世界热点！双面的 “微生物”

2023-01-26 20:23:43 来源：科普中国

在300多年前的一个荷兰小镇中，一位酷爱磨制镜片的年轻人——列文虎克，将一滴井水放置在自己制作的显微镜下，他惊奇的发现，看起来清澈透明的井水中竟然有着各种各样游动着的小生物。这是人类第一次观察到微生物。自此，人们打开了微生物世界的大门。

图片来源：https://baijiahao.baidu.com/

【资料图】

微生物是一类生物体的总称，个体微小、种类繁多，一般将其划归为细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体和螺旋体 8 大类。虽然大部分微生物不能肉眼可见，但它却一直与我们的生活息息相关。在岁月的沉淀中，人们也学会了利用微生物来制作各种不同的美食，其中最为典型的就是酿酒了，当然我们日常生活中常见的腐乳、酸奶和面包等美食的制作也需要微生物的参与。虽然部分微生物在美食的制作中发挥着至关重要的作用，但并不是所有的微生物都是制作美食的好帮手。有些微生物它们并不会使食物变得美味，而是让食物发霉腐烂。接下来就让我们来看看有着两幅面孔的微生物是怎样工作的吧！米酒和白酒01米酒的酿造在我国有着悠久的历史，在蒸熟的糯米中加入酒曲自然发酵，数日后就能够得到香甜的米酒。米酒的酿造原理是便是根霉菌和酵母菌的共同作用。首先是根霉菌在适宜的环境中大量繁殖，其在繁殖过程中分泌淀粉酶，淀粉酶将糯米中的淀粉水解为葡萄糖。米酒的甜味就是来自于此。溶解在水里的葡萄糖会在无氧条件下被酵母菌分解为酒精和二氧化碳。至此，在微生物的努力下，具有独特风味的米酒便产生了。

图片来源：http://www.guangyuanol.cn

中国酒文化源远流长、博大精深，利用微生物酿造的不仅仅有米酒，白酒发酵也主要依靠微生物来完成，参与白酒发酵的微生物种类繁多，以霉菌、细菌、酵母菌为主，不同类型微生物因作用不同所形成的酒体也会有所差异。随着制酒工艺长期的演进与发展，白酒逐渐形成了酱香、清香、浓香、凤香 4 大香型。而白酒不同香型的形成就是通过在制酒的过程中对微生物的控制与运用来实现的。

腐乳和毛豆腐02腐乳，作为家家户户餐桌上的下饭神器，那它又是如何由一块豆腐“变身”而来的呢？在腐乳的制作过程中，主要是霉菌、酵母菌和乳酸菌等微生物共同对豆腐进行发酵。霉菌是发酵腐乳最为关键的菌种，它能释放丰富的蛋白水解酶及其他有益酶系，在α-淀粉酶的作用下将豆腐中少量淀粉转化成糖，并且它释放的蛋白酶、肽酶可分解原料中的蛋白质，从而生成胨、多肽和氨基酸，使得腐乳鲜美醇厚、后味绵长。酵母菌由于细胞内部含有丰富的酶系、蛋白质和维生素，可提高腐乳风味、缩短腐乳发酵周期。细菌在腐乳发酵过程中通过生成乳酸等滋味物质来发挥作用，主要细菌菌株有乳酸菌、芽孢杆菌和藤黄微球菌，且在不同品味腐乳中细菌菌群结构存在差异。霉菌不仅仅能够创造出美味的腐乳，在家喻户晓的纪录片《舌尖上的中国》中憨态可爱的毛豆腐，其表面的白色细丝其实是毛霉菌的菌丝。

图片来源：（左图）https://baike.baidu.com/（右图）http://www.pingguolv.com/sl/yingyang/189481.html酸奶和面包03面包也是在微生物的帮助下才能获得松软的口感。面包松软最大的功劳还是归功于酵母菌。酵母菌在分解面团中的糖的过程中释放二氧化碳，面团中逐步充满被气体撑开的孔洞，将发酵蓬松的面团烘烤后便能得到松软的面包。

2000多年前的埃及人发明了面包。图片来源：https://www.sohu.com/a/224123900_663579酸奶的制作主要是嗜热链球菌将牛奶中的乳糖分解为乳酸后赋予了酸奶酸溜溜的风味，且乳酸将牛奶中成团的蛋白质舒展开，散开的蛋白质便将牛奶中的其他物质固定起来，这样流动的牛奶便成为了粘稠的酸奶了。

图片来源：https://www.duanxuetang.com/629617.html以上都是微生物帮助人们制作各种各样的美食，提升了人们生活的幸福感。但有些微生物也会对人类生活带来的不良影响。像食物的霉变也是微生物作用，只不过这个变化并不是往人们所希望变化的方向。食物腐败由细菌和霉菌引起的最为常见，引起腐败的细菌包括各种需氧性芽孢杆菌和厌氧性梭状芽孢杆菌，由于它们能产生芽孢，对热的抵抗力特别强，是一些加热后罐藏食品的主要腐败菌；非芽孢杆菌，如大肠杆菌、变形杆菌和液化链球菌等，它们不产生芽孢，热抵抗力弱，是新鲜食品、冷藏食品的常见腐败菌。新鲜食物发生形态气味上的变化，如变酸，主要由微生物生长代谢产酸所致；发霉变色，主要由霉菌生长繁殖所致；变浊，主要由微生物代谢物和酶的分解产物溶于液体中或形成水溶液所致；变软，则是果蔬内果胶物质被微生物分解所致；这些变化可能同时发生，引发食物的变质。

图片来源：https://www.meipian.cn/1n1kmwcf

那我们又该如何预防食物发霉变质呢？主要措施有三点：一是保持食品干燥。晒干、风干、烤干、烘干都可减少食品中水分；食品密封保存是防止黄梅天空气环境中水分被食品吸收的好方法。现在很多定型包装食品中都加入了干燥剂、抗氧化剂、杀菌防霉剂等“小袋袋”也有一定的防霉作用，所以当你不是一次能吃完时，千万别把“小袋袋”扔掉，要把含有“小袋袋”的食品袋用夹子夹紧，或放在可密闭的罐头里。二是低温保存。霉菌在低温条件下繁殖速度会减慢，所以可以把食品放到冰箱里去。由于冰箱是一种特殊的“干燥箱”，故而既有保持低温，又有干燥的双重作用。三是通风。将食材放置于通风处，也能大大减少食材发霉的概率。

END

参考文献

1.匡凤军,郭焘,刘群,宋佳,曹倩蕾.微生物在食品加工中的应用分析[J].现代食品,2021,(12):52-55

2.张雅婷,孙娜,于寒松,朱先明,朱世杰,任大勇.红腐乳发酵过程中菌群结构与风味相关性研究进展[J].食品与发酵工业,2020,46(01):287-294.

关键词：芽孢杆菌各种各样二氧化碳