可與家人一起學習的發酵知識：深入淺出聊發酵

最新 08-06

引言

因為懂得，才能獲得理解！發酵工程師，為什麼要倒班？家人知道，但是不懂，所以不理解。發酵工程師們，您變成了大嗓門，家人知道，但是不懂，所以不理解......

本公眾號將陸續推出易懂的，但是地道的發酵知識，希望讓不理解發酵從業者的朋友學到基礎的發酵知識。一方面，可擴充他們的認知範圍，另一方面可能使發酵從業者獲得來自各方，特別是家人和朋友的理解及幫助，當然小編也會在一邊偷偷的高興，因為您的分享也將提高本公眾號的影響力。

本文簡述了微生物，發酵的概念，以及怎樣進行純種培養，還讓大家通過一個巧妙的試驗認識了微生物學之父巴斯德。

這是我們的第一課，希望得到大家的支持。如果覺得有價值，請轉發給家人和朋友。

——我們為發酵而存在

什麼是微生物

發酵這個名詞或許您第一次聽說，但是一定不陌生，我們吃的饅頭、麵包，喝的各種酒和酸奶，用的調味品如醬油、醋，泡菜、酸菜，包括香精，抗生素等等，都是來自發酵過程。你是否希望再多了解一點點發酵知識呢？請跟我來。

簡述微生物是什麼

地球上除了可見的生物，如動物和植物及屬於真菌的菇類，還有一種生命，我們看不見，但是它們的作用卻不容小覷。

最可怕的作用莫過於鼠疫，14世紀中期，一種被稱為「黑死病」的鼠疫開始在西亞和歐洲大陸上擴散蔓延據不完全統計僅在1348年—1350年的三年之內，光歐洲就有近3千萬人因黑死病而失去生命。3年里，黑死病蹂躪整個歐洲大陸，再傳播到俄羅斯，導致俄羅斯近三分之一至一半的人口死亡。引起「黑死病」的就是鼠疫桿菌。當顯微鏡發明後，人們才親眼看到了這種可怕的生命。微生物是難以用肉眼觀察的一切微小生物之統稱，而不是生物學意義的分類，或者說是一個口語化的概念。它們這麼可怕，是不是應該全部殺死呢？且慢，請繼續看。

你是否知道，我們的腸道有大量的微生物？

具不完全統計成人腸道內的微生物數量高達10^14個，接近人體體細胞數量的10倍；質量達到1.2kg；其包含的基因數目約是人體自身的100倍。如果您能夠活100歲，一秒鐘能數10個數，而且時時刻刻不停的數，也要投胎轉世3000次，才能數清這些微生物。

這些微生物在人的腸道內生成很多人存活必需的營養物質，人離不開這些微生物，以前我們說這些微生物與人是寄生關係，現在看這種認識完全錯誤，甚至我們應該將這些微生物看作是人的細胞，也就是說這些微生物是人消化系統的一部分。人類進化的過程也是腸道微生物與人共同適應的過程，這幾百種微生物處於一個平衡狀態，當這種平衡失調時，會導致生病。「是葯三分毒」或許與葯經常改變腸道微生物平衡狀態有很大關係。

從酸奶開始理解發酵

微生物是難以用肉眼觀察的一切微小生物之統稱，而不是生物學意義的分類，或者說是一個口語化的概念。當我們了解了什麼是微生物，便可以嘗試著理解一下什麼是發酵了。

發酵指藉助微生物的生命活動來製備微生物菌體本身、或者直接代謝產物或次級代謝產物的過程。

比如酸奶的造作過程就是發酵，簡單理解就是在鮮奶中加入一些微生物，讓這些微生物在合適的條件下，將鮮奶當作這些微生物的食物和生存環境，在這個環境中進行生長和繁殖，一定時間後，鮮奶就變成了酸奶。酸奶中包含了菌體以及包括菌體在生長過程中將蛋白質分析的氨基酸及其他代謝物等產物。相信您理解了酸奶的製作，便理解了發酵。發酵看來並不難！

我們在市場上買的酸奶劑就是對腸道有益的微生物，包括酪酸梭菌、乳桿菌、雙歧桿菌、放線菌、酵母菌等。我們喝酸奶的主要目的在於補充我們腸道中有益菌，使腸道的菌群達到合理的平衡狀態。

