麵包師傅為什麼夏天要用冰水揉麵？
― 水溫是從室溫「倒算」出來的
麵包店備料時，夏天會用浮著冰塊的水，冬天則用溫水。師傅盯著的並不是水溫。真正的目的，是讓揉好的麵團無論季節都維持同一個溫度。為此，師傅會從室溫與麵粉的溫度，用計算倒推出水溫。
盛夏的早晨，天還沒亮的麵包店廚房裡，師傅正用量杯量水，接著把製冰機的冰塊嘩啦嘩啦地加進去。
揉完麵後，師傅把溫度計插進麵團，看著顯示的數字點了點頭。他把這個數字記在筆記本上，才把麵團拿去靜置發酵。
到了冬天，同一位師傅卻是往水裡加熱水壺的熱水。季節不同，做的事情完全相反，但溫度計上的數字卻和夏天幾乎一樣。
原因只有兩個
讓麵團膨脹的酵母是活的生物。差個幾度，活動速度就會差很多。麵團溫度一旦跑掉，膨脹程度和風味每天都會不一樣。
麵團的溫度，由麵粉、水、揉麵產生的熱「加總」決定。麵粉的溫度和室溫都無法臨時改變。唯一能自由調整的旋鈕，只有水。
也就是說，冰水是用來事先抵消夏天高溫帶來的升溫的工具。我們一個一個來看。
酵母在不同溫度下，工作方式完全不同
麵包會膨脹，是因為麵團裡的酵母分解糖分，釋放出二氧化碳。這個作用溫度越高，速度越快。許多生物體內的化學反應，大致上溫度每升高10℃，速度就會變成原來的2倍左右。
速度快聽起來不錯，但事情沒那麼簡單。麵團裡，膨脹的同時，風味與香氣的來源也在慢慢形成。溫度太高時，只有膨脹會搶先一步完成。香氣還沒養成，麵團就先撐到極限，結果散發出酸味，或是烤出來會塌陷。
反過來說，溫度太低，等再久也不會膨脹。因此許多麵包都有一個揉好後麵團溫度的目標值，稱為「揉和終溫」，像吐司之類的麵包，常以26〜28℃為標準。
師傅把溫度計插進麵團，就是為了確認這一點。只要揉和終溫一致，之後發酵所需的時間，每天也幾乎都一樣。統一溫度，是統一風味的捷徑。
唯一能輕易調整溫度的材料，只有水
那麼，揉和終溫是由什麼決定的呢？麵團裡混進了好幾種溫度不同的東西。
- 麵粉：裝在袋子裡放在廚房，溫度幾乎等於室溫。
- 攪拌盆與周圍的空氣：揉麵過程中，會和麵團互相交換熱量。
- 揉麵產生的熱：把麵團拉伸、揉打數百次所用的力，一部分會轉變成熱。用機器揉麵，據說會升高幾度到10℃左右。
- 水：唯一能用冰塊或熱水，隨意調整溫度的材料。
如果夏天的廚房是30℃，麵粉和攪拌盆也都是30℃。再加上揉麵產生的熱，若什麼都不做，麵團一定會明顯超過30℃。要讓溫度回到目標的27℃，只能把水調得非常冷。請用圖1的旋鈕試著改變室溫看看。
看圖1可以發現，室溫每升高1℃，水就必須降低2℃。因為麵粉和室溫這兩項，要靠水這一項來抵消。室溫超過32℃時，算出來的水溫就會低於0℃。這也是盛夏時師傅連麵粉都放進冰箱冷藏的原因。
讓同樣1公克的物質升溫1℃所需的熱量，水據說是小麥粉的2倍以上。所以即使水的用量比麵粉少，也能牢牢牽動整團麵團的溫度。水作為調整旋鈕，表現相當優異。
揉麵產生的熱會讓溫度升高多少，會因機器種類、揉麵時間、麵團分量而不同。所以師傅每天都會記錄揉和終溫。再從預測值的誤差，推算出自家廚房專屬的「升溫幅度」。開頭場景中師傅寫在筆記本上的，就是這個數字。
總結
麵包師傅夏天用冰水，不是因為想讓水變冷。而是想讓揉好的麵團溫度，每天都維持一致。因為麵粉和室溫都無法改變，所以用能夠調整的水溫，一次性抵消季節帶來的差異。
