微生物知识分享：发酵，传承千年的微生物力量！
小杨 / 2024-01-26 08:55:29
百欧博伟生物：传承数千年的传统发酵食品是中华饮食文化的重要载体。世界上绝大多数人每天都在享用着发酵食品，或许是你正在吃着的包子，或许是手里端着的咖啡——包子从面团发酵而成，咖啡豆的处理过程也离不开发酵。
在冰箱和现代灭菌技术发明之前，人类主要依靠风干、腌制和发酵3种方式用于延长食物的保存时间，但是风干易使食物因脱水而变硬；腌制因大量使用盐分易使食物变得过咸。发酵则是通过微生物的生长和食品成分的酶转化，微生物进行繁殖并形成绝对数量优势，进而抑制其他有害菌的生长。较之前两者，发酵食品具有更美味、更营养、更安全、更长期保存的特点。
发酵现代化的关键历史事件：
1、公元前 10,000 年：发生自发的乳制品发酵
在公元前10,000年之前，人类主要以狩猎和采集为主要的食物来源。然而，当人类开始定居并开始农业生产时，他们开始驯化动物，其中包括奶牛、山羊和其他奶制品动物。这一时期的农业革命为人类提供了更加稳定和可预测的食物来源，同时也为奶制品的发酵创造了条件。
自发的乳制品发酵是一个复杂的过程，它涉及到微生物的作用。当奶制品暴露在自然环境中时，空气中的细菌和酵母开始对奶制品中的糖类进行发酵。这一发酵过程产生了乳酸和其他有益的化合物，不仅增加了食物的保质期，还赋予了奶制品特殊的风味和口感。酪乳、酸奶、开菲尔、酸奶油和奶酪是益生菌含量最高的乳制品。
值得一提的是，乳制品的发酵也在一定程度上影响了人类社会的文化和宗教信仰。在许多文化中，乳制品被视为神圣的食物，与神话传说和宗教仪式紧密相连。乳制品的发酵过程也成为了一种传统技艺，代代相传，成为了各个文化的骄傲。
公元前10,000年发生的自发的乳制品发酵事件，不仅改变了人类的饮食习惯，还对人类社会和文化产生了深远的影响。这一事件标志着人类社会向更加复杂和多样化的食物生产和消费模式的转变，同时也为人类社会的进步和发展奠定了坚实的基础。
2、公元前7000年：中国古代文明开始酝酿
2004 年，考古学家通过对可追溯到公元前 7,000 年的新石器时代中国陶器进行化学测试，发现了世界上最古老的酿造饮料。这种酿造指的是人们利用发酵来制作食物和饮料，比如发酵大米制作米酒，发酵豆类制作豆腐和酱油等。这些发酵食品不仅丰富了人们的饮食，还为中国的饮食文化奠定了基础。
同时，发酵也被应用于其他方面，比如在医药领域，人们开始利用发酵来制作药物，比如发酵大蒜制作蒜泥，发酵黄酒制作黄酒等。这些发酵技术的发展为中国的医药和食品产业打下了基础。
比之前在伊朗发现的最古老的酿造证据的记录早了近 1500 年。古代饮料中的成分仍然存在于现代酒精饮料中：发酵水果用于酿酒，发酵米用于清酒，发酵蜂蜜用于蜂蜜酒。
3、公元前 3,500 至 300 年：古埃及人完善了发酵面包的艺术
古埃及位于尼罗河流域，这里的土壤肥沃，气候适宜，非常适合小麦的种植。古埃及人开始意识到小麦的重要性，并逐渐将其种植和加工工艺发展到了一个新的高度。在这个过程中，他们发现了发酵面包的制作方法，这成为古埃及人饮食文化的重要组成部分。
面包是古埃及饮食中的主食，提供富含维生素、矿物质、蛋白质和淀粉的营养来源。发酵面包的制作过程需要面粉、水和发酵剂。古埃及人使用酵母和发酵剂来制作面包，这使得面包变得更加松软和美味。他们还在面包中添加了各种香料和坚果，使得面包的口感更加丰富多样。这些技艺的发展不仅提升了古埃及人的饮食享受，也为他们的社会生活增添了色彩。
4、公元前 2,000 年：黄瓜被腌制
黄瓜腌制的历史渊源可以追溯到古代的美索不达米亚地区，当时人们开始利用盐水和醋来保存食物，其中黄瓜成为了其中的一种重要食材。古代人们发现，将黄瓜放入盐水中腌制，不仅可以延长其保存时间，还可以增加风味。这种古老的腌制技艺逐渐传播到欧洲和亚洲其他地区，成为当时人们饮食生活中不可或缺的一部分。
