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牛奶变酸奶的神奇之处在于，变身过程中水分没有流失，液体却变成了固形物。究竟发生了什么，得钻到酸奶里看看。 牧人在烈日下汗流浃背地行进，手上拎着一个装奶的羊皮口袋。真是无巧不成历史，羊皮缝里事先困进了几颗特殊的细菌。羊奶汪洋是一片凶多吉少的陌生环境，先锋细菌生死未卜。算它们走运，四周悬浮的营养偏巧可以受用。细菌绝处逢生，繁衍生息。它们的新陈代谢反过来对生存坏境进行了改装。几天之后，牧人打开口袋喝奶，惊奇地发现奶凝固了，还有股酸不溜秋的气味。壮了胆子抠出一坨，味道竟然不赖——就叫它酸奶吧！ 当然这些只是猜测，谁也没能亲眼见证这一幕“酸奶的起源”。古罗马诗人维吉尔倒是在他最著名的《农事诗》里描述这些游牧民“喝拌了马血的酸奶”，说明古人食用酸奶确有其事，只是当年那佐料……你想不想试试这种新（旧）吃法啊。 在那之后很长时间，变酸的牛奶在世界上多数地方还爬不上餐桌，只仰仗去油功效，被用来做点日常保洁工作：男人用它洗牲口，女人拿来洗头，比今天的酸奶面膜地位差得远；在富贵的古董商那里，酸奶的姿态可以高雅一些——为古董铜器净身。 酸奶就这样过着不务正业的日子。有记载说直到16世纪，法国国王弗朗西斯一世拉肚子，国内名医无计可施。突然打奥斯曼帝国来了个蒙古大夫，问药没有，只献上一缸酸溜溜的奶，竟真把国王的腹泻给治好了。托国王的福，酸奶在法国地位升级，从卫浴用品成了肠胃药——还是有点偏门。至于疗效是否货真价实？先画个星星欠个答案*。 话说到了1919年，有位橄榄油商人为了躲避巴尔干战争的影响，从希腊逃到巴塞罗那。他抛下大桶大桶的橄榄油，转而操起大桶大桶的酸奶。这位商人对儿子Daniel格外疼爱，就把“小Daniel”的西班牙语变体Danone写上酸奶瓶子，让它们走到西班牙的大街小巷。酸奶就这样成为商品被大规模生产。后来小Daniel长大，富于经济头脑的他又把“小Daniel酸奶”带到美国，改成美国人看着顺眼的Dannon。再后来Dannon来到中国，又改成中国人顺眼的“达能”。不过几十年，酸奶已在有人居住的各大洲发扬光大。 该感谢几千年前那几颗特殊细菌同牛奶阴差阳错的邂逅，现代人才有口福品尝细菌的杰作，也有了下面一幕—— 窗外寒风凛冽，屋内暖气热气腾腾。我取出牛奶……不光是我，请跟我做。 将牛奶盛在小锅里， 在火上加热到80-90度维持10分钟，仔细控温别让奶沸腾。这一步将改变牛奶里蛋白质胶粒的结构，有助于酸奶均匀凝结，更重要的是煮死牛奶里可能存在的杂菌，不让牛奶同它们错误邂逅。不过，现在市场上售卖的牛奶一般都经过了高压均质化和灭菌，煮牛奶所要达到的目的已经在牛奶加工过程中实现了，经过我的对照实验，这一步骤完全可以省略（实验结果图略）。 冷却至比体温略高，其间在牛奶表面会结一层特别好吃的奶皮，将它捞起来吃掉，不要心急做下一步，温度过高会把酸奶引子烫死； 取你最爱的酸奶，挖出一点打散在牛奶里，我的经验是800毫升牛奶加一两小勺就够。我们可以用一个生物学名词装腔作势地描述这个步骤——“接种”。酸奶里的什么东西被“种”到牛奶里了呢？这种东西为什么还会被烫死？再卖个关子，画两个星星**。 封上薄膜，把牛奶放到温暖的暖气上。春天就没有暖气了……只好用40-45度的恒温箱或酸奶机，道理是一样的。顾名思义，“种”的意思是可以生长。第二天，揭掉凝满水汽的薄膜。酸奶神奇地长满了牛奶的空间（下图）！