腐烂和发酵

名词解释

关于腐烂和发酵有许多解释，文中选用生物化学的解释，并略作展开。

解释1.腐烂：指烂掉。是有机物被细菌分解，变成有害物质以及产生恶臭气体的变化。

1.有机体由于微生物的滋生而分解、破坏、朽烂。微生物包括细菌和真菌，植物的腐烂更多与真菌有关。2.活的生物不会腐烂，因为有免疫反应抵御微生物的破坏，而且不断进行新陈代谢。3.腐烂又称腐败，是指有机物分解成无机物，分解是大自然物质循环的重要过程。4.腐败物（尤其是动物蛋白质）在分解胺时出现如腐肉碱、尸碱等生物碱，具有腐臭气味。5.腐败物的腐烂速度取决于物体质量和环境，如天气、曝光和地点等影响因素。6.细菌繁殖与环境有关，炎热潮湿加快，寒冷干燥放慢（冰箱）。当足够寒冷、干燥或无氧，环境恶劣到细菌不能存活时，遗体就不会完全腐烂，或许可保存上千年（干尸）。7.尸蜡是在碱性条件下油脂皂化产生的，对腐败有减缓作用。

解释2.发酵。发酵是酵母或细菌等微生物分解复杂的有机化合物，为得到热量生成简单物质的过程，如乙醇类、有机酸类、二氧化碳等。

1.发酵有各种定义：微生物生理学定义：有机物被生物体氧化，降解成氧化产物并释放能量的过程。发酵是生物氧化的一种方式，分为呼吸和发酵；呼吸又分为有氧呼吸和无氧呼吸。工业生产定义：一切依靠微生物的生命活动而实现的工业发酵生产均称为“发酵”。现代发酵定义：发酵是生命体所进行的化学反应和生理变化，是多种多样的生物化学反应，根据生命体本身所具有的遗传信息去不断分解合成，以取得能量来维持生命活动的过程。2.近百年来，随着科学技术进步，发酵技术已从利用自然界中原有的微生物进行发酵生产的阶段，进入到按照人的意愿改造成具有特殊性能的微生物，以生产人类所需要的发酵产品的新阶段。3.发酵产物是指在反应过程中或终结时所产生的，能够调节代谢使之达到平衡的物质。4.发酵也是一种呼吸作用。通常的呼吸作用是有氧呼吸，生成CO2和水；而发酵则是无氧呼吸，产生水、二氧化碳及其他代谢产物。5.微生物在自然界无处不在，与人类生活密切相关，包括细菌、病毒、真菌以及小型原生动物等一大类生物群体，发酵的菌种则是微生物的一种。

发酵类型

根据发酵的特点和微生物对氧的不同需要，发酵分成若干类型：1.按发酵原料分：糖类物质发酵、石油发酵及废水发酵等。2.按发酵产物分：氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵、维生素发酵等。3.按发酵形式分：固态发酵和液体深层发酵。4.按发酵工艺流程分：分批发酵、连续发酵和流加发酵。5.按发酵过程中对氧的不同需求：厌氧发酵和通风发酵。

发酵与生物工程

生物工程主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程等5个部分。基因工程和细胞工程的研究，需要通过发酵工程和酶工程来实现产业化；基因工程、细胞工程和发酵工程中所需要的酶，通过酶工程来获得；酶的生产通过微生物发酵来进行。可见，生物工程各个分支之间存在着交叉渗透现象。

经典的发酵反应

发酵反应的过程依据不同糖的利用与产物的生产而不同。以葡萄糖生产酒精为例，说明酿酒发酵的过程是最经典的发酵反应：化学式：C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP （放出能量:118 kJ/mol）；文字式：糖（葡萄糖、果糖或蔗糖） → 醇类（乙醇） + 二氧化碳 + 能量（ATP）实际反应的生化途径是，在厌氧呼吸的初期是糖酵解，之后的途径与终产物有关。

发酵技术应用

发酵技术被广泛应用于医药、农业、化工、酿造、食品、环保等诸多领域。人们利用传统发酵技术生产馒头、面包、茶叶、制酒、制奶、酱醋、饮品、臭豆腐、毛豆腐、豆豉、黄酱、泡菜、酸菜等食品，或中间原料，如麦芽、酒曲、酒精 、味精、淀粉糖、氨基酸、及食品添加剂等。近代发酵技术在资源环境、生物饲料、生物燃料、生物农药、生物转化等方面的成功开发应用取得了较大进展。生物发酵处理垃圾，可将垃圾转换成高质量的生物燃气和有机肥，生物燃气又可发电并产出热能，……。

腐烂与发酵的异同

1.生物学认为，腐烂和发酵在某种程度上有些相似，互为表里，二者都是微生物将有机物质分解转变成另一些物质。发酵是为了得到分解后的产物，满足人们的需要；腐烂是微生物将有机物分解成无机物供植物生长，同时释放二氧化碳维持生物圈碳循环。所以，两者都是为了维持生存而产生热量的现象，没有好坏价值之分。

2.但是发酵与腐烂又是不同的，发酵和腐烂依菌的不同而有极大的差异。对身体来说，发酵会制造出好东西，对人类有利，腐烂会制造出有毒物质。在发霉的东西上看到的霉点是微生物，如馒头上的霉点就是黑霉菌群，是发霉是微生物分解淀粉产生的有毒物质。因其大量繁殖所以能看见。3.摄取发酵食品是对健康长寿有利的一大因素，能够补充好的酵素，有助于消化吸收。如果摄取会增加有害菌的食物，肠内有害菌繁殖，产生腐败现象，就会出现氨气、硫化氢、粪臭素、胺、酚等有害物质，成为引起各种疾病的要因。所以，避免害菌增加是维持健康的需要。4.掌管发酵的菌，主要是以下三种微生物：微菌、酵母、其他有益菌，如藻类或菇类（担子菌类）。发酵的有益菌代表是双歧乳杆菌、乳酸球菌等乳酸菌。5.摄取容易繁殖双歧乳杆菌食物，肠内有益菌增加以分解食物，借着酵素的作用成为好的养分，合成维他命类，防止有害菌增殖，同时抑制病原菌增殖，有助于维持健康。

总之，增进对腐烂和发酵知识的了解以及发酵技术的应用，才能更好地服务于人类社会的幸福生活。

五盛缘20190911