法國(guo)的(de)啤(pi)(pi)酒(jiu)業在歐洲是很有名的(de),但啤(pi)(pi)酒(jiu)常常會變酸(suan),整(zheng)桶的(de)芳香可口(kou)啤(pi)(pi)酒(jiu),變成了酸(suan)得讓(rang)人咧嘴(zui)的(de)粘液(ye),只得倒(dao)掉,這使酒(jiu)商(shang)叫苦不迭,有的(de)甚(shen)至因(yin)此而破產。1865年(nian),里爾一(yi)家(jia)釀酒(jiu)廠廠主請求巴斯德(de)幫助治(zhi)治(zhi)啤(pi)(pi)酒(jiu)的(de)病,看看能否加進一(yi)種化(hua)學藥品來阻止啤(pi)(pi)酒(jiu)變酸(suan)。
巴斯德答應研究(jiu)這(zhe)個問題,他在(zai)(zai)(zai)顯(xian)微鏡(jing)下觀(guan)察,發現未變質(zhi)的(de)陳年(nian)葡(pu)(pu)萄酒(jiu)和啤酒(jiu),其液(ye)體中(zhong)有一種(zhong)圓球狀的(de)酵母細(xi)(xi)胞,當葡(pu)(pu)萄酒(jiu)和啤酒(jiu)變酸后,酒(jiu)液(ye)里(li)有一根(gen)根(gen)細(xi)(xi)棍似(si)的(de)乳酸桿菌,就是它們(men)在(zai)(zai)(zai)營養豐富的(de)啤酒(jiu)里(li)繁殖,使啤酒(jiu)“生病(bing)”。他把(ba)封(feng)閉的(de)酒(jiu)瓶放在(zai)(zai)(zai)鐵絲(si)籃(lan)子(zi)里(li),泡在(zai)(zai)(zai)水里(li)加熱到不(bu)同的(de)溫度(du),試圖既殺(sha)死乳酸桿菌,而又不(bu)把(ba)啤酒(jiu)煮壞,經過反復(fu)多次的(de)試驗(yan),他終于找到了一個簡便有效的(de)方(fang)法:只要把(ba)酒(jiu)放在(zai)(zai)(zai)五六十攝氏度(du)的(de)環境里(li),保(bao)持半小時,就可(ke)殺(sha)死酒(jiu)里(li)的(de)乳酸桿菌,這(zhe)就是著名的(de)“巴氏消毒(du)法”,這(zhe)個方(fang)法至今仍(reng)在(zai)(zai)(zai)使用,市場(chang)上出售的(de)消毒(du)牛奶就是用這(zhe)種(zhong)辦法消毒(du)的(de)。
當時,啤酒廠廠主(zhu)不相信(xin)巴斯(si)德的這種辦(ban)法,巴斯(si)德不急不惱(nao),他對一些樣品加(jia)(jia)熱(re),另(ling)一些不加(jia)(jia)熱(re),告(gao)訴廠主(zhu)耐心地待(dai)上(shang)幾個(ge)月,結果經(jing)(jing)過加(jia)(jia)熱(re)的樣品打開(kai)后酒味純正,而沒有加(jia)(jia)熱(re)的已(yi)經(jing)(jing)酸(suan)了(le)。
在一(yi)定溫(wen)(wen)度(du)(du)范圍(wei)內,溫(wen)(wen)度(du)(du)越低,細菌繁(fan)(fan)殖越慢;溫(wen)(wen)度(du)(du)越高,繁(fan)(fan)殖越快。但溫(wen)(wen)度(du)(du)太(tai)高,細菌就(jiu)會死亡。不(bu)同的細菌有不(bu)同的最(zui)適生長(chang)溫(wen)(wen)度(du)(du)和(he)耐(nai)熱(re)、耐(nai)冷(leng)能力。巴(ba)(ba)氏消毒其(qi)實就(jiu)是利(li)用病原體(ti)不(bu)是很耐(nai)熱(re)的特(te)點(dian),用適當的溫(wen)(wen)度(du)(du)和(he)保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間處理,將其(qi)全部(bu)(bu)殺滅。但經(jing)巴(ba)(ba)氏消毒后,仍(reng)保(bao)留了小部(bu)(bu)分無害或有益、較耐(nai)熱(re)的細菌或細菌芽孢,因此巴(ba)(ba)氏消毒牛奶要在4℃左(zuo)右的溫(wen)(wen)度(du)(du)下保(bao)存,且只能保(bao)存3~10天,最(zui)多(duo)16天。