純種培養與染菌

或許您經歷過酸奶發臭或其表面上有色彩斑斕的結塊現象，那是因為，我們在做酸奶時沒有好好消毒，讓鮮奶中混入了其他微生物。用發酵專業的術語就是「染菌」。染菌是發酵的第一危害！

空氣中，水中，土壤中、我們的手上，唾液中，到處都有微生物，它們無孔不入，所以我們在做酸奶的時候，器具消毒是最關鍵的，其次是奶與發酵劑混合後，立即密封。因為在家裡做酸奶是一個有菌環境，所以酸奶中不可避免的飄入其他微生物，但是由於製作酸奶的溫度一般保持37~42度，這是一個可以讓酸奶劑中微生物快速生長的環境，所以這此有益的微生物形成對雜菌的競爭優勢，所以即使有一點點其他微生物，也可以食用。但是當我們嗅到異常味道，或在其表面看到雜菌的時候，千萬不要再食用了。（我們之前有一期文章專門教您如何做酸奶。點擊這裡可查看）

如果是工業生產，則製造過程嚴格的多的多，方方面面都要控制。比如酸奶的容器要進行高溫消毒（滅菌），鮮奶在加到容器之前也會進行高溫消毒，酸奶劑中的微生物需要進行純種檢查，還包括對工作環境的微生物進行控制：家裡到處都是微生物，而生產環境則很少有微生物。（這樣的環境是如何達到的呢？我們下期再講。）

在這樣的潔凈環境中，便保證了在容器加入酸奶劑和鮮奶時不混入雜菌，保證整個培養過程實現純種培養。從上面的描述，可以總結出，純種培養就是維持一種只讓目標微生物生長，而杜絕其他生物出現的技術。

生活常識：保鮮膜之所以可以起到保鮮的作用，一是可以防止空氣中的微生物大量落到食品上，二是隔絕空氣，防止需氧微生物滋生。下面的試驗可以讓您加深對保鮮膜的認識。

微生物學之父巴斯德

結束本文之前，我們再學習一下微生物學之父巴斯德完成的著名的鵝頸燒瓶實驗。請您反覆看幾遍，這個經典的試驗，相信我，這個試驗一定能提高您的分析能力。

以前，人們相信食物腐敗是內生微生物導致，但是巴斯德卻懷疑這個結論，與之相反的論點是，外物入侵導致食物腐敗。所以他將容易變質的肉湯灌進兩個燒瓶里，第一個燒瓶就是普通的燒瓶，瓶口豎直朝上；而第二個燒瓶，瓶頸彎曲成天鵝頸一樣的曲頸瓶。然後把肉湯煮沸、冷卻。兩個瓶子都沒有用塞子塞住瓶口，而是敞開著，外界的空氣可以暢通無阻地與肉湯表面接觸。他將兩個燒瓶放置一起。過了三天，第一個燒瓶里就出現了變質了，第二個燒瓶里卻沒有。他把第二個瓶子繼續放下去：一個月、兩個月，一年、兩年……直至四年後，曲頸頸瓶里的肉湯仍然清澈透明，沒有變質和產生微生物。

科學就是由這樣一個個聰明神奇的試驗向前推進的，或者說科學就是由這些敢於提出假設的學者推動的。您知道嗎？相對論是建立在光速恆定的這一假設基礎上的。

發酵人的辛苦，家人應該懂

總結一下，本文我們提到了什麼是微生物，什麼是發酵，以及發酵的核心概念純種培養，這些概念您是否都懂了，如果有不明白，請寫到留言區。

順便解釋一下，因為發酵過程是一個連續的過程，有些發酵過程要持續10天，動物細胞培養可能持續30天，所以發酵工程師要倒班來保證發酵過程的正常。另一個問題，發酵車間電機雜訊巨大，長期在這個環境的員工，一方面聽力會受到損傷，另一方面會養成大聲說話的習慣。

希望您能夠將本文轉給家人和朋友，讓他們能了解這些發酵知識，能夠對發酵工程師的工作給予更多的理解和支持。