在各地的小学生间，一项更“另辟蹊径”的爱好已经悄然兴起——养臭水。
臭水指的是将生活中各种东西，包括屎、尿、昆虫尸体、剩菜剩饭、水果、饮料等等只要是小学生能想到拿到的东西，放在一个密封的瓶子里养着。经过一段时间后，这些物质开始腐烂，产生臭味，甚至有的还会爆炸。小学生们对这种现象非常感兴趣，甚至将其视为一种养成游戏。
喃雨同学养的臭水（来源：喃雨同学，已授权）
先说结论：别养
养臭水可不是什么好玩的事，会带来安全、健康风险，千万不要尝试，家里孩子要是养了，可以跟孩子一起看看这篇文章，一起把臭水处理掉。
下面我们就从发酵的角度，跟大家讲讲养臭水为什么臭？危险在哪儿？以及正确的发酵是怎么做的。
为什么臭水会“越养越臭”？
养臭水主要就是靠微生物发酵，其过程中产生臭味主要是由于微生物在分解有机物质时释放出各种挥发性化合物，这些化合物往往具有强烈的气味。不同的有机物分解产生的气体不同：
1.蛋白质分解
当微生物分解蛋白质时，会产生氨气、硫化氢和各种胺类化合物。这些化合物通常具有强烈的腐臭味。例如，硫化氢闻起来像臭鸡蛋，而胺类化合物则有腐烂鱼类的气味。
2.碳水化合物分解
碳水化合物在发酵过程中被分解成短链脂肪酸、醇类和酯类，这些化合物虽然有些可能带有芳香气味，但在某些情况下也会产生令人不悦的酸味和发酵气味。
3.脂肪分解
微生物分解脂肪时，会产生挥发性脂肪酸，如丁酸、己酸和辛酸，这些化合物具有强烈的酸臭味。
含有蛋白质、碳水化合物、脂肪的食物变质产生臭味（来源：作者 AI 生成）
所以，第一个重点来了，臭水之所以能这么臭，就是因为放了大量的有机物。
不过，养臭水仅放入大量有机物是不够的，许多发酵过程是在缺氧的环境下进行。在这种情况下，厌氧微生物（如某些细菌和酵母）会进行发酵代谢，产生臭味化合物。比如，在厌氧环境中，产甲烷细菌会产生甲烷和其他有气味的副产物。
第二个重点臭水需要厌氧发酵，经常打开瓶子看看有没有发臭，会影响发酵过程。
许多发酵过程是在缺氧的环境下进行（来源：作者 AI 生成）
当然，臭水的味道也跟微生物的种类有关，不同微生物在发酵过程中会产生不同的代谢产物。例如，某些厌氧细菌会产生挥发性脂肪酸和其他有臭味的化合物，而酵母在酒精发酵过程中会产生醇类和酯类，这些产物有时也会有强烈气味。
再举两个例子：
臭豆腐：臭豆腐的臭味主要来源于发酵过程中产生的氨气和硫化氢。豆腐在发酵过程中，蛋白质被微生物分解，产生了这些具有强烈气味的化合物。
纳豆：纳豆的臭味来自于细菌（主要是枯草芽孢杆菌）在发酵过程中分解大豆中的蛋白质，产生的多胺（如腐胺和尸胺）和氨气。
为什么臭水会爆炸？
在发酵过程中，微生物分解有机物质（如糖类、蛋白质、脂肪等）以获取能量和产生代谢产物。在缺氧环境中，微生物进行无氧呼吸，将有机物分解为小分子，并释放气体作为副产物。常见的一些产气的发酵如下：
1.酒精发酵
酵母在无氧环境下分解葡萄糖，产生酒精和二氧化碳气体。
2.乳酸发酵
一些乳酸菌在分解糖类时产生乳酸和二氧化碳。
3.厌氧发酵
一些厌氧细菌（如产甲烷菌）在发酵过程中产生甲烷和二氧化碳。
4.硝酸盐还原
一些细菌能够将硝酸盐还原为氮气或氧化亚氮，这些气体在发酵过程中释放出来。
用瓶子发酵时爆炸的原因是由于发酵过程中微生物分解有机物产生气体（如二氧化碳和甲烷），在密封的瓶子中，这些气体无法逸出，导致内部压力不断升高。当压力超过瓶子的耐受限度时，瓶子会发生爆炸。在快速发酵和使用不耐压容器时，这种风险会非常高，这会带来直接的安全隐患。
别再养臭水了，危害可不小
上面讲了好多养臭水的原理，目的是给大小朋友们科普一下养臭水中的发酵原理，真的不建议大家养臭水。毕竟养臭水会有许多危害，接下来就简单举几个例子：
1.呼吸道感染
在养臭水的过程中，大量细菌和真菌繁殖。一旦容器发生爆炸，这些微生物会形成飞沫进入空气中。如果人吸入这些飞沫，细菌、真菌等微生物会进入呼吸道，引起感染。轻者可能导致咳嗽、喉咙痛等症状，严重者可能会诱发肺炎等严重呼吸道疾病。
