The Puering_ Bating _ Drenching of Skins Joseph Turney Wood 850 downloads.pdf

古腾堡电子书项目：皮革的揉搓、拍打与浸湿处理
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书名：皮革的揉搓、拍打与浸湿处理
作者：约瑟夫·特尼·伍德
发布日期：2018年10月26日 [电子书编号#58168]
语言：英语
更多信息及格式：www.gutenberg.org/ebooks/58168
致谢：由蒂尔斯·哈利韦尔、克里斯·卡诺以及http://www.pgdp.net上的在线校对团队共同制作（该文件是由互联网档案馆提供的图片转换而成的）。

*** 古腾堡电子书项目开始：皮革的揉搓、拍打与浸湿处理 ***
转录者备注：

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论皮肤

皮革的浸酸、揉洗与排水处理

作者：约瑟夫·特尼·伍德
诺丁汉特尼兄弟有限公司的负责人；伦敦商会及行会中负责皮革鞣制、皮革预处理及皮革染色方面的考核专家；国际皮革贸易化学师协会成员等。

附33幅插图

伦敦
E. & F. N. SPON, Ltd.，地址：海马克特街57号
纽约
SPON & CHAMBERLAIN，地址：自由街123号
1912年

献给

约翰·特恩伊先生，

皮革轻工业领域的资深专家，

以表衷心的感谢。

目录

页码
插图目录 ix
前言 xi
I. 发酵与陈酿过程的描述 1
II. 陈酿的化学原理 23
III. 陈酿的物理原理 55
IV. 陈酿过程中的细菌学问题 87
V. 酶的作用 127
VI. 关于陈酿的原始论文 147
VII. 人工陈酿方法 178
VIII. 专利文献 193
IX. 排水系统 233
X. 关于排水的原始论文 246
XI. 参考文献 282
结论 292
索引 295

插图

图页编号
1. 显示通过洗涤去除石灰量的曲线 6
2. 用于测量茶坯的立方体形装置 8
3. 发酵轮 13
4. 发酵轮的正视图 13
5. 发酵轮的端视图及剖面图 14
6. 约翰·特尼的擦洗机 17
7. 发酵过程中灰分含量的曲线 38
8. 容积计的示意图 62
9. 电学测量装置的连接方式 76
10. 电学测量装置 78
11. 用于测量沉淀程度的装置 83
12. 由测量装置获得的曲线 85、86
13. 改进后的沉淀程度测量装置 86
14. 茶汤中的各种细菌形态 88
15. 大肠杆菌 88
16. 腐败芽孢杆菌 97
17. 新鲜茶坯的平板培养物 97
18. 发酵轮 103
19. 腐败芽孢杆菌 103
20. 鸽子粪便中的微生物，×1000倍放大 104
21. 来自汗液中的芽孢杆菌的纯培养物 106
22. 另一种芽孢杆菌的纯培养物 106
23. 丁酸芽孢杆菌 112
24. 弯曲螺旋菌，经染色以显示鞭毛 112
25. 未染色的弯曲螺旋菌样本 112
26. 显示水解速率的曲线 129
27. 麸皮浸液中的微生物，×1000倍放大 240
28. 麸皮中的细菌链，×1000倍放大 240
29. 麸皮发酵的后期阶段 241
30. 油脂芽孢杆菌，α型 269
31. 油脂芽孢杆菌，β型 269
32. α型油脂芽孢杆菌在葡萄糖明胶中的培养物 268
33. 油脂芽孢杆菌产生的气体曲线 277

前言
本书的诞生源于我想要保存自己在二十多年间从事皮革加工与科学研究过程中所记录的诸多笔记的愿望。我一直希望能够彻底研究这一在皮革制造中至关重要的工艺过程。正如阿勒顿勋爵所言：“优质的皮革其实是在皮革进入鞣制液之前就已经形成的。”但由于种种原因，我逐渐转向了该行业的商业方面，因此不得不放弃这一计划。

在作为学徒学习这门手艺时，皮革出现的任何问题都被归咎于这一加工环节；正是“浸酸车间”里的种种麻烦与困境促使我开始研究这一工艺。我决心弄清楚其背后的成因。浸酸不仅是一项肮脏且令人厌恶的工作，还会危害健康，而且相比皮革制造中的其他所有工序，它带来的烦恼和问题更多。

通过总结迄今为止的研究成果，我希望能为新一代的皮革化学家们提供帮助，因为他们当中有一些人将肩负起继续这项工作的重任。至少可以说，现在已经有望找到一种基于科学原理来制造人工鞣剂的方法，从而取代现有的粗放式工艺。主要的障碍一方面在于英国制造商的保守态度，另一方面则是从事浸酸工作的工人智力水平不高。大多数创新都会遭到抵制，部分原因是这些创新需要改变工作方式，另一部分则源于人类天性的保守倾向。值得注意的是，尽管关于这一主题的大部分开创性研究都是在英国完成的，但……

德国已经着手解决实际问题，他们通过为大规模试验投入资金，使得人工鞣剂的商业化生产成为可能。1886年，我在弗兰克·克洛斯教授的指导下学习化学时，开始用显微镜观察一家皮革厂的各类液体，尤其是用于浸渍的溶液。当时我对细菌学一无所知，因为当时英国在这一领域几乎只进行与病理相关的研究。多亏了克洛斯教授的引荐，我得以结识阿德里安·布朗先生（现为伯明翰大学教授）。在特伦特河畔伯顿的他的实验室里，我看到了他分离出的醋酸菌的纯培养物，并且了解到了这种细菌的化学作用机制。我还有机会见识到他们所使用的实验方法和设备。同时，布朗先生的建议也帮助我开始了对浸渍过程的系统研究。当时在邓迪工作的珀西·弗兰克兰教授则就显微镜使用及其他相关问题为我提供了指导。对于这些为我指明正确方向的友人，我表示最诚挚的感谢。基于我的初步研究，1889年12月11日，我在化学工业协会上发表了一篇题为《细菌学研究方法——兼论麦麸发酵》的短文。这篇论文引发的关注促使我与W.H.威尔科克斯先生（现为内政部高级分析师）一起进一步研究麦麸发酵的原理，最终完成了对该过程的全方位研究，相关成果于1893年5月31日发表在《化学工业协会杂志》上。1897年6月30日，我又与威尔科克斯博士共同发表了一篇题为《关于能发酵麦麸溶液的芽孢杆菌的纯培养》的文章。1898年，为回应维也纳的艾特纳主任的相关文章，我在《皮革行业评论》（11月15日刊）上发表了总结整个研究主题的文章，题为《浸渍工艺的原理》。

在上面提到的第一篇论文《细菌学研究方法》中，我就已经注意到了由狗粪制成的发酵剂中的细菌；而在题为《皮革工业中的发酵作用》的论文中，我进一步探讨了这一主题，并首次指出了酶在发酵过程中的作用。因此，我决定以与研究浸渍过程相同的方式来研究发酵剂中的各种现象。这项工作始于1895年，由于可能需要很长时间才能完成，所以第一部分《关于皮革制造中狗粪发酵剂的构成及其作用机制的笔记》于1898年11月30日发表；而《关于狗粪发酵剂作用的进一步笔记》则于1899年11月30日发表。在这些论文中，我指出了如何将细菌培养技术实际应用于皮革的发酵处理，并给出了某种液体的配方——这种液体既可作为细菌的生长培养基，又含有狗粪中的大部分活性化学成分。与此同时，美因河畔法兰克福的波普博士和贝克尔博士也在独立研究狗粪中的细菌，并萌生了将其商业化应用的念头。我在沃尔姆斯的好友弗朗茨·卡特莱纳帮我与这两位先生取得了联系，这样我们便能够共同开展研究。通过我们的共同努力，一种名为“Erodin”的人工发酵剂被推向市场。关于这种人工发酵剂的详细内容将在“人工发酵剂”一章中介绍。首先，我会简要介绍皮革发酵处理的过程，然后尽可能简明地总结目前我们对这一工艺的了解程度，最后再介绍为人工发酵剂所申请的各项重要专利。虽然为了方便起见，这本书被分成了多个章节，但显然我们无法将化学与物理分开，也无法将细菌学与化学分开，更无法将酶的作用与上述三者分开。

我的论文均为照原文刊载。参考书目虽不宣称已详尽无遗，但涵盖了大部分参考过的著作。没有人比我更清楚这项工作还有多不完善，也知道要完成它还需要做多少研究。多亏了利兹大学皮革工业系以及伯蒙西皮革商协会技术学院的努力，“经验法则”主导的时代正在过去，毫无疑问，这些机构所开展的工作将会被下一代人转化为工厂中的实际应用。我要特别感谢道格拉斯·J·劳先生和H·J·S·桑德博士在准备出版资料方面给予的帮助，同时也要感谢伦敦皮革商技术学院的院长J·戈登·帕克博士对皮革处理过程的描述，以及布拉格的克拉尔教授提供的部分细菌照片。约瑟夫·T·伍德。诺丁汉：1912年1月。

皮料的揉捏、拍打与沥水处理

第一章　软化处理过程

“碱剂是一种能够与石灰发生化学反应的物质，这种反应不仅能使石灰变得可溶，从而完全失去危害性，还能从机械上削弱细胞结构各组成部分之间的结合力，使皮革的整体结构更加柔软，进而提升皮革各部分的可活动性。”——J. C. H. Lietzmann，1862年。

“软化剂也是一种能与石灰发生化学反应的物质，这类反应可使石灰溶解并彻底失去危害性；同时，它们还能从机械上削弱细胞结构中各成分之间的黏合力，使皮革的整体结构更加柔韧，从而提高皮革各部分的灵活性。”

软化处理的目的是让皮革变得柔软有弹性。经过石灰处理过的皮革，在放入鞣制液中之前必须彻底去除其中的石灰。而对于那些需要轻薄柔软的皮革来说，还需要进一步降低其弹性，消除皮革纤维的回弹力，这样在鞣制过程中皮革才能被拉伸而不会恢复原状。通常，对于这类皮革，会将其置于由狗粪加水稀释而成的溶液中，在35°至40°C的温度下进行处理，直到达到预期效果。工匠可以通过触摸皮革来判断是否达到了这一标准：如果按压皮革后，拇指和手指留下的痕迹仍然存在，那就说明皮革已经充分软化。经过适当处理的皮革……

将其放在地板上时，它也会完全松弛下来，各层之间紧密贴合。不过可以说，只有通过经验与某种直觉，才能判断出皮革的最佳状态。我未曾见过任何早期关于皮革加工的著作中提及过这种处理方法。这原本是一种“秘密工艺”，其效果几乎完全取决于操作者的判断；而由于他们并不了解这一工艺的原理，因此他们的判断常常出现错误。我能找到的最早的相关记载出现在雷克瑟姆的西摩-琼斯先生所拥有的那本名为《皮革鞣制与着色艺术，以及欧洲和亚洲用于将皮革染成红色和黄色的各种工艺介绍》的书中。该书由都柏林协会出资出版，书中还包含了菲利波先生所提出的土耳其皮革着色方法——该方法得到了艺术促进协会的认可，他因此获得了100英镑的奖励以及该协会颁发的金质奖章。此外，书中还有已故伦敦医生大卫·麦克布赖德发明的新鞣制方法。该书于1780年由斯特兰德的J·诺尔斯书店重新印刷发行，这家书店是国王的图书供应商。”在题为“用于装订书籍的明矾处理小牛皮”的章节（第138页）中，作者在描述完对石灰处理过的皮革进行进一步处理之后继续写道：“要给这些皮革添加明矾，需将三到四桶狗粪倒入大桶中（这种狗粪被称为明矾）；接着再倒入一大桶水来稀释它。之后，工人会进入桶中，用木鞋踩踏这些混合物，使桶内保持半满的水位。负责添加明矾的人则将自己的容器中的水倒入桶中，与冷水混合，随后将皮革放入桶中，用长棍不断搅拌并翻转它们。”书中描述的工艺与现在的做法基本相同，即通过不断取出液体、加热后再将其倒回，来保持反应容器的温度恒定。不过，无论是这类皮革还是摩洛哥皮革，都不会经过进一步的处理。

在处理皮革时，会先像现在这样将皮革浸湿；之后将其放在肉上，再用清水反复清洗数次，最后再进行鞣制处理。
摩洛哥皮革（第204页）——干皮革需浸泡三到四天，然后在架子上晾干，接着放入含弱石灰的坑中一个月以去除毛发。在尼科西亚，人们会在夏季将皮革放入磨成粉状的石灰中浸泡20天，冬季则需浸泡25到30天；取出后要彻底清洗并沥干水分。作者继续写道：
“处理完皮革后，还要将其放入一种名为‘狗粪处理液’的溶液中进行进一步处理；每四十张皮革需加入一桶狗粪，其容量约为14到15夸脱，这些狗粪会被用手搅成一种糊状物并充分稀释。然后将皮革放入该溶液中，搅拌几分钟，之后翻面让其静置。
皮革会在这种溶液中停留大约12小时，这段时间里溶液能软化皮革、去除其生涩感，使其处于适合发酵的状态。此外，这种溶液中的碱性成分还能清洁皮革，去除那些会妨碍皮革着色的油脂。以后我还会谈到用麦麸制成的处理液。
在迪亚巴克尔，人们以不同的方式使用这类处理液。在皮革晾干期间，他们会在地里挖出大坑，就像我们的石灰坑一样，然后往里面倒入稀释至蜂蜜或稀糊状度的狗粪，冬季将皮革浸泡在其中8天，夏季则为3天，期间每天都要用脚踩踏皮革。之后将皮革从这些粪便中取出，用清水彻底清洗，然后再用稀释过的水和麦麸制成的处理液进行浸泡，冬季浸泡6天，夏季则为3天，同样需要每天用脚踩踏皮革。最后再次用清水清洗皮革，为下一步的染色做准备。”
尽管如此，即便是如今的制革工人，也几乎没怎么改变这些原始的工艺，只不过他们不再用棍子来搅拌皮革和溶液，而是改用桨来搅拌，从而缩短了处理时间。

显著地。在描述制曲过程之前，最好先说明对果皮的初步清洗步骤。因为虽然经过石灰处理的果皮可以直接放入制曲容器中并得到不错的效果，但这种情况下需要更多的制曲原料和更长的时间；因此，通常会在将果皮放入制曲容器之前用清水将其上的大部分石灰去除。在某些情况下，还会使用浓度很低的盐酸或其他酸类，以此来缩短清洗时间。如今人们已经明白，无论清洗多久，都无法通过水洗完全去除果皮中的石灰。一种干重中含有4.6%氧化钙的经石灰处理过的果皮，在不同清洗时间后的氧化钙含量及剩余石灰含量如下：

| 清洗时间 | 氧化钙含量（%） | 剩余石灰含量（%） |
|----------|----------------|------------------|
| 1小时 | 3.05 | 34 |
| 2小时 | 2.20 | 52 |
| 3小时 | 1.75 | 62 |
| 6小时 | 1.55 | 66 |
| 7小时 | 1.55 | 66 |
| 24小时 | 1.50 | 67 |

图1。
如果继续进行清洗，那么在每个连续的清洗周期中去除的石灰量都会越来越少，因此很快就会达到一个临界点，再继续清洗便是浪费时间。实际上，这个临界点大约在两小时后出现。清洗过程的进展可通过图中的曲线来最好地体现（见图1），其中纵轴表示干皮中石灰（CaO）的百分比，横轴则表示时间（以小时计）。可以看出，该曲线的形状为双曲线；这样的曲线只能渐近地接近一条直线——在所选的示例中，这条直线对应的石灰含量约为1/2%。换句话说，除非进行无限次的水更换，否则不可能完全去除所有的石灰，因为每次清洗所能去除的石灰量都比上一次更少。以上就是从粉碎机中清洗含石灰颗粒的典型情况。

滑石的制造过程：这些滑石在干燥状态下含有4%到5%的石灰成分。经过6小时的流水清洗后，分析结果显示其仍含有约1.5%到1.9%的石灰（CaO）。清洗效果取决于水的性质（硬水或软水）以及水温。在将水用于处理皮革之前，应在硬水中加入少量纯石灰，以去除溶解在其中的CO2；因为CO2会与皮革表面的石灰发生反应，使得皮革质地变硬，进而增加后续加工的难度。就温度而言，最好使用冷水进行清洗，因为冷水能溶解更多的石灰。在10°C时，100立方厘米的饱和石灰水中含有0.134克CaO；而在40°C时，则含有0.1119克CaO。此外，温度的轻微上升就会导致已处理过石灰的皮革发生显著分解，从而使皮革中的物质更易溶解，进而无法被用于制革工艺。对于已经处理过石灰的皮革来说，适宜的温度上限约为82华氏度（28摄氏度）；而未经过石灰或碱处理的皮革则可以承受120华氏度（49摄氏度）的高温，而不会对皮革纤维造成损害。Lamb公司建议在35至38摄氏度的水中清洗半小时，因为较高的温度虽然会使皮革变得更柔软，但也会导致我们之前提到的皮革物质损失问题。

图2——立方体形运输车。
为节省时间与水资源，采用以下处理方法：首先使用带轮子的立方体形运输车来测量货物的重量（见图2），该运输车可承载250公斤的湿皮革（相当于550磅）。将四辆这样的运输车放入清洗轮中，然后打开直径为1英寸的管道，让水流过货物。让货物在水中浸泡30分钟到1小时，之后关闭水源，再通过带孔的铅管缓慢注入4000立方厘米的市售盐酸（浓度为18°Bé.），且盐酸需处于高度稀释状态。待所有盐酸注入后，让清洗轮继续运转半小时，然后再开动水龙头继续冲洗半小时，以清除生成的氯化钙。在最后一次冲洗过程中，还会通过带孔的管道从清洗轮的后部注入热水，以提高货物的温度，避免其以低温状态进入发酵轮，从而防止降低发酵液的温度。此时，货物已准备好进行发酵处理。
盐酸的化学作用非常简单，可用以下公式表示：
Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O
74 + 73·1 = 110·9 + 36 7

需要指出的是，所使用的酸量仅约为完全中和皮革中石灰所需量的十分之一。如果使用过量的酸，那么在内部石灰尚未被中和之前，皮革就会开始吸收酸；不过，只要能去除皮革表面的石灰，那些残留在内部的石灰就会在处理过程中被排出（详见第三章）。如果使用更多酸，则必须缓慢添加，否则会浪费不必要的时间。

关于其他用于去除石灰的酸，兰姆认为甲酸比盐酸更佳，因为使用甲酸能更有效地去除石灰。他认为甲酸生成的甲酸钙具有某种“吸附作用”，因此所需的甲酸量比仅作为石灰溶剂的盐酸要少。我们将在第二章再次讨论这一点。这里可以说明的是，作者发现，使用等比例的甲酸和醋酸混合物能获得比单独使用任何一种酸更好的效果，但其处理成本则远远高于使用盐酸。

乳酸也被广泛用作去除石灰的试剂。在实际操作中，按皮革的湿重计算，会使用1%浓度的乳酸（50%浓度），并且是逐少量添加的。这种方法虽然无法完全去除所有的石灰，但足以让皮革快速软化。

有些制革商会按每打皮革来计算所需酸的用量。在我了解的一个案例中，有1200立方厘米、浓度为90%的甲酸被用于10打中等大小的山羊皮，处理温度为35摄氏度，时间为1小时。

下表由H. R.普罗克特教授提供，根据各种酸的当前价格，列出了溶解1磅石灰所需的成本。解离常数K反映了这些酸的相对“强度”；而当量Eq则表示溶解28磅石灰所需的100%浓度酸的重量（以磅计）。未经脱毛和去肉处理的普通含石灰皮革，其每1000磅湿重中仅含有大约4磅石灰。

去除1磅石灰所需的酸的成本。

不同酸的去除效率及成本如下（单位：每磅CaO所需酸的当量数，单位为克；成本单位为美分）：

盐酸：36.5，200，33，31.5，1.4
硫酸：49.0，40，95.0，0.8
草酸：63.0，0.1，304，99.0，8.1
甲酸：46.0，0.0214，350，87.4，7.0
乳酸：90.0，0.0138，260，49.7，18.0
醋酸：60.0，0.0018，180，40.0，10.0
丁酸：88.0，0.00115，210，82.8，8.0
硼酸：62.0，0.00000001，270，99.0，6.5

从上表可以看出，硫酸是最便宜的酸；但由于硫酸钙难溶于水，因此最好使用盐酸。普罗克特建议按分子比例混合硫酸与食盐，以避免商业盐酸中通常存在的铁杂质。作者尝试过这种方法，结果非常满意。关于化学除碱的更多内容，可参阅普罗克特所著的《皮革制造原理》第十三章。

最近，由布鲁塞尔的埃弗龙博士发明的工艺已实现丁酸的商业化生产，这种酸也被用于除碱处理。由于其生产成本较低，很可能成为一种有用的除碱剂。据帕克所说，丁酸溶解皮革成分的能力低于甲酸、醋酸和乳酸，这一结论也得到了图奥的证实。每100磅经过处理的羊皮大约需要1磅浓度为80%的丁酸。其使用方法与其他酸相同，即需以少量形式、适当稀释后，分次添加。

酸式盐也被用于去除石灰质，普罗克特建议使用硫酸氢钠NaHSO4（《原理》第155页）。最近，人们开始推荐使用亚硫酸氢钠NaHSO3：将皮革在稀释后的溶液中浸泡半小时，该溶液会与石灰发生如下反应——
(1) Ca(OH)2 + NaHSO3 = CaSO3 + NaOH + H2O
如果存在硫化物，则反应为：
(2) Na2S + 2NaHSO3 = H2S + 2Na2SO3
经过此处理后，再向搅拌器中注入经大量水稀释的盐酸，让皮革继续浸泡半小时。相关反应为：
(1) CaSO3 + 2HCl = CaCl2 + SO2 + H2O
(2) Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + SO2 + H2O
通过这种方式产生的亚硫酸会使皮革略微膨胀，同时还能去除由碱性多硫化物引起的污渍；据说它还能去除盐分造成的污渍。