師傅在調整的，不是水的溫度。
而是揉好後麵團的溫度。
關於麵包膨脹的原理本身，可參考〈麵包為什麼會膨脹？〉；揉麵的力量轉變成熱的話題，則詳述於〈搓手為什麼會發熱？〉。至於冰塊「融化時」會吸熱的話題，也歡迎參考〈冰為什麼比0℃的水更能降溫？〉。
- 準備小麥粉100公克和水70公克，分別用料理溫度計測量溫度。
- 用下方折疊區塊中「混合後溫度」的公式，預測混合後的溫度並寫在紙上。
- 在攪拌盆中快速攪拌約1分鐘，立刻測量麵團中心的溫度，和預測值比對。接著再揉5分鐘，重新測量一次。
揉完之後的溫度應該會稍微升高一些。那個升高的幅度，就是你雙手「揉麵產生的熱」。小麥粉請勿直接生食。
想了解更多 ― 用語、公式與教科書的對應從國中理化到大學專業科目，皆已明確標示程度
- 國中國中理化課程範圍
- 高中高中「物理基礎」「生物基礎」課程範圍
- 高中＋高中選修內容，或教科書專欄層級的內容
- 大學高中不會教、屬於大學專業科目（熱力學、食品工程學、微生物學）的內容
- 研究中連大學都還不當作「定論」教授、目前研究人員仍在調查中的內容
國中用語：這個現象是有名稱的
- 揉和終溫：揉麵完成後麵團的溫度。是製作麵包時最重要的參考指標之一。
- 和麵水：加進麵團裡的水。調整這個溫度，就能控制揉和終溫。
- 比熱：讓1公克物質升溫1℃所需的熱量。水在常見物質中，特別以數值大而聞名。
國中高中用公式驗證：盛夏和寒冬的和麵水該用幾℃？
麵包製作現場廣泛使用一個決定和麵水溫度的公式。我們分別用盛夏和寒冬的廚房條件來計算一次。
| 用符號寫 | T水 ＝ 3 ×（T目標 − ΔT）−（T室 ＋ T粉） |
| 用文字寫 | 水溫 ＝ 3 ×（目標揉和終溫 − 揉麵升溫幅度）− 室溫 − 麵粉溫度 |
| 公式的來源 | 這是一個經驗公式，建立在「水、麵粉、周圍（室溫）這三者溫度的平均值，就是揉麵前麵團的溫度」這個假設上，再就水求解而得。它把熱量交換的平衡（熱量守恆）簡化成現場容易使用的形式。 |
| 目標揉和終溫 | 27℃ |
| 機器揉麵造成的升溫幅度（範例） | 6℃ |
| 盛夏的廚房（室溫、麵粉皆同） | 30℃ |
| 寒冬的廚房（室溫、麵粉） | 室溫15℃、麵粉12℃ |
| 水的比熱 | 約4.2 J/（g・℃） |
| 小麥粉的比熱 | 約1.7 J/（g・℃） |
| 揉麵前所需的溫度 | 27 − 6 ＝ 21 ℃ |
| 乘以3倍 | 21 × 3 ＝ 63 |
| 盛夏：室溫與麵粉之和 | 30 ＋ 30 ＝ 60 |
| 盛夏的和麵水 | 63 − 60 ＝ 3 ℃ |
| 寒冬：室溫與麵粉之和 | 15 ＋ 12 ＝ 27 |
| 寒冬的和麵水 | 63 − 27 ＝ 36 ℃ |
| 水70 g每升溫1℃所含的熱量 | 70 × 4.2 ＝ 294 J |
| 麵粉100 g每升溫1℃所含的熱量 | 100 × 1.7 ＝ 170 J |
| 水能牽動溫度的能力是麵粉的幾倍 | 294 ÷ 170 ≒ 1.7 倍 |
要做出同樣27℃的麵團，夏天需要3℃的冰水，冬天則需要36℃的溫水。水溫會因季節不同，相差超過30℃。用量比麵粉少的水，卻能牽動約1.7倍於麵粉的溫度幅度，這項調整才得以成立。
