很容易就让当地的电视新闻团队激动起来。尤其是在加利福尼亚州这样相对平静的首府。2007 年 9 月 6 日,KCRA 的 LiveCopter 3 盘旋在萨克拉门托的一个停车场上空,上午 8:23,播报着一辆缓慢行驶的红色面包车的图像,后面跟着一辆警车。当面包车靠边停下时,一个戴着白色厨师帽的男人走了出来。他没有像人们预期的那样逃跑,而是费力地走向记者的麦克风,手臂上扛着沉甸甸的面包团。“大概有 40 磅,”他说。一群旁观者欢呼起来。
旧金山的 Boudin 面包店,这家面包店是这座城市最古老、也是最知名的酸面包供应商之一,正在将其历史的关键部分运送到其最新的分店。自 1849 年以来,这家面包店一直依赖一种富含细菌和酵母的“酵母种”—这是烘焙师定期“喂养”的一小部分面团,通过添加面粉和水来培育使面包发酵并赋予酸面包独特风味的活体微生物。精心照料,一个酵母种可以孕育出数十载甚至数百载的数十亿个有嚼劲的面包。
酸面包中最主要的细菌叫做 *Lactobacillus sanfranciscensis*。这是一种产生乳酸和乙酸的菌种,它们赋予酸面包独特的、标志性的风味。几十年来,美食家们,包括 Boudin 的烘焙师和其他人,一直认为这座城市的雾气和温和的气候有助于培育这些微生物。结果是,它们可能来自昆虫。
2017 年 7 月,烘焙师 Ian Lowe 对一条揭示了昆虫和面包之间不寻常联系的新闻做出了回应,这条新闻吸引了他酸面包爱好者社区的注意:“是时候让虫子的粪便得到它应有的认可了,”他告诉他超过 28,000 名 Instagram 粉丝。
每年,大约有 50 位来自世界各地的烘焙师来到塔斯马尼亚州朗塞斯顿 Lowe 的 Apiece 面包店向他学习他的酸面包烘烤技术。Lowe—他广泛阅读了植物育种、微生物学、研磨科学和烤箱热力学方面的书籍,并自学了基础化学、生物化学和分子生物学,以便更好地理解他最喜欢的食物的微生物群—将他精确的食谱发布在公开的 Dropbox 文件中供所有人分享。那个七月的一周,Lowe 阅读了一篇新发表的微生物学论文,该论文显示,在科学家们识别出酸面包中的 *L. sanfranciscensis* 四十多年后,这些细菌竟然生活在栖息在麦田和谷仓中的昆虫体内。Lowe 说,能够发酵植物材料的细菌“会是谷物生态系统的一部分”是有道理的。它们必须共享区域起源,并在 65 到 80 华氏度的温带范围内生长。尽管作为一名非科学家,Lowe 无法证明这一点,但他的研究和毕生工作使他推断,昆虫的肠道一定是发酵必需微生物的理想载体。
这些昆虫几千年来一直在吃人类储存的谷物。现在看来,它们可能在 喂养我们的祖先方面发挥了烹饪作用。数千年前,新石器时代的文化种植了单粒小麦和二粒小麦等野生小麦,然后将谷物捣碎并与水混合制成粥。有些人将其放在热石上烘烤成扁面包。没有人知道这是在哪里发生的,但大约在 6000 年前,一位粗心的厨师一定是在晚上把粥留在了外面,第二天早上注意到它起泡了。发酵!当它被放入烤箱时,它膨胀起来,产生了我们现在所知的有嚼劲、芳香、维持生命的美味面包。
谁知道这最早的面包是否是酸面包,但这种日常碳水化合物最终传播到中东和欧洲,成为西方文明的大部分地区的营养主食。过程很简单。从面粉和水开始。让它发酵几天,定期添加更多的面粉和水,并保持混合物足够温暖,以便谷物上的野生酵母和乳酸杆菌发挥作用—产生气体并增稠。然后,往更多的面粉和水中加入一团这个酵母种,静置几个小时,然后放入烤箱烘烤至美味。
直到 19 世纪中叶,没有人能够真正解释酵母种的神秘内部反应,直到路易·巴斯德发现酵母是一种微小的活化学家,它将糖转化为酒精和气体。这很快导致了浓缩酵母的发明,将劳动密集型的面包制作过程从几天缩短到几个小时。它还产生了单一菌种发酵的面团,生物化学和营养多样性较低。这导致了超市货架上如今的无味、大规模生产的产品,里面充满了数十种多音节的增稠剂和添加剂。在欧洲,虽然面临着快捷、包装食品的冲击,但要求专业技能和耐心的旧世界面包制作方法得以延续。但从 20 世纪 90 年代开始,美国的艺术面包运动看到了厨师们拒绝使用商业酵母,转而痴迷于酸面包和制作它所需的活酵母种。