图3——去掉盖子的Puer轮。
图4——Puer轮的正面视图。

由Gr. Eberle博士提出的一种更为有趣的工艺——虽然被称作“打浆工艺”，但实际上属于脱灰工艺。该工艺使用以酸酐、内酯或乳酸内酯形式存在的有机酸。在工艺过程中，这些酸酐、内酯或乳酸内酯会逐渐分解，生成游离酸，而这些游离酸会在初期阶段直接与皮革中的石灰结合。目前已尝试过乙酸、丙酸、丁酸以及乳酸的酸酐，还有γ-羟基丁酸的内酯以及乳酸的内酯。

经过清洗和脱灰处理后，将物品加热到90至100华氏度，然后用上述装置对其进行测量，随后尽快将其放入打浆机中。这种打浆机可同时容纳两个这样的装置。图3、图4和图5展示的是一种专为处理山羊皮、绵羊皮等较薄的皮革而设计的现代打浆机，它可以使用粪便作为打浆介质，也可以使用人工打浆剂。

图5——打浆机的端面结构。

其内部尺寸为：长度4英尺6英寸，宽度4英尺，深度2英尺6英寸。在背面有一根由两圈铜管构成的管道，蒸汽通过该管道来维持轮子的温度——为了防止物品与这根管道接触，还有一块带孔的板子。另一根蒸汽管可以自由调节进出位置，用于在开始加工前将轮子加热到所需温度；这根管道并未在图中显示。即便在搅拌器运转时也能读取温度计的数值。为保持物品持续运动，适宜的转速为每分钟20转。整个轮子都被覆盖起来，既是为了保持热量，也是为了隔绝光线和空气，因为这些因素会妨碍细菌的作用。这样的搅拌器或轮子可处理200加仑的液体，即900升，能够处理25打普通谷物，这些谷物在潮湿状态下的重量为1100磅，即500公斤。通常从猎犬饲养场获取的狗粪，其成分已在第二章中介绍，只需在搅拌器中用水稀释即可；处理上述量的物品需要13桶水，总重量约为165磅。所用水量取决于物品的状态、当时的天气状况以及皮革的质量。当温度维持在40摄氏度时，经过清洗的普通石灰处理过的皮革，1到3小时内就能完成加工。在加工过程中，皮革中的石灰皂会分解，脂肪也会释放出来——据测定，加工前潮湿皮革中的脂肪含量为0.151%，而加工后则上升至2.48%。这些释放出来的脂肪可以通过刮除的方式去除大部分，但在现代生产中不会过度采用这种方法，因为过度刮除可能会损坏皮革。之后，可以用苯或其他溶剂，通过专用设备将脂肪从干燥的皮革中去除。

图6——约翰·特尼爵士发明的用于处理谷物外皮的机器。

外皮去除过程：当谷物的外皮已经脱落时，就可以开始进行外皮去除操作了。对于谷物而言，这一操作可以通过手工在横梁上完成，也可以借助专门的机器来完成。图6中所展示的这种机器是由约翰·特尼爵士在1880年发明的，它是唯一能够安全去除谷物外皮的机器。显然，那种使用螺旋刀的常规外皮去除机器会破坏谷物复杂的结构。而特尼发明的机器则利用坚硬的圆形刷子，这些刷子会旋转着接触带有外皮的木制滚筒；同时，温度为110华氏度的持续水流会从带孔的管道中喷向外皮。外皮去除完成后，还需用冷水将外皮冲洗约十分钟，这样既能抑制酶的作用，又能清除所有残留的污垢。

根据所需皮革的类型，接下来就可以进入浸渍步骤（第九章），或者进入腌制工序，亦或直接放入鞣制液中。
用于制作马具或服饰的皮革处理——用于制作马具或服饰的皮革通常会用鸡粪或鸽子粪进行预处理。不同鞣革厂的处理方法各不相同，这取决于皮革在预处理前的状态：是直接在去肉后进行处理，还是需要先进行除灰处理。处理方式还取决于鞣制前所需的预处理程度，但实际上有三种常用的方法，可视为典型做法：
用于制作马具的皮革处理——将约一百磅的鸡粪放入一个能容纳约50加仑液体的容器中，再倒入约30加仑、温度约为100华氏度的热水，然后用木棍或活塞将混合物充分搅拌，使其变成类似稀汤的状态。之后将容器置于温暖处，保持温度在70华氏度左右——通常会将容器放在锅炉房或类似的温暖房间里。每天需搅拌两到三次，直到混合物开始发挥作用；一般两天时间就足够了。接着准备一个坑，加入适量水，通过蒸汽管或其他方式将水温升至70华氏度，再将预处理好的混合物倒入坑中。应通过袋子或帆布过滤器将混合物倒入坑中，以避免石头、固体物、羽毛等杂质混入。之后要彻底搅动坑中的液体，再将皮革放入其中；每天需搅动三到四次，持续两天。两天后，通常会用去毛刀在普通去毛杆上对皮革进行再次处理。之后，皮革会被放入另一个装有按相同方法配制的新鲜预处理液的坑中，经过足够时间的处理后——通常需要三天时间——再将皮革从坑中取出，再用石板工具再次对其进行处理。

这些皮革已经准备好进行鞣制处理。有些鞣制工人在皮革放入鞣液之前会先让它们在硼酸溶液中浸泡，这样能显著提升皮革的颜色亮度。第二批皮革也会被放入同样的溶液中——该溶液需重新加热至70℃——然后像之前一样处理大约两天，最后再用上述方法配制的新鲜溶液来完成鞣制过程。

因此可以理解，在正常运转的鞣制厂中，一批皮革首先会在旧溶液中浸泡两天，之后再在新配制的溶液中完成鞣制；这样每批皮革会在旧溶液中浸泡两天，在新溶液中浸泡一天或更长时间。用于浸泡皮革的溶液还可以加入第二种水，或者增强其浓度。

对于需要更强效浸泡效果的皮革，则常常使用鸽子粪。浸泡液的配制方法与前述相同，包括水的用量、温度以及浸泡时间。

整个流程完全可以按照之前描述的方法来操作，不过下面介绍的是另一种实际应用中的方法。假设设有四个普通的浸泡池，按顺序排列。第一个池非常陈旧，已经有三批皮革在此经过处理；第二个池处理过两批皮革，第三个池处理过一批皮革；而第四个池则是新制作的。皮革在去除毛发、肉屑并清洗干净后，会被放入温度较低的第一个池中，第一天在其中处理三次，之后再被放入温度已升至65℃的第二个池中——由于冷皮革进入该池后会使温度降至约60℃。在第二个池中再处理两次，然后让皮革在那里过夜。第三天，皮革会被放入温度已升至70℃的第三个池中。此时需要将皮革彻底翻动，再用上述方法配制的新鲜溶液继续处理；每天至少处理两次，如果浸泡效果还不够，则让皮革再在池中过夜。到第二天时，皮革应该已经足够软化，可以继续进行下一步处理，即上鞣制架进行鞣制。

第三道工序——该工序适用于制作马具用皮革或经过加工的皮革，其与前述工序的不同之处在于：不是使用浸泡槽来处理皮革，而是采用带格栅的滚筒，使皮革保持持续运动状态。这种装置由一个大型容器组成，其中有一个格栅滚筒，其三分之二部分浸在处理液中并不断旋转。处理液的配方与平常相同，温度则被控制在75至80华氏度之间；皮革被放入该滚筒中，滚筒每分钟旋转4到6次。如果早上将皮革放入滚筒中，并将温度维持在约70华氏度，那么到了晚上皮革通常就已经充分处理完毕。之后可将皮革从滚筒中取出，去除表面的杂质，再将其浸泡在硼酸中过夜，次日再放入处理液中继续处理。

由于有持续的机械运动，即便是最厚的皮革也能承受75华氏度甚至80华氏度的温度。有些采用格栅滚筒工艺的制革商会在下午才将皮革放入滚筒中；首先让皮革在低温的处理液中旋转约一小时，然后让其浸泡过夜；次日早上再将处理液的温度提升至75华氏度，继续让滚筒旋转。

到了下午，当皮革的软化程度足够高、可以进入下一道加工工序时，它们就会被从鼓中取出。以上是英格兰常用的三种典型方法，但实际上这些工艺还有许多变体。具体操作方式取决于皮革中的石灰含量、处理皮革的次数，以及处理时的温度和条件，因此无法制定出固定的规则。此外，处理前所使用的石灰处理方法也会对最终效果产生影响。需要记住的是，处理牛皮甚至羊皮的方法与处理山羊皮和绵羊皮的方法有很大不同，因为后者需要处理的物质量是前者的两倍甚至三倍。如果在70°或75°的高温下进行处理，除非让皮革持续处于运动状态，否则其内部结构很可能会受到严重损害，而无法实现均匀的软化效果。有些工厂则不使用带格子的鼓，而是采用大型桨来搅拌。如果容器足够大，这些桨就能使皮革和溶液一起旋转，从而产生所需的运动力，进而实现均匀的软化效果。

第二章　制革的化学原理

“正如我们必须拆解手表才能了解其结构一样，若不将自然界分解为各种基本要素，也就无法真正理解它。而实现这一目标的最佳方式，无疑就是运用化学方法。”——约瑟夫·格兰维尔，1668年。

H. R. 普罗克特教授在1903年出版的《皮革制造原理》一书的第153页中，对化学脱灰过程以及制革和发酵工艺进行了极为详尽的阐述。梅尼耶与瓦尼在1903年出版的《制革业》一书中，则总结了当时人们对这些工艺的了解情况。这些论述极具参考价值，但只是从总体上介绍了相关内容。

我打算专门探讨通过将狗粪浸泡在水中来进行发酵的处理方式，因为我认为这种方式有助于我们理解其他所有的制革工艺。就制革过程中的纯化学作用而言，它主要是指溶解皮革中的石灰成分，从而释放出与石灰结合在一起的某些皮革物质，随后再进一步溶解这些皮革物质。如果将新鲜的材料煮半小时，然后让其冷却到95华氏度，就会发现其去除皮革中石灰的方式与普通制革方法类似，但其还原效果不如未经煮制的材料。在这种情况下，细菌和酶都会被破坏，因此其作用可归因于制革剂中的化学成分。

发酵剂的化学组成——由于相关研究，人们已经很清楚狗和人类粪便中的矿物质成分。

在生理学实验室中，人们已经研究了消化与营养的相关过程；不过，这些有机成分至今仍知之甚少，目前估算出的它们的总重量也远远低于实际存在的总量。认为粪便仅仅是食物残渣的观点是错误的。Strassburger估计，仅细菌就占干物质的近三分之一。此外，正如对长期禁食的人和狗的粪便进行分析所显示的那样，肠道黏膜也是钙、镁、铁和磷酸盐的重要排泄途径。即使没有摄入含氮食物，干粪便中也始终含有4%到8%的氮；而以肉类为食的狗的粪便中，氮的含量则为6.5%。

在对粪便进行化学分析时，矿物质成分是通过常规方法测定灰分来计算的，但由于其中存在磷酸盐，因此需要格外小心。首先将样本烧成灰烬，再用醋酸去除其中的盐类；随后倒出醋酸溶液，用蒸馏水冲洗残留物，最后完成燃烧过程。醋酸溶液及冲洗液会被加入最终得到的灰分中，整个混合物被蒸发至干燥状态，再轻轻点燃以分解醋酸盐。（参见1899年华盛顿美国农业部发布的第46号公报。）

在测定脂肪含量时，需将干粪便与沙子一起研磨，然后使用索氏提取器用乙醚进行提取。脂肪存在四种形态：1. 中性脂肪；2. 游离脂肪酸；3. 可溶于乙醚的碱皂；4. 剩留在索氏提取器残留物中的少量钙皂和镁皂。关于这些成分的分离与测定方法，可参考Lewkowitsch所著的《油脂、脂肪与蜡》（麦克米伦出版社）。

在粪便中有机成分的分离与测定是生理化学领域中最困难的问题之一，要详细介绍相关方法需要专门的论著，这超出了本册的范围。可参考Hoppe-Seyler所著的《生理化学》以及Allen所著的《商业有机分析》第四卷。

雷内·高尔蒂埃博士所著的《临床粪便学概要》（巴黎，Baillière et Fils出版社，1907年）中包含了大量有用的信息。本文旨在介绍作者及其他人针对狗粪进行的各项分析结果，并探讨各种物质对皮肤的影响。要想完全弄清这些物质的实际作用，还需要进行更多的实验与研究；唯有通过针对各种物质进行实验的方法，才能最终解决这一问题。

对狩猎犬舍中的原始粪便进行的分析显示，1000克原始粪便中含有的干物质约为150克，其各成分的量如下：
氯化钠和硫酸钠：2.1克
磷酸二氢铵：14.0克
土状磷酸盐，主要为Ca3(PO4)2：33.6克
磷酸铁：0.87克
硫酸钙：1.94克
硅酸：3.40克
以CaO形式存在的钙：1.42克
溶液中总P2O5含量：4.00克
非挥发性酸（以乳酸计）：3.00克
挥发性酸（以乙酸计）：2.20克
胺类（以氨计）：6.20克
酶：3.66克
上述成分之外、属于复杂氨基酸、亮氨酸、酪氨酸、黄嘌呤及其他嘌呤碱类、吲哚和粪臭素的含氮物质：17.00克
有机物质、纤维素等，大多为难溶物质，包括脂肪和皂类：70.00克

就干物质而言，不同溶剂所能提取出的成分量如下：

百分比：
水：24.03%
酒精：22.27%
CS2：15.57%
C2HCl3（三氯乙烯）：14.45%
石油醚：13.23%

在所检测的样本中，未发现能够使费林试剂变色的碳水化合物（糖类）。

以肉类为食的狗的干粪便中的灰分含量在20%到34.27%之间，其成分如下：
二氧化硅：7.04%
二氧化碳：4.62%
三氧化硫：7.37%
三氧化二铁：4.22%
氧化钙：25.29%
五氧化二磷：26.41%
氧化镁：15.52%
氯：1.50%
碱金属：5.53%

一只体重30公斤、以500克肉类和200克淀粉混合食物为食的狗，其干粪便重量为78.6克，其中灰分含量为23.76%，具体成分如下：
氧化钙：22.3%
五氧化二磷：25.4%
三氧化二铁：10.6%
氧化镁：9.8%
三氧化硫：5.0%
氯：0.2%
碱金属：1.1%
不溶于盐酸的物质：21.8%

显然，粪便的成分会随着所摄入的食物而变化。在这方面可以指出，用于研究的粪便来自那些以等量的煮熟马肉和燕麦粥为食的狗。有时人们还会在食物中加入木炭和卷心菜，这种情况下粪便的颜色会变得非常深。这种由食物引起的深色需与粪便分解所产生的深色仔细区分开来。

我们也不能忽视尿液中的成分——在猎犬舍的粪便中，尿液总是存在，只是含量有所不同。在1520立方厘米的尿液中，总氮含量为15.9克。每100克总氮的组成如下：尿素85.9%，NH3 4.1%，肌酐3.3%，尿酸0.5%，其他化合物中的氮5.7%。

无机化合物的占比为：硫（以硫酸盐计）3.31%，P2O5 3.98%，氯6.30%。

肉食动物的尿液呈酸性，而草食动物的尿液则呈中性或碱性。尿素是尿液中的主要含氮物质，它会被多种细菌迅速分解，最终转化为碳酸铵，正是这种物质在粪便中起作用。肉食动物的尿液中也含有尿酸，但其含量远低于尿素。草食动物则主要排出苯甲酰尿酸和甘氨酸，这一差异或许可以解释其中的差别。

在抑菌作用方面，食草动物的排泄物与食肉动物如狗的排泄物相比，其抑菌效果要弱得多。在这方面存在一些难以解释的差异；例如，以肉类为唯一食物的狮子所排出的排泄物，并不具备普通狗粪便那样的强效抑菌作用。即便将样本放置数周以让细菌群落得以生长，结果依然如此。

对狮子粪便的分析结果如下：
百分比：水分59.2%，灰分21.1%，氧化钙10.3%，五氧化二磷10.67%，有机物19.7%。

狗粪便中含有某些嘌呤类的非挥发性碱类物质，如黄嘌呤（C5H4N4O2）和鸟嘌呤（C5H5N5O），但这些物质在抑菌过程中的作用尚未被研究过。很有可能，这些物质以及类似物质是在抑菌过程中通过各种蛋白质的自消化作用而产生的。干粪便中的脂肪含量为10–11%。其中一部分脂肪以氧化钙和氧化镁皂的形式存在，另一部分则以乳液形式存在，后者很可能在抑菌过程中起着重要作用。粪便中脂肪成分的功能仍是需要进一步研究的问题之一。

粪便中的着色物质几乎都来自胆汁产物。其中大部分存在于石油提取物中，而石油提取物中的着色物质含量远远高于氯仿提取物。达姆施塔特的默克公司已经分离出了以下几种胆汁着色物质：胆红素、胆绿素、胆紫素等。据作者所知，这些物质在抑菌过程中并无作用，但它们会为粪便带来颜色，因此会对抑菌效果产生不利影响。

关于胆汁作用的实验结果记载在第六章中重新刊载的论文里。最近，Eberle提出在含有胰酶的消化液中加入一定比例的胆汁，以此来增强胰酶的活性。这一主题将在第五章中详细讨论。

普洱茶的反应——有机酸主要以钠盐或钙盐的形式存在。肠道分泌物中含有碳酸钠，但会被肠道中的乳酸中和，因此排泄物通常呈酸性。新鲜普洱茶液的石蕊试纸测试结果为微酸性，不过一旦加入茶叶后，这种酸性就会立即被中和，这样一来，后续的消化过程便会在中性或碱性环境中进行，而游离酸所能去除的石灰量也相当少。

通过N/5浓度的小苏打以及酚酞作为指示剂对新鲜过滤后的普洱茶液进行滴定，结果显示每1000毫升茶液中含有的相当于10毫升N/1浓度酸的酸性物质。在900升的茶液中，这样的酸度仅能中和250克的石灰（CaO）。

使用常规方法及指示剂来确定普洱茶液的准确酸碱度并非易事，因为其反应终点并不明显。上述茶液对甲基橙和石蕊试纸呈碱性，而对酚酞则呈酸性；此外，根据用于滴定的茶液量以及所用酸或碱的浓度不同，检测结果也会有所差异。特伦特布里奇实验室以及沃尔姆斯的Doerr和Reinhart实验室所采用的方法如下：将普洱茶液用直径18厘米、编号为1602的Schleicher和Schulls型硬质过滤器过滤，取50毫升茶液，加入4滴酚酞溶液（10克酚酞溶解在300毫升酒精中），然后根据情况用N/5浓度的酸或碱进行滴定。

如果通过加入过量碱液后再进行回滴来测定酸度，所得的酸量会比直接滴定得到的数值更大。在上述案例中，间接滴定结果显示，每100毫升酒液中的酸度为18立方厘米N/10的酸度。

当向新过滤后的普洱酒中加入碱液时，会生成絮状沉淀物，这似乎是由于弱有机酸的蛋白质化合物被分解所致——碱液与这些化合物结合，从而使蛋白质释放出来。由于这些化合物无疑会被茶渣中的石灰分解，因此用于中和石灰的酸度很可能高于直接滴定所显示的数值。

我提出的一种用于测定普洱酒酸度的方法，也可用于检测其他酒类，即利用浸入酒液中的氢电极与标准甘汞电极之间的电势差来确定中和点（详细内容见第三章），该方法采用了H. J. S. Sand博士设计的电位计。

用N/10的苏打液或盐酸以这种方式对普洱酒进行滴定，直到电势达到0.69伏特时（此时酚酞会从无色变为红色），每100毫升过滤后的酒液所得结果如下：

| 酒液编号 | 描述 | 反应类型 | 所需N/10碱液或酸液的体积（立方厘米） |
|----------|--------------------|----------|--------------------------------------|
| 1 | 新普洱酒，未饮用前 | 酸性 | 7.4 |
| 2 | 同上，已饮用后 | 碱性 | 0.57 |
| 3 | 新普洱酒，未饮用前 | 酸性 | 8.1 |
| 4 | 同上，已饮用后 | 碱性 | 3.25 |
| 5 | 用过的普洱酒，已饮用后 | 碱性 | 5.00 |
| 6 | 废弃的普洱酒 | 碱性 | 6.6 |

通过这种方法获得的测定结果比上述的比色法更为准确。通过电化学方法检测，用过的普洱酒通常呈碱性，而那些未被饮用的普洱酒则……

由于制革液中的某些成分对酚酞产生了影响，因此酚酞呈现中性反应。

在电位计装置中检测的各类制革液数据如下：

N/10浓度的溶液体积，以及N/10浓度的溶液体积；
KOH、HCl的用量；
处理前后的电位值；
所需样本数量；
50毫升的制革液，电压值从0.69伏特开始上升。

A1：0.622，1.95……新制革液
A2：……，0.747，1.9……A1经过2包皮革处理后的结果
B1：0.607，3.7……新制革液
B2：……，0.770，3.1……B1经过3包皮革处理后的结果
C1：0.580，4.3……新制革液
C2：……，0.762，2.8……C1经过2包皮革处理后的结果
D1：0.580，5.2……新制革液
D1经过1包皮革处理后的结果
D2：……，0.8，0.680……仍处于0.69伏特以下的酸性状态
E1：0.570，6.2……D2再加入4桶制革液后的结果
E2：……，0.720，0.8……E1经过1包皮革处理后的结果
F1：0.610，3.0……新制革液
F1经过1包皮革处理后的结果
F2：……，0.5，0.680……仍处于0.69伏特以下的酸性状态

