为小朋友写的生物学科普文章

张可　张星元

为什么酒会变酸，醋会变味

   早在十九世纪五六十年代，法国的许多酿酒厂酿造的酒，大批大批地变质发酸。酿酒业是当时法国的重要工业，酒出了问题，不仅会使工厂倒闭、工人失业，更严重的是会导致国家经济崩溃。此时的法国，国王急，酒厂老板急，工人也急，乌云笼罩着整个国家。在法国里尔，有50 多年历史的比格特酒厂，同样也面临酒变酸、工厂倒闭的困境。老板比格特在这危机袭来的时刻，想到了儿子的老师巴斯德。巴斯德当时是里尔大学理学院院长、化学教授。比格特怀着虔诚的心，到里尔大学向巴斯德求教。巴斯德虽然对酒变酸的原因一无所知，但他凭着科学家的良知决定伸出援手。

   他立即亲临工厂，从变酸的酒桶里取了一滴酒，在未变质的酒桶里同样也取了一滴酒，然后分别把酒滴放在显微镜下仔细地看。此时，呈现在他面前的是两幅不同的画面：未变质的酒滴中，有圆形和椭圆形的“小精灵”在“跳舞”，有的边缘还长出了“芽”；变质的酒中画面就不一样了，在那里舞动着的是比刚才多得多、小得多的细杆状“小怪物”。巴斯德从观察到的不同画面，推测“小精灵”能把甜菜汁变成香醇可口的酒，而“小怪物”却能使酒变质发酸。为了验证自己的想法，巴斯德从变质的酒桶里取了一些灰色的泡沫，放在未变质的“好酒”中。过了一段时间，好酒变质了，他又从泛着灰色泡沫的变了质的酒里取了一滴酒，放在显微镜下查看，眼前是一片“小怪物”的天下！果然，它们就是酒变酸的罪魁祸首。能使糖（甜菜汁）变成美酒的“小精灵”后来被叫做“酿酒酵母”，而能使酒变质发酸的“小怪物”就是“乳酸杆菌”。巴斯德终于找到了酒变酸的原因。

   法国中部的图尔城也迫不及待地前来邀请巴斯德了，因为那里的酿醋厂出了问题，本来能使人增加食欲的香醋变得没有醋味了。巴斯德应邀立即赶往图尔城的醋厂。他发现，失去醋味的醋桶表面都有一层厚厚的泡沫，取了一点泡沫放在显微镜下细细查看，眼前尽是短杆状的“小怪物”，泡沫就是这些“小怪物”作恶的结果。这些短杆状的“小怪物”，后来被叫做“醋酸杆菌”。这种菌在有氧条件下能把酒氧化成醋，酒消耗完后，又把醋进一步氧化成二氧化碳和水，同时自身形成了泡沫。因此，把酒酿成醋是醋酸杆菌的功劳，醋失去醋味是醋酸杆菌做的坏事。

   巴斯德在寻找到酒变酸和醋变味的原因的过程中，逐步认识到酿酒、酿醋、酒变酸、醋变味等等，都是微生物的生命活动促成的。微生物的生命活动使物质改变性质的过程就是“发酵”，这就是“发酵”的生物学含义。

为什么说“巴氏消毒法”挽救了法国酒业

   对人类而言，同样都是“发酵”，有些是大好事，有些却是灾难。有没有办法使“发酵”专门为人类造福呢？巴斯德经过自己的努力，最终交出了一份令人满意的答卷。

   老板们向巴斯德求助的本意不光是为了找到酒变酸、醋变味的原因，而是要找到酒不变酸、醋不变味的办法。因此，巴斯德在找到酒变质、醋无味的原因后，为了消灭做坏事的微生物，立即进行了科学试验。他用文火给刚酿造好的酒和醋加热，加热到62℃左右保持一定时间就停止加热，然后立即将装酒和醋的桶密封。就是这个“文火加热再密封”的实验，居然使酒和醋在很长时间内不再变质。巴斯德用这种办法终于挽救了比格特的酒厂和图尔城的醋厂。文火加温到62℃使酒和醋不变质的方法，后来被称为“巴氏消毒法”。

   “巴氏消毒法”不胫而走，传遍全国。法国的政要们知道后，立即派遣船只，装上6500 升经巴氏消毒法消毒的美酒，同样也装上500 升不经消毒的美酒，从法国起航直抵非洲。经过几个月的漂洋过海，装酒的船终于抵达了非洲。法国主人们在目的地请客饮酒，经过消毒的酒依然香醇可口，而未消毒的酒已变质发酸、无法下咽了。自此之后，巴氏消毒法从法国走向了世界。许多食品行业都开始采用巴氏消毒法，如牛奶、果汁、啤酒等用巴氏消毒法消毒后，产品质量在长时间内都能得到较好的保证。

   许多科学家从巴斯德的工作中看到了发酵造福人类的美好前景，于是全身心地投入发酵事业中。在许多有志者的不断努力下，现在已开发了许多发酵产品。

   经过人类的精心设计，利用微生物的生命活动为人类制造产品的工程技术通称为微生物工程，因为它都是以“发酵”的方式来完成的，所以也叫“发酵工程”。

微问题：为什么巴氏消毒法常用来作为预防饮料食品酸败的方法？

关键词：发酵巴氏消毒法发酵工程

科学人：巴斯德（1822—1895）

   巴斯德，法国微生物学家和化学家。他首先致力于化学领域的研究，为建立立体化学体系提供了理论基础，后来致力于微生物的研究，奠定了工业微生物和医学微生物的基础。巴斯德通过观察微生物在酿造及酿造产品变质过程中所起的作用，总结出了加温灭菌的防腐方法，为现代消毒防腐提供了科学依据。巴斯德用无可辩驳的实验，粉碎了根深蒂固的“自然发生说”谬误。在巴斯德细菌学说的启发下，外科医生开始认识到手术感染与细菌的关系，开始采用外科消毒法，使感染率大大下降。巴斯德研究了控制病毒蔓延的有效方法，制成了炭疽杆菌和狂犬病疫苗，开创了人工免疫治疗的先河，为实验免疫学奠定了基础。

原载《十万个为什么（第6版）》基础篇生命分册（84-85页）/作者：张可　张星元