尽管如此,在烘焙师和研究食品的研究人员中,“酸面包微生物的起源仍然有些神秘,”北卡罗来纳州立大学的博士后研究员 Anne Madden 说,她自称是微生物策略师。Madden 和她的导师、生态学家 Rob Dunn 是一个全球但规模不大的研究人员群体的一员,他们正试图解开这个谜团。他们的酸面包项目收集了来自世界各地的 550 多个活酵母种样本—其中一些是代代相传的—试图对它们进行微生物分类。
最早试图破解旧金山酸面包之谜的是 20 世纪 70 年代在美国农业部工作的湾区微生物学家 T. Frank Sugihara 和 Leo Kline。当时,烘焙师们坚信,在国内任何地方,距离旧金山超过 50 英里就无法复制出这种美味的食物,而且移植到其他地方的酵母种虽然会发酵,但通常会失去其酸味。在这项里程碑式的研究中,这对搭档发现,一种后来被命名为 *Lactobacillus sanfranciscensis*(以酸面包闻名的城市命名)的酵母和细菌协同作用,使面团发酵并产生美味。
酸面包酵母种是一种为这两种互补的微生物准备的生态系统,乳酸杆菌的数量是酵母的 100 倍。面粉中的酶将淀粉分解成麦芽糖。但酸面包酵母无法代谢麦芽糖。它而是以面团中的其他糖为食,将它们分解成更简单的形式,如果糖和葡萄糖,并将其引入提取能量的发酵途径。当它们完成后,剩下的就是微量的乙醇和使面团膨胀的二氧化碳。与此同时,乳酸杆菌以麦芽糖为食,并释放出有风味的酸作为废物。
在酸面包中,酵母和乳酸杆菌协同工作。但没有人知道乳酸杆菌来自哪里。烘焙师们没有添加这些物质,而使用相同成分的其他食物也缺乏这种独特的风味元素。科学家们开始在德国、法国和意大利的酵母种中寻找并发现了它,这些地方都有丰富的酸面包历史。许多人,包括微生物学家,都认为它来自烘焙师的手。但米兰大学的助理教授 Claudia Picozzi 正在研究一个替代的观点。
Picozzi 说,在此之前,“没有人能够检测到用于制作酸面包的谷物或面粉中的微生物”。然后,她的一位同事想到了昆虫。或者更确切地说,是它们的肠道。“许多乳酸杆菌和酵母具有肠道起源,”Picozzi 解释了她的想法。“由于许多昆虫生活在谷物上并侵扰用于烘焙产品的面粉,我们认为我们可能能够追溯它们的起源。”
于是,她和一些同事开始收集几种昆虫(包括被亲切地命名为“混乱面粉甲虫”)的粪便,这些昆虫侵扰了谷物和面粉储存处。对这些害虫粪便中的 DNA 进行测序后,他们发表了他们的研究结果,题为:“储存谷物产品中的昆虫粪便作为酸面包生态系统中 *Lactobacillus sanfranciscensis* 的潜在来源”。结果是,虫子的粪便里有很多细菌。研究人员发现了 130 多个物种。乳酸杆菌只占总数的 0.36%。但最常见的竟然是 *Lactobacillus sanfranciscensis*。
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那么,为什么一个在昆虫肠道里不起眼的“小角色”会在面团中占据主导地位呢?现代烹饪科学实验室(位于华盛顿州贝尔维尤)的主厨 Francisco Migoya 说,它成功的 M.O. 之一是生态学。“它基本上是在制造一种毒药,所以其他细菌都会死亡,”Migoya 说,他与五卷本的《现代主义面包:艺术与科学》一书的合著者。通过改变其生存环境,*Lactobacillus sanfranciscensis* 战胜了它的邻居,并因此影响了酸面包的风味。
像 Picozzi 的研究不仅解决了对烘焙爱好者来说很“宅”的问题。它们也为艺术面包和工业面包的制作提供了实际应用。“这样的知识可以帮助我们设计出风味更好、对我们更健康的面包,”NCSU 微生物学家 Anne Madden 说。她的一个项目正在研究与黄蜂和熊蜂等昆虫共生的微生物。她和她的同事们在这些有翅膀的田间居民身上发现了新的酵母,她希望“可以用它们来制作具有有用特性的面包”。
Madden 的导师 Rob Dunn,他在该大学经营一个生态实验室,他说昆虫可能不是全部。进一步的 DNA 分析可能会发现微生物厨房里的其他“厨师”。“这个故事有很多部分,”他说,“其中一部分可能是昆虫,但烘焙师的身体、烘焙房里的空气、田里的谷物、土壤里的微生物也可能是。”
因此,随着我们学会控制变量,我们就学会了控制产品。我们越掌握配料,就能越有意识地创造出新型烘焙食品。但在我们了解更多之前,请务必感谢您的微小厨师:虫子。