再仔細切碎成薄片狀的日式麵包粉。如果你曾經吃過任何以酥脆麵包粉裹著的日本料理，那些麵包粉就是用上述獨特的處理法所製成的。
圖／ingimage
大家經常擔心超市賣的麵包，認為它們比起麵包師傅手工製作的同款麵包，對人體比較不好，或是採用了異於自製麵包的方法來處理。雖然全麥麵包確實可能含有更多的纖維，但不論製造過程採用哪種方式，只要是使用白麵粉的麵包，幾乎都含有相同的營養價值。而且，在一項近期研究中，任職於以色列魏茨曼科學研究院（Weizmann Institute of Science）的科學家指出，除了纖維含量，人們所吃的麵包種類不會帶來什麼差異。
他們請兩組受試者在一週內，早餐只吃四塊麵包。其中一組是吃以喬利伍德處理法製作的白麵包片，另一組則是吃全麥天然酵母麵包。結果很有趣，但不是因為有明顯差異，而是什麼也沒有顯示出來。研究人員從受試者身上取樣分析，想知道麵包會在多短的時間內被轉換成血液中的葡萄糖。他們也研究了腸道微生物群，想知道這些食物是否會對受試者的消化系統產生任何長期的影響。
然而，不論是哪一項研究，不管受試者是吃全麥天然酵母麵包或喬利伍德法白麵包，都沒有產生顯著的差異。事實上，最大的差異出現在受試者之間。有些受試者在吃了喬利伍德法麵包加工食品的神奇力量後，血糖濃度大幅上升，有些人則是在吃了天然酵母麵包之後，血糖也會上升。身體對於吃麵包這件事如何產生反應，最大的因素不在於吃哪一種麵包，而是取決於每個人特有的基因組成，以及住在腸道內的菌種。
也許這個結論不令人意外，因為所有麵包主要都是由同一種原料製成，也就是麵粉，而所有麵粉都是由澱粉構成的。
喬利伍德麵包處理法，以及至少在日本採用的日式麵包製造法，為烘焙產業掀起了革命，也讓人可以在做出質地一致麵包的同時，將這些麵包的食物里程縮到最短。因此，不論是高速、高能的揉壓方式，還是直接運用電流的方法，都只是彰顯出麵包是全球第一種加工食品，而且到了二十世紀還出現了幾個前所未見的驚喜發展。
※ 本文摘自《美味的原理：食物與科學的親密關係》。
《美味的原理：食物與科學的親密關係》
作者：馬提‧傑佛森
譯者：王婉卉
出版社：本事出版社
出版日期：2020/08/26
這篇文章對你有幫助嗎?