使用填充有N/1浓度氯化钾的辅助电极测得的中性点电位为0.69伏特。低于此电位的数值表示酸性反应，而高于0.69伏特的数值则表示碱性反应。因此，该装置非常适合用来监测制革过程的进展。初始电位还可以直接用于确定制革液中的氢离子浓度（详见第三章）。实验发现，在对一包皮革进行制革处理的过程中，液体的氢离子浓度会从10^-5.2下降到10^-7.4正常单位。通过这种方法测得的酸度，比如每100毫升液体中含有7–8毫升N/10浓度的酸，这样的酸度如果是由游离酸溶液配制而成的话，其实过高了。

为获得与“puer”工艺类似的结果，必须在浸渍液中加入足够量的相同酸类的中性盐，从而几乎完全抑制离子化反应。
对页中的表格列出了用猎犬粪便制成的多种“puer”酒的测试数据。在这些测试中，待处理的物品先在旧“puer”酒中浸泡一小时，之后再转移到新配制的“puer”酒中继续处理，其反应情况如下：
- 旧“puer”酒：28立方厘米；中性“puer”酸：10立方厘米；新鲜中性碱液：40立方厘米。
- 新“puer”酒：11立方厘米碱液；中性状态。

这些数值是通过第32页所描述的常规比色法测得的。将流出的浸渍液的碱性物质与被中和的新浸渍液的酸性物质相加，1和2的情况总计为38立方厘米N/1浓度の酸，而3、4、5的情况则总计为51立方厘米N/1浓度の酸。再乘以810（浸渍液体积减去干皮体积），可得出这些干皮分别中和了30.78升和41.31升N/1浓度の酸。由于1升N/1浓度の酸可以中和28克的石灰，因此第一种情况下中和的石灰量为862克，第二种情况下则为1157克。
投入处理设备的500公斤湿洗过的谷物中含有约0.5%的氧化钙，相当于总共2500克的石灰。从第35页的表格数据可以看出，其中的游离……

新鲜普洱茶中的酸只能中和10×810立方厘米的强碱，这相当于225克的CaO，占总石灰含量的9%。此外，还有相当数量的石灰从茶渣中析出，这些石灰不会留在溶液中，而是在制茶过程中以不溶性形式沉淀下来。为测定这种不溶性石灰的含量，实验得出了以下数据：

普洱茶中的石灰含量（克/升，以CaO计）：
去茶渣前：可溶性石灰0.19克/升，不溶性石灰0.13克/升；
去茶渣后：可溶性石灰0.485克/升，不溶性石灰0.485克/升。
合计：可溶性石灰0.32克/升，不溶性石灰0.970克/升。

可以看出，不溶性石灰的增加幅度大于可溶性石灰，这说明部分来自茶渣的石灰已以不溶性形式沉淀。溶液中可溶性石灰的增加量为每升0.295克，不溶性石灰的增加量为每升0.355克，总体增加量为0.650克；因此，原始普洱茶中可溶性石灰与不溶性石灰的比例为1.46:1，而经过处理的普洱茶中这一比例为1:1。由此可见，在上述案例中，从茶渣中析出的石灰中有超过一半（54.5%）以不溶性形式存在，其中一部分为磷酸钙，其余则可能是草酸钙。在普洱茶残渣中，用显微镜可以观察到草酸钙晶体。

正如Zopf和Banning所证明的那样，草酸是由细菌作用产生的；不过在制茶过程中很难准确测定其含量，因此需要开发出可靠的分析方法。另外，还有30%到40%的石灰是通过有机酸中的复杂胺类物质的化学作用而被去除的。

桨叶或鼓的机械作用使得最终结果大致如下：
百分比：
被游离酸中和的石灰：9%
被胺类化合物溶解的石灰：25%
沉淀下来的石灰：30%
残留在渣中的石灰：36%
——
100%

残留在渣中的石灰已不再是碱性状态，而主要以中性盐的形式存在（参见第24页的脚注）。

图7。

在这些中性盐中，似乎有一些会在处理过程中被皮肤吸收。因为在处理过程中定期检测相同部位的皮肤，并测定其灰分含量，结果发现大约在10分钟后灰分含量达到最低点，之后则开始上升。相关数据见下表，同时也在图7中以曲线形式呈现——其中A为经过处理、尽可能去除了石灰的“颗粒”；B则为未经处理的“混色皮”。在这两种情况下，无机物质被吸收的现象都非常明显。由于有一部分皮肤成分溶解到了溶液中，因此只能观察到部分影响。

制茶过程中灰分含量的变化情况：

——干皮的灰分百分比

已去除石灰的混色皮（B）的制茶时间/分钟
未处理颗粒（A）的制茶时间/分钟

0 2.88 7.03
5 2.91 —
10 3.20 3.54
15 4.80 —
20 4.08 4.24
25 4.29 —
30 4.85 5.19
35 4.59 —
40 4.70 5.45
45 4.60 —
50 4.45 5.67
55 4.42 —
60 — 5.00

以下分析结果显示了在处理皮肤之前和之后的溶液中石灰的含量，单位为每升过滤后的普洱茶液中的克数：——

变化前后数值的增幅：
Bate编号：无
货物类型：CaO

1. 新鲜腐熟物：0.108 → 0.62 → 0.512
2. 同上：0.34 → 0.72 → 0.38
3. 同上：0.20 → 0.52 → 0.32
4. 同上：0.19 → 0.49 → 0.30
5. 老腐熟物：0.54 → 0.84 → 0.30
6. 老腐熟物+货物：0.98 → 1.38 → 0.40
（未经过清洗处理）
7. 法国式腐熟物：0.308 → 0.548 → 0.24

在正常的腐熟过程中，以钙盐形式存在的溶液中石灰的含量上限约为1克/升。如果向溶液中加入过量的石灰，则会有物质不再沉淀下来。而如果再加入新鲜粪便，这些物质会继续沉淀，但溶液中的石灰含量不会增加；多余的石灰会以上述方式部分以磷酸盐形式、部分以草酸盐形式沉淀出来。

石灰溶解所发生的反应类型与氯化铵与石灰之间的反应类似，其反应方程式为：
2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
对于存在于腐熟物中的碳酸钙而言，反应方程式为：
2NH4Cl + CaCO3 = CaCl2 + (NH4)2CO3
因此，每有一个石灰分子被中和，就会产生两个氨分子。

让指出，在腐熟过程中氨的生成是持续进行的，当游离氨浓度达到0.2克/升时，该腐熟物就不再适合继续使用。不过，如果通过添加磷酸来中和多余的氨，同时也能使腐熟物中带来的石灰沉淀下来，那么该腐熟物仍可继续使用一段时间。让的实验结果也证实了这一点。

在用于制浆的溶液中，每升含有0.06克的NH3；当一批皮革经过处理后，这一数值上升至每升0.086克；经过两批皮革处理后，则上升至每升0.135克。在特伦特桥所使用的普通制浆设备中，我们观察到：
(a) 处理前，每升含有0.0816克至0.0850克NH3；
(b) 处理后，每升含有0.0833克至0.0799克NH3。
因此，在这种情况下，处理前后NH3的含量几乎没有差异。
部分生成的氨气会逸散到空气中；还有部分氨气会与细菌在发酵过程中产生的酸结合（详见第四章），同时也有部分氨气可能以某种方式与发酵液中的钙盐结合。
实际上发生的反应要比这个简单的例子复杂得多，因为除了氨和氯化铵之外，还有许多由有机酸与取代氨衍生物（如甲胺、乙胺等）结合而成的复杂盐类。其中最主要的是乙胺丁酸盐和甲胺丁酸盐，以及乳酸盐，很可能还有丙酸盐，不过我尚未能够将后者分离出来。
乙胺丁酸盐与钙的反应可以用以下方程式表示：
2C2H5NH2C3H7COOH + CaO → 2C2H5NH2 + C3H7COO- + Ca2+ + H2O
由此可以看出，胺类物质也是以与第40页方程式中氨相同的方式被释放出来的。
为了确定胺类物质的作用是否与氨盐的作用相同，我制备了以下化合物，并在37℃下测试了它们对皮革的作用，同时将同一批皮革的对照样本置于相同温度的水中。每种情况下的实验时间均为一小时。所有的溶液均为中性。

1. 乳酸乙胺：皮肤仅有轻微肿胀，程度不及“幼虫期”所观察到的情况。
2. 丙酸乙胺：皮肤出现中度凹陷，程度亦不及“幼虫期”。
3. 丁酸乙胺：效果与实验1大致相同。
4. 丁酸三甲基胺：其作用与实验3以及丁酸铵极为相似。

这些结果与之前使用各种氨盐进行的实验所得数据高度一致（见第六章），因此我们有理由认为，在所有关键方面，它们的作用都是相似的。游离胺会与细菌作用产生的酸发生新的反应，这一过程会持续进行，直到所有的营养物质都被耗尽为止。

磷酸盐在发酵过程中的作用——毫无疑问，发酵物中的磷酸盐起着重要作用，但它们具体的作用机制目前尚不清楚。其主要功能之一是作为“缓冲剂”，防止发酵过程中氢离子浓度的剧烈变化。Soerensen在研究酶反应时也指出了这一点。粪便中的磷酸盐是一种混合物，能够结合酸和碱；因此，由有机物分解产生的少量这类物质会根据需要被吸收或释放出来。

磷酸盐的化学性质属于无机化学中最复杂的领域之一，因此要确定粪便中各种磷酸盐的组成极其困难，需要长期的研究。例如，除了直接由三种磷酸衍生的盐类HPO3、H3PO4和H4P2O7之外，还存在可能源自假想的二磷酸、三磷酸或偏磷酸的磷酸盐，目前已分离出一些可能源自假想酸P4O7(OH)6和P10O19(OH)12的盐类（参见Watt’s Dict.中“磷酸盐”条目）。包括复盐在内，磷酸的钙盐种类就有16种以上。

普通的石灰盐Ca3(PO4)2在水中几乎不溶，但当存在诸如粪便中的各种有机物质时，其溶解度会升高。而制革过程中所出现的可溶性磷酸盐，无疑就是这种盐的溶液形式。这一特性被用于制造人造制革剂Erodin（详见第七章）。茶汤中的磷酸会被皮中的石灰部分沉淀，因此在制革过程中磷酸含量会下降；在某些情况下，溶液中的磷酸几乎完全消失。以下实验可以说明有多少石灰以磷酸盐的形式被沉淀出来。在皮经过处理前后，对过滤后的茶汤进行了石灰和磷酸含量的分析。结果如下（单位：克/升）：
处理前 处理后
以CaO计的可溶性石灰 0.364 0.540
P2O5 0.424 0.328
石灰含量增加了0.176克，P2O5含量则减少了0.096克。换算成磷酸钙Ca3(PO4)2的话，这部分磷酸与0.114克的CaO发生了反应。假设可溶性石灰与不可溶性石灰的比例与第36页给出的相同，那么石灰的分布情况为：
克数
可溶性CaO的增加量 0.176
不可溶性CaO的增加量 0.210
以Ca3(PO4)2形式存在的石灰 0.114
因此，以草酸盐形式存在的石灰为0.096克。
也就是说，在沉淀出的石灰中，54%为磷酸盐，46%为草酸盐。
在另一种茶汤中，使用前的P2O5含量为0.383克/升，而在茶汤中处理过后，溶液中仅检测到微量的磷酸盐。Jean的某些分析则得出了以下数据：

每升磷酸的克数。

经过四天浸渍后的新鲜粪便：0·082
经过一包皮革处理后的残留物：0·036
经过两包皮革处理后的残留物：0·018

虽然这些数值低于特伦特桥实验所得的结果，但它们确实证明了在处理过程中可溶性磷酸盐的含量会下降。因此，溶液中的磷酸盐会逐渐减少，而转移到那些无法溶解的固体物质中。留在皮革中的少量石灰也会在处理过程中转化为磷酸盐。为验证这一点，人们取了相同皮革在处理前后的一些样本，将其干燥后灼烧，再将灰分溶解在稀硝酸中，最后用钼酸铵使磷酸盐沉淀出来。在处理前的皮革中不存在磷酸盐，而在处理后的皮革中则含有少量磷酸盐，不过其量还不足以被精确测量。

磷酸铵对皮革中石灰的作用非常微弱。有人将皮革置于100华氏度下，用0·1%的磷酸铵溶液处理一小时。经检测，干燥皮革中的CaO含量为：
实验前：1·93%
实验后：1·45%

实验后，皮革中发现了相当数量的磷酸钙。此外，发酵过程中还存在其他化学化合物，或是由细菌（主要是大肠杆菌，详见第四章）作用产生的，比如吲哚、粪臭素以及多种芳香族羟基酸，主要是对氧苯基丙酸，还有少量的对氧苯基乙酸和粪臭素碳酸。另外，还分离出了酪氨酸、亮氨酸、色氨酸以及硫醇类物质。34

据我所知，除了吲哚和粪臭素之外，尚未对这些物质在皮肤上的作用进行过任何实验。Kathreiner发现它们对皮肤具有轻微的还原作用，因此可以说它们在皮革软化过程中起着一定作用。胆盐、甘氨胆酸盐以及牛磺胆酸钠的作用也需进一步研究——它们会间接影响皮革软化过程，因为它们有助于某些细菌（主要是大肠杆菌）的生长，同时抑制其他细菌的生长。硫化氢也被认为具有某种作用，但在我检测过的皮革软化液中，无论在放入皮革之前还是之后，都未检测到硫化氢的存在。可以看出，浸渍液中的氨化合物本身并不适合用于去除皮革中的石灰成分，但由于细菌的作用（我们将在第四章中详细讨论），会生成一些酸，这些酸与氨结合，从而使原本存在的少量这类化合物在浸渍过程中不断得到再生。皮革中的石灰会释放出氨，而氨又会被细菌产生的酸中和，从而起到酸的载体作用，使得浸渍液保持近乎中性的状态。随着液体中石灰含量的增加，细菌的作用会减弱，最终碱度会过高，导致细菌或化学作用无法继续进行。需要指出的是，浸渍液中活性盐类的浓度极低。如果假设胺类化合物为乙胺丁酸或乳酸，则溶液的浓度约为1克/升；盐类的浓度最好不要超过这一数值。通过使用氯化铵溶液的实验，我发现当浓度为0.7至1克/升时，其还原效果最佳；如果浓度上升到2或3克/升，皮革就会变得“像皮革一样”，无法正常软化。

为使该工艺达到最佳效果，每100毫升茶汤的碱度不得超过3–5立方厘米当量/10。
在发酵过程中溶解的皮肤物质含量——测定发酵前后所溶解的皮肤物质总量，最有效的方法是采用凯氏定氮法。将检测得到的总氮含量差值乘以5.6，即可得到被溶解的皮肤物质的数量，前提是干态无灰皮中的氮含量为17.8%。如果需要更高的精确度，则还需要对从发酵物中溶解出来的氮进行适当修正。这一修正值需根据实际实验中使用的特定发酵物来确定。
以下数据为羊粮发酵后每升溶液中所含皮肤物质的重量（单位：克）。取50毫升过滤后的发酵液，用硫酸稍加酸化，然后蒸发至接近干涸的状态，再按常规方法进行凯氏定氮分析。
平均数值：
发酵前总氮含量：0.2632、0.2604、0.2576；
发酵后总氮含量：0.4928、0.4844；
两者之差为0.2240，相当于每升溶液中含有1.254克的皮肤物质。对于所使用的发酵设备而言，这一数值略高于1公斤，相当于干态无灰皮重量的1%。
至于如何将溶解的皮肤物质进一步分为白蛋白、多肽、单胺酸、二胺酸、氨等成分，可采用斯蒂亚斯尼方法的对改进版本，该方法原本用于检测浸出液和陈年石灰。该方法的原理基于席夫所发现的规律：甲醛会与氨基酸反应生成亚甲基氨基酸，这类物质具有明显的酸性，因此可以用酚酞作为指示剂来进行精确滴定。

而氨基酸本身则几乎不表现出酸性反应。索伦森基于这一原理开发出了一种用于测定不同氨基酸以及追踪蛋白质水解过程的方法。该方法没有使用酚酞作为指示剂，而是采用了桑德设计的电位测量装置（见第76页）。将50毫升过滤后的普洱液放入烧杯中，将氢电极浸入液体中，然后测量电位差；这一数值即可反映溶液中的氢离子浓度。接着加入10毫升浓度为40%的中性甲醛溶液，再次测量电位差——会发现其数值会迅速下降，但很快又会趋于稳定，这表明反应进行得相当迅速。

电位差的降低反映了酸度的上升，这种酸度是由甲醛与氨基酸结合生成具有较高氢离子浓度的亚甲基氨基酸所导致的。这类酸的量可以通过用N/10浓度의氢氧化钠溶液进行滴定来估算，直到电位差恢复到最初的数值为止。实验所得数据如下：

| 指标 | 初始值 | 处理后值 |
|------|--------|----------|
| 电位差（伏特） | 0.61 | 0.69 |
| 加入10毫升甲醛后的电位差 | 0.53 | 0.54 |
| 每升氮含量（克/升） | 0.3136 | 0.5936 |
| 氮含量的增加量 | -0.2800 |
| 加入7.0毫升N/10浓度の氢氧化钠溶液后电位差恢复至初始值 | 11.6 | 7.0 |
| 再加入4.6毫升N/10浓度の氢氧化钠溶液后 | — | — |
| 因此，1毫升N/10浓度の氢氧化钠溶液相当于多少毫克的氮？ | — | 3.05 |

一种更理想的方法是向原始液体中逐渐加入十分之一正常浓度的酸或碱，直到电位差达到0.69伏特，此时该液体即达到了所需状态。

对酚酞呈中性，加入甲醛后，用N/10浓度的小苏打进行滴定，直至再次达到0.69的P.D.值。将加入甲醛后滴定所需的小苏打用量与通过凯氏定氮法测得的总氮含量联系起来的系数，可以反映蛋白质发生水解的程度；这与Stiasny（同上）提出的用于区分石灰液中的溶解蛋白的方法类似。随着水解的进行，分子中的氮含量会增加，在最终的含氮产物氨中达到最大值；因此，随着水解程度加深，该系数会逐渐减小。对于氨而言，1毫升N/10浓度的小苏打相当于1.4毫克的氮；“水解后的明胶”为2.9毫克/毫升；“完全水解的Witte肽”为3.6毫克/毫升；“赖氨酸”为2.8毫克/毫升；“精氨酸”为5.6毫克/毫升；“组氨酸”为4.2毫克/毫升。由此可推断，溶解在石灰液中的皮肤物质其水解程度几乎与用硫酸煮沸明胶时的水解程度相当。我之前已经指出，稀酸能够溶解一定量的皮肤物质（见第157页），在这方面，Georges Abt博士向我提供了他在维也纳进行的关于皮肤在各种有机酸中溶解度的实验结果。重量为40克的皮肤样本被置于N/10浓度的各种酸溶液中一个月，随后通过凯氏定氮法测定其中的氮含量，结果以溶解的皮肤物质占湿重的百分比表示，具体如下：——

百分比：
乙酸的溶解量为0.645%；乳酸为2.27%；丁酸为0.577%；甲酸为1.47%。
由此可见，丁酸溶解的皮肤成分最少，而乳酸的溶解量则是丁酸的近四倍。

“Scud”——在处理皮革的过程中，会有一部分皮肤物质被挤压出来。这种液体是从皮革中通过压力挤出的。它的成分与用于提取皮革成分的液体相同，此外还含有大量色素颗粒、羊毛纤维以及一些皮肤物质，这些共同构成了所谓的皮革“杂质”。对英国羊皮所产生的“Scud”进行的分析显示，其中氮的含量仅为0.164%，相当于约1%的皮肤成分（每升9.15克）。脂肪含量则为每升7.9克。

Eberle和Krall最近分析了用于处理羊皮以制作手套时附着在刀具上的脂肪物质，得到的结果如下：
百分比：
水：29.7%
脂肪：42.0%
与石灰结合的脂肪酸：6.6%
可溶于水的蛋白质：3.8%
毛发及不可溶的蛋白质：14.4%
灰分（含57%的CaO）：3.5%

熔点为40–44°
皂化值约为121
碘值为31.6
赫纳值为91.9
酸值为9.3

法里昂博士在用乙醚提取的脂肪样本中检测到：
碘值（百分比）：不可皂化物为47.6%，27.3%；脂肪酸（溶于乙醚）为39.3%，30.2%；氧化酸（溶于乙醚）为13.5%，13.4%。
因此，这些数值与羊毛脂肪的相应数值非常接近。

鸟粪制剂的处理效果——鸽子粪和鸡粪的软化作用与狗粪制剂的效果极为相似；不过正如我们在第18页所看到的，使用这些材料进行软化处理时所需温度较低，因此处理时间也较长。这两种制剂之间的主要区别在于化学成分，因为鸟粪中含有各种尿液中的代谢产物，而这些物质在哺乳动物的粪便中含量很少。在鸟类体内，尿酸是氮代谢过程中的主要产物，其形成机制是在肝脏中进行的合成过程（Halliburton）。鸟粪中还含有大量尿素，而且这种尿素的分解难度似乎比动物尿液中的尿素要大。正如我们将在下一章中阐述的那样，尿素以及可能的尿酸盐能够显著提高明胶的渗透性，这一特性或许就是鸟粪制剂作用较为缓慢的原因。如果我们试图用狗粪来处理皮革，会发现皮革的纹理会在制剂渗透到皮革内部之前就被破坏。而另一方面，鸟粪制剂则可以在38°至40°C的温度下用于处理那些需要制成轻质皮革的皮料，但其处理效果仍不如专门的软化剂。

