โรงไฟฟ้าจุลินทรีย์มีความรับผิดชอบต่อสารในครัวเรือนที่พบบ่อยที่สุด
โดย เอริน เฟนเนสซี | เผยแพร่ 4 ต.ค. 2564 11:00 น.
ศาสตร์
น้ำส้มสายชูบัลซามิกเทลงในขวดเล็กๆ
น้ำส้มสายชูบัลซามิกมีสาเหตุมาจากแบคทีเรีย รูปถ่ายเงินฝาก
แบคทีเรียถูกประเมินต่ำเกินไป ตั้งแต่การทำฟาร์มไปจนถึงการปรุงแต่งกลิ่นรส จุลินทรีย์เหล่านี้มีความสำคัญในแบบที่คุณอาจไม่เคยรู้มาก่อน มีอีกสามเรื่องในซีรีส์นี้เกี่ยวกับการฟื้นฟูศิลปะ บทบาทของอีโคไลในด้านชีววิทยาและการแพทย์ และปุ๋ยแบคทีเรีย
พลังงานคาร์บอนต่ำช่วยลดความเหลื่อมล้ำทางเชื้อชาติในละแวกใกล้เคียงที่มีมลพิษทางอากาศ
น้ำส้มสายชูช่วยมนุษย์ถนอมอาหารและทำความสะอาดบ้านมาเป็นเวลาหลายพันปี แต่ผู้ร้ายที่คาดไม่ถึงอาจเป็นสาเหตุของกรดที่แพร่หลายนี้ นั่นคือแบคทีเรีย
แบคทีเรียกรดอะซิติกที่มีชื่อเหมาะสมคือจุลินทรีย์
หลากหลายชนิดที่มีหน้าที่ในการผลิตกรดซึ่งเป็นลักษณะของน้ำส้มสายชู จุลินทรีย์เหล่านี้ใช้เอทานอล กลืนเป็นเชื้อเพลิง และปล่อยโมเลกุลของกรดอะซิติกลงในส่วนผสมที่กำลังพัฒนาโดยตรง ซึ่งหมายความว่าโดยพื้นฐานแล้วน้ำส้มสายชูเป็นปุ๋ยหมักของแบคทีเรีย
ในสมัยโบราณ เครื่องปรุงรสมักเป็นผลพลอยได้จากการหมักเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ ชื่อเดิมว่า “vin aigre” หมายถึง “ไวน์เปรี้ยว” ในภาษาฝรั่งเศส แม้หลังจากที่มันกลายเป็นกระบวนการสำหรับตัวเองแล้ว วิธีการผลิตก็ยังควบคุมการเน่าเสียได้ ผู้ผลิตจะเติมถังไม้สามในสี่ของทางซึ่งเต็มไปด้วยแหล่งเอทานอลที่ต้องการ โดยปล่อยให้รูที่ปลายถังปิดด้วยตะแกรงละเอียดเพื่อให้ออกซิเจนเข้า แบคทีเรียกรดอะซิติกถูกนำเข้าสู่ส่วนผสมจากอากาศ จากส่วนผสมของวัตถุดิบ หรือเหลือจากชุดก่อนหน้า
น้ำส้มสายชูชนิดต่างๆ ที่มีอยู่นั้นขึ้นอยู่กับวัสดุตั้งต้น น้ำส้มสายชูแอปเปิ้ลไซเดอร์เริ่มต้นด้วยแอปเปิ้ลไซเดอร์เป็นแหล่งน้ำตาลหลัก น้ำส้มสายชูหมักจากมอลต์เริ่มต้นด้วยเมล็ดข้าวมอลต์ น้ำส้มสายชูบัลซามิกเริ่มต้นด้วยองุ่นบดทั้งลูก ขั้นแรก ยีสต์ต้องหมักน้ำตาลเหล่านี้ให้เป็นเอทานอล ซึ่งแบคทีเรียกรดอะซิติกสามารถเข้ามาแทนที่ได้ การผลิตน้ำส้มสายชูไวน์เริ่มต้นด้วยกระบวนการหมักไวน์โดยทั่วไป ซึ่งต่อมาได้ก้าวไปอีกขั้นด้วยการเติมแบคทีเรียกรดอะซิติก ไวน์แดง ไวน์ขาว ไวน์ข้าว และแชมเปญสามารถเปลี่ยนเป็นน้ำส้มสายชูได้ด้วยวิธีนี้
กระบวนการทั้งหมดนี้ใช้เวลาตั้งแต่หนึ่งถึงสามเดือน อย่างไรก็ตาม การลงทุนด้านเวลาช่วยให้สามารถพัฒนารสชาติและกลิ่นที่เข้มข้นได้ช้า และได้น้ำส้มสายชูคุณภาพสูงตามการศึกษาในปี 2551 จากนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยลูบลิยานาในสโลวีเนีย
แม้ว่าวันนี้ น้ำส้มสายชูส่วนใหญ่ไม่ได้ทำโดยช่างฝีมือชาวฝรั่งเศสโดยใช้ถังไม้ การปรับขนาดทางอุตสาหกรรมต้องใช้ถังสแตนเลสขนาดใหญ่ เมื่อน้ำตาลถูกหมักแล้ว ผู้ผลิตก็เพิ่มแบคทีเรียกรดอะซิติกหนึ่งในสี่ประเภท: อะซิโตแบคเตอร์, กลูโคนาเซโตแบคเตอร์, กลูโคโนแบคเตอร์ และโคมากาทาเอแบคทีเรีย จากนั้นปั๊มออกซิเจนเล็กน้อยเพื่อกระตุ้นจุลินทรีย์ และเติมอากาศและกวนส่วนผสมอย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิที่แม่นยำ (โดยทั่วไปคือ 86 องศาฟาเรนไฮต์) เพื่อให้แน่ใจว่าแบคทีเรียสามารถทำงานได้ดีที่สุด ในอีก 24 ถึง 48 ชั่วโมงข้างหน้า แบคทีเรียจะแทนที่เอทานอลด้วยกรดอะซิติกอย่างสมบูรณ์