在不同的文化中，黄瓜腌制技艺也得到了独特的发展。在中国，腌制黄瓜通常使用盐腌或者酱腌的方式，不同地区还有各自的特色口味和配方。在东欧国家，如波兰、俄罗斯等地，腌制黄瓜被视为传统美食，人们在夏季采摘新鲜黄瓜后，会用盐水和香料腌制成为美味的小食。而在地中海地区，黄瓜腌制通常会加入橄榄油、香草和蒜等调料，形成独特的地中海风味。
随着时间的推移，黄瓜腌制技艺也在不断演变和创新。在当代，人们在传统的黄瓜腌制工艺基础上，结合现代科技和工艺，开发出了更多种类的腌制黄瓜产品。比如，醋泡黄瓜、甜腌黄瓜、泡菜黄瓜等，不仅口味多样，而且更加符合现代人的口味需求。此外，黄瓜腌制也成为了一种特色小吃，受到了许多人的喜爱。在餐桌上，黄瓜腌制不仅可以作为开胃菜，还可以作为配菜，为人们的饮食生活增添了更多的选择。
虽然中国古代文化以倡导蔬菜发酵而闻名，但大约 1700 年前中东地区的黄瓜酸洗技术真正打开了大门。从那时起，泡菜取得了长足的进步，成为世界各地许多家庭的主食。由于发酵，泡菜可以增加抗氧化剂的摄入量，喝泡菜汁可以帮助平衡电解质和缓解肌肉痉挛。
5、公元前500年：中国人使用发霉的大豆作为抗生素
公元前500年，中国人开始使用发霉的大豆作为抗生素，这一发现在当时无疑是医学史上的一大突破。这一发现不仅展示了中国古代医学的卓越成就，也为后世的医学研究和发展提供了宝贵的经验和启示。
在当时的中国，人们对草药和自然疗法有着深厚的了解和丰富的经验。因此，他们对植物和食物的利用也相当熟练。据史书记载，古代中国人发现了发霉的大豆具有治疗感染性疾病的功效。他们将发霉的大豆加工成药物，用于治疗感染性疾病，这一做法在当时被认为是一种奇迹。
发霉的大豆所含的青霉素是一种强效的抗生素，能够有效地抑制细菌的生长，从而治疗感染性疾病。这一发现不仅在当时解决了人们面临的医疗难题，也为后世的医学研究提供了重要的启示。青霉素的发现和应用，为人类的医学事业带来了革命性的变革，也为后世的抗生素研究和开发奠定了重要的基础。
中国古代医学的这一伟大成就，不仅展现了古代中国人民对自然的深刻理解和对医学的卓越贡献，也为世界医学史上的发展留下了浓墨重彩的一笔。这一发现的影响不仅局限于古代，而是在后世的医学研究和发展中发挥了深远的影响，成为医学史上的一大奇迹。
6、公元前200年：茶叶发酵
茶叶发酵的历史可以追溯到中国古代，公元前200年左右，茶叶开始被人们发现并使用。产生了广受欢迎的、对肠道有益的饮料康普茶。茶、糖、细菌和酵母的混合物发酵一周，制成这种略带甜味、略带醋味、起泡的饮料。根据酿造的不同，大多数康普茶都富含抗氧化剂、矿物质、B 族维生素和益生菌。尽管如此，明智地选择康普茶还是很重要的，所以选择低糖含量和天然提取的调味品。
在早期，茶叶的发酵过程并不像现代那样精确，而是通过自然条件下的发酵来实现。茶叶在发酵的过程中，叶中的化学成分会发生变化，从而赋予茶叶独特的风味和香气。这种发酵过程不仅提高了茶叶的口感，也为茶叶的保存和运输提供了更多的可能性。
茶叶发酵的历史不仅仅是一项技术进步，更是一种文化传承和生活方式的体现。在中国古代，茶叶被视为一种重要的饮品，不仅在宫廷和贵族社会中流行，也渗透到了民间生活中。茶文化在中国的发展过程中，茶叶的发酵工艺也得到了不断的完善和提升，从而形成了独特的茶文化和茶道。
7、公元 500 至 1,000 年：谷物-豆类发酵走向全球
谷物-豆类发酵可能是历史发酵阶段中最具爆炸性的阶段。谷物——小麦、大米、黑麦、燕麦、大麦、玉米和高粱——以及豆类——豆类、豌豆和扁豆——的多样性导致了世界各地生产的各种发酵产品。谷物和豆类单独提供足够的营养来源，但发酵后，它们的营养密度会增加，使这些作物非常适合实现营养丰富的饮食。