鸟类排泄物的成分。

——鸽子、母鸡、鸭子、鹅

水分：58.32%、56.08%、60.88%、46.65%、77.08%
有机质†：28.25%、19.56%、19.22%、36.12%、13.44%
磷酸盐：2.69%、2.54%、4.47%、3.15%、0.89%
碳酸盐与硫酸盐：1.75%、3.08%、7.85%、3.01%、2.94%
钙的碱性盐：1.99%、0.82%、1.09%、0.32%
硅质与沙粒：7.00%、17.92%、6.69%、10.75%、5.65%
——合计：100.00%、100.00%、100.00%、100.00%、100.00%
†含氮量：1.75%、1.21%、0.74%、0.85%、0.67%，相当于氨的含量。
Macadam指出，鸽子粪便的浓度最高；母鸡粪便中的磷酸盐含量最多，其次是鸭子粪便；鹅的粪便则价值最低。上表数据取自他的论文。
Procter引用了Schulze对40份鸽子粪便样本的分析结果，具体如下：
百分比：
水分：21.00%
氮：2.53%
磷酸：1.79%
钾：1.46%
他认为，鸟类粪便的渗透力更强，但软化土壤的效果不如狗粪，这一现象可以上述内容来解释。

遗憾的是，关于鸟粪球的研究远远少于关于puer的研究，这一领域还有很大的研究空间。

第三章 染色过程中的物理现象

“从数学角度来看，任何现象最重要的方面就是那些可测量的量。”——麦克斯韦。
在短短一章的篇幅内，根本无法充分解释染色过程中所发生的物理变化。我们只能给出一个大致的框架，或许再为那些感兴趣的人提供一些指引，告诉他们应在哪些方向上进一步开展研究。显然，若要深入探讨这些内容，就需要撰写一部关于物理学与物理化学的专著；而这样的著作已超出本书的范畴。希望这里所讨论的所有问题，包括皮肤以及整个染色过程的物理化学特性，能尽快由我们最优秀的染色化学家H. R. Procter教授来全面阐述。
由于在染色的早期阶段，主要发生的是物理吸收或胶体共沉淀作用，因此皮肤纤维的物理状态，或者说皮肤在进入染色液之前的状况，具有极其重要的意义。实际上，在染色之前对皮肤进行的各种处理，都是为了改变其物理状态，而其中的化学变化则相对较少，且主要是水解反应。
我们可以控制的两种最重要的物理因素是压力和温度。在染色过程中，压力基本保持恒定，即大气压；不过正如我们稍后将看到的，降低压力有利于……

不会出现下降或耗尽的情况。因此，如果在真空环境或减压条件下进行实验，将会很有意义。在探讨温度以及制革过程中皮革体积的变化所带来的影响之前，我们有必要先了解皮革以及制革液的性质。在用于制革的皮革中，几乎所有的角蛋白、表皮组织以及可溶性物质都被去除，剩下的就是由胶原蛋白构成的纤维束；胶原蛋白是一种蛋白质，经过长时间的水煮后会转化为明胶。目前还无法确定胶原蛋白的化学式和分子量，但通过一系列分析，Hofmeister用以下方程式描述了胶原蛋白向明胶转化的过程：C102H149N31O38 + H2O = C102H151N31O39，由此可知，他给胶原蛋白的分子量为2416，而明胶的分子量为2434。不过，其他研究结果表明，其实际分子量可能是上述数值的两倍。明胶是一种典型的胶体，可以说皮革本质上也是一种具有特定结构的胶体（这一点非常重要，稍后我们会详细说明），但其行为方式在很多方面与明胶相似。制革液在很大程度上也属于胶体状态。因此，皮革和制革液都处于胶体状态。在典型的电解质晶体溶液中，溶解的物质会分解成分子，甚至进一步分解为单个离子；而在胶体状态下，构成物质的单元要么是较大的、通常为结合在一起的分子，要么是由许多分子通过黏附力结合而成的微小颗粒。对于皮革而言，这些分子无法自由移动，而是被皮革的结构固定住，因此这些纤维就起到了半透膜的作用，具有毛细作用。

它们之间的空隙中，水和其他液体仅依靠毛细作用力而滞留其中。如果将过滤后的豆汁放入由皮肤膜封闭的容器中，再将整个容器浸入澄清的石灰水中，豆汁溶液很快就会变浑浊，而外部溶液则保持清澈，这表明皮肤能够让石灰溶液（晶体溶液）透过，但却无法让豆汁溶液（胶体溶液）透过。不过，有观察发现，豆汁中所含的酸类物质能够穿过该膜；在石灰溶液中加入几滴酚酞后，皮肤附近区域很快就会出现粉红色消失的现象，这一事实也证明了这一点。这些现象都是渗透作用所致。所有动物膜都具有这样一个基本特性：能让某些物质比其他物质更容易通过。在许多情况下，这类膜虽然允许水自由透过，但对某些溶解在溶液中的物质则几乎不可渗透，因而起到了类似筛子的作用，能够引导并控制物质的扩散。就皮肤而言，由于皮肤会与溶液中的许多物质发生化学结合，因此我们往往难以区分哪些现象是由化学结合引起的，哪些是由渗透作用引起的。普罗克特曾在《胶体化学附录》（1911年，第II卷，第243–284页）中指出：虽然明胶本身对酸和盐的溶液具有很高的通透性，但在酸性过强的环境中，会形成一种可水解的化学复合物，这种复合物属于盐类性质，明胶在其中充当碱的角色，而这类复合物对酸及其盐类的通透性很可能低于中性明胶。此时的情况类似于酸及其盐的溶液被一层可移动的膜隔开的情况——该膜允许酸和水透过，但不允许盐溶液透过。鉴于皮肤表面的结构特点，皮肤本身与其外部溶液之间不太可能发生渗透作用，因为皮肤的这两层表面并不能作为半透膜。渗透作用更有可能发生在皮肤内部，即皮肤纤维之间以及纤维间的空隙中。豆汁溶液中的胶体物质，正是构成了……

其成分中有很大一部分本质上无法穿透皮肤。上述实验可以证明这一点。因此，有理由认为，石灰并非真正被果胶酸从皮肤内部溶解出来，而是大部分在扩散到果胶溶液中之后才发生溶解。不过，如前所述，果胶中的一些酸性物质或许能够穿透皮肤纤维。

果胶对皮肤的渗透作用强度必然取决于其中所含物质的量，而皮肤组织则起到不透水膜的作用，从而在外部果胶溶液与皮肤纤维中的溶液之间产生渗透压。经过果胶处理后，并不一定意味着皮肤中的水分会被排出——实际上，经过充分处理的皮肤所含的水分可能仍与膨胀状态时相同。不同之处在于水分在皮肤中的存在方式，以及其在受压部位移动的自由度。在膨胀的皮肤中，纤维会被水撑胀，就像明胶冻一样将水锁在其中；而经过果胶处理后，纤维会“塌陷”，此前被纤维锁住的水则以液态形式包围着它们。

浓度为c、温度为T、压力为p的溶液的渗透压，是指处于热力学平衡状态的半透膜两侧所承受的压力差：一侧是上述条件下的溶液，另一侧则是处于自身饱和蒸汽压力p0下的纯溶剂。根据这一定义，普通溶液的渗透压超过22个大气压，即每平方英寸330磅；而饱和石灰溶液的渗透压约为1.1个大气压，即每平方英寸16磅——这正是促使石灰扩散到皮肤所在水中的力量。由于果胶溶液属于胶体性质，几乎不会产生渗透压，而且它含有能够与石灰结合的物质，因此石灰会很快从皮肤表面被带走。

关于水去除石灰量的曲线已在第一章第6页给出。而经过发酵处理后的石灰去除过程则没有那么简单的规律（见第38页的图7），不过可以看出，大部分的石灰在最初的10分钟内就被去除了。该曲线是以灰分百分比来表示的，因为此时石灰已不再是具有强碱性的物质，而是以盐的形式存在。值得注意的是，灰分百分比在达到最低值后又会显著上升。这一现象仍需进一步研究。

关于皮革的密度——在探讨皮革的体积及其在发酵过程中的变化时，我们知道体积v是密度的倒数，即：
v = 1/δ
因此，δ = 1/v。

Carini 48对鞣制过程中皮革的密度进行了大量实验，但据我所知，关于发酵处理对生皮密度的影响，几乎还没有相关研究。测定密度的常用方法早已为人所知，即先在空气中称量物体重量，然后再在水中或其他液体中称量其重量。如果m为物体的重量，而在水中称量时重量减少了w，则有：
δ = m/w

对于皮革的实验而言，使用由Douglas J. Law先生设计的简易容积计会更为方便（参见1911年的相关文献，第230页）。

图8——用于测量生皮体积的装置。
该装置（见图8）由两个容器A和B组成，它们通过粗橡胶管与滴定管C相连；滴定管C的上端呈球形。容器A是由伦敦的Townson and Mercer公司专门为我们制造的，其容积约为1升。容器的宽口处装有塞子，该塞子经过精确加工，能够紧密贴合容器颈部，并延伸至颈部底部。塞子的上部则延伸成一根管子，该管子由阀门G封闭。容器A上还装有一个阀门E。容器B则作为储液器，可通过阀门F来调节滴定管C中的液体水平。要测定一块皮肤的体积，操作步骤如下：先将容器A注满水至颈部位置，然后插入经过充分润滑的塞子D。接着关闭阀门E，再向滴定管中注水。之后打开阀门G和E，继续向容器A中注水，直至水位达到D的位置。

抬起滴定管。随后关闭G和E，打开阀门F，将滴定管中的水位调整至零，之后再次关闭F。接着重新打开G和E，通过降低滴定管，让A容器中的水位降至瓶颈以下。然后关闭E，取下塞子D，小心地将皮肤样本放入容器中，同时避免产生气泡。之后在保持阀门打开的状态下重新装上塞子D，再打开E并抬起滴定管，让水再次上升至塞子D的位置。最后关闭G和E，即可直接从滴定管的刻度上读出皮肤样本的体积。如上所述，可测量50立方厘米以内的体积；如果先让一定量的水从滴定管流入储液容器中，再放入皮肤样本，那么就可以测量更大的体积。

通过在装置中使用不同的溶液而非纯水，可以观察这些溶液对皮肤的真实膨胀或收缩效应。将皮肤样本放入A容器中，将溶液调至与G相同的高度后关闭G；接着保持阀门E打开，通过滴定管中液位的上升或下降来测定皮肤的真实膨胀或收缩程度。也可以使用石油或其他液体代替水，在某些情况下，使用石油更为合适。

吕德金测得的干明胶密度为1.412，这一数值与皮肤的密度相差不大。卡里尼给出了牛皮的以下密度数据：带毛的皮肤为1.450，用石灰处理过且去除了毛发的皮肤为1.425，用硫化钠处理过且去除了毛发的皮肤为1.441，但他并未说明这些数值的测定方法，也未说明是否已经对灰分和脂肪进行了校正。

对于经过硫酸处理至重量恒定后再在石油中测定体积的羊皮，其密度则如下所示：

石灰处理过的皮肤：1.2335
发酵后的皮肤：1.2590

通过使用体积计测定湿润皮肤的体积，以及测定皮肤干燥后的含水百分比，得出的密度值为——
石灰处理过的皮肤：1.438
发酵后的皮肤：1.300

在扣除灰分和脂肪的影响后，无灰分的干燥皮肤的密度为——
石灰处理过的皮肤：1.397
发酵后的皮肤：1.335

湿润的石灰处理过的皮肤的密度为1.063，而根据上述数据计算得出的密度则为1.0475；由此可知，膨胀后的石灰处理过的皮肤中的纤维发生了压缩，或者其中的水分也处于压缩状态。这与明胶遇水膨胀时其总体积小于明胶与水的体积之和的现象类似。Lüdeking在10%明胶凝胶中测得的密度为1.069，而通过计算得出的密度则为1.041。他将这种压缩现象归因于水，因此10%明胶凝胶中1立方厘米的水所占的体积为0.96069立方厘米。另请参阅第68页第4段。

将前文中的数据以表格形式呈现可能会更便于理解：

| 皮肤类型 | 湿润皮肤的密度 | 含水百分比 | 计算所得的含水百分比 | 湿润皮肤中的灰分百分比 | 脂肪百分比 |
|----------|----------------|------------|----------------------|----------------------|------------|
| 石灰处理过的皮肤 | 1.063 | 80.63% | 79.50% | 1.71% | 0.151% |
| 发酵后的皮肤 | 1.053 | 78.2% | 79.9% | 1.17% | 2.6% |

无灰分的干燥皮肤的密度为：
石灰处理过的皮肤：1.3970
发酵后的皮肤：1.3356

除了发酵会导致皮肤密度降低外，脂肪含量的增加也非常明显。

湿皮肤中的含水率可通过以下公式计算：
(v2 – v1) ÷ (1 – v1) × 100
其中，v1为干皮肤的比体积，v2为湿皮肤的比体积。干皮肤的比体积(v1)也可以根据湿皮肤的比体积(v2)以及已知的含水率(w)来计算，公式为：
w = (v2 – v1) ÷ (1 – v1) × 100
将这样算出的体积与直接实验测得的体积进行比较，即可确定皮肤的收缩程度。在我们所研究的案例中（即含水率为80%的石灰处理过的皮肤），计算得到的v2值为0.955，而实际测得的v2值为0.941。干皮肤的比体积分别为：计算值0.6955，实际测量值0.8112。这一差异相当大，超出了预期，但已通过大量实验得到验证。需要指出的是，通过让皮肤干燥来精确测定其密度时，由于皮肤各部分的非均匀性，很容易出现误差。看来水与皮肤之间存在着某种类似于水与酒精之间的化学结合反应，尽管用这种方法进行的实验所得数据较为准确，但……

无法确定这些数值是否代表真正的密度。皮革内部可能仍含有部分水分，要想获得绝对准确的数值，就需要将皮革磨成粉末，然后在细碎状态下测定其密度。如此处理后所得的结果会比使用整块皮革时更为一致。I.A.L.T.C.用于分析的干皮革粉末的密度测定结果如下：在石油醚中为1.2568，在四氯化碳中为1.2570，在酒精中为1.2580，平均值为1.2572。这相当于比容v1=0.7954。皮革粉末的密度也可以在空气体积计中测定（参见Say、Kopp及Kohlrausch所著的《物理测量》第53页）。
膨胀与收缩——在健康动物身上，皮革处于天然状态时是最柔软、最理想的覆盖材料；在制作软质皮革时，制革师的目标就是保持皮革的这种柔软性。为此，正如我们所见，必须让膨胀的纤维恢复到自然状态。关于皮革的膨胀与收缩现象，Körner已有相关论述，最近H. R. Procter教授也发表了一篇论文，详细阐述了胶体膨胀的理论。要理解与膨胀相反的收缩现象，就必须先了解皮革等物质发生膨胀时的情况。以下关于膨胀现象的总结由Th. Körner博士提供。膨胀现象可分为三种类型：1. 毛细作用吸附；2. 内渗作用；3. 分子吸水作用。其中，分子吸水作用在制革过程中最为重要。Körner列出了控制分子膨胀的若干原理：1. 具有膨胀能力的物质放入水中时，会吸收一定量的水，但这一量存在上限，无法超过。（C.

2. 膨胀程度取决于物质的化学成分、其内聚力和弹性，以及液体的温度和内部压力。（C. Ludwig）
3. 抗膨胀能力从外部向内部呈抛物线规律递增；也就是说，物体的外层比内部更早达到最大膨胀程度。（L. Mathiessen和A. Schwarz）
4. 膨胀后的物体体积小于其原始体积加上所吸收的液体体积。（Quincke）
5. 膨胀过程中会产生热量。这种热量的产生是由于物体收缩所致，而非诸如水合作用之类的化学现象。这一现象可以解释制革工人所熟知的事实：皮革在冷水中会膨胀，而在温水中则会出现收缩现象。Riecke认为，在充满未饱和水蒸气的环境中，膨胀程度m2/M（其中m2为吸收的水的质量，M为膨胀后物体的质量）是压力和温度的函数。
6. 膨胀速度可以用以下公式表示：dQ/(dt) = (M – Q)K，其中M为最大膨胀量，Q为时间t内的膨胀量，K为常数。该微分式给出了每一时刻的膨胀速度，可以看出，随着接近最大膨胀程度，膨胀速度会越来越慢。因此，膨胀速度的规律与蔗糖溶解速度的规律相同，而蔗糖溶解速度本身也是质量守恒定律的应用结果。

对于每一次膨胀过程，常数K都必须通过观察M的值来实验确定。可以证明：
K = log(M/t – Q)
因此，可以针对每一组测量数据计算出K的值。
关于水在膨胀后的胶体中的存在方式，已有三种假说被提出：
1. 胶体具有蜂窝状结构。（Bütschli）
2. 水以高度浓缩的形式被吸附在胶体表面。（Nägeli）水与膨胀后的胶体共同形成“固溶体”。
膨胀及其相反过程——收缩——都与膨胀或收缩的胶体与其周围溶液之间的表面张力有关。当表面张力降低时，两者之间的接触面积会增大，从而导致膨胀，同时整个系统的体积也会减小；反之亦然。
对于所发生的吸附现象，以下关系成立：当溶液中的某种物质降低了分界面的表面张力时，其浓度就会增加，从而被吸附；而当该物质提高了分界面的表面张力时，其浓度则会下降。
在“水-有机物”系统中，Wiedemann和Lüdkeing的研究表明，膨胀过程中会释放热量。由于温度上升有利于通过吸热形成的系统，因此它会阻碍膨胀，反之亦然。这一结论得到了实际经验的验证，大多数萃取操作都是在35°至40°C的温度下进行的。

关于压力对膨胀的影响，与温度的情况类似，也存在一定的规律，可表述如下：当化学体系在恒定温度下被压缩时，其平衡状态会向反应导致体积减小的方向移动。然而，Quincke提出了一个看似矛盾的现象——膨胀实际上伴随着体积的减小，也就是说，膨胀后的物质加上其所吸收的水分，所占空间反而小于这两种成分单独存在时的总体积；因此，压力增加应有利于膨胀，而压力减小则有利于“收缩”。我们必须明确记住，在所有膨胀现象中，导致膨胀的原因是水分进入该体系；而收缩则是相反的过程，即皮肤收缩，这意味着水分从皮肤及其中的水分中被排出。通过直接测量可知，在收缩过程中有3%到8%的水分会被排出。基于密度测定得出的计算结果则会被前述的“皮肤在收缩过程中密度会发生变化”这一事实所干扰。收缩后的皮肤所含水分比膨胀状态时要少，但两种状态下皮肤中水分的比例差异相对较小，显然不足以解释皮肤在这两种状态下的物理性质之间存在巨大差异。因此，可以推断，这两个阶段中水分的存在状态必定不同。可以合理假设，在皮肤膨胀的状态下，皮肤组织结构中的所有毛细孔都充满了水分，由于水具有不可压缩性，因此赋予了皮肤弹性且坚固的特性，而皮肤在这种状态下始终具备这些特性。最初，水分是通过渗透压进入皮肤的组织结构的，随后便滞留在那里，从而部分赋予了皮肤不可压缩的特性。众所周知，在收缩过程中，酶的作用会导致大量皮肤组织被溶解，而那些更为精细的组织结构……

首先受到攻击的是那些储存水分的细胞壁，这些细胞壁会被部分破坏。这样一来，皮肤中的水分总量可能并未改变，但却分散在皮肤的整个内部结构中，而非集中在纤维中。其结果是，当皮肤中某一小块区域受到局部压力时，该区域内的水分可以自由地流入周围的皮肤组织；当压力消失后，除了毛细作用力外，没有其他力量迫使水分返回原来的区域。当皮肤的某一部分被压缩时，周围的区域也会相应地膨胀。Abt（巴黎）的观察结果也支持了这一观点：在未受破坏的皮肤表皮层中可以发现细胞核，而在受损的皮肤中则完全不存在细胞核，这表明损伤已彻底破坏了细胞的核结构。碱所引起的肿胀与酸所引起的肿胀性质不同。Procter指出，即使是由氢氧化钠引起的碱性肿胀，也不会被氯化钠所抑制，但只要外部溶液中的羟基离子浓度足够高，就能抑制这种肿胀。Müller则指出，含有某些非电解质（如葡萄糖、甘油、酒精）的凝胶，会使得可溶性物质的扩散速度远远慢于相同浓度下的纯凝胶；而尿素的存在则有助于提高明胶和琼脂凝胶的渗透性。因此，不同盐溶液在相同强度的凝胶中的扩散速度差异，并不完全是由于该盐溶液本身的扩散性更强，而是由于盐类对胶体介质渗透性的影响所致。用1%的尿素溶液在43℃下处理过的石灰化皮肤会失去水分或出现“塌陷”现象，但溶液和皮肤本身仍保持碱性。Přibram最近研究表明，肌肉的膨胀与收缩是由于肌肉细胞吸收和排出水分所导致的；而那些快速的变化，则是由细胞内水分状况的变化所引起的。

肌肉中液态成分的浓度与组成。乳酸和磷酸会以极快的速度生成，且浓度相对较高；在短时间内，它们会导致肌细胞出现瞬间的膨胀，随后又恢复到原来的状态。有关这一现象的详细证据需参考原始论文，但该论文表明，由胶体、电解质和水构成的系统平衡状态取决于这些成分的比例与含量。因此，我们所讨论的这些现象符合质量作用定律（Guldberg和Waage定律）。
滤液中的固体物质的影响——Wood最早指出（J.S.C.I. 1899，第991页），经过过滤的普洱液对皮肤的作用力小于含有大量悬浮颗粒的未过滤液体。在过滤后的滤液中加入惰性固体（高岭土）后，其作用效果会加快。虽然过滤过程会去除大部分胶体物质以及部分酶，但滤液中的悬浮颗粒仍会对相关过程产生一定影响。在一篇非常有趣的论文中，Perrin最近证明，悬浮在胶体液体中的颗粒行为类似于分子量为3.3×10^-9的理想气体中的分子。这类颗粒具有分子运动特性，因此能够对皮肤纤维施加机械作用力。尽管这些颗粒的质量远大于其分子尺寸，但它们的体积足够小，可以穿透皮肤的毛孔；当普洱液的处理过度时，这些颗粒可能会沉积在透明的角质层下方，从而使该层变得浑浊，无法用于绘制精细的图案。
普洱液的氢离子浓度——正如第二章中所提到的，新鲜普洱液在处理开始时具有一定的酸性（每100毫升含7立方厘米的N/10浓度），而处理结束后则变为碱性（每100毫升含3立方厘米的N/10浓度）。如果通过稀释盐酸来制造出具有相同浓度的酸性液体……

