科技小故事

巴氏消毒法的发现

陕西科技报
  我们在超市购买牛奶时,经常会看到包装上写着“巴氏杀菌乳”,给牛奶杀菌是巴氏消毒法最常见的应用之一,不过它最初被发明的时候可是另有原因的。
  在1849年的法国,一位名叫路易斯·巴斯德的青年副教授与教务长的女儿玛丽·罗兰结了婚。他们总共生了五个孩子,但遗憾的是其中三个都因伤寒去世了。不幸的经历让他下定决心扩展研究领域。
  当时,法国的酒业闻名欧洲,只是有一个问题让酿造厂很头疼:酿造好的酒放置一段时间后会变酸。束手无策的他们找到了当时担任里尔大学化学教授的巴斯德,希望他能帮助他们解开谜题,拯救酿造厂。
  巴斯德随即深入这家酿酒工厂考察,他发现在酒变质的过程中,有一个生物化学过程起着关键作用——发酵现象。通过显微镜观察看到,没有变质的酒液中含有一种圆形的酵母细胞,而变酸的酒液中则含有长条形的乳酸杆菌。酵母能将甜菜汁中的糖分转化为酒精,但如果乳酸杆菌在酒液里大量繁殖,就会让酒变酸。
  搞清楚了酒为什么会变酸之后,巴斯德便开始着手解决问题。既然酒变酸是由乳酸杆菌引起的,那么只要杀死乳酸杆菌,不就可以保证酒的风味了吗?想要杀菌最简单的办法就是煮沸,但如果把酒给煮沸,酒精早就挥发干净了,连酒都不存在的话,还谈什么风味。
  巴斯德没有放弃,他进行了一系列的测试,使用各种方法加热酒液,又想出了很多方法来冷却酒液。在反复的实验后,巴斯德终于发现杀死乳酸杆菌的办法,其实酒并不需要煮沸,只要加热到50℃—60℃就行了,此时酒既不会蒸发,酸味也消失了,甚至口感还会变得更加柔和。
  尽管这种低温杀菌技术已经在酿酒业被证实是确实有效的,但那时还没有人想到把巴氏杀菌法应用到乳制品上,甚至连巴斯德自己也没有想到。新技术的推广和应用总是艰难的。对于酿酒业来说,巴氏杀菌法更大程度上解决的是口感问题,当应用到乳制品上时,巴氏杀菌法才发挥了在改善饮食安全上的优势。
  牛奶富含蛋白质和糖分,未经消毒的情况下是沙门氏菌、弧形杆菌、布鲁氏杆菌等多种致病菌生长和繁殖的温床。到了1886年,德国农业化学家弗朗茨·冯·索格利特呼吁将巴氏杀菌法应用于向公众出售的牛奶等其他饮品。在巴氏杀菌法诞生后一个多世纪,人们才开始大规模使用它来给牛奶等饮品杀菌。
  在牛奶生产过程中使用的巴氏杀菌法与酿酒厂使用的巴氏杀菌法略有不同,它经过调整后专门针对牛奶中的有害菌,换句话说,巴氏杀菌法并不会杀死牛奶中的全部细菌,这也是为什么经过巴氏杀菌的牛奶保质期较短,放置一段时间后仍旧会变质。
  即便到了今天,就算采用最先进的生产技术,也无法生产出100%天然无菌的牛奶。目前牛奶加工厂广泛使用的是高温短时巴氏杀菌法,在现代工厂中,加热和冷却过程在板式热交换器中进行,通常加热温度为72℃—85℃,15秒—20秒后再进行冷却。一般的巴氏杀菌奶需要冷藏密封保存,以防止细菌再次侵入并减缓细菌的繁殖速度。这种杀菌法不会损害牛奶原本的风味,但保质期仅有一周左右。大型奶制品企业经常采用的则是超高温瞬时杀菌技术,加热温度为135℃—140℃,持续2—4秒。基本可以杀死全部细菌,对口感有一定影响,但可以在常温下密封保存数月。

(崔清华)