谷物和豆类发酵食品对人类社会产生的深远影响。首先，发酵食品的出现使得人们能够更好地保存食物，这对于当时的社会来说具有重大意义。其次，发酵食品的出现丰富了人们的饮食，提高了饮食的多样性和营养价值。此外，发酵食品也在一定程度上影响了当时的社会结构和经济发展。例如，酿酒和面包的生产成为了当时社会中重要的产业之一，推动了当时的商业和贸易活动。因此，可以说谷物和豆类发酵食品在这一时期对人类社会产生了深远的影响，促进了社会的发展和进步。
8、1856 年：Louis Pasteur 用显微镜观察微生物
Antonie van Leeuwenhoek 于 1665 年首次发现微生物，为法国科学家 Louis Pasteur 在近 200 年后拼凑其余微生物奠定了基础。1856 年，巴斯德发现发酵需要活细胞，而酵母在这一过程中起着至关重要的作用。他与热相关的实验后来被用于巴氏杀菌的发展。
巴斯德的发现也为微生物学的发展铺平了道路。通过观察微生物的形态和结构，科学家们逐渐揭示了微生物的生命周期、生长规律以及与环境的相互作用，为微生物学的发展提供了重要的基础。巴斯德的发现也激发了更多科学家对微生物学的研究兴趣，推动了微生物学领域的快速发展。
9、1910 年至 1935 年：细菌菌株的鉴定
1900 年代，俄罗斯细菌学家埃利·梅奇尼科夫 (Elie Metchnikoff)在发酵乳中发现了细菌菌株保加利亚杆菌。他以他研究的保加利亚文化命名该菌株，因为它们的寿命很长，尽管后来它被重新归类为嗜酸乳杆菌。耶鲁大学研究员 Leo F. Rettger 使用 Metchnikoff 的发现作为平台，发现乳酸菌菌株在人体肠道内非常活跃，为益生菌的开发铺平了道路。
在1910年至1935年期间，微生物学家们对细菌的研究日益深入，他们开始意识到细菌在人类疾病和环境中的重要作用。随着科学家们对微生物的认识不断深化，对细菌菌株进行准确鉴定的需求也日益迫切。
在这一时期，细菌菌株的鉴定技术得到了长足的发展。科学家们开始利用显微镜和培养基等工具，对细菌进行观察和分离，从而识别不同的细菌菌株。同时，他们还开发了一系列新的实验方法和技术，例如染色技术和生物化学检测方法，以帮助区分和鉴定不同的细菌菌株。
例如，柯克曼和巴尔扎克等科学家通过他们的研究和实验，对细菌菌株鉴定技术做出了重大的推动。他们的工作不仅加深了人们对细菌多样性的理解，还为后来的细菌学研究奠定了坚实的基础。
10、1970 年至今：生产益生菌
自 1970 年代以来，益生菌的生产一直是一个备受关注的话题。益生菌作为一种有益的微生物，对人体健康具有重要意义。它们被广泛应用于食品、医药和保健产品领域，对促进消化系统健康、增强免疫力以及改善整体健康起着重要作用。在过去的几十年里，随着对益生菌研究的深入和对其价值的认识不断提高，益生菌的生产技术也在不断发展和创新。
1970 年代，第一批可摄入的益生菌出现在商店货架上。虽然这是设计益生菌的第一个实例，但益生菌背后的想法并不新鲜。Metchnikoff 称这种乳酸杆菌为他发现的益生菌，更早的时候，一本 4 世纪的中国手册提到了粪便微生物群移植。发酵意味着益生菌包含微生物的组合，这些微生物能够支持消化、免疫系统和心理健康。
随着生物工程技术和微生物学的发展，益生菌的生产方式发生了革命性的变化。通过对益生菌菌株的筛选、培养、发酵和提取，人们成功地实现了大规模的益生菌生产，从而使益生菌产品得以广泛应用于不同领域。
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