在各地的小学生间,一项更“另辟蹊径”的爱好已经悄然兴起——养臭水。臭水指的是将生活中各种东西,包括屎、尿、昆虫尸体、剩菜剩饭、水果、饮料等等只要是小学生能想到拿到的东西,放在一个密封的瓶子里养着。经过一段时间后,这些物质开始腐烂,产生臭味,甚至有的还会爆炸。小学生对这种现象非常感兴趣,甚至将其视为一种养成游戏。
养臭水主要就是靠微生物发酵,其过程中产生臭味主要是由于微生物在分解有机物质时释放出各种挥发性化合物,这些化合物往往具有强烈的气味。不同的有机物分解产生的气体不同:蛋白质分解、碳水化合物分解、脂肪分解。所以,第一个重点来了,臭水之所以能这么臭,就是因为放了大量的有机物。
不过,养臭水仅放入大量有机物是不够的,许多发酵过程是在缺氧的环境下进行。在这种情况下,厌氧微生物(如某些细菌和酵母)会进行发酵代谢,产生臭味化合物。比如,在厌氧环境中,产甲烷细菌会产生甲烷和其他有气味的副产物。第二个重点臭水需要厌氧发酵,经常打开瓶子看看有没有发臭,会影响发酵过程。
在发酵过程中,微生物分解有机物质(如糖类、蛋白质、脂肪等)以获取能量和产生代谢产物。
在缺氧环境中,微生物进行无氧呼吸,将有机物分解为小分子,并释放气体作为副产物。常见的产气发酵如下:酒精发酵、乳酸发酵、厌氧发酵、硝酸盐还原。用瓶子发酵时爆炸的原因是由于发酵过程中微生物分解有机物产生气体(如二氧化碳和甲烷),在密封的瓶子中,这些气体无法逸出,导致内部压力不断升高。当压力超过瓶子的耐受限度时,瓶子会发生爆炸。在快速发酵和使用不耐压容器时,这种风险会非常高,这会带来直接的安全隐患。
上边讲了好多养臭水的原理,目的是给大家科普一下养臭水中的发酵原理,真的不建议大家养臭水。毕竟养臭水会有许多危害,接下来就简单举几个例子:呼吸道感染、局部感染、肠道感染、机械伤害。
了解了自行发酵臭水的原理和危害,接下来咱们再略作展开,讲讲正规的发酵是怎么回事。千万别以为微生物发酵只能得到臭水那样的垃圾,发酵工程在我们日常生活中无处不在,许多我们熟悉和喜爱的食品和饮料都是通过发酵工艺制成的。比如,早餐中的酸奶、面包、奶酪,烹饪时常用的酱油、醋,晚餐中的泡菜,乃至聚会上的啤酒和红酒,这些都是发酵工程的成果。发酵不仅赋予这些食品独特的风味和质地,还增强了它们的营养价值和健康益处。
中小学生对养臭水的兴趣源自多方面原因,可能包括一点恶作剧的心态,但其中也有对自然界微生物活动的好奇心、对生态系统复杂性的探究欲望以及参与实验和观察的乐趣。这种兴趣体现了孩子们天生的探索精神和学习欲望,是科学教育的良好开端。我们不应打消孩子们的好奇心,不过,我们也要借这个机会,告诫孩子们,做科学实验,要明确实验目的,了解基本的知识和理论,控制好实验条件,使用合适的设备,最重要的是确保安全。
否则,盲目的尝试将无法通向真正的知识,鲁莽的操作则会带来事故和麻烦。