没有美丽的草莓，只好把果丹皮切成小块摆在上边。 牛奶变酸奶的神奇之处在于，变身过程中水分没有流失，液体却凝成了固形物。究竟发生了什么，得钻到酸奶里看看。 还是让科学家钻进去看吧！ 1905年，年仅27岁的保加利亚青年Stamen Grigoriv出名了。他在日内瓦研究微生物，从酸奶里认出两种细菌，它们是让奶变酸、变凝固的始作俑者。一种是小小的球状彼此相连，名叫嗜热链球菌（Streptocuccus salivarius subsp. thermophilus），另一种是长长细细的杆菌。 保加利亚盛产酸奶，人均消耗量30公斤。中国人花间一壶酒，保加利亚人得花间一壶酸奶。青年微生物学家想为报效祖国做力所能及的事，就用祖国命名杆菌，叫保加利亚乳杆菌（Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus）。买酸奶看看配料，一定会发现这两种菌的名字。 保加利亚乳杆菌喜欢弱酸性环境，而且是一种无私的老好人细菌，它们的存在可以让肠道的嗜酸乳杆菌和双歧杆菌活得更好，然而自己在人的肠道却停留不久。如果你从今天开始禁食酸奶，不出两周肠道里就找不见它们了。 两种细菌共生，远比分开来生活更Happy。保加利亚乳杆菌代谢牛奶里的蛋白质生成氨基酸和短肽，能让不善于分解蛋白质的嗜热链球菌长得更欢；而嗜热链球菌代谢产生二氧化碳、乙酸和丙酮酸，能快速降低牛奶的pH，让保加利亚乳杆菌舒适起来。需要指出，在“酸奶起源”的故事中，两种细菌本是天各一方，后来竟然能在同一只羊皮口袋里相遇，是何等珍贵的邂逅。 有了前辈做的工作，我就可以信心十足取酸奶到光学显微镜下看，一看吓了一大跳，酸奶像座城池，你绝对想象不出它的拥堵程度。1克酸奶（姑且近似为1立方厘米）中密布了1000万“菌口”。在这样的环境中，怪不得杂菌不容易长起来——环境酸不说，争资源也争不过正牌两种菌，这使得酸奶的保质期比牛奶长。看到下边的显微照片，是未经稀释的酸奶，你也该明白为什么说酸奶具有“活性”：咕嘟咕嘟两口，多少活物都下了肚。 至此第二处星星**的答案已见分晓。接种的酸奶里含有两种细菌，它们最喜欢在40-45度之间生长，如果牛奶把接种的两种好细菌烫死，就变不了酸奶了。 若用电子显微镜继续放大，放到五千倍，再涂上假颜色，就能显示更多细节。图中红色是保加利亚杆菌Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus，蓝色小球球是嗜酸链球菌Streptococcus thermophilus，周围白色一团团就是酸奶。含水量不小的酸奶为什么是凝固的，从这幅图可以得到一些线索了。不过还是画上星星欠答案吧***。 牛奶里3%左右都是蛋白质，牛奶蛋白质里80%是酪蛋白。酪蛋白的蛋白结构很特殊，基本属于无规结构，无性可变；而且组成酪蛋白的胶粒表面几乎都亲水，不会聚集，因此即使把牛奶煮到100来度，它们也不会变性——我们该感到庆幸，如果都像鸡蛋一样随便一煮就硬，我们就喝不到丝滑的热牛奶了。 可是酪蛋白也有弱点，弱弱的酸性（pH4-5，正是保加利亚乳杆菌喜欢的条件）也会让它们彼此交联成固形物，从牛奶中脱离出来；而这种弱酸条件下剩在液体里的就属于乳清蛋白。酪蛋白不是一颗一颗单独漂浮在牛奶里，而是几十个酪蛋白团成一团组装成酪蛋白胶粒，这种胶粒小到重力相对于布朗运动来说可以忽略，在静置的牛奶里也不会沉底儿，而且也不会进一步聚集，可以稳定存在于水中，这就是牛奶能稳定的原因。酸奶、奶酪……各种奶制品的形态，基本上决定于酪蛋白胶粒的状态。牛奶看上去是白色而非透明，也是因为这些胶粒散射可见光。它们何等重要，以至于很多科学家研究它们的结构乐此不疲，画出很多很多模型，从下边的图里你可以看出，模型各具特色，各有各的道理，共同之处在于：是一坨酪蛋白就对了。
