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酵母菌是一类可以使有机物发酵的真菌，分很多种，我们使用的是使面粉中的糖类发酵的酵母菌。发面的过程实际上就是培养酵母菌，让酵母菌快速成长繁殖。在这个过程中，糖类被分解，产生二氧化碳气体。从化学上看，主要有几个过程。
首先，少量的淀粉在淀粉酶的作用下，水解成葡萄糖。这些葡萄糖就是酵母菌的“食物”。酵母菌的生长过程，就是食用葡萄糖，使葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，并且放出能量的过程。这个过程需要氧气参加，消耗氧气，生成二氧化碳。整个过程可用一个方程式来概括：C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+能量
这个过程在生物学上称为酵母菌的有氧呼吸过程。我们在面粉中加水揉面的时候，面团中总是有很多小的含有氧气的气泡。
随着酵母菌的不断生长繁殖，气泡中氧气越来越少，二氧化碳气体越来越多。这时候，发酵的另一个过程逐渐占上风。在这个过程中，葡萄糖在酵母菌的作用下，被转化成乙醇和二氧化碳。这个过程可概括为：CHO=2CHOH+2CO
这个过程称为葡萄糖的无氧发酵或者乙醇发酵。这个过程会产生大量的二氧化碳气体，使得面团膨松。这就是用酵母菌发面过程中的化学变化。
老面发酵法如今还有人用，虽然成本低，但缺点一是发面的时间比较长，二是兑碱面的数量全凭经验，无法定量。所以，老面发酵只能用于小作坊生产，不适合大规模的工业化生产。另外，老面酵头的质量非常重要。如果酵头中微生物的成分比较好，做出来的面食就比较好；如果酵头中的微生物成分不好，就会产生不良的后果，轻则导致面食有不良的味道，重则会产生一些毒物。在黑龙江，因食用自制“酸汤子”而引起的食物中毒事件，很可能就是食物中含有很多杂菌，在长时间的发酵过程中，这些杂菌大量增殖所导致的。
在许多种类的杂菌中，有一种名为酵米面黄杆菌（它的正式名称是唐菖蒲伯克霍尔德氏菌，分类上属于椰毒假单胞菌酵米面亚种），这种杆菌在增殖的过程中可以产生使人中毒的毒素——米酵菌酸。
本文节选自《百科知识》杂志
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