通过滴定法可以发现，这种酸的浓度实在过高，会导致皮革膨胀。这就引出了我们对酸强度概念的思考。普罗克特和琼斯在他们的《鞣液中的酸》一文中指出了这一点。众所周知，离子理论认为酸度取决于氢离子的浓度：酸性较强的溶液意味着氢离子浓度很高，而碱性溶液则意味着氢离子浓度极低。如果我们以纯水作为中性标准，那么中性溶液的氢离子浓度约为10^-7当量/升。1当量的氢离子溶液意味着每升中含有1克的氢离子；对于盐酸而言，其浓度则为1.35 N/1 HCl。桑德和劳以及伍德、桑德和劳还描述了通过电测法直接测定鞣液中的氢离子浓度的方法，这种方法尤其适用于测定普洱茶汤中的氢离子浓度。它也可用于对这类液体进行滴定，我们在第二章中已经给出了一些相关结果。该方法基于能斯特理论，即金属板与其所浸入的盐类溶液之间的电势差取决于该溶液中金属自由离子的渗透压（换言之，即溶液的浓度）。对于氢离子而言，我们使用表面涂有铂黑且充满氢气的铂金电极，因此电势差就取决于溶液中氢离子的浓度。

图9——电测仪的连接示意图。
附图（图9）按比例展示了氢电极I和辅助电极II，其中右侧标有67，而左侧则以示意图形式说明了该电测仪的构造。
这种测量方法的原理是将滑动变阻器的两端P和Q与干电池D的端子相连，然后利用一种特殊结构的封闭式毛细管电位计E，将需要测量的电势差与端点P与滑块S之间的电势差进行平衡。该电势差的数值可直接在精密电压表V上读出。盒子里已准备好的连接线路用实线表示，而操作者需要自行连接的线路则用虚线标出。操作者首先需取下毛细管电位计，并对其进行调整，使其在复位后部分被汞填充，部分被酸液填充。标记为电池+和−的端子X和Y与干电池相连，而分别标记为阴极和辅助电极的端子Z和U则与氢电极及甘汞电极相连。标记为辅助电极的端子与甘汞电极之间的连接部分必须做好严格的绝缘处理。

这是必要的步骤。氢气被通入氢电极中，直到该电极与甘汞电极之间的电势差保持恒定。通过上下移动滑动开关，可以测量出这一电势差；当按下标有K的按钮时，若毛细管式电位计中的汞柱不再移动，即表示电势差已达到稳定状态。

图10展示的是用于滴定酒类液体的实验装置。H为压缩氢气储气筒；68I为氢电极，其末端浸入装有待滴定液体的烧杯C中；b为滴定管，其中装有N/10浓度的酸或碱；II为辅助电极，其毛细管也浸入烧杯C中；P为电位计盒，内含滑动变阻器S和电位计E；D为干电池。通过滴定管向烧杯中加入酸或碱，直到电压表显示0.69伏特，此时说明液体已呈中性，或者氢离子浓度为10^-7。

图10——电位计装置。

下表显示了在茶汤经过处理前后所获得的某些检测结果。Sorensen将p值称为氢离子浓度C的指数，其定义如下：pH = log C，也就是说，它相当于溶液中氢离子的当量浓度的倒数的对数。对于纯水或中性溶液而言，p值为7，对应的电压为0.69伏特。这些测量是在经过过滤的茶汤上进行的，使用N/1浓度的KCl甘汞电极作为辅助电极，该电极的毛细管内填充有3.5N浓度的氯化钾。

| 编号 | 处理前电压（伏特） | p值 | 处理后电压（伏特） | p值 |
|------|-------------------|------|-------------------|------|
| 1 | 0.560 | 4.7 | 0.755 | 8.16 |
| 2 | 0.585 | 5.16 | — | — |
| 3 | 0.600 | 5.4 | 0.658 | 6.44 |
| 4 | 0.595 | 5.35 | 0.710 | 7.35 |
| 5 | 0.600 | 5.4 | 0.725 | 7.6 |
| 6 | — | — | 0.770 | 8.35 |

编号6的茶汤已经非常陈旧。处理前的平均氢离子浓度对应的电压为0.588伏特，这意味着氢离子的浓度为10^-5.32当量/升，即每升茶汤中含有0.00000479克的氢离子。因此，p值为5.32。同等浓度的盐酸通过滴定法测定时，每100毫升需要0.7毫升的N/1浓度碱液。而使用电位计装置测得的该盐酸的电压为0.410伏特，对应的p值为2.1。

氢离子浓度为0.0079 N。换言之，该HCl溶液的酸性或强度是普洱酒的1600倍。处理后的普洱酒中氢离子的平均浓度为每升0.000000076克，对应的电位值为0.715伏特，pH值为7.12，也就是说，这种酒呈微碱性。作为对比，饱和石灰水的电位值为1.01伏特，pH值为12.5。

氢离子浓度对于酶在发酵过程中的正常作用至关重要；不过我们将在第七章中详细讨论这一内容。

普洱酒的导电性——人们认为有必要检测实际使用中的普洱酒的电气导电性，希望由此获得的数值能提供一些有用的参考信息。结果发现，由于石灰溶解在水中，导电性确实有所上升，但由于该方法存在诸多缺陷，其实用价值不如常规的化学分析方法。此处给出一种典型普洱酒的测试结果作为记录：
处理前的普洱酒导电性：1/0.00316欧姆×厘米。
处理后的普洱酒导电性：1/0.00423欧姆×厘米。

正如米诺特所说：“以人类目前的思维能力，我们无法预期能够为任何器官甚至单个细胞找到数学表达式，尽管公式仍可在处理某些具体问题时发挥重要作用。不过，对于所有科学工作者而言，图表分析方法的价值依然极为巨大。”

长期以来，我一直试图以定量方式来表示皮革变形的程度。我的朋友桑德博士建议，可以通过依次对皮革施加逐渐增大的压力，然后再逐渐减小的压力，并测量每种压力下的厚度，从而实现这一目标。使用下述设备进行的实验表明，经过这种处理后的皮革在受到压力后会先被压缩，而当压力解除后，它会根据所受到的挤压程度恢复到原来的部分厚度，也就是说它具有某种弹性。而经过充分处理的羊皮则完全没有弹性，即压力解除后仍会保持被压缩的状态。对于经过石灰处理的牛皮来说，压力解除后会有轻微的恢复现象。这与其无法像薄羊皮那样有效地被处理的事实相符。另一方面，印度橡胶则完全具有弹性，即压力解除后它能完全恢复原来的厚度。在不同压力作用下，经过石灰处理和充分处理后的同一块皮革的相对厚度也很值得研究。通常而言，经过处理后，皮革的厚度会降至其膨胀状态时厚度的三分之二到二分之一之间。如果让经过石灰处理和充分处理后的皮革承受相同的压力，那么经过充分处理的皮革会被压缩得比经过石灰处理的皮革更严重，这可能是由于其中的水分因毛细作用而被排出所致。不过，随着压力进一步增大，经过充分处理的皮革的压缩程度会显著降低；而对于经过石灰处理和充分处理的皮革来说，其压缩程度的增加最终都会与压力的增加呈近似比例关系，只不过前者的压缩程度略高于后者。表格中给出了在同一块羊皮（杂色）上经过石灰处理和充分处理后所得到的典型测试结果，这些结果以图形形式展示在图12中。

每平方毫米的载荷
厚度单位：毫米、厘米、英寸
重量单位：克
表皮类型：石灰质表皮、粉状表皮

0 3.45 1.78 1.67
20 3.43 1.58 1.85
40 3.33 1.43 1.90
60 3.28 1.35 1.93
80 3.22 1.23 1.99
100 3.15 1.13 2.02
120 3.08 1.08 2.00
140 3.03 1.05 1.98
160 2.95 1.01 1.94
180 2.90 0.98 1.92
200 2.83 0.95 1.88
300 2.73 0.88 1.85
全部关闭时：2.98 — —
380 2.61 0.82 1.79
600 2.43 0.76 1.67
全部关闭时：— 0.76 —
Δ表示表皮厚度的差异，即在相同载荷下的压缩程度。

图11——用于测量下落程度的装置
m = 微米刻度盘。
JJ = 用于放置皮肤的夹具。
b = 连接在绳索上的配重，该绳索绕过滑轮pp，用以平衡框架ff的重量。
k = 支撑托盘及重量w的刀刃。

图11展示了用于获得这些数据的装置72。它本质上是一种用于测量的商用微米计。

皮革的厚度。在其其中一个夹爪上，通过框架ff连接着一个用于放置重物的盘子，这样就能确保拉力完全均匀。框架与盘子上的重物通过配重b实现平衡。如果使用经过特殊设计的圆盘形大夹爪，就可以提高测量的精确度；但即便如此，千分尺较大的摩擦力仍会在一定程度上影响测量结果。

图12——由测量装置获得的曲线。
（虚线表示卸下负载时的压力。）

图13展示了一种没有这种缺陷的装置。它主要由一个带配重的杠杆A构成，上夹爪J则牢固地固定在杠杆上。通过滑动重物W，可以给该夹爪施加从零开始的任意所需载荷。杠杆上还装有一个非常精密的水平仪。

这使得在每次实验中都能将装置精确地调至水平状态。下颌可在两根平行导轨之间上下移动，其位置由带有分度圆的螺旋轮S来控制。该螺旋轮的位置，进而也是下颌的位置，可以通过游标v准确读出。在每次实验中，都会对装置进行调节，以确保上杠杆能够保持精确的水平状态。

图13——用于测量下落程度的改进型装置。（Sand.）

第四章：啤酒中的细菌学

“一切生物都源自卵子。”——哈维（1578–1675）
用100倍物镜在显微镜下观察使用中的啤酒液滴时，会发现其中充满了细菌。
这些细菌大多为短杆状，但也有少量球形和螺旋形的细菌存在。大多数细菌在液体中快速移动；随着载玻片温度的下降，它们的活动速度会变慢，最终停止移动。图14展示了作者在啤酒液中观察到的各种形态的细菌，放大倍数为1000倍。

图14：啤酒液中的各种形态的细菌

要最清晰地观察活细菌，可采用滴培养法。将一块厚度适合所用物镜的干净盖玻片放在黑色玻璃板上，然后用事先在火焰中加热至发红的铂金环取出一滴无菌生理盐水……

将0.6%至0.75%的溶液或无菌肉汤滴在盖玻片的中央。用铂针将少量培养液搅入该滴液中。取一张中间有凹陷的载玻片，在凹陷边缘涂上凡士林，然后将载玻片压在盖玻片上，使液滴恰好位于中心位置。如果将整个装置轻轻翻转，液滴就会悬停在凹陷处的中央。

只要凡士林环保持连续且盖玻片被妥善压紧，液滴就不会蒸发，从而可以观察细菌的天然状态——最好是在液滴边缘进行观察。

为了照亮液滴中的培养物，可使用凹面镜以及无需聚光器的微小光圈；而对于经过染色的样本，则需使用平面镜与阿贝聚光器配合使用。

如果小心地取下盖玻片，并在其下方放置钟形玻璃将其烘干，那么培养物就可以保持干燥状态，或者也可以对其进行染色并封片保存。

如果干燥后的样本仍在盖玻片上，应将其（制备面朝上）用手指握住，然后缓慢地通过本生灯的火焰三次。这样就能获得最适合固定样本的温度。

让一滴福尔辛染料或龙胆紫染料在样本上停留5分钟，再用清水洗去多余的染料，之后可以在湿润状态下或经烘干并封片后在显微镜下观察。

关于染色和封片技术的详细说明，可参考以下著作：
《方法和配方》，P. W. 斯奎尔著（丘吉尔出版社）。
《细菌学实验手册》，鲁道夫·阿贝尔博士著（斯图伯斯出版社，维尔茨堡）。
《微生物技术》，尼科尔和雷姆林格著（奥克塔夫·多因出版社，巴黎）。

《实用细菌学》，作者：Kanthack和Drysdale。（麦克米伦出版社，伦敦。）
Tissier和Metchnikoff的最新研究表明，无论是人类还是动物的肠道菌群中，都有大量厌氧菌存在。由于过去缺乏研究这类微生物的合适方法，它们在以往的研究中被忽视了。实际上，在一项关于狗消化道中微生物的研究中，甚至没有提到这些厌氧菌，而实际上它们的活性非常高。
关于这些微生物以及用于分离它们的新方法，巴黎巴斯德研究所的M. Jungano和A. Distaso在他们的新著《厌氧菌》中有详细的描述。
迄今为止，已有以下细菌从粪便（主要是狗粪）中被分离出来，并在纯培养条件下进行了研究：——

1. 尿素微球菌（Cohn）。（Pasteur.）
2. “fulvus”（Cohn）。
3. “prodigiosus”。
4. “尿素液化菌”。
5. 硫磺杆菌。
6. “普通大肠杆菌”。（图15。）
7. “无吲哚大肠杆菌”。
8. 厌氧大肠杆菌。
9. “α-糠醛菌”（Wood）。（图30。）
10. “β-糠醛菌”（Wood）。（图31。）
11. 腐败荧光杆菌。
12. “液化型荧光杆菌”。
13. “纤细杆菌”。
14. “腐生菌”（Herfeld），有三个变种。
15. “丁酸杆菌”（Hueppe）。（图23。）
16. “腐败杆菌”。（图19。）
17. “蓝绿色脓杆菌”。
18. “黄绿色脓杆菌”。
19. “恶臭粪产菌”。
20. “恶臭化脓菌”（大肠杆菌的一个变种）。
21. “Zenker菌”。
22. “巨型菌”。
23. “刺状菌”。
24. “液化菌”（Eisenberg, Frankland）。
25. “淀粉杆菌”（Van Tieghem）。
26. “副乳糖酸杆菌”。

27. I. 由Severin从马粪中分离得到。
28. II. 《细菌学中心杂志》（2），第1卷，第97页。

29. III.

30. 由Severin从马粪中分离得到（厌氧环境），载于《细菌学中心杂志》（2），第3卷，第708页。
31. 同样是从马粪中分离得到的厌氧菌，编号3，同上。

g( ), ,
“恶性水肿菌（Vibrion Septique，Pasteur）”。
33. “普通肠炎菌”。
34. “产气乳杆菌”。
35. “空腔破坏菌（Brieger）”。
36. “白蛋白菌（Bienstock）”。
37. “Bienstockii菌”。
38. “细长菌”。
39. “肠炎孢子生成菌（Klein）”。
40. “酸性乳杆菌（Ankerschmid，1905年）”。
41. “巨型菌”。
42. “尸体孢子生成菌（Klein），被认为与第16种菌相同”。
43. “嗜热菌（Houston）”。
44. “a. 来自儿童样本，参见第162页。”
45. “b. ”
47. “类芽孢杆菌”。
48–14种菌株由H. Becker教授从狗粪和鸽子粪便中分离出来，相关内容见《Zeit. f. Offentlich. Chemie》第10卷第23期，第447页，其中包括B. erodiens菌（图16）。
62. “Sarcina fimentaria（Lehmann和Neumann）”。
63. “来自污水的链球菌（Houston）”。
64. “短型菌”。
65. “长型菌”。
66. “化脓性菌”。
“大肠液化菌（Gamgee，《Phys. Chem. 2》）”。
68. “来自马厩粪便的链丝菌（Severin，6）”。
69. “蛇形螺旋菌（Kutscher）”。
70. “细长菌”。
71. “波状菌”。
72. “旋绕菌”（图24和25）。
“来自猪粪的菌株，Smith，《Centr. Bl. f. Bakt.》”。
73. 16, (1), 124

74–
弧菌，由Kutscher分离出的三个物种。
76.
77. 丁酸梭菌（Prazmowski），据称与编号25的菌种相同。
78. 粪肠链球菌。Sidney Martin，37页及38页；《地方政府委员会年度报告》，1907–9年；《自然》杂志，1910年3月3日，第22页。
79. 双歧杆菌。
80. “产气荚膜杆菌”。
81. “双发酵杆菌”。
82. “鱼雷形杆菌”（Veillon）。
83. “毛状杆菌”。
84. “孢子生成杆菌”。
85. “膨大杆菌”。
86. “rodella III型杆菌”。
87. 小葡萄球菌。
88. 圆形双球菌。
89. 预急性球杆菌。
90. 卵形球杆菌。
91. 粪肠碱生成杆菌（Petruschky）。
（79–90均为厌氧菌，由Jungano和Distaso进行了描述并绘制了图谱。）
从上述列表可以看出，肠道内的细菌种类相当丰富，因此研究各种细菌的作用是一项漫长而艰巨的任务。
关于分离这些细菌的方法以及所使用的培养基成分，需要专门撰写一本细菌学著作；不过，就一般而言，用于培养这些细菌的优质液体培养基就是明胶蛋白胨肉汤——其制备方法为：将10克明胶与6克80%浓度的乳酸一起放入100毫升水中，在加压条件下加热三小时，然后用氨水中和，再加入1克磷酸钾，最终将体积调至1000毫升并过滤。也可以使用新鲜粪便的灭菌浸液，但……

其制备过程十分繁琐，且难以使强度或成分保持一致。培养液应保持微碱性，碱度约为0.0636%的Na2CO3浓度，或每升溶液中含有12毫升N/1浓度的苏打。在不会影响细菌生长的前提下，该碱度可提升至0.15%的Na2CO3浓度。作为固体培养基，10%的营养明胶较为合适；在25℃以下的温度下使用的话，可选用15%的营养明胶。而在39℃至40℃的高温环境下，则需要使用营养琼脂。用于常规实验的最佳营养明胶是按照Klein公式配制的。对于各类培养基而言，Abel的《手册》是一本非常有用的参考书。新鲜粪便中的细菌数量差异很大，但通常为每克干物质中有10,000,000个细菌，这些细菌能够在营养明胶中生长。其中约有100,000个是能形成孢子的微生物。这一数值适用于健康动物；而患病动物的细菌数量则会有巨大差异。A. C. Houston博士在伦敦的原始污水中检测到，每立方厘米含有3,000,000到9,000,000个微生物，其中超过十分之一是能够分解明胶的微生物。每克粪便中仅有约300个好氧菌孢子、约100,000个大肠杆菌、100个产孢肠杆菌以及链球菌。为了研究粪便中所含各种细菌对皮肤的影响，人们已经分离出了大量此类细菌，并在不同培养基中测试了纯培养物对皮肤的作用。部分研究结果已发表在《学会杂志》上。

化学工业领域。在相关研究方面做出大量工作的H. Becker教授认为，参与这一代谢过程的主要微生物存在于狗的肠道中，属于大肠杆菌类。这类细菌分布极为广泛，存在于哺乳动物的大肠中，因此也几乎存在于所有土壤以及河流和湖泊的淤泥中。其中最常见的是普通大肠杆菌。

图15——普通大肠杆菌。经染色后可看到其鞭毛。

Lortet在日内瓦湖水质极为纯净的区域发现了这种细菌以及其他微生物。大都会水务局的细菌学家A. C. Houston共列举了16种此类细菌，其中80%的菌株在乳糖蛋白培养基中能产生酸和气体，在蛋白水培养基中能产生吲哚；而在牛奶培养基中则会产生酸并使牛奶凝固。这种细菌（见图15）与伤寒杆菌相似，因此经常被误认为是伤寒杆菌。不过，它的抗破坏能力要强得多。它是一种短棒状细菌，具有鞭毛，依靠鞭毛可以快速或缓慢地移动。普通大肠杆菌呈短杆状，直径为0.8微米，长度为1至3微米。它通过鞭毛缓慢移动，这一特性可以通过Loffler染色法加以证实。它在有氧或无氧环境中都能正常生长，即属于兼性厌氧菌。虽然它能在室温下生长，

其最佳生长温度为37℃。在平板培养中，位于明胶表面下的菌落与表面的菌落外观截然不同：前者是直径约针头大小的圆形小菌落；后者则会形成一层白色、有光泽的薄膜，边缘不规则。大肠杆菌不会使明胶液化。当其在含有糖分的营养液中生长时，会产生大量酸，同时还会释放出由二氧化碳和氢气组成的气体。如果让其在这样的溶液中继续生长，就会发生二次发酵，最终使培养液变为碱性。大肠杆菌能产生吲哚，可通过以下方法检测：向10毫升的培养物中加入1毫升1%的纯亚硝酸钾溶液，然后再滴入几滴浓硫酸；若存在吲哚，则会生成红色物质（亚硝基吲哚）。这种细菌能将硝酸盐还原为亚硝酸盐。在添加了1%硝酸钾的1%蛋白胨溶液中，于37℃下培养4小时后，即可检测到亚硝酸盐的存在；而经过17小时的生长后，亚硝酸盐会进一步被还原为氨。除了其他产物外，哈登还发现大肠杆菌能产生乳酸、甲酸、乙酸、琥珀酸、乙醇、二氧化碳和氢气。在德国，W.伦布克和H.贝克尔专门研究了狗肠道中的细菌群落。1896年，伦布克从以不同食物为食的狗的粪便中培养出了细菌，发现大肠杆菌始终存在，不过不同个体以及菌落的形态，以及吲哚和气体的生成程度都存在很大差异。其他存在的细菌种类则因食物类型的不同而有所变化，这会对肠道菌群产生很大影响——以面包为食的狗的肠道菌群与以肉类为食的狗的肠道菌群存在显著差异。