肺部被真菌感染示意图（来源：作者 AI 生成）
2.局部感染
臭水如果不慎溅入眼睛，与黏膜接触，会造成局部感染。眼睛是一个敏感的部位，接触到含有大量细菌的臭水，可能引发结膜炎等眼部感染，表现为红肿、流泪、疼痛等症状，严重时还可能影响视力。
3.肠道感染
如果误食了臭水中的液体或固体物质，还会导致胃肠道感染。臭水中含有大量有害微生物，这些微生物进入肠道后，会破坏肠道正常菌群，导致腹痛、腹泻、呕吐等胃肠道症状，严重时可能会引发更严重的肠道疾病。
4.机械伤害
容器爆炸不仅会释放有害微生物，还会产生机械伤害。碎片飞溅可能造成皮肤划伤、眼球损伤等。特别是玻璃瓶爆炸时，碎片高速飞出，极易造成严重的割伤或刺伤，眼球等脆弱部位受到伤害后，可能导致视力受损甚至失明。
最后，就算没人受到直接的伤害，一瓶臭水炸了，难道它不恶心人吗？
真实的发酵工程是怎样的
了解了自行发酵臭水的原理和危害，接下来咱们再略作展开，讲讲正规的发酵是怎么回事。千万别以为微生物发酵只能得到臭水那样的垃圾，发酵工程在我们日常生活中无处不在，许多我们熟悉和喜爱的食品和饮料都是通过发酵工艺制成的。
比如，早餐中的酸奶、面包、奶酪，烹饪时常用的酱油、醋，晚餐中的泡菜，乃至聚会上的啤酒和红酒，这些都是发酵工程的成果。发酵不仅赋予这些食品独特的风味和质地，还增强了它们的营养价值和健康益处。
发酵过程需要特定的条件（来源：作者 AI 生成）
当然，真实的发酵工程可不像做“臭水”一样的随意，发酵过程需要特定的条件，以确保微生物能够有效地生长和代谢，从而生产出高质量的发酵产品。
1.合适的温度
不同的微生物在不同的温度下有最佳的生长和发酵活性。通常，酵母在 20~30°C 之间的温度下发酵效果最好，而乳酸菌在30~40°C的温度范围内表现最佳。
2.适宜的 pH 环境
发酵过程中微生物对 pH 值有特定要求。酵母发酵通常在 pH 4.0-6.0 的范围内，而乳酸菌更适合在 pH 5.0-6.5 的环境中生长。通过调节培养基的pH 值，可以优化发酵效率。
3.氧气需求
不同类型的发酵对氧气的需求不同。好氧发酵（如醋酸发酵）需要充足的氧气，而厌氧发酵（如乙醇发酵）则需要在无氧环境下进行。适当的通气和密封控制是发酵过程中的关键步骤。
4.营养供给
微生物需要碳源、氮源、维生素和矿物质等营养物质来维持生长和代谢。培养基中应含有足够的葡萄糖、氨基酸、维生素和无机盐等，以满足微生物的营养需求。
5.防止污染
发酵过程中必须保持无菌操作，防止杂菌污染。使用无菌设备、无菌培养基和严格的操作规程是防止污染的有效措施。
6.适当的发酵时间
不同的发酵过程需要不同的时间。过长或过短的发酵时间都会影响最终产品的质量。通过监测发酵过程中产生的气体、酸度和其他指标，可以确定最佳的发酵时间。
7.均匀混合
为了确保微生物能够均匀地分布在培养基中，并获得均匀的营养供给和代谢产物排出，发酵过程中通常需要进行适当的搅拌和混合。
8.压力管理
在一些发酵过程中，特别是厌氧发酵，控制容器内部的压力也是关键。过高的压力会抑制微生物的生长，而适当的减压可以提高发酵效率。
总结
中小学生对养臭水的兴趣源自多方面原因，可能包括一点恶作剧的心态，但其中也有对自然界微生物活动的好奇心、对生态系统复杂性的探究欲望以及参与实验和观察的乐趣。这种兴趣体现了孩子们天生的探索精神和学习欲望，是科学教育的良好开端。
我们不应打消孩子们的好奇心，不过，我们也要借这个机会，告诫孩子们，做科学实验，要明确实验目的，了解基本的知识和理论，控制好实验条件，使用合适的设备，最重要的是确保安全。否则，盲目的尝试将无法通向真正的知识，鲁莽的操作则会带来事故和麻烦。
策划制作
作者丨Denovo 分析化学博士
审核丨梁成珠 青岛海关技术中心 研究员
策划丨丁崝
责编丨丁崝
审校丨徐来 林林
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