[ที่เกี่ยวข้อง: แบคทีเรียที่ชอบสิ่งสกปรกสามารถรักษางานศิลปะที่ประเมินค่ามิได้]
ในตอนท้ายของกระบวนการ ส่วนผสมที่เป็นกรดจะเจือจางด้วยน้ำเพื่อให้ได้คุณภาพและรสชาติที่ต้องการ ในสหรัฐอเมริกา สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยากำหนดให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเป็นกรดอะซิติกอย่างน้อย 4% โดยปริมาตรเพื่อขายเป็น “น้ำส้มสายชู” ความเป็นกรดห้าเปอร์เซ็นต์เป็นมาตรฐาน ในขณะที่ไวน์และน้ำส้มสายชูบัลซามิกส่วนใหญ่ตกอยู่ในช่วงหกถึงเจ็ดเปอร์เซ็นต์ สิ่งใดที่เกิน 15 เปอร์เซ็นต์ถูกสงวนไว้สำหรับการทำความสะอาดและกำจัดวัชพืช
เช่นเดียวกับไวน์ เบียร์ และชีส ทั้งหมดนี้ใช้ประโยชน์
จากสิ่งที่จุลินทรีย์ตัวเล็ก ๆ เหล่านี้ทำตามธรรมชาติ แบคทีเรียกรดอะซิติกเป็นขุมพลังในการเปลี่ยนเอทานอลเป็นกรดอะซิติกเพราะเป็นที่ที่พวกมันได้รับพลังงาน
ในระหว่างการแปลงสภาพ แบคทีเรียจะดึงอิเล็กตรอนออกจากโมเลกุลเอธานอล จากนั้นจึงใช้อิเล็กตรอนเหล่านั้นเพื่อขับเคลื่อนกลไกเซลลูลาร์ของพวกมันเอง พวกเขาสามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากเครื่องจักรทั้งหมดที่จำเป็นจะถูกยึดไว้บนพื้นผิวของเยื่อหุ้มเซลล์ โมเลกุลของเอทานอลไม่ต้องผ่านกระบวนการที่ยากลำบากในการเข้าสู่เซลล์ ถูกแปลงสภาพ และออกจากเซลล์อีกครั้ง การกระทำของเอนไซม์ทั้งหมดเกิดขึ้นบนพื้นผิว
เช่นเดียวกับปฏิกิริยาเล็กๆ น้อยๆ ที่เกิดขึ้นในเซลล์เดียวในเวลาใดก็ตาม การแปลงที่ดำเนินการโดยแบคทีเรียกรดอะซิติกนั้นต้องการสภาวะการทำงานที่เฉพาะเจาะจงมากเพื่อปั่นน้ำส้มสายชูอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด เพียงแค่โยนจุลินทรีย์ลงในถังเอทานอลจะไม่ทำเคล็ดลับ นอกเหนือจากการเติมอากาศให้กับส่วนผสมอย่างต่อเนื่องแล้วยังต้องควบคุมอุณหภูมิอย่างระมัดระวัง
เพื่อช่วยในเรื่องนี้ นักวิจัยกำลังสำรวจสายพันธุ์แบคทีเรียที่ทนต่ออุณหภูมิ ซึ่งหมายความว่าสายพันธุ์เฉพาะที่มีประสิทธิภาพสูงสุดที่อุณหภูมิสูงกว่าหรือต่ำกว่าปกติ 86 องศาฟาเรนไฮต์
ในสถานที่ร้อน ผู้ผลิตต้องลงทุนในระบบทำความเย็นเพื่อให้แน่ใจว่าแบคทีเรียยังคงเย็นพอที่จะทำงาน ในขณะที่บริเวณที่เย็นกว่าเผชิญกับปัญหาตรงกันข้าม ทั้งสองด้าน การป้อนพลังงานและโครงสร้างพื้นฐานที่เหมาะสมเป็นกุญแจสำคัญในการทำให้มั่นใจว่าแบคทีเรียยังคงสบาย การแนะนำสายพันธุ์ทนต่ออุณหภูมิมีศักยภาพที่จะขจัดความจำเป็นในการลงทุนด้านพลังงานในการทำความร้อนและความเย็น ทำให้กระบวนการโดยรวมมีความยั่งยืนและคุ้มค่ามากขึ้น
แม้จะมีความก้าวหน้าของเคมีสมัยใหม่ แต่อุตสาหกรรมน้ำส้มสายชูก็ยังต้องพบกับผู้ท้าชิงที่มีแนวโน้มว่าจะต้องใช้กลไกธรรมชาติที่ทดลองและเป็นจริงของแบคทีเรียกรดอะซิติก ด้วยสายพันธุ์ที่หลากหลายมากขึ้นที่จะเปิดเผยและการเข้าถึงของพวกเขาในฐานะผู้อยู่อาศัยที่อุดมสมบูรณ์ของโลกด้วยกล้องจุลทรรศน์ เราจะพึ่งพาสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กเหล่านี้เพื่อจัดเก็บชั้นวางของเราด้วยน้ำส้มสายชูสำหรับปีต่อ ๆ ไป
credit : popporno.net craniopharyngiomas.net tenorminshoprx.net uggshopbootsonline.net
