你的酸面团里有什么?显微图像揭示了一个由时间塑造的社区

酸面团是最古老的发酵面包在有记载的历史中,人们已经吃了几千年了。制作酸面团发酵剂的成分非常简单——面粉和水。

将它们混合产生活培养物,酵母和细菌发酵面粉中的糖分,产生副产品,使酸面团具有特有的味道和气味。它们也是在没有其他发酵剂的情况下使其上升的原因。

我的酸面团开胃菜,被亲切地称为“福斯特”开胃菜,是我的祖父母传给我的,他们从我祖母的大学室友那里得到了它。它一直伴随着我在全国各地的学术生涯,从新墨西哥州的本科生到宾夕法尼亚州的研究生院,再到华盛顿的博士后工作。

目前,它位于中西部,我在俄亥俄州立大学工作高级研究员,与研究人员合作,在从食品科学到材料科学等各个领域对样品进行表征。

作为我在大学教授的一门显微镜课程的一部分,我决定用我在日常研究中使用的显微镜仔细研究我家的酸面团发酵剂中的微生物群落。

每个酸面团发酵剂都有独特的微生物混合物。(丹尼尔·维特/CC BY-SA系列)

扫描电子显微镜

扫描电子显微镜(SEM),是一种强大的工具,可以在纳米尺度上对样品表面进行成像。为了进行比较,一个人发在 10 到 150 微米之间,SEM 可以观察到小 10,000 倍的特征。

由于SEM使用电子而不是光进行成像,因此在显微镜中成像的内容存在局限性。样品必须具有导电性,并且能够承受真空中的极低压力。低压环境通常对微生物不利,因为这些条件会导致细胞中的水分蒸发,使其结构变形。

为了制备用于SEM分析的样品,研究人员使用一种称为临界点干燥仔细干燥样品,以减少不需要的伪影并保留精细的细节。然后在样品上涂上一层薄薄的铱金属,使其导电。

扫描电子显微镜可以在纳米级水平上对样品进行成像。(丹尼尔·维特/CC BY-SA系列)

探索酸面团发酵剂

由于酸面团发酵剂是由野生酵母和面粉中的细菌制成的,因此它为许多类型的微生物的繁殖创造了有利的环境。可以有超过20种不同的物种酵母和 50 种不同种类的细菌在酸面团发酵剂中。最健壮的成为优势物种。

您可以通过对大小和形态不同的不同成分(包括酵母和细菌)进行成像,直观地观察酸面团发酵剂的微生物复杂性。但是,要充分了解启动器中存在的所有多样性,需要完整的基因测序.

提供发酵剂质地的主要成分是面粉中的淀粉粒。这些颗粒在图像中呈绿色,可识别为相对较大的球状结构约8微米直径。

酸面团发酵剂的伪彩色扫描电子显微镜图像显示淀粉粒(绿色)、酵母(红色)和细菌(蓝色)。(丹尼尔·维特/CC BY-SA系列)

产生发酵剂的是红色的酵母。随着酵母的生长,它会从淀粉粒中发酵糖分,并释放二氧化碳气泡和酒精作为副产品,使面团膨胀。酵母一般属于2 至 10 微米大小,呈圆形至细长。在这张图片中可以看到两种不同的酵母类型,一种是近乎圆形的,位于左下角,另一种是细长的,位于右上角。

细菌,蓝色,代谢糖和释放副产物如乳酸和醋酸。这些副产品起到防腐剂的作用,使发酵剂具有独特的酸味和味道。在这张图片中,细菌具有药丸状的形状,它们是约2微米在大小上。

现在,下次你吃酸面包或酸面团华夫饼时,试试吧,它们很好吃!– 您可以想象丰富的微生物阵列,这些微生物赋予每件作品独特的风味。

丹尼尔·维特, 高级研究助理工程师,俄亥俄州立大学

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