你最喜欢/最讨厌的酸味食品,隐藏着生命获取能量的奥秘。食物储存不当容易变馊,吃了容易拉肚子。不洗澡,酸酸臭臭就是你。是什么让食物变酸?微生物如何产生酸?人类为何品酸味?
饭菜储存不当就容易变馊,产生令人不快的酸味。不过,变酸也不见得都是坏事,人们也喜欢制作酸味食品,例如酸奶、泡菜、醋等。人为发酵可以追溯到公元前一万年北非地区的酸奶,中国也发现早在公元前七千年的酿酒证据。
食物变酸的原因是什么?历史上探讨食物变质或发酵,最有名的例子之一是酒变酸。先秦《韩非子》记载,宋人杨倩提出了“狗猛酒酸”理论。说酒家门口的狗太凶了,买酒人不敢光顾,酒卖不出去就变酸了。微生物发酵产生有机酸。1856年,法国科学家巴斯德(Louis Pasteur)受一名学生家长所托,也研究了酒变酸的问题。巴斯德提出,发酵过程是由活的微生物造成的(发酵理论)。
巴斯德用显微镜发现,正常的酒类发酵过程中存在圆的微生物(酵母菌),而异常发酵时存在更细小的杆状微生物(细菌)。因此,酒变酸这种异常的发酵,是因为“坏的”微生物污染而造成的。基于这些理论,巴斯德发明了巴氏灭菌法(短暂加热),杀灭这些微生物,可以阻止酒继续发酵变酸,达到延长储存期的目的。
现在我们很清楚,微生物会造成食物的腐败变质。食品腐败过程中,发酸是较早能被察觉的现象,其机理是微生物分解糖类释放能量的代谢过程中产生了有机酸。我们可以通过低温储存、防腐剂、腌渍、晒干等方法抑制微生物的增殖,而加热的方法可以杀死微生物,以达到储存食物的目的。
有机酸是生物氧化的中间产物。生物完全氧化葡萄糖产生能量的过程,总反应式类似葡萄糖燃烧的化学反应式,所以分解糖会产生二氧化碳和水。但是,生命不是“一把火”,分解代谢糖类并非一烧了之,而是会产生能量和中间代谢产物。其中能量以ATP(三磷酸腺苷)的形式进行流转,可以用于各种生命活动;而中间代谢产物可以用于合成其他重要物质,例如氨基酸、核糖、脂肪等。
有机酸是发酵的终产物。生命不产生和消灭元素,他们只是物质代谢的中转站;生命也不凭空产生能量,他们只是能量的转化者、储存者和消耗者。同样,糖类在分解过程中产生的【H】不会凭空消失,需要一个去处。在氧化磷酸化过程中,【H】最终可以交给氧气,从而产生水,这一过程称为有氧呼吸。而没有氧气的条件下,也可以将【H】交给硝酸根、硫酸根等氧化性的无机物,或者交给外源的延胡索酸,这种呼吸作用称为无氧呼吸。
酸味觉的演化意义。味觉在演化中能够带来生存优势,通过追求愉悦的味道,躲避不悦的味道,能够帮助物种获得生存优势,例如备受喜爱的甜味代表糖和能量,而令人不悦的苦味往往表明有毒性。酸味觉则相对较少有这方面的讨论,这是因为酸味觉的喜好或厌恶感并不是绝对的,它取决于酸的程度和与其他味觉的搭配。