米面的发酵是一种非常古老的食品加工过程。酵字的本义是酒母，亦即酒曲。古人说：“以酒母起面曰发酵。”（《正字通》）所以，发酵就是发面或是使面食膨松。
古人缺乏科学知识，不知道在发酵的过程中到底发生了什么变化。现在我们知道，这其实是微生物增殖引起的葡萄糖酵解反应。在面团发酵的过程中，面团中的微生物,主要是酵母菌大量增殖，分泌出各种酶，使得淀粉水解所得的葡萄糖发生一系列复杂反应，最后生成乙醇和二氧化碳。不断增加的二氧化碳使得面团像吹气球似地膨胀起来。
发酵的关键在于微生物的大量增殖。正是由于微生物的大量增殖，才使葡萄糖能够迅速分解生成大量的二氧化碳。温度是一个最重要的条件，跟我们体温差不多的温度是这些微生物增殖的最佳温度。
微生物是一个极其庞大的群体，其总量和种类远大于一般的动植物。引起米面发酵的酵母菌只是其中的一类，其他有机物也可能在另外的微生物的作用下被分解，这个过程同样被称为发酵。我们可以利用发酵过程生成许多有用的化合物。例如，做肉酱、鱼酱时的发酵过程，就是在微生物的作用下，肉和鱼中的蛋白质被水解为氨基酸的过程。做大豆酱时的发酵过程，则是大豆蛋白发生水解。我们制作酸奶，其实是使牛奶发酵。这个发酵过程是在乳酸菌的作用下，牛奶中的乳糖转化为乳酸。有了这一转化，那些对于乳糖不耐受的人，就可以放心地饮用酸奶了。
在食草动物的消化道中也进行着发酵过程，吃进去的草料经过发酵，其中的纤维素能够被水解为葡萄糖，为动物提供能量。人类因肠道内缺乏能够分泌纤维素酶的微生物，少有这样的发酵过程，所以我们不能像牛、羊、兔子那样靠吃草而生存。
利用厨余垃圾或排泄物堆肥也要经历非常复杂的发酵过程。在厌氧的条件下，许多种类的微生物大量增殖，可以使许多复杂的有机物分解，也就是腐烂。分解的结果是有机物中的氮、磷、钾等元素都存在于小分子中或成为离子。当它们作为肥料被施用时，这些元素就能够被植物吸收。
利用发酵方法，我们能够在工厂里生产很多有用的产品。生活中常用的味精，其化学成分是谷氨酸钠。谷氨酸最早是通过蛋白质水解来制备，后来人们发明了用发酵方法制备，其原料可以是淀粉、糖蜜等，从而令味精价格大幅下降。用发酵方法还可以由葡萄糖制取维生素C。维生素C原来是从柠檬、胡桃、辣椒等植物中提取的，成本非常高。自从发明了用葡萄糖发酵制取维生素C之后，其成本大大降低。
总之，发酵已经是化学工业生产中用到的很重要的方法之一，而不仅仅是我们日常生活中的米面发酵。
本文节选自《百科知识》杂志
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