目前(qian)國際上(shang)通用(yong)的(de)巴氏(shi)高溫消毒(du)法(fa)主要有(you)兩種:第一種是將(jiang)牛(niu)奶(nai)加(jia)熱(re)到(dao)62℃-65℃,保持30min。采用(yong)這(zhe)一方法(fa),可(ke)殺(sha)死牛(niu)奶(nai)中各種生(sheng)長型致病(bing)菌(jun)(jun),滅菌(jun)(jun)效率可(ke)達97.3%-99.9%,經(jing)消毒(du)后殘留的(de)只是部分嗜熱(re)菌(jun)(jun)及(ji)耐熱(re)性菌(jun)(jun)以(yi)及(ji)芽孢(bao)等,但(dan)這(zhe)些細菌(jun)(jun)多數是乳(ru)(ru)酸菌(jun)(jun),乳(ru)(ru)酸菌(jun)(jun)不但(dan)對(dui)人無(wu)害反而有(you)益健康;第二種方法(fa)將(jiang)牛(niu)奶(nai)加(jia)熱(re)到(dao)75℃-90℃,保溫15s-16s,其殺(sha)菌(jun)(jun)時(shi)間更(geng)短,工作效率更(geng)高。但(dan)殺(sha)菌(jun)(jun)的(de)基(ji)本原則是,能將(jiang)病(bing)原菌(jun)(jun)殺(sha)死即可(ke),溫度太高反而會有(you)較多的(de)營養損失。
巴(ba)(ba)(ba)氏(shi)滅菌(jun)法主(zhu)要(yao)為牛奶(nai)的(de)(de)一種滅菌(jun)法,既(ji)可(ke)(ke)殺死對健康有(you)害(hai)的(de)(de)病原菌(jun)又可(ke)(ke)使乳質盡(jin)量少發生變(bian)化。巴(ba)(ba)(ba)氏(shi)殺菌(jun)不可(ke)(ke)能(neng)殺死所有(you)細(xi)菌(jun),它只能(neng)將(jiang)致病菌(jun)的(de)(de)數量降低到(dao)對消(xiao)費者不會造成危害(hai)的(de)(de)水平(ping)。巴(ba)(ba)(ba)氏(shi)滅菌(jun)法除牛奶(nai)之外,也可(ke)(ke)應(ying)用于發酵(jiao)產品。
路易斯·巴(ba)斯德(Louis Pasteur)(1821-1895.9.25)法(fa)(fa)國(guo)微生物(wu)學(xue)家、化(hua)學(xue)家,近代微生物(wu)學(xue)的奠基人(ren)。像牛頓開辟出經(jing)典(dian)力學(xue)一樣,巴(ba)斯德開辟了(le)微生物(wu)領域,創立了(le)一整套獨特的微生物(wu)學(xue)基本(ben)研究方法(fa)(fa),開始用“實踐-理論-實踐”的方法(fa)(fa)開始研究,他(ta)也是一位科學(xue)巨人(ren)。
巴斯德一(yi)(yi)生(sheng)(sheng)進行了多項探索性的研(yan)究,取得(de)了重大成果,是(shi)19世紀最有(you)成就的科學家之一(yi)(yi)。他用(yong)一(yi)(yi)生(sheng)(sheng)的精(jing)力證明(ming)了四個科學問題:(1)每一(yi)(yi)種(zhong)發(fa)(fa)酵作(zuo)用(yong)都是(shi)由于(yu)(yu)一(yi)(yi)種(zhong)微(wei)(wei)菌(jun)的發(fa)(fa)展,這位(wei)法(fa)國化學家發(fa)(fa)現(xian)用(yong)加(jia)熱的方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)殺滅那些讓葡萄(tao)酒(jiu)變酸(suan)的惱(nao)人(ren)的微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物。很快(kuai),“巴氏殺菌(jun)法(fa)”便應(ying)用(yong)在(zai)各種(zhong)食物和(he)飲料上。