伦布克还描述了两种与大肠杆菌极为相似的细菌物种。其中一种被他命名为B. coli anindolicum，顾名思义，这种细菌不会产生吲哚；另一种则是B. coli anaerogenes，它没有运动能力，也没有鞭毛，且在与糖类发酵时不会产生气体，因此与大肠杆菌有所不同。除了大肠杆菌之外，还有几种能够液化明胶的细菌，以及一些兼性微生物，它们的存在或多或少属于偶然现象。通过改变食物成分并引入大量外来微生物，可以改变肠道菌群的构成。伦布克通过长期引入B. coli anindolicum，成功完全抑制了普通大肠杆菌的生长；当恢复正常饮食后，这些外来微生物在某些情况下会完全消失。H.贝克尔博士的研究则更直接地应用于利用细菌培养物来处理皮肤问题，以及阐明狗粪浸液中的细菌作用。他从狗粪中分离出了54种不同的细菌，并测试了其中许多纯培养物对皮肤的作用。贝克尔所分离出的各种细菌的清单以表格形式列于第98至101页。

图16——B. Erodiens（贝克尔）。

图17——新鲜普洱茶的平板培养物。

贝克尔教授所发现的第12号细菌，他将其命名为Bacillus erodiens（见图16），无疑属于大肠杆菌的一种，但其运动速度更快，且不会使牛奶凝固，只是会使其变得稍浓稠一些。在肉汤中培养时，该细菌会释放大量气体，其中含有12%的二氧化碳、85%的氢气以及3%的氧气。如果加入葡萄糖，二氧化碳的比例会上升到40%，同时还会产生酸。该细菌在37℃条件下生长最快，此时其在肉汤中的还原作用尤为明显。根据培养基的不同，它会产生酸或碱，因此可归类为混合菌。在糖溶液中，它会产生酸；而在蛋白质溶液中，则会释放出氨类化合物、吲哚以及有恶臭的气体。由此可见，通过改变培养基，其产生的效应也会随之改变。B. erodiens不分泌任何胰蛋白酶，因此其对皮肤的作用要么源于细胞内的酶，要么源于其化学产物——这些产物在局部分泌后会产生更显著的效果。

其作用效果远强于仅将其添加到去角质液中。正因如此，我建议使用混合细菌菌群，尤其是那些在出汗过程中产生的细菌（见第105页），这类细菌能分泌一种温和的蛋白酶，能够分解皮肤纤维中较易溶解的部分，但却无法破坏透明层。

1. 犬粪中的细菌：为小型杆状菌，生长活跃。在明胶中培养时，会在表面形成白色小突起；在琼脂上则不会使明胶液化。那些长到明胶表面上的菌落会呈叶状扩散，表面具有珍珠般的光泽。

2. 黄色干草芽孢杆菌：也为小型杆状菌。在明胶中培养时，细菌会沿着整个白色层生长，同时还会向侧面延伸出细小的分支；表面会形成一层白色物质，明胶也会逐渐被液化。当菌落长到表面时，会呈叶状扩散，且略带荧光。

3. 极小的杆状菌：在明胶中生长时，菌体在深处生长，两端呈圆形，有许多分支从菌体上向外延伸；这些分支的末端会形成小结节，表面则有一层薄薄的白色覆盖物。明胶不会被液化。在明胶板上，位于深处的菌落呈现为淡黄色的小圆盘，它们会逐渐向上移动，最终在表面形成带有中央较大斑点的圆形菌落。

4. 小型杆状菌：其生长速度较慢，在明胶中的生长方式与黄色干草芽孢杆菌类似，会在整个培养基上形成厚厚的白色沉积物。

杆菌。在明胶培养板上生长时，其菌落表面较为粗糙，形态与炭疽杆菌相似。从液态培养基中伸出的菌丝起初呈编织状或扭曲状，随后会直伸进入明胶中。7号菌：小型杆状菌，生长缓慢，形成白色菌落，表面有白色不规则的薄膜，这些薄膜沿着液化的区域呈放射状延伸至固态明胶中。明胶培养板上，这些菌落会迅速液化，并在顶部形成白色覆盖层。11号菌：中等大小、具有运动能力的杆状菌，会在沉积物表面形成白色涂层，明胶不会被液化；这些细菌会在沉积物中向下生长，那些到达表面的菌落则呈叶状，表面有珍珠般的光泽。12号菌：来自狗粪的中小型、活跃的杆状菌，会在沉积物表面均匀生长，形成厚实的白色涂层；明胶不会被液化，表面有一层光亮的薄层。在明胶培养板上，位于下层的菌落呈现为淡黄色的圆形小盘状，有些菌落还呈现出类似变形杆菌表面菌落的编织状结构，且有强烈的腐臭味。13号菌：具有运动能力的杆状菌，表面会形成一层薄薄的白色涂层，这些菌丝呈刷毛状，刷毛末端还会形成小突起。在明胶培养板上，这些菌落也呈叶状。

明胶培养板：呈叶状，有珍珠光泽，会向外扩散。
38. 鸽子菌：小型杆状，生长活跃，采用刺插培养法；培养基呈袋状，颜色为黄色，明胶会液化并继续扩散，培养基表面也会呈现黄色。
明胶培养板：那些生长在深处的菌落呈颗粒状，颜色为黄色；而那些长到表面的菌落则形成白色、有光泽的小突起。
40. 多多多菌：采用刺插培养法；在培养基的不规则表面上会形成白色的厚重沉积物，该菌在培养基表面生长得非常好。
明胶培养板：呈叶状沉积物，带有线条结构。
42. 多多多菌：采用刺插培养法；会形成白色的厚重沉积物，且会向外扩散，该菌在培养基表面生长得非常好。
明胶培养板：呈叶状沉积物，带有线条结构。
43. 大型菌株，呈群集状，不具运动能力；采用刺插培养法，明胶会缓慢液化，仅在深处有轻微生长，培养基颜色为黄褐色。
明胶培养板：呈黄色圆盘状。
44. 鸽子菌：小型杆状，生长活跃，采用刺插培养法；在培养基表面会形成白色的厚重沉积物，且会向外扩散，不同大小的菌株在培养基表面生长状况有所不同。
明胶培养板：呈叶状沉积物，带有线条结构。
45. 小型杆状菌株，采用刺插培养法；在培养基表面会形成白色的厚重沉积物，仅在深处有轻微生长。
明胶培养板：呈叶状沉积物，带有清晰的线条结构。

整个菌落看起来比前面几组中的要细得多。
（表格内容继续在右侧）

最佳
生长情况评分
细菌、土豆、牛奶中的生长状况及特别说明

1. 牛奶温度并非37℃，仅出现轻微生长，显然属于普通大肠杆菌变种，仅在土豆上产生微弱生长，并形成黄色层。
2. 脏牛奶在室温下不会发生变化，仍保持黄色，无变化。
3. 黄色牛奶是由于在37℃下培养所致，凝块非常明显。将50立方厘米的培养液放入培养箱中培养15小时，其中氧气含量为3.5%，二氧化碳含量为10.7%，氮气含量为85.8%。
4. 白色、干燥的牛奶不会发生变化，血清会被分离出来。
7. 白色、干燥，有强烈血清生成。
11. 黄色牛奶会凝结，类似有光泽的大肠杆菌菌落，但牛奶凝结速度更快。
12. 黄色牛奶在37℃下会变成有光泽的凝块，如果注入0.25立方厘米的培养液，从腹部下方注入后，患病动物会在50立方厘米的培养液中迅速出现严重症状。

4小时内，液体变得剧烈沸腾。在腹泻期间，会出现类似培养箱的环境。最初15小时内，老鼠几乎无法移动；6立方厘米的体积内，动物看起来毛发蓬乱。第三天时，最初的48只动物全部死亡。在12.12%的浓度下，能闻到强烈的腐臭味，其中含有12.12%的碳酸、3%的氧气以及84.9%的氢气。肠道呈现绿色，而其他器官则呈淡色。培养基中含有约40%的碳酸。在老化的培养物中，可以看到沿穿刺方向的黄色或棕色变色现象，同时还会出现凝乳状变化。这种培养物与普通大肠杆菌的不同之处还在于其对牛奶的凝乳作用。40℃时，牛奶不会发生变化，也没有沉淀物。42℃时，只有含有葡萄糖的培养基才会出现黄色且具有光泽的现象。43℃时则没有生长现象。44℃时，只有含有葡萄糖的培养基才会出现非常微弱的凝乳现象。45℃时，牛奶仍不会发生变化，也没有任何异常现象。

5. 颜色变黄，出现沉淀物。
实际操作中的难题在于在培养过程中保持这些微生物的均匀性，这一难题至今仍阻碍了它们的实际应用。类似的难题也影响了酵母纯种在英式啤酒酿造中的使用，尽管在大陆上的低发酵型啤酒厂中，使用单一品种的酵母是很常见的。
在研究狗粪中的细菌时，我发现新鲜狗粪中所存在的、通过普通平板培养法能够生长出来的细菌，其实只属于四五种物种，且大多为杆菌。两三周后，原来的细菌种类会被其他细菌所取代，这些新细菌多为球菌，其变化过程与腐烂过程中的变化极为相似。事实上，许多这类细菌与导致腐烂的细菌是相同的。因此，正如一些观察者所认为的那样，并非某种单一细菌就能引发所有复杂的化学和生理变化，或是产生有助于分解物质的物质；而是随着培养基的反应和成分发生变化，不同的细菌会依次出现，最终有机物质会分解为二氧化碳、氨气以及氢气等最简单的物质。由此可见，就分解作用而言，狗粪存在一个最佳状态期，而这一时期是由细菌的活性决定的，因此会因温度及其他因素（如大气中的电学条件等）而有所差异。可以说，夏季大约15天时狗粪的分解效果最佳，冬季则需1个月或更长时间。经过干燥处理的普洱茶，其分解作用不如刚用水调成糊状的普洱茶那么强，这主要是因为不可逆的脱水过程以及部分细菌被杀死所致。从新鲜普洱茶以及正在使用的普洱茶饼上提取的琼脂平板培养物来看（图17和图18），普洱茶饼中的细菌数量远远多于新鲜普洱茶中的细菌数量。由此可知，细菌会在普洱茶中持续繁殖并产生各种代谢产物。

酶等。我们已经探讨了化学物质的作用，在第五章中则打算讨论酶的作用。

图18——普洱茶的平板培养物。

图19——腐败杆菌。

用于皮革处理的鸽粪菌剂——鸟类肠道及鸽粪中所含的细菌，目前尚未被如此深入地研究过。

与哺乳动物的情况类似，因此只能对它们进行非常有限的描述。在无菌培养皿中采集的新鲜鸽子粪便经显微镜观察后，可见食物残渣、纤维素等物质；在这些残渣中还有大量哑铃形细菌（b）（见图20），以及少量能运动的细菌对（c）；未发现杆菌。此外还观察到了酿酒酵母的细胞（a）。根据Soyka方法的改良方案，从这些鸽子粪便中进行了多轮稀释，第四次稀释后则在普通营养琼脂上进行了平板培养。该平板上的菌落主要分为两种类型（均为不会使培养基液化的微生物），与原始粪便中所观察到的细菌相对应。如第六章所述，还在卡尔斯堡培养器中进行了大规模培养，并测试了这些培养物对皮肤的作用，但并未观察到任何特殊的还原作用。

图20——鸽子粪便中的微生物。放大倍率：1000倍。

对用于制作火腿的腌制坑进行显微镜观察后，发现其中存在着大量的细菌、杆菌、弧菌以及单细胞生物；其中还有一些体积相对较大、呈哑铃形状且具有高度活动性的细菌。

这种发酵液与新鲜粪便之间的差异非常明显，尤其是在所含细菌种类方面。用从上述粪便中分离出的多个菌落，在一种营养液中培养——该营养液由10升水、20克明胶组成，明胶先在加压条件下用10毫升硫酸处理使其变性，然后再用氨水中和，最后加入200克骨粉中的可溶物质——但这样的培养液对皮肤并无任何作用。仅凭这两项实验就断言鸽子粪便中的细菌作用可以忽略不计是不安全的，不过我们可以推测其作用与狗粪便或普洱茶中的细菌作用有所不同，且强度也较低。要回答这个问题，还需要对鸟粪中存在的各种细菌种类进行彻底研究。

关于细菌在不同培养基中生长的总体情况：自《关于粪便发酵作用的进一步研究》（第六章）发表以来，我发现当培养基用氨水中和时，其中的微生物生长得更好，而用碳酸钠中和则效果较差；也就是说，有机铵盐的存在比相应的钠盐更有利于细菌的生长。我还发现，那些来自粪便以外来源的细菌，比如来自在蒸煮炉中开始变软的羊毛根部的细菌，同样具有使皮肤脱落的作用。这些细菌会产生氨气，显然它们是这一化学过程中所必需的。此外，它们还会产生能分解蛋白质的酶，这些酶会作用于皮肤纤维（详见关于酶作用的章节）。细菌产生的产物很大程度上取决于营养液的成分。许多在含有糖类或其他碳水化合物的培养基中生长的微生物会产酸，而在不含糖类的蛋白质培养基中则会产生碱性化合物。Villon在《皮革工业》（1901年，第408页）中描述了一种他认为与皮肤脱毛有关的特殊微生物，它与Bacillus d (Wood)相似（见图21），但他并未描述这些培养物的外观；不过他在第410页指出，这是唯一的……

这种细菌能够在石灰中生长，83而且也是导致该现象中毛发脱落的原因。由于已知石灰中的氨气是由细菌作用产生的，因此这种普遍存在的细菌很可能会对控制这一现象有所帮助，开展相关研究将会很有意义。84

图21——芽孢杆菌D。

在粪便中发生的某些发酵反应属于腐烂过程（见第116页）。在腐烂发酵过程中会生成大量的酪氨酸，但根据Nencki的研究，这些酪氨酸很快会被进一步分解，从而产生吲哚、二氧化碳和氢气。亮氨酸则会产生香豆酸、氨气、二氧化碳和氢气；此外还会生成芳香族系列的含氮物质。

图22——Bacillus e。
尿素芽孢杆菌、神奇芽孢杆菌以及腐烂荧光芽孢杆菌会产生三甲胺（Herfeldt）。正如作者所证明的，这种胺类物质在腐败过程中起着重要作用。它与有机酸一起能够去除有机物中的石灰成分，同时还有助于细菌的生长，比如d型芽孢杆菌和e型芽孢杆菌（见图21和22），以及大肠杆菌。粪便中的蛋白质和肽类在排出体外之前就已经被充分分解并吸收了；随后，细菌会将酰胺酸分解为脂肪酸和氨。这些脂肪酸通常会以钙盐的形式被进一步分解，具体过程如表（第108页）所示，这一内容要归功于波恩的E. Herfeldt博士。我们在第二章中已经讨论过这些不同物质的作用，但从本章的内容可以看出，腐败过程的化学变化与细菌学特征是相互关联的，要想将二者完全分开几乎是不可能的。细菌不断制造新的化学化合物，同时也不断分解其他化合物。在这方面，值得注意的是，Nencki在其经典著作《腐败的化学机制》中探讨了蛋白质腐败所经历的各种过程。

细菌的作用类似于用钾碱熔化物质时的反应机制；他认为，在细菌引发的水合作用中，水所起的作用与钾碱相同。
发酵原因、发酵产物及相应研究者如下：
1. 来自污水中的钙细菌：生成碳酸钙、二氧化碳和甲酸，还会形成黏液。出处：《Archiv f. d. g. Physiol.》第xii卷。
2. 醋酸钙：生成碳酸钙、二氧化碳以及甲烷。
3. 乳酸钙：由细长型杆菌产生，主要生成丙酸，同时还会生成乙酸、琥珀酸以及四种不同的酸和酒精。出处：Fitz的九篇论文，发表在《Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft》上。
4. 其他种类的细菌：也会产生丙酸和戊酸。
5. 酒石酸钙：由不同种类的细菌产生，主要生成丙酸，副产品为乙酸。
6. 柠檬酸钙：由小型细长型杆菌产生，大量生成乙酸，同时还有少量乙醇和琥珀酸。
7. 微球菌：主要生成醋酸钙，同时还有少量琥珀酸和乙醇。中型杆菌则主要生成甲酸，以及少量甲醇、乙醇和乙酸。

例如，涅恩茨基这样解释白氨酸在腐烂过程中的转化过程：细菌将水分解为氢和羟基，这些物质随后对白氨酸产生作用——

CH3OH
CH — CH2 — CH — COOH + H = NH3
CH3 |
白氨酸 NH2
+ OH — CH2(CH2)4COOH（氧代己酸）

生成的氧代己酸会被第二个水分子进一步分解为乙二醇和戊酸：
OH
|
CH2OH
| + H = CH2(OH)2 + CH3(CH2)3COOH
(CH2)4
|
COOH

乙二醇会转化为甲醛和水，之后又会进一步分解为二氧化碳和氢气，这一过程与在强碱作用下发生的反应类似。
H H.OH OH
C O + = CO + 2H2
H H.OH OH

正如我们将在关于酶作用的章节中看到的那样，这些现象都属于催化作用。任何存在的尿素都会在微球菌的直接作用下被分解为碳酸铵和氨基甲酸铵，因此它不会像那些经过长时间存放的粪便那样在发酵过程中发挥作用；不过，如前所述，所产生的氨在发酵的化学反应中起着重要作用。

不过，如果使用仍保持新鲜状态的、含有尿素的粪便，尿素就会间接地对制革过程产生重要影响，因为它能提高皮肤纤维的渗透性。（见第72页。）从制革的角度来看，粪便中纤维素的发酵过程尚未被研究过，但众所周知，这种纤维素是由多种细菌发酵而成的，这些细菌被统称为淀粉杆菌。德埃兰和加永首次证明，此前在死亡植物物质中所观察到的纤维素溶解与发酵现象同样也存在于粪便中。1879年，范蒂赫姆指出，纤维素的溶解是由那些具有与他所描述的淀粉杆菌相同特性的细菌所引起的。塔佩纳则利用牛肠道中的混合细菌菌群成功实现了纤维素的发酵——在中性溶液中，可生成二氧化碳、甲烷、硫化氢、醛类、丁酸以及醋酸；而在碱性溶液中，主要产物则是二氧化碳和氢气，同时还会出现与之前相同的副产品。根据范塞尼斯在1890年的研究，可以肯定的是，纤维素的发酵至少是由两种不同的生物共同作用的结果。纤维素的分解过程可以这样解释：首先通过水解作用形成类似糖类的碳水化合物，然后这些碳水化合物再分解为等量的二氧化碳和甲烷。需要指出的是，这一发酵过程是在无氧条件下进行的；就制革而言，其主要产物无疑是各种有机酸，尤其是丁酸和醋酸。范塞尼斯几乎总是在这种发酵过程中发现丁酸梭菌的存在。另一组对制革过程有一定影响的生物，是贝伊杰林克所命名的颗粒杆菌类。它们能够产生丁酸，而这种酸与粪便中的氨化合物结合后会形成盐类，这些盐类无疑会对皮肤中的石灰成分产生影响，不过其对纤维的作用可能不如乳酸和丙酸及其衍生物那么显著。

最常见的丁酸发酵菌是旧称Clostridium butyricum、现称为B. butyricus的细菌（Prazmowsky），它属于厌氧菌。这种细菌会形成纺锤形孢子，因此才被称为Clostridium（该词源自κλωστηρ，意为纺锤形）。另一种细菌（见图23）是由Hueppe在1884年从牛奶中发现的，它属于好氧菌，能够将乳酸及其盐类发酵为丁酸、二氧化碳和氢气；它似乎与Beijerinck所描述的Granulobacter polymyxa属于同一类微生物。已知有些细菌以及青霉和核盘菌这类霉菌能够产生草酸，在萝卜的白腐过程中，则是由假单胞菌产生草酸的；此外，一些糖酵母，如B. Hansenii，也能产生草酸。正如我们在第二章中已经提到的，有理由认为草酸的产生在腐败过程中起着一定作用，但究竟是哪些微生物产生了草酸以及它们的作用机制仍有待研究。在腐败物质中当然存在大量腐败细菌，其中就有由Bienstock分离出的B. putrificus（见图19），这是一种能形成孢子的厌氧杆菌，因其特别能分解纤维蛋白而显得十分有趣。事实上，纤维蛋白对大多数腐败细菌的侵蚀具有极强的抵抗力，因此很可能是特定的微生物负责分解不同的蛋白质化合物，就如同不同的碳水化合物会被特定的酶分解一样。在粪便中发现的各类螺旋菌也非常有趣：图24和图25展示了未染色状态下的Spirillum volutans，以及经过染色后显示出鞭毛的形态。可以看出，这些螺旋菌的外观差异极大，以至于没有经验的观察者可能会将它们误认为是不同的物种。这些微生物的作用机制仍需进一步研究。

图23.—B. Butyricus。（Hueppe.）

图24.—Spirillum Volutans。图25.—Spirillum Volutans。（Kutscher.）经染色处理以显示鞭毛；未染色状态亦有所展示。标本制备过程。

我之前已经指出，细菌生长的营养培养基或基质对物种的存活具有至关重要的影响。在培养基中，我们可以以小规模观察到达尔文提出的自然选择过程。不同物种之间存在着激烈的生存竞争，决定某个生物能否存活的因素极为复杂，而我们对这些因素仍知之甚少。

普洱茶中含有的各种化学化合物会发挥相应作用，因此即便那些含量极低的化合物也不可忽视。某些微量物质，其量小到几乎无法通过化学方法检测出来，却足以对某些生物的生长产生显著影响。例如，Raulin发现，在培养液中加入微量锌后，黑曲霉的生长量会比在不含锌的相同培养液中高出四倍以上。

如果我们往培养基中接种纯细菌培养物，而该培养基又未能完全满足特定微生物的需求，那么这些微生物就无法正常生长，很快就会被从空气中进入培养基的其他菌种所取代。这一事实大大降低了使用纯细菌培养物来促进生长的可能性，不过在已针对特定微生物调整了培养基成分的情况下，确实取得了相当不错的效果。对于实现理想的生长条件而言，所有必要的酶和化学化合物在粪便离开动物身体时并不存在，但这些化合物是由肠道细菌以及从空气中进入培养基的其他微生物持续作用所产生的。酶的产生也取决于培养基的成分，因为培养基会对能够进入其中的细菌种类产生选择性影响。就像牛奶自然变酸的过程中有许多细菌可以进入牛奶一样，但乳酸发酵产物通常非常纯净，因此可以被大规模用作生产乳酸的纯培养物。

