酢の酸味の秘密はバクテリアにある

細菌は過小評価されています。農業から香料まで、これらの微生物はおそらくあなたが気付かないほど重要な存在です。このシリーズには、芸術作品の修復、生物学と医学における大腸菌の役割、そして細菌肥料。

酢は何千年もの間、人類が食品を保存し、家を掃除するのに役立ってきました。しかし、このどこにでもある酸の原因は、おそらく意外な存在、つまりバクテリアです。

酢酸菌という名前がぴったりの、酢の特徴である酸の生成を単独で担う微生物の一種です。これらの微生物はエタノールを摂取し、それを燃料として飲み込み、酢酸分子を生成中の混合物に直接放出します。つまり、酢は基本的に細菌の堆肥なのです。

古代、この調味料はアルコール飲料の発酵の副産物としてよく作られていました。元々の名前「ヴァン・エグレ」はフランス語で単に「酸っぱいワイン」を意味します。それが独自のプロセスになった後も、製造方法は基本的に腐敗を制御するものでした。生産者は、必要なエタノール源を木樽の 4 分の 3 まで満たし、樽の端に穴を開けて細かい網で覆い、酸素が入るようにしました。酢酸菌は空気中、原料混合物から、または単に前のバッチから残ったものから混合物に導入されました。

酢の種類は、原料によって異なります。アップルサイダー酢は、アップルサイダーを主な糖源として、モルト酢はモルト穀物から、バルサミコ酢は丸ごと潰したブドウから作られます。酵母はまずこれらの糖をエタノールに発酵させる必要があり、この時点で酢酸菌が働きます。ワインビネガーの製造は、典型的なワインの発酵プロセスから始まり、酢酸菌を加えてさらに一歩進めます。赤ワイン、白ワイン、日本酒、シャンパンはすべて、この方法で酢に変えることができます。

このプロセス全体には 1 か月から 3 か月かかります。しかし、スロベニアのリュブリャナ大学の研究者による 2008 年の研究によると、時間をかけてゆっくりと豊かな風味と香りが生まれ、高品質の酢が生まれるそうです。

しかし、今日では、ほとんどの酢はフランスの職人が木製の樽を使って作るのではない。工業規模で生産するには、巨大なステンレス製の桶が必要だ。糖分が発酵したら、製造者はアセトバクター、グルコアセトバクター、グルコノバクター、コマガタエイバクターの4種類の酢酸菌のうち1つを加える。次に、微生物を活性化させるために少量の酸素を送り込み、常に正確な温度（通常は華氏86度）で混合物を通気・撹拌して、細菌が最適に機能するようにする。その後24時間から48時間かけて、細菌はエタノールを酢酸に完全に置き換える。

[関連: 汚れを好むバクテリアが貴重な芸術品を救うかもしれない]

工程の最後に、酸性の混合物を水で薄めて、望ましい品質と風味を実現します。米国では、食品医薬品局は、最終製品を「酢」として販売するには、最終製品の酢酸含有量が少なくとも 4 パーセントであることを義務付けています。酸度は 5 パーセントが標準ですが、ほとんどのワイン酢とバルサミコ酢は 6 パーセントから 7 パーセントの範囲です。15 パーセントを超えるものは、掃除や雑草駆除に使用されます。

ワイン、ビール、チーズと同様に、これらすべては、これらの小さな微生物が自然に行う働きを利用しています。酢酸菌は、エタノールを酢酸に変換する能力に優れています。なぜなら、そこからエネルギーを得るからです。

変換中、細菌はエタノール分子から電子を剥ぎ取り、その電子を使って自身の細胞機構に電力を供給します。必要な機構はすべて細胞膜の表面に固定されているため、細菌はこれを効率的に行うことができます。エタノール分子は細胞に入り、変換され、再び細胞から出るという困難なプロセスを経る必要がありません。酵素作用はすべて細胞表面で起こります。

特定の時点で単一細胞内で起こるすべての小さな相互作用と同様に、酢酸菌による変換では、酢を最も効率的に生産するために非常に特殊な動作条件が必要です。微生物をエタノールの入った容器に放り込むだけではうまくいきません。混合物に絶えず空気を送り込むことに加え、温度を注意深く制御する必要があります。

これを支援するため、研究者たちはこれらの細菌の耐熱性株、つまり、典型的な華氏86度より高いか低い温度で最適なパフォーマンスを発揮する特定の株を研究しています。

暑い地域では、生産者はバクテリアが活動できるほど冷たい状態を保つために冷却システムに投資する必要がありますが、寒い地域では逆の問題に直面します。どちらの場合も、バクテリアが快適な状態を保つためには、エネルギーの投入と適切なインフラが重要です。耐熱性菌株の導入により、加熱と冷却にエネルギーを投資する必要がなくなり、プロセス全体がより持続可能で費用対効果の高いものになる可能性があります。

現代化学の進歩にもかかわらず、酢業界は酢酸菌の実証済みの天然機構に対抗できる有望な挑戦者にまだ出会っていません。さらに多用途な菌株が発見され、微生物界に豊富に生息するそれらの菌株が利用しやすくなれば、今後何年にもわたり、酢を店頭に並べるためにこれらの微小な微生物に頼ることになるはずです。