(2)每一(yi)(yi)種(zhong)傳染病都是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)微(wei)(wei)菌(jun)在(zai)生(sheng)(sheng)物體(ti)(ti)內(nei)的發(fa)(fa)展:由于(yu)(yu)發(fa)(fa)現(xian)并根(gen)除了一(yi)(yi)種(zhong)侵害蠶卵(luan)的細(xi)(xi)菌(jun),巴斯德拯救了法(fa)國的絲綢工業。(3)傳染病的微(wei)(wei)菌(jun),在(zai)特殊的培養之下可(ke)以(yi)減輕(qing)毒力,使他們從(cong)病菌(jun)變成防病的疫苗。他意識(shi)到許多疾病均(jun)由微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物引(yin)起(qi),于(yu)(yu)是(shi)建立起(qi)了細(xi)(xi)菌(jun)理論。(4)曲頸瓶的巧妙發(fa)(fa)明(ming)和(he)細(xi)(xi)菌(jun)試驗證明(ming)其不是(shi)由腐(fu)(fu)敗的物體(ti)(ti)產(chan)生(sheng)(sheng),而是(shi)細(xi)(xi)菌(jun)將物體(ti)(ti)腐(fu)(fu)化,打(da)破了牛頓等(deng)人(ren)長久以(yi)來的觀點。
路易斯·巴斯德(de)被世人(ren)稱頌(song)為“進入(ru)科學(xue)(xue)王國的(de)最完美無缺的(de)人(ren)”,他(ta)不(bu)僅(jin)是個理論(lun)上的(de)天才(cai),還是個善于(yu)解決(jue)實(shi)際問題的(de)人(ren)。他(ta)于(yu)1843年(nian)發(fa)(fa)表的(de)兩篇論(lun)文——“雙晶現象(xiang)研究”和(he)“結晶形(xing)態(tai)”,開創(chuang)了(le)(le)對物質(zhi)光學(xue)(xue)性質(zhi)的(de)研究。1856年(nian)至1860年(nian),他(ta)提出了(le)(le)以微(wei)生物代謝活動為基礎的(de)發(fa)(fa)酵本質(zhi)新理論(lun),1857年(nian)發(fa)(fa)表的(de)“關于(yu)乳(ru)酸發(fa)(fa)酵的(de)記錄”是微(wei)生物學(xue)(xue)界公認的(de)經(jing)典論(lun)文。1880年(nian)后(hou)又成功(gong)(gong)地研制出雞霍亂疫苗、狂(kuang)犬病疫苗等多種疫苗,其(qi)理論(lun)和(he)免疫法(fa)引起了(le)(le)醫(yi)學(xue)(xue)實(shi)踐的(de)重大變革(ge)。此(ci)外,巴斯德(de)的(de)工作還成功(gong)(gong)地挽救了(le)(le)法(fa)國處于(yu)困境中的(de)釀酒業、養(yang)蠶業和(he)畜牧業。
巴斯德被認(ren)為是醫學(xue)史上最重(zhong)要的杰(jie)出人(ren)物。巴斯德的貢獻涉及到幾個學(xue)科,但他的聲譽則(ze)集中在保衛、支(zhi)持病(bing)菌論及發展疫(yi)苗接種以防疾病(bing)方面。
巴斯德并不(bu)是病菌的(de)(de)最早發現(xian)者。在他(ta)(ta)之前已有(you)基魯拉、包(bao)亨(heng)利等人(ren)提出過(guo)類似的(de)(de)假想(xiang)。但是,巴斯德不(bu)僅熱情勇(yong)敢地提出關于病菌的(de)(de)理論,而且通過(guo)大(da)量(liang)實驗,證明(ming)了他(ta)(ta)的(de)(de)理論的(de)(de)正確性,令科學界信服,這是他(ta)(ta)的(de)(de)主(zhu)要貢獻。
