细菌被严重低估了。从农业到调味，这些微生物以你可能都没意识到的方式至关重要。本系列还有其他三篇文章，分别介绍 艺术修复、大肠杆菌在生物学和医学中的作用 以及固氮菌。
几千年来，醋一直帮助人类保存食物和清洁房屋。但这种普遍存在的酸的罪魁祸首却有些出人意料：细菌。
顾名思义，醋酸菌是专门负责生产醋的酸性物质的微生物。这些微生物以乙醇为食，将其作为燃料，直接将醋酸分子释放到发酵混合物中——这意味着醋基本上就是细菌的堆肥。
在古代，醋常常是发酵酒精饮料的副产品。它的原始名称“vin aigre”在法语中的意思就是“酸酒”。即使它成为了一个独立的过程，其生产方法本质上也是一种受控的变质。生产者会把木桶装满三分之二所需的乙醇来源，然后在桶的末端留有小孔，用细网覆盖，以引入氧气。醋酸菌则来自空气、原材料混合物，或者就是上一批剩下的。
市面上的各种醋取决于起始原料。苹果醋以苹果汁作为主要的糖分来源；麦芽醋以麦芽谷物作为原料；香醋则以整颗压碎的葡萄为原料。首先需要酵母将这些糖分发酵成乙醇，然后醋酸菌就可以接管了。葡萄酒醋的生产始于典型的葡萄酒发酵过程，然后通过添加醋酸菌进一步发酵。红葡萄酒、白葡萄酒、米酒和香槟都可以通过这种方法转化为它们的醋对应物。
整个过程需要一到三个月。然而，根据斯洛文尼亚卢布尔雅那大学研究人员 2008 年的一项研究，时间的投入能够带来风味和香气的缓慢发展，并产生高质量的醋。
然而，如今大多数醋并非由法国工匠用木桶制作。工业化生产需要大规模的不锈钢发酵罐。一旦糖分发酵完成，生产者就会添加四种醋酸菌中的一种：Acetobacter、Gluconacetobacter、Gluconobacter 和 Komagataeibacter。然后，通过通入少量氧气来启动微生物，并持续通气和搅拌混合物，同时保持精确的温度（通常为 86 华氏度），以确保细菌的最佳功能。在接下来的 24 到 48 小时内，细菌会将乙醇完全转化为醋酸。
[相关：喜爱污垢的细菌或可拯救无价的艺术品]
过程结束时，将酸性混合物用水稀释，以达到所需的质量和风味。在美国，食品药品监督管理局要求最终产品在体积上至少含有 4% 的醋酸才能作为“醋”出售。5% 的酸度是标准，而大多数葡萄酒醋和香醋的酸度在 6% 到 7% 之间。任何高于 15% 的都用于清洁和杀灭杂草。
与葡萄酒、啤酒和奶酪一样，这一切都利用了这些微小微生物的天然能力。醋酸菌是高效地将乙醇转化为醋酸的“工厂”，因为它们从中获取能量。
在转化过程中，细菌从乙醇分子中剥离电子，然后利用这些电子为自身的细胞机械提供动力。它们之所以能够高效地做到这一点，是因为所有必需的机械都固定在其细胞膜的表面。乙醇分子不必经过进入细胞、转化、再离开细胞的繁琐过程；所有的酶促作用都直接发生在表面。
就像任何时候单个细胞中发生的微小相互作用一样，醋酸菌进行的转化需要非常特定的操作条件才能最有效地生产醋。仅仅将微生物扔进乙醇罐里是行不通的；除了持续通气外，还必须仔细控制温度。
为了帮助实现这一点，研究人员正在探索这些细菌的耐热菌株，即在高于或低于典型 86 华氏度温度下表现最佳的特定菌株。
在炎热地区，生产商必须投资冷却系统，以确保细菌保持足够低的温度运行，而寒冷地区则面临相反的问题。在这两种情况下，能源投入和适当的基础设施对于确保细菌保持舒适状态至关重要。引入耐热菌株有可能消除在加热和冷却方面投入能源的必要性，从而使整个过程更具可持续性和成本效益。
尽管现代化学取得了进步，但醋行业尚未找到一种有前景的替代品来取代经过时间和实践检验的醋酸菌的天然机制。随着更多多功能菌株的发现以及它们作为微观世界丰富居民的可及性，我们将在未来几年继续依赖这些微小生物为我们的货架提供醋。