高中高中＋真正的熱平衡，以及「3倍」的意義
高中把溫度不同的物體混合時，較熱一方失去的熱量，會等於較冷一方獲得的熱量。這稱為熱量守恆。若只考慮水和麵粉，則「水的質量 × 水的比熱 ×（水溫 − 混合後溫度）＝ 麵粉的質量 × 麵粉的比熱 ×（混合後溫度 − 麵粉溫度）」成立。混合後的溫度，會是以熱容量（質量×比熱）為權重的加權平均。
高中＋現場使用的公式，把三者的權重都設為相同，並把攪拌盆和周圍空氣也算作一份。實際的權重在麵粉和水之間並不相同，所以嚴格說來並不是依照理論推導的公式。即便如此仍被採用，推測是因為揉麵過程中麵團逐漸接近室溫的部分，都被每天的記錄吸收進「升溫幅度」裡了。這是一個選擇每天都能用同一套流程修正，而非追求精確的公式。
大學揉麵的功與發酵速度
揉麵產生的熱，是攪拌機對麵團所做的功，透過麵團內部的摩擦轉變成熱量。在食品工程學中，有一種用揉麵時所加入的功量來管理麵團狀態的做法。另一方面，發酵速度隨溫度變化的現象，可以用連結化學反應速度與溫度的阿瑞尼斯方程式，以及表示每升高10℃速度比值的溫度係數（Q10）來描述。揉和終溫只要偏差1〜2℃，發酵時間就會明顯改變，原因就在於這種指數型的依賴關係。
📖 公式推導及更深入的內容：阿瑞尼斯方程式（日文維基百科） ／ 熱容量（日文維基百科）
研究中目前還不清楚的事
- 揉麵產生的熱，能不能事先精確預測？ 麵團的含水量、麵粉種類、揉麵方式不同，產熱方式也會大不相同。目前仍有研究持續嘗試從機器的耗電量，預測麵團的升溫幅度。
- 低溫長時間發酵，為什麼風味會變好？ 放進冰箱隔夜發酵的做法很受歡迎。但究竟是哪些香氣成分、透過哪種反應增加，目前還沒有完全解開。
- 酵母對溫度的反應，依菌株差異有多大？ 目前已經選育出耐低溫等不同特性的酵母菌株。這些差異究竟來自基因的哪個部分，仍在研究之中。
也就是說，本文的內容也只是「目前已知範圍內的說明」。現場的公式往往是先靠經驗產生，理論才在之後追上來。
與教科書的對應（依程度分類）
| 程度 | 科目・單元 | 本文對應位置 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化（熱的傳遞方式、能量轉換） | 揉麵的力轉變成熱、麵粉與水的溫度混合 |
| 高中 | 物理基礎（熱量守恆・比熱）、生物基礎（酵素與呼吸） | 熱平衡公式、酵母作用與溫度 |
| 高中＋ | 物理（以熱容量為權重的加權平均） | 現場「3倍」公式其實是簡化版 |
| 大學 | 熱力學・食品工程學・微生物學 | 揉麵功與升溫、阿瑞尼斯方程式與溫度係數 |
| 研究中 | 製麵包科學・發酵科學 | 揉麵升溫的預測、低溫發酵的風味、酵母菌株差異 |
| ― | 與生活的連結 | 在家烤麵包時，依季節調整水溫的理由 |
- 竹谷光司《新しい製パン基礎知識》（新版製作麵包基礎知識），パンニュース社
- 吉野精一《パン「こつ」の科学》（麵包「訣竅」的科學），柴田書店
- 國立天文台 編《理科年表》，丸善出版（水的比熱）
- 比熱容量（日文維基百科）
- 發酵（日文維基百科）
※本文為一般大眾取向的科學解說。文中數值僅為幫助理解原理的參考估算值。揉和終溫與升溫幅度，會因麵包種類、機器、配方而有所不同。