好，现在我们就可以回答星星三***，看两种细菌如何让牛奶凝固。两种菌的嘴特别刁，只喜欢乳糖，它们能把牛奶中三成的乳糖都分解成乳酸。于是酸味积累，甜度下降。这个代谢过程还产生微量的乙醛，赋予酸奶特殊的香味。 前边说过，酪蛋白胶粒在酸性条件下彼此粘合，形成的结构好像一块不松不紧的海绵——既不像在牛奶中那么自由散漫，也不像奶酪里那么受束缚。海绵中间有无数微小的小孔，小到水都被锁在里面。就这么简单***：菌的代谢降低了牛奶pH值，蛋白交联，稀溜溜的水就看不到了。 但是酸奶海绵毕竟松散，有时候它的结构遭到破坏，乳清就趁虚而出，你就会看到液体从酸奶中析出。不过只要略加搅和，这些乳清仍然可以被吸回海绵的大部队里去。 （当我以为把凝结的问题说清楚了，突然悲痛地发现第一处星星*还没有解答……） 酸奶是一种好东西，这件事并不是打一开始就尽人皆知。想当年，受到保加利亚青年微生物学家的启发，诺贝尔生理学奖获奖者俄国人Metchnikoff大胆推测：保加利亚人长寿，或许因为常吃酸奶，是里边的益生菌对人体做了什么善事吧？ 学院派的科学家们喜欢以符合逻辑的方式回答问题，请你耐着性子理解他们一下：首先要明确酸奶里的菌到底算不算“益生菌”。 成为益生菌有苛刻的先决条件，那就是它们得能在人体肠道环境中存活，不能边穿肠过边死翘翘；然后才是“有益人的生命”。科学家们前前后后取了几百上千人做实验，让他们每天上缴0.5克新鲜粪便，从里边仔细检查微生物的踪迹，然后为“到底有没有那么一点微量的菌活着”的问题争来争去——到今天还在争。 不过有一点是肯定的，营养丰富的酸奶能缩短食物在消化道中通过的时间，激发肠胃免疫系统的工作；尤其对乳糖不耐受的人们，酸奶里的菌已经帮人解决了很大的乳糖分解问题。至于酸奶能不能治腹泻，答案是——得看腹泻的原因，在某些情况下确实不假。比如我们生病时口服或静脉注射抗生素，它们打击坏细菌要以误杀肠胃好细菌、损坏肠胃黏膜为代价，肠道菌群生态系统遭受重创，就表现为腹泻。这可以说是抗生素最稀松平常的副作用了。有人曾经做过实验，抗生素让24%的人腹泻，而服用酸奶能让这个比率下降为14%，而且症状也轻。有可能酸奶帮助肠胃原生的菌群抵抗了抗生素的袭击，也有可能是酸奶本身刺激了肠道的免疫系统，维护了肠胃的免疫屏障。 好了，一篇文章前后写了4000多年，酸奶演化的话题，是从人的实用角度考虑问题。其实，若你能站在微小细菌的立场，就能体会到这是怎样一段伟大的奋斗史。 五年前，一些体恤众生的科学家给保加利亚乳杆菌进行了基因组测序，很多秘密就从ATGC的排列中浮现出来。这些细菌的基因组中沉睡着适应于在植物上生存的基因，除此之外，很多在酸奶中存活所不需要的基因还在迅速消退中。一段依赖植物而生的历史，就在短短4000年中被毫不客气地遗忘；今日的酸奶先锋菌们仍然一刻没停下惊人的演化脚步，在发酵的牛奶这样一个完全由人类所打造的生态环境中奋勇向前。 感谢：北大生物系苏都老师实验室慷慨借用显微镜 科学编辑：云无心 文字编辑：杨杨 |
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