至于细菌对皮肤纤维的作用，根据Abt和Stiasny的研究，我们可以得出结论：细菌发酵对结缔纤维的分解程度，要低于石灰的作用。石灰能溶解新鲜皮肤中约2%的皮肤组织，而正常作用的普洱茶则只能溶解约1%的皮肤组织。皮肤纤维中的核蛋白似乎会被普洱茶完全分解，因为Abt证实，在显微镜下无法观察到任何细胞核。

发霉的皮革。实际上，使皮革物质发生分解的是具有胰蛋白酶特性的酶。（详见第五章。）虽然目前关于粪便中细菌学的核心知识已相当明确，但在细节方面仍有很多工作需要完成，尤其是那些尚未被太多研究者研究的粪便中的厌氧菌。我建议利兹和伦敦的皮革工业学校的相关实验室可以开展这类研究。

霉菌与腐败——鉴于霉菌在狗粪上经常出现，有必要简要介绍它们。根据我们目前的了解，Van Tieghem、De Bary、Rankin、Marshall Ward、V. H. Blackman等人的研究表明，霉菌会对粪便中的重要成分造成破坏性影响。它们通常在酸性环境中生长，通过将其中的酸分解为二氧化碳和水等简单的无机物，同时利用其中的碳和氮来促进自身生长。尽管这些真菌会分泌各种酶（Bourquelot），但我们没有证据表明狗粪中所含的酶来自这些真菌。在通常情况下，当粪便被储存在坑或桶中时，只有表面会发霉，因为霉菌需要充足的氧气。其菌丝只能深入粪便内部很短的距离，因此除了分解表层物质外，无法对粪便的其他部分造成破坏。受到霉菌作用的粪便通常颜色不佳，会被视为不适合用于制革。

目前已发现有以下几种霉菌会在狗粪上生长，不过可能并非所有种类都是专门针对狗粪的：
1. Pilaira dimidiata (Grove)
2. Mucor caninus（Mucor mucedo的一个变种）
3. Circinella simplex (Van Tieghem)
4. Pilobolus crystallinus（也会在牛粪上生长）

某些黏菌存在于粪便中，其中包括Chondromyces。这种黏菌早在1857年就由伯克利所描述，当时它被归类为丝状菌。1892年，塔克斯顿重新发现了它，由于他的研究，现在整个黏菌纲普遍被视为细菌的一个分支。另一种黏菌——Polyangium primigenum（Quehl），会在狗粪上形成红色子实体，其图像收录在《大英百科全书》第11版第3卷的第163页上。

以下摘要介绍了腐败过程的一些情况，与前述关于腐败细菌学的论述相结合或许能起到辅助作用。自该文撰写以来，G.阿布特博士（参见参考文献51）也对皮革制造过程中的腐败现象进行了非常详尽的描述。这一课题仍然受到许多细菌学家的关注，预计在未来几年内会有更多关于这一问题的研究成果出现。

《关于腐败细菌学最新进展的论文摘要》，1906年1月24日在化学工业协会诺丁汉分会作报告。
对于那些从事皮革制造的人来说，皮革从动物身上取出后所发生的各种变化极具研究价值。其中最重要的变化就是所谓的腐败这一自然分解过程。
腐败可以定义为生物体对含氮有机物质的分解过程，同时会产生难闻的气体。对此过程的研究可分为两个部分：(1)生物学方面，即研究那些直接或通过酶来分解蛋白质分子的生物体；(2)化学方面，即研究这些生物体作用所产生的各种产物。实际上，将这两方面的研究分开是很困难的。

西姆斯·伍德黑德博士（59岁）简要介绍了早期关于导致腐败的微生物的研究成果，这些研究者包括列文虎克（1692年）、维也纳的普伦齐兹、哥本哈根的穆勒（1786年）、尼达姆（1749年）、斯帕兰扎尼（1769年）、施万（1837年）、施罗德与范杜什（1854年）、廷德尔（1870年）以及李斯特（1878年）。这些人的名字表明，腐败现象的研究历史与显微镜的发展以及相对较新的细菌学的发展是同步的。今晚，我打算简要地介绍这一领域的最新进展。

无需多言，腐败并非像酒精发酵或醋酸发酵那样的特定类型的发酵过程，而是一种极其复杂的反应。在诸如明胶或白蛋白之类的易腐物质中，可以观察到大量不同种类的细菌，还有单细胞生物和纤毛虫；在某些情况下还有霉菌，所有这些生物都会参与腐败过程。第一阶段是在有氧条件下发生的氧化反应，好氧细菌会消耗掉空气中的氧气，最终只产生二氧化碳、硝酸盐和硫酸盐等简单的无机化合物；这一阶段的反应通常没有气味。第二阶段，也就是真正的腐败过程，则是在无氧条件下由厌氧细菌所引发的还原反应。研究表明，健康组织中不存在细菌；如果在无菌条件下从动物体内取出肌肉或其他器官，并将其置于能让过滤后的空气进入的容器中，那么这些器官就可以被永久保存下来。通常，像巨大液化杆菌这样的微生物会将固体物质液化，这类微生物始终存在于空气中，它们为更具有特定腐败功能的细菌，如普通变形杆菌和腐败杆菌，创造条件。不过，如果在自然条件下观察同一类物质的多次腐败过程，几乎找不到两次腐败过程是完全相同的。对腐败现象的现代研究始于豪泽尔（58岁），他在1885年从腐败的肉体中分离出了三种细菌——普通变形杆菌、奇妙变形杆菌以及曾克变形杆菌。他对这些细菌在纯培养环境中的作用进行了研究，得出了以下结论：热菌（Ehr.）并非一个单一的明确物种，实际上有其他多种形态和阶段的微生物都被归入这个名称之下。

多种变形杆菌在生长过程中会呈现多种形态，包括球菌、短棒状菌、长棒状菌、丝状菌、弧菌以及螺旋体。在特定的营养条件下，变形杆菌会进入群体阶段，在此状态下它们能够在表面及固体明胶中移动。变形杆菌属于兼性厌氧菌，所有种类都会引起腐败现象；普通变形杆菌和奇妙变形杆菌是所有腐败细菌中最常见且活性最强的两种。它们不会分泌无结构的发酵产物，而是直接分解含蛋白的物质。此外，它们还会产生一种强效毒素，少量注入动物体内即可引发败血症。蒂托·卡博内（60）在普通变形杆菌的代谢产物中发现了胆碱、乙二胺、加丁宁和三甲基胺。马塞（61）对豪泽的研究成果提出质疑，认为变形杆菌的球菌形态实际上就是孢子。比恩斯托克（62）则认为变形杆菌这一类群的作用存在疑问。他在1884年发现了另一种广泛分布的腐败微生物，将其命名为腐生芽孢杆菌；这是一种带有孢子、呈鼓槌状的芽孢杆菌，存在于粪便中，属于厌氧菌，尤其能分解纤维蛋白。而纤维蛋白对大多数腐败细菌的侵蚀具有极强的抵抗力，因此很可能是特定的微生物以特定方式分解不同的含蛋白化合物，就如同不同的碳水化合物会被特定的酶分解一样。有一些细菌种类能够同时分解碳水化合物和蛋白质。蒂西耶和马特尔利（70）将这类酶称为混合酶，并进一步将其分为两类：（1）混合蛋白水解酶，包括产气荚膜梭菌、双发酵芽孢生成梭菌、白色葡萄球菌、黄色液化微球菌、普通变形杆菌，这类酶通过胰蛋白酶来分解蛋白；（2）混合肽水解酶，只有在蛋白经过初步分解后才能对其起作用，这类酶包括大肠杆菌、丝状芽孢杆菌、化脓性链球菌以及不液化的灰色双球菌。第二类细菌则是对碳水化合物没有作用、仅能分解蛋白质的细菌，它们属于真正的蛋白水解菌。

腐败杆菌、细弱腐败杆菌以及肽分解菌，还有厌氧双球菌和仅能分解肽类的森克变形杆菌。这些研究者指出，腐败杆菌始终存在于正在腐烂的白蛋白中，但总是与那些有助于这类特殊腐败菌生长的兼性需氧菌共同存在。在肉类腐烂过程中，由于多种发酵菌对其中所含糖分的作用，最初会出现酸性反应；随后，需氧菌分泌的胰蛋白酶会生成氨，从而使厌氧微生物得以生长。由此我们可以理解：尽管这些发酵菌原本被认为会阻碍腐烂过程，但实际上发酵菌越多，腐烂速度反而越快。当肉类暴露在空气中时，首先会受到黄色微球菌、葡萄球菌、大肠杆菌、丝状芽孢杆菌、链球菌及双球菌等混合发酵菌的侵袭，导致肉质变酸；同时还能检测到白蛋白的分解产物，如蛋白酶、氨基酸、胺类以及氨。氨会迅速中和酸性物质，三到四天后肉类就会呈碱性，并散发出淡淡的腐臭味。此时，产气芽孢杆菌和双发酵芽孢杆菌开始出现，后者能够产生胺类、氨基酸和氨。在这一阶段，简单的厌氧发酵菌便可开始发挥作用，真正的腐烂过程就此开始；随着腐烂的进行，混合发酵菌逐渐消失，最终仅剩下腐败芽孢杆菌、细弱腐败杆菌以及不液化灰色双球菌。克莱因（63）还描述了另一种在动物尸体分解过程中起重要作用的微生物：他发现，在埋藏三到六周的尸体中，大肠杆菌和变形杆菌几乎已经消失，而一种被他称为“尸体芽孢杆菌”的厌氧菌则十分活跃。这种细菌具有运动能力。

这种杆菌的长度为2–4微米，表面布满鞭毛。孢子形成于其圆形的末端，因此该细菌呈现出鼓槌状。它能使牛奶凝固，但形成的凝块会逐渐溶解。它可以在所有常见的培养基上生长，但仅能在严格的厌氧条件下存活。

在一篇题为《皮革工业中的发酵作用》的论文中，我简要介绍了动物皮层在腐烂过程中的变化情况，同时描述了我在腐烂的皮层中观察到的一些微生物。我将一小块皮肤放入水中，置于室温下。最初两天几乎没有任何变化，但到了第三天，便出现了一些移动迅速的单细胞生物。其中一些依靠鞭毛移动，而另一些则呈现变形虫形态。我还观察到一种移动缓慢的杆菌，它呈细长的直杆状，似乎由类似《显微图谱词典》中所描述的微单胞菌的细胞组成；此外还有些螺旋形细菌。更高级的生物则有草履虫，以及一种无色透明的、呈哑铃状的原生质体，它能缓慢旋转。到了第五天，微单胞菌和螺旋形细菌的数量大幅增加，其中有些的移动速度更快。此外还有许多大型纤毛虫，其中有一种具有特殊的双形态，似乎是第三天所看到的哑铃状原生质体的进一步发育结果。到了第七天，最显著的特点就是微单胞菌的数量急剧增加；显微镜视野中到处都是这些细菌，它们聚集在正在分解的皮肤碎片周围，似乎正在以这些碎片为食。此外还有更多的纤毛虫，其中很多是短小的船形单细胞生物，它们会颤抖着移动，并强烈地折射光线；显然，这些纤毛虫与腐烂细菌一同作用，促使皮肤最终完全分解。到了第九天，那块皮肤已经完全溶解了。

普罗克特指出了皮肤中不同成分的易腐性差异，尤其是淋巴液和血清的快速腐烂现象。据我所知，这一领域尚未有人进行过研究。

所有这些过程都已被彻底研究清楚了，我们的研究实验室里还有许多有待工作者探索的领域。纯脂肪不会被细菌分解，但如果有蛋白质存在的话，脂肪就会被多种细菌和霉菌分解。Schreiber（73）指出，氧气的存在是必要的。由于这一现象几乎不属于腐烂的范畴，因此我建议大家参考Schreiber的论文，以及Otto Rahn（74）最近发表的一篇重要论文。在植物物质的腐烂过程中，纤维素会受到特定生物的攻击，Omeliansky（75）对这类生物进行了深入研究。他发现，纤维素的发酵是一个无氧过程，是由属于丁酸发酵菌类的两种细菌所引起的。从形态上看，这两种细菌非常相似，但其中一种在分解纤维素时会释放氢气，另一种则会产生甲烷；在这两种情况下都会产生大量的醋酸和正丁酸。我之前曾提到过，单细胞生物和纤毛虫也会参与腐烂过程，但我不知道是否有人像研究细菌那样研究过它们的作用。1871年至1875年间，Dallinger和Drysdale（76）对其中一些单细胞生物的生命周期和形态进行了研究。他们在研究腐烂的鳕鱼头中的单细胞生物时得出结论：“细菌并非唯一的、甚至是最终起主导作用的腐烂因子，因为在死亡有机物质分解的后期阶段，最活跃的因子其实是各种纤毛状单细胞生物。”Dallinger在Cohn培养液中培育了一些这类单细胞生物，发现它们能在其中存活并繁殖；不过它们的孢子在250华氏度的温度下会被杀死。在这个研究方向上还有很大的探索空间。关于腐烂过程的化学方面的研究是个极其复杂的课题，需要专门撰写一篇论文来探讨。我这里只想提醒大家注意一两个有趣的观点而已。

先从较简单的物质说起，硫化氢在腐烂的液体中可通过两种方式生成：(1) 由厌氧微生物——脱硫螺旋菌将液体中的硫酸盐还原而产生；(2) 由能够在有氧环境下生长的细菌，如普通大肠杆菌和需氧乳杆菌，这些细菌会发酵葡萄糖，生成左旋乳酸，并释放二氧化碳和氢气；如果此时物质中含有白蛋白或硫元素，就会产生H2S。这类细菌无法还原硫酸盐。贝杰林克对这一过程进行了研究，发现存在多种介于上述两种方式之间的中间形态，但就其化学作用而言，它们都具有相同的特性，因此可被归为同一类，他将其命名为好气杆菌。

斯蒂奇在酪蛋白、核蛋白、卵磷脂以及某些动植物器官腐烂后的残留物中发现了五氧化二磷；在某些动植物器官的腐烂过程中也会产生含磷气体。酵母的核酸则会产生磷酸，同时还有次黄嘌呤和黄嘌呤。

维塔利在去除了糖分和脂肪的肌肉组织腐烂过程中发现产生了某种酒精。他认为，白蛋白中的己糖是以与糖蛋白（简单蛋白质与碳水化合物的结合物）中的可发酵糖类似的方式分离出来的。肌肉腐烂过程中酒精的产生发生在碱性阶段。由此可见，酒精发酵并非仅由酵母引起，某些腐生细菌也能引发这一过程。

勒默发现大麦的腐烂过程类似于丁酸发酵。对该过程后期释放的气体进行分析后得到以下结果：氮气占58.88%，氢气占37.43%，甲烷占3.15%。在腐烂后的残留物中，他发现了乙酸、丁酸和戊酸，但没有发现己酸或辛酸。在正常的大麦浸泡过程中，释放的气体几乎全部为二氧化碳和氮气。这一观察结果很有意义。

如Wood和Willcox所展示的，麸皮发酵过程中氮元素的存在状态会发生变化。研究发现，腐败细菌能够将己糖转化为戊糖。Salkowski和Neuberg（78）将D-葡萄糖醛酸溶液与腐败的肉类混合，发现该物质在释放二氧化碳的同时转化为了L-木糖，其反应式如下：COH(CHOH)4COOH = CO2 + COH[CHOH]3CH2OH。这一发现相当有趣，因为根据Neuberg的说法，动物核蛋白中所含的戊糖正是L-木糖。对于其中一些研究摘要的提供，我谨向Alfred Koch博士的《关于发酵微生物的年度报告》表示感谢。以下是那些已被在纯培养状态下研究过的腐败细菌列表：1. 普通变形杆菌（Hauser）；2. 奇异变形杆菌；3. Zencker变形杆菌；4. 恶性水肿芽孢杆菌（Kerry, Nencki, Bovet）；5. Chauvæi芽孢杆菌＝牛肉腐生芽孢杆菌；6. 大型液化芽孢杆菌；7. 刺状芽孢杆菌；8. 腐败芽孢杆菌（Bienstock）；9. 假水肿芽孢杆菌（Liborius）；10. 肠炎芽孢杆菌（Klein）；11. 破伤风芽孢杆菌；12. 臭气梭菌；13. 尸体芽孢杆菌（Klein）；14. 硫化螺旋菌（Beijerinck）；15. 普通大肠杆菌；16. 产气乳杆菌；17. 纤维素发酵芽孢杆菌；18. 黄色液化微球菌（Flügge）；19. 不液化灰色双球菌（新种）；20. 化脓性链球菌；21. 白色化脓性葡萄球菌；22. 好氧丝状芽孢杆菌（新种）；23. 大型厌氧双球菌（新种）；24. 细长腐败芽孢杆菌（新种）；25. 腐败芽孢杆菌（Frankel）；26. 产双发酵芽孢杆菌（新种）。参与腐败过程的霉菌，主要存在于水果和蔬菜中：

第五章 酶的作用

“在正常的温度条件下以及适度的酸碱浓度下，生物体能够借助酶来引发许多化学反应；而这些反应在没有酶的情况下则需要极高的温度或强效的试剂才能发生。”——W. M. 贝利斯。在最近的研究中，贝利斯博士将酶定义为“由生物体产生的催化剂”。催化剂是一种能够极大加速化学反应速率的物质，但它本身似乎并不参与该反应过程。例如，过氧化氢只需与细小的铂颗粒接触就会分解为氧气和水，而铂颗粒本身则保持不变。在这种情况下，铂黑就是催化剂。在自然过程中，最为人熟知的酶类是淀粉酶，它存在于麦芽中，能够将淀粉转化为糊精和糖（麦芽糖）。这种酶能够将相当于其自身重量2000倍的物质转化为糖，这一事实足以说明它的作用方式与普通化学反应不同。据奥沙利文和汤普森的研究，另一种酶——蔗糖酶能够将相当于其自身重量100,000倍的蔗糖水解为转化糖。凝乳酶则能将牛奶中相当于其自身重量250,000倍的酪蛋白凝固。随着新的具有特定功能的酶被不断发现，酶的种类几乎每天都在增加，以至于人们几乎会认为细胞中的生命活动机制正是由酶所驱动的。研究发现，酶的作用方式与无机催化剂非常相似。例如，转化酶（一种能将蔗糖水解为葡萄糖的酵母酶）的反应速度……

与用矿物酸加热蔗糖溶液所引起的相同水解反应相比，这两种情况下的反应都遵循质量作用定律（Guldberg和Waage定律），即随着可转化的糖分越来越少，被转化的糖分量也会随之减少。在图26中，曲线A代表转化酶的作用结果（Jas. O’Sullivan，《酿酒研究所杂志》，第5卷，第168页）；曲线B则代表酸催化下的水解反应（Wilhelmy），从这两条曲线可以看出，两种情况下的水解过程实际上是相同的。

图26——显示水解速率的曲线。

在由活生物体进行发酵的情况下，发酵速率会迅速上升，随后逐渐减慢，并在所有可发酵物质被消耗完毕之前结束；因此，其曲线呈双曲线形态，即图中的曲线C，它大致代表了B. furfuris对葡萄糖的发酵过程。纵轴表示细菌产生的酸的量。在这种情况下，横轴上表示时间时，用小时而非分钟更为合适。

反应速率的数学表达式为：
dx/dt = k(a − x)

其中，
a = 溶液的初始浓度
x = 时间t内发生转化的量
k = 反应速率常数

通过对上述方程进行积分，可得：
1/a · log(a – x) = kt

在J. O’Sullivan关于转化酶的实验中，k的平均值为0.0013；而在Wilhelmy关于酸的实验中，k的平均值为0.001377。

酶是由活细胞与其他分泌物共同产生的，因此存在于所有的动植物体内。不过，某些器官会大量产生酶，或者似乎专门负责酶的生成。在植物中，种子是酶活性最集中的部位；在动物中，则是某些腺体，如唾液腺和胰腺。胃和肠道的黏膜也会分泌大量酶。

1882年，Wortmann首次观察到细菌能够产生酶。研究发现，酶的分泌取决于细菌生长所处培养基的成分。例如，Pfeffer发现，Bacillus megatherium分泌淀粉酶的多少取决于培养基中蔗糖的含量——蔗糖会抑制淀粉酶的分泌，而在普通霉菌Penicillium glaucum中也能观察到同样的现象。在Bacillus mesentericus vulgatus中，淀粉酶与其他四种酶共存。Passini在研究正常人体肠道中的厌氧腐生菌时，成功分离出了这些酶。

从B. putrificus中分离出一种无细菌污染的蛋白水解酶，这种酶能够在细菌无法生长的酸性环境中引发蛋白水解反应。无需事先中和处理，该酶就能轻易分解由陈旧的大肠杆菌培养物在牛奶中产生的凝固酪蛋白。酸性明胶培养基也会被该酶溶解。根据我们目前的证据来看，各种具有水解、氧化、产生氨等功能的酶都很可能是由细菌产生的。以下这种有用的酶分类是由Effront提出的。

酶作用的底物
酶的名称 反应产物

A. 水解酶
1. 发酵碳水化合物：
蔗糖酶或转化酶 糖蔗糖 转化糖
麦芽糖酶或淀粉酶 淀粉及糊精 麦芽糖
麦芽糖酶或葡萄糖酶 糊精及麦芽糖 葡萄糖
乳糖酶乳糖 葡萄糖和半乳糖
海藻糖酶海藻糖 葡萄糖
菊粉酶菊粉 左旋糖
纤维素酶纤维素 各种糖类
果胶酶果胶 果胶及糖类
角豆糖酶角豆糖 角豆糖苷

