發酵和腐爛雖然在表面上看起來有些相似,因為它們都涉及微生物的作用和有機物的分解,但它們在本質上有著重要的區別。
一、定義
1、發酵
發酵指人們借助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制備微生物菌體本身、或者直接代謝產物或次級代謝產物的過程。發酵有時也寫作酦酵,其定義由使用場合的不同而不同。通常所說的發酵,多是指生物體對於有機物的某種分解過程。發酵是人類較早接觸的一種生物化學反應,如今在食品工業、生物和化學工業中均有廣泛套用。
2、腐爛
腐爛是指有機物質在一定條件下分解、氧化和腐敗的過程。這個詞通常用來描述食物、植物和動物等有機物質在接觸到空氣、微生物或其他外界因素的情況下發生的化學和生物變化。指動物蛋白質及其有關之有機物分解成無機物,而且回到大自然物質迴圈的過程。
二、微生物種類
1、發酵
發酵微生物是用於發酵工業的微生物的總稱,分細菌、黴菌、酵母和放線菌四大類。
細菌和酵母菌都是單細胞,細菌借分裂而繁殖,酵母借芽生而繁殖。黴菌是多細胞,除內生或外生孢子外還有菌絲,肉眼可以看見。放線菌也是多細胞,有線狀菌絲體和孢子。細菌主要用以產生丙酮、丁醇、乙酸、乳酸、谷胺酸等。黴菌主要用以產生澱粉酶、葡萄糖酸、檸檬酸等。酵母菌主要用以產生甘油、乙醇、酒類等。放線菌主要用以產生抗生素。
2、腐爛
腐爛的微生物種類主要包括腐生微生物、細菌、黴菌、酵母菌。
腐生微生物是引起腐爛的主要參與者,它們直接從生物的屍體或死亡生物體的一部份獲得營養。已發現的大多數真菌和細菌都是腐生微生物。這些微生物在自然界中扮演著重要的角色,透過分解死亡的動植物體,促進物質的迴圈和生態平衡。細菌也是引起腐爛的重要微生物之一。它們能夠分解有機物質,導致食品或其他有機物質腐敗。黴菌和酵母菌透過分泌胞外蛋白酶來分解蛋白質類食品。
三、產物
1、發酵
發酵的產物通常是特定的,如酒精、乳酸、二氧化碳等,這些產物在食品、飲料和工業生產中有著廣泛的套用。例如,麪包的發酵產生二氧化碳,使其膨脹;酸奶的發酵產生乳酸,使其具有特殊的風味和健康益處。
2、腐爛
腐爛的產物則更為復雜,包括各種有機酸、胺、醇等,這些產物往往帶有難聞的氣味,且可能對人體健康有害。例如,腐爛的肉會散發出惡臭,這是因為蛋白質分解產生的胺類物質。
四、控制
1、發酵
發酵廣泛套用於食品工業、生物能源、醫藥等領域,人們透過控制發酵條件(如溫度、pH值、氧氣供應等)來最佳化產物的產量和質素。發酵過程的成功很大程度上取決於使用的微生物類別。選擇特定的菌種,如酵母或乳酸菌,可以確保發酵過程朝著期望的方向發展。
2、腐爛
腐爛通常被視為一種負面現象,需要在食品保存、環境衛生等方面進行預防或控制,以減少有機物的無序分解,避免產生不良影響。低溫可以減緩微生物的生長速度,延長食品的保質期。冷藏或冷凍是常見的防止腐爛的方法。也可以減少食品中的水分可以抑制微生物生長,如風幹、脫水或曬幹食品。