顯(xian)然(ran)病因(yin)在(zai)于(yu)細(xi)菌(jun),那(nei)么(me)顯(xian)而易見,只(zhi)有防止細(xi)菌(jun)進(jin)(jin)入人體才能避免得病。因(yin)此,巴(ba)斯(si)德(de)(de)強調(diao)醫(yi)生要使用消(xiao)毒(du)(du)(du)法(fa)。向世界提出在(zai)手術中使用消(xiao)毒(du)(du)(du)法(fa)的(de)約瑟夫·辛斯(si)特便是受了巴(ba)斯(si)德(de)(de)的(de)影響。有毒(du)(du)(du)細(xi)菌(jun)是通過食(shi)物、飲料(liao)進(jin)(jin)入人體的(de)。巴(ba)斯(si)德(de)(de)發展了在(zai)飲料(liao)中殺(sha)菌(jun)的(de)方法(fa),后稱之(zhi)為巴(ba)氏(shi)消(xiao)毒(du)(du)(du)法(fa)(加熱滅菌(jun))。
巴斯德50歲時將注(zhu)意力集中到惡(e)性(xing)癰(yong)疽上。那是(shi)一種危害(hai)牲畜及(ji)其他動(dong)物,包括人在內(nei)的傳染病;巴斯德證明(ming)其病因在于一種特(te)殊細菌(jun)。他使用減毒的惡(e)性(xing)癰(yong)疽桿狀菌(jun)為牲口注(zhu)射。
1881年,巴斯德改(gai)進(jin)了減輕(qing)病(bing)原微生物毒力的(de)方(fang)法,他觀察到(dao)患過(guo)某種(zhong)傳染病(bing)并得(de)到(dao)痊愈的(de)動物,以后對該(gai)病(bing)有免疫力。據此用減毒的(de)炭疽、雞霍亂病(bing)原菌分(fen)別免疫綿羊和雞,獲得(de)成功。這個(ge)方(fang)法大大激發了科學家(jia)的(de)熱(re)情(qing)。人(ren)們從此知道(dao)利用這種(zhong)方(fang)法可以免除許多(duo)傳染病(bing)。
1882年,巴(ba)斯(si)德被選為法(fa)蘭西(xi)學(xue)院院士,同年開(kai)始(shi)研究狂犬(quan)病(bing),證(zheng)明病(bing)原體(ti)存在于(yu)患獸唾液及神經系統中,并制(zhi)成(cheng)病(bing)毒(du)活(huo)疫(yi)苗,成(cheng)功(gong)地幫助人(ren)獲得了該(gai)病(bing)的(de)免(mian)疫(yi)力。按照(zhao)巴(ba)斯(si)德免(mian)疫(yi)法(fa),醫(yi)學(xue)科學(xue)家(jia)們創造了防止若干種危險病(bing)的(de)疫(yi)苗,成(cheng)功(gong)地免(mian)除了斑(ban)疹傷寒,小兒(er)麻痹等疾病(bing)的(de)威脅(xie)。
1854年9月,法國教育部委任巴斯(si)(si)德(de)為里爾工(gong)(gong)(gong)學院院長兼(jian)化學系主任,這時的(de)他(ta)對酒(jiu)精(jing)工(gong)(gong)(gong)業發(fa)生了興趣,而制作酒(jiu)精(jing)的(de)一道重(zhong)要工(gong)(gong)(gong)序就是發(fa)酵(jiao)。當時里爾一家酒(jiu)精(jing)制造工(gong)(gong)(gong)廠遇到(dao)技術問題,請求巴斯(si)(si)德(de)幫助研究發(fa)酵(jiao)過程,巴斯(si)(si)德(de)深入工(gong)(gong)(gong)廠考察,把各種甜菜根汁和發(fa)酵(jiao)中的(de)液體(ti)帶回實(shi)驗(yan)室觀察。經(jing)過多次(ci)實(shi)驗(yan),他(ta)發(fa)現,發(fa)酵(jiao)液里有一種比酵(jiao)母菌小得多的(de)球狀小體(ti),它長大(da)后就是酵(jiao)母菌。
不久,在菌體上長(chang)出芽體,芽體長(chang)大(da)后脫(tuo)落,又成為新的(de)球狀小體,在這循環不斷的(de)過程中,甜菜根汁(zhi)就“發(fa)酵”了。巴斯德(de)繼續研究,弄清(qing)發(fa)酵時(shi)所產生的(de)酒(jiu)精和二氧(yang)化碳氣體都是酵母使糖(tang)分解得來的(de)。這個過程即使在沒有(you)氧(yang)的(de)條(tiao)件下(xia)也能發(fa)生,他認為發(fa)酵就是酵母的(de)無氧(yang)呼吸并控(kong)制它們(men)的(de)生活(huo)條(tiao)件,這是釀(niang)酒(jiu)的(de)關鍵環節。