2. 发酵糖苷：
杏仁苦苷酶杏仁苦苷及其他物质 葡萄糖、苦味油、氰化物
黑芥子酶黑芥子酸 钾盐、葡萄糖及烯丙基异硫氰酸酯
越橘酶越橘醇 越橘油、葡萄糖
鼠李糖酶黄鼠李素 鼠李糖、异杜尔西特

3. 发酵脂肪（脂解酶）：
胰脂酶脂肪 甘油及脂肪酸
脂肪酶脂肪

4. 发酵蛋白质：
凝乳酶酪蛋白 凝乳
血浆酶纤维蛋白原 纤维蛋白
酪蛋白酶酪蛋白
胃蛋白酶白蛋白类物质 蛋白质、多肽
胰蛋白酶同上
木瓜蛋白酶同上

5. 发酵尿素：
脲酶尿素 碳酸铵

B. 氧化酶
漆酶乌罗辛酸、单宁、氧代乌罗辛酸、多种苯胺类等物质的氧化产物
氧化酶谷物中的色素类物质
麦芽糖酶水果中的色素类物质
橄榄油酶橄榄油中的色素类物质
酪氨酸酶酪氨酸中的色素类物质
葡萄酒氧化酶葡萄酒中的色素类物质

葡萄酒
C. 能分解分子的酶
酶：各种糖类、酒精以及二氧化碳
基于化学性质的最新分类是由Kossel和Dakin提出的。他们将酶分为两类：
(1) 氧解酶，能够分解脂肪和碳水化合物中连接各基团的氧键；
(2) 胺解酶，包括那些能作用于尿素氨基的酶。
第2类又可进一步细分为：
(a) 胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶，它们能将酰亚胺结构中的NH与相邻的羰基CO分开；
(b) 精氨酸酶，它能将尿素从精氨酸中分离出来。
虽然狗粪中所含的酶是否源自腺体尚存疑问，但可以肯定的是，在狗粪被用于制茶之前，其中会滋生出一些细菌，这些细菌会分泌其他酶。这些酶可以通过以下方法分离出来：取约150毫升的茶渣，与等量的甘油充分混合，静置7天。之后用泵通过滤纸过滤，即可得到呈深金棕色的透明滤液；将该滤液缓慢倒入装有约1500毫升98%酒精的容器中，此时会有大量的白色絮状沉淀物形成，这些沉淀物就是蛋白质和酶。将溶液过滤后，用无水酒精清洗沉淀物，最后在真空环境中用硫酸将其干燥。所得到的粉末自然是溶液中所有蛋白质的混合物，其中只有少量才是纯酶。通过这种方法，我们只是成功地将这些酶浓缩了起来而已。众所周知，蛋白质具有凝固时能吸附可溶性物质的特性，这一特性也使得纯化蛋白质变得极为困难。

需要指出的是，最新研究结果表明酶并非蛋白质性质，因为通过反复纯化，几乎可以完全去除蛋白质成分，而含有酶的残留物的活性则会显著提升。克劳科夫从唾液中提取淀粉酶的方法（格林，第46页）也值得一提，因为它具有广泛的应用价值。该方法是通过向澄清液（此处为用等量水稀释后的唾液）中加入饱和的中性硫酸铵，使酶盐析出来。由盐析产生的沉淀物会被收集在过滤器上，然后用浓酒精短暂清洗。之后将其置于无水酒精中放置一两天，最后在30℃下干燥。用水提取后，会得到一种具有强淀粉水解活性的溶液，且不会产生蛋白质相关的反应。虽然还有其他多种制备和纯化酶的方法，但迄今为止仍无法安全地宣称有人能够将酶纯化到完全纯净的状态。在探讨酶的作用机制时，首先必须记住酶属于胶体物质，因此它们会与所作用的底物形成吸附化合物。除非酶能与底物发生某种结合，否则很难理解它为何能对底物发挥作用，尽管这种结合可能只是暂时的。研究发现，某些酶的活性源于极微量的特定金属，例如氧化酶漆酶中的金属就是锰。在经过纯化处理的该酶样本中，锰的含量为0.16％，一些研究者认为该酶的所有活性都源于其所含锰的物理状态。根据这一假说，酶的活性部分就是锰离子。这种离子在溶液中可以以两种形式存在，二者之间的区别在于所带电荷的不同：Mn++带有两个正电荷，而Mn+++则带有三个正电荷。在第一阶段，Mn++会……

通过吸收一个氢离子（H+）的电荷而转化为Mn+++，此时有两个氢离子被释放出来；在初始状态下，这些氢离子会与溶解在液体中的氧结合，形成水。
2Mn++ + 2H+ + O = 2Mn+++ + H2O

在第二阶段，带三个电荷的Mn+++离子会通过分解一个水分子而转变为带两个电荷的离子，此时产生的氧会与可氧化物质R结合，生成氧化物RO。
2Mn+++ + H2O + R = 2Mn++ + 2H+ + RO

随后，这一循环会再次开始，并无限持续下去。在上述过程中，酶的作用属于氧化作用；而在发酵过程中，则是水解作用，也就是说有水分子加入到了皮肤物质中。纤维或其中的某些成分首先会被转化为蛋白质，最终再转化为肽类及更简单的物质。在这些过程中起作用的活性金属似乎是钙，但它是通过何种机制来实现水解作用的，目前尚不清楚。

Pozerski 102发现，当注入某些血清后所分泌的胰液具有抗胰腺作用，因此没有胰腺功能，且其中不含钙；而在外周神经兴奋剂作用下分泌的胰液则含有较多钙，其蛋白水解能力也与所含钙的含量成正比。肠道分泌物可能也是如此。

Victor Henri指出，处于胶体状态的金属实现这些催化作用的能力因金属种类的不同而有所差异，且与该金属颗粒的大小成反比。在这方面还有许多有趣且值得深入研究的内容，以便确定各种金属发挥作用的条件。为此，可以研究最纯净的酶制剂中的灰分，并探索将金属制成胶体状态的方法，因为显然，正是金属的状态决定了它的催化能力。

赋予其特定性质的，是其生物活性，而非通常意义上的化学性质。狗粪中所含的、在制浆过程中起作用的酶属于多个类别，主要是蛋白酶和脂肪酶；不过，第一类酶（见第132页，负责分解碳水化合物）以及第五类酶（负责分解尿素）也能通过分解制浆过程中存在的各种化合物（如纤维素和尿素）而发挥一定作用。作者还尝试了动物体内某些酶对皮肤的作用——所选用的酶为胃蛋白酶和胰酶，因为它们最有可能存在于狗粪中。胃蛋白酶只有在盐酸存在的情况下才能发挥作用。作者取了两块相同的皮肤，一块用1%的胃蛋白酶溶液处理，并用0.2%的盐酸酸化；另一块则置于狗粪制成的溶液中，在40°C下处理。一小时后，用胃蛋白酶处理的皮肤出现了明显软化现象，而用狗粪溶液处理的皮肤则几乎完全溶解了。1%的胰酶溶液的效力明显高于胃蛋白酶；为防止细菌滋生，还在溶液中加入了1.5%的氯仿。经过处理的皮肤虽然有所软化，但却没有经过制浆处理后的皮肤那种特殊触感。后来发现，这是由于这些酶没有对皮肤中的石灰盐产生任何化学作用，因此皮肤仍具有“石灰质”的触感。这种作用在经过制浆处理的皮肤上会出现，而在仅用胰酶处理的皮肤上则不会出现。W. J. Salomon也认为制浆过程中的活性来自胃蛋白酶和胰酶，但他并未提供任何证据证明这些酶确实存在于制浆液中。由于目前几乎不可能将这类酶从狗粪中纯化分离出来，因此采用了第134页中描述的方法。

以这种方式制备的酶是由粪便中存在的所有酶混合而成的，1000克粪便可提取出约4克的酶。该酶对淀粉具有轻微的糖化作用；在35℃下，100毫升水中加入0.5克该酶后，其对皮肤的还原作用相当显著。当该酶与从粪便中提取的胺类化合物结合时，其作用会比单独使用该酶更为强烈且更快。用这种溶液处理经过石灰处理的皮肤，30分钟后皮肤就能达到理想状态，且不会产生细菌或异味物质。实验开始时，该溶液呈微碱性；实验结束时则变为明显的碱性。

这一实验表明，粪便的作用是一种复杂的现象，是酶与化学化合物共同作用于皮肤的结果。这些化合物主要是胺类及氨基酸盐，它们既可能辅助酶的作用，也可能作用于皮肤中因先前石灰处理而残留的石灰成分。据我所知，尚未有人尝试过仅用酶来处理从未经过石灰处理的皮肤，但很有可能做到这一点。

为了比较从粪便中提取的酶与细菌产生的酶的作用，研究人员取了在葡萄糖明胶培养基中培养7天的细菌混合菌株。将200毫升该菌液与200毫升65%浓度的稀酒精混合并充分摇动，这样就能使明胶和白蛋白类物质沉淀下来。随后过滤该液体，并将其倒入8倍体积的98%浓度酒精中。沉淀物用无水酒精清洗后，在真空环境中干燥。如此得到的酶被重新溶解在水中，然后再次用该溶液对皮肤进行实验，同时加入胺类化合物。处理方式与之前完全相同，这一结果明确表明，正是细菌产生的酶在与胺类化合物的共同作用下才起到了软化皮肤的作用。看来，胺类的存在有助于酶发挥其作用。

除了这些物质对皮肤产生的化学作用之外，还有其他因素在起作用。这两种作用是相互依存的——仅靠细菌的作用是不够的，仅靠化学作用也不够，真正的清洁效果才是两者结合的结果。毫无疑问，正是酶起到了溶解皮肤组织的作用，更确切地说，是溶解了纤维间物质的某些成分以及这些物质与石灰的复合物。这种作用属于消化作用，正如我们所看到的，它可以与胰腺中的消化酶的作用相媲美。这一原理已被应用于人工清洁剂“Oropon”中（见第七章），该产品将胰腺提取物与氯化铵以及一些惰性物质结合在一起。发酵作用对皮肤中脂肪的影响是众所周知的：脂肪和油脂会被部分乳化并释放出来，从而可以通过擦拭将其去除。这是一种非常重要的作用，而目前的人工清洁剂还无法实现这一功能。脂肪的乳化是通过一种与脂肪酶相同或极为相似的酶来实现的。这种酶存在于胰液中以及许多植物的种子中。它通过皂化部分脂肪来实现其乳化作用，也就是说，脂肪会分解为甘油和脂肪酸，反应方程式如下：

C3H5(C18H35O2)3 + 3H2O → 斯特亚酸
C3H5(OH)3 + 3(C18H35OHO) → 甘油

脂肪酶是最早被证实其反应具有可逆性的酶之一，也就是说，它不仅能水解脂肪，还能通过脂肪酸和甘油的结合促使脂肪的形成。这也解释了为何这类酶的反应永远不会……

反应会完全进行下去。就像普通的可逆化学反应一样，当氨与镁离子结合生成氢氧化镁时，系统也会达到平衡状态。已知卵磷脂以及其他脂肪类化合物在毒素引发的类似发酵作用中起着重要作用；胆固醇也有类似的效果，而由于胆固醇是粪便的组成部分，它或许也在粪便的发酵过程中发挥作用。这又是一个需要进一步研究的课题。洛文哈特发现，胆盐中的胆酸钠和甘胆酸钠能够显著提高脂肪酶的活性，马格努斯也证实合成胆盐具有同样的效果；这类物质被称为辅酶。我则发现，胆汁本身并不利于发酵过程，但胆盐通过刺激脂肪分解酶的活性，很可能对粪便的充分发酵至关重要。另一种可能在粪便发酵过程中起重要作用的酶是胰蛋白酶，它属于肠道液中的酶，负责完成消化过程。胰腺酶会作用于胃蛋白酶产生的多肽，将其分解为更简单的化合物，而胰蛋白酶则会继续对这些产物进行分解，将白蛋白和多肽转化为氨基酸，从而从经过肠道的食物中提取最后的营养成分。它在碱性环境中作用最为有效。这种酶在动物界中分布极为广泛，不仅存在于肠道，还存在于其他器官和组织中。由于狗每天会分泌400到500立方厘米的肠道液，因此新鲜粪便中的胰蛋白酶含量必然相当高。目前尚不清楚这些胰蛋白酶在排出体外后是否仍保持其功能，以及能维持多久。与酶的活性相关的另一个重要因素是介质的反应性质，也就是其酸度或碱度，或者更准确地说，是其氢离子浓度。如果溶液的酸度或碱度发生轻微的变化，就会大大降低酶的活性，而在某些情况下甚至会导致酶的活性完全消失。

在所有情况下，酶都有其最适的酸度或碱度；换言之，每种酶都存在一个特定的氢离子浓度，在该浓度下其活性达到最大值。我之前已经提到过Soerensen的研究成果，这些研究非常全面地阐述了酶作用的这一方面，以及他用于研究的方法。任何想要深入研究这一领域的人都应该仔细研究他的工作。

关于最适条件的论述同样适用于温度，只不过温度的影响更为人熟知。大多数胰蛋白酶在体温条件下活性最高，即98°至100°华氏度（37°至40°摄氏度），因此发酵过程应在这一温度下进行。至于鸡粪或鸽粪中的酶，据我所知目前还尚未被研究过，因此无法对其作用进行说明。同时，由于这类肥料是在相对较低的温度下使用的，酶的作用很可能会受到抑制，因此其主要作用应该是化学作用。

首先，酶的活性会因其自身的产物而受到抑制，这与细菌的情况极为相似；其次，所谓的抗体也会起到抑制作用。其中，已知存在时间最长、研究最透彻的抗体是那些由毒素产生的、能够中和毒素对动物机体的作用的抗体（抗毒素）。正常血清也会抑制胰蛋白酶及许多其他酶的活性。另一类非常重要的抗体是沉淀素。如果将一种动物的血清反复注入另一种不同种类的动物体内，那么被注射动物的血清中就会出现沉淀素，而这种沉淀素加入第一种动物的血清后就会形成沉淀物。这一现象的重要性在于，它可以被用作区分人类血液与动物血液的方法，这在法医学上往往非常重要。这一原理也被用来区分狗粪与其他可能被混入其中的物质。纯度极高的狗粪提取物

经过过滤去除了细菌的溶液被注入兔子体内。从兔子体内提取的血清中发现了沉淀物，而当将该血清加入狗粪提取物中时也会产生沉淀物。不过，当将该血清加入另一种动物粪便的提取物中时，则不会形成沉淀物。而当将其加入被掺假的粪便提取物中时，产生的沉淀物量远远少于单独使用狗粪提取物时的情况。大肠杆菌也会产生一种抗体——凝集素。如果在显微镜下观察大肠杆菌的培养物，可以看到这些细菌在液体中四处移动且分布均匀。一旦加入少量之前已被注入大肠杆菌的动物的血清，载玻片上的细菌就会停止移动并聚集在一起，这种现象被称为凝集。这一特性被用于诊断霍乱及其他某些疾病。在这一领域所取得的惊人发现，堪称科学史上最精彩的篇章之一。血清诊断与血清疗法现已成为医生对抗疾病与死亡的宝贵工具。目前，我们对发酵过程中酶的作用的了解可总结如下：在粪便浸液中生长的细菌会产生活性酶，此外粪便本身也可能含有消化酶；与粪便本身相比，在用于发酵的稀释浸液中，细菌产生的酶更多。这些酶有多种类型，包括蛋白酶、肽酶、脂肪酶等，其中蛋白酶和脂肪酶最为重要。在发酵液中的通常浓度下，这类酶能够分解皮肤中的纤维，但对透明层几乎没有任何作用。皮肤中的脂肪物质和皂类会被脂肪酶分解，从而使脂肪在一定程度上乳化，进而可以通过擦拭或按压轻松从皮肤上清除。必须明确的是，如前所述，仅靠酶的作用是不够的，还需要粪便中的酶共同发挥作用。

在现有化学物质的共同作用下，便会产生特定的发酵效果。要完全了解粪便中酶的作用机制，还有许多工作需要完成，但从上述简述可以看出，这些酶在发酵过程中起着极为重要的作用。

第六章：关于制革过程的原始论文

由于这些论文的重印本已无法获得，我认为最好的办法是将它们原样刊载在本卷中，唯独题为“皮革工业中的发酵作用”的那篇论文除外——该文中仅摘录与制革过程相关的内容予以刊登。

I. 题为“皮革工业中的发酵作用”论文的部分内容。
该文于1894年2月14日在化学工业协会的诺丁汉分会上宣读。
在接下来的“制革”工序中，细菌起着更为重要的作用，可归入第二类，即对制革师有益的微生物；不过，由于所用材料的特性，它也会成为各种腐败性微生物的滋生地，因而具有危险性。通常使用的材料是鸟粪和狗粪：前者对皮革的腐蚀作用较为强烈，而后者则具有更强的软化效果。不过，在这两种物质的作用下，皮革中的胶质及蛋白成分都会迅速溶解。不过，直到液体中的所有营养物质都被细菌消耗殆尽后，皮革纤维才会受到侵蚀。
艾特纳在《制革工艺》一书中指出，无菌的制革剂对皮革没有任何作用，并在该文中将制革剂的作用完全归因于微生物的作用。他的结论似乎是基于用克里林消毒后的旧制革剂所进行的实验得出的，他发现这种处理过的制革剂对皮革没有作用。然而，如果使用新鲜的制革剂并将其煮沸半小时，然后再让其冷却至90°–95°华氏度，就会发现它对皮革有显著的作用，尽管其作用速度不如……

未经煮沸的浸液。煮沸会杀死所有微生物，而新鲜的浸液在实验结束前还来不及从残留的孢子中发育出来。最近人们发现，粪便中的无序消化酶也具有相当强的作用力。因此，制革过程其实是一个极为复杂的过程。其作用机制似乎有三种：
（i）浸液中存在的可溶性盐类对皮革中的石灰成分产生的纯化学作用；
（ii）由有序发酵菌引起的作用；
（iii）由无序发酵菌引起的作用。
这些作用各自对皮革的影响程度很难确定。氨化合物的化学作用能够溶解皮革中残留的石灰，但仅仅去除石灰是不够的——用稀盐酸或其他类似方法将石灰完全去除后，再用蒸馏水彻底清洗以去除酸分，这样的皮革依然会变得坚硬且易碎。那些存在于浸液中的有序发酵菌或细菌，由于种类繁多，很可能是通过分泌具有溶解皮革纤维能力的可溶性酶来作用于皮革的。我已在培养皿中分离出了几种能够溶解明胶的细菌菌株。
如果让皮革长时间浸泡在浸液中，这些细菌的聚集体就会聚集在皮革的褶皱处，进而侵蚀皮革中的细小纤维，导致皮革上出现各种纹路或斑点。因此，这一工序要求格外小心；在特定的环境条件下以及35°–40°C的温度下，即使只是让皮革多浸泡一会儿，它也会被完全溶解。皮革中的物质被液体溶解得越多，细菌的作用就会越迅速、越明显。据目前所知，粪便中的无序发酵菌除了那些由细菌分泌的之外，大多属于消化酶——如胃蛋白酶、胰酶和胰蛋白酶等——其中一定量的这类酶会以未被改变的状态从动物体内排出。在这些酶中，只有胃蛋白酶能在酸性环境中起作用，而虽然新鲜的浸液用石蕊试纸检测呈微酸性，但……

这些物质会很快被皮中的石灰中和，因此这种发酵剂的作用范围只能受到限制。胰酶则能在中性溶液中发挥作用，因此对皮革有显著的影响。

一些粪便分析结果：

鸡粪、狗粪、鸟粪

百分比：
水分：60.88%；钙：43.049%；尿素：5.00%
有机质†：19.22%；镁：0.087%；K2SO4：7.90%
磷酸盐：4.47%；钾：0.302%；NaCl：5.00%
CaCO3及CaSO4：7.85%；钠：0.438%；(NH4)3PO4：5.50%
碱性盐：1.09%；硅：0.004%；(NH4)2O：0.60%
二氧化硅及沙子：6.69%；PO4：3.446%；SiO2：2.25%
CO2：7.464%；Ca3(PO4)2：9.00%
100.00%；氯：0.037%；MgNH4PO4：15.25%
铁及其损失物：0.008%；铵尿酸：15.25%
有机质（含17%氮）：14.152%；41.73%
†含氮量等于氨气含量。
水分：31.013%；氨气：0.74%
100.000%；100.00%

W. I. Macadam, J.S.C.I., 1888, 80. Viollet, 《化学分析词典》。
制革厂所使用的狗粪实际上来自以植物性食物为食的动物，因为这类动物的食物中含有极高比例的石灰，这无疑是由于它们吃了骨头所致。从犬舍中采集的狗粪成分如下：
百分比：
矿物质：4.679%；有机质：9.731%；水分：85.590%
100.000%

通过实验我发现，与明矾本身相比，纯化的发酵剂的作用速度非常慢。我取了相同数量的皮革样本：其中一个用浓度为1%的胃蛋白酶溶液处理，该溶液还加入了0.2%的盐酸；另一个则用明矾溶液处理。

在40°C（104°F）的温度下，狗粪溶液与粪便溶液对皮革的作用效果相似。一小时后，胃蛋白酶溶液中的皮革组织出现明显软化现象，而粪便溶液中的皮革组织则几乎完全溶解了。

浓度为1%的胰酶（Merck品牌）的溶解作用明显快于胃蛋白酶。在40°C的中性溶液中，皮革组织会迅速软化，且这种作用在低温下依然持续。实验中发现，15小时后液体中便充满了大量细菌。为避免细菌的影响，应利兹约克郡学院的H.R.普罗克特先生的建议，在胰酶溶液中加入1.5%的氯仿；这样既能防止细菌生长，又不会影响胰酶的活性。皮革组织仍会像之前那样软化，但无论哪种情况下，皮革都不会呈现出“发酵”后的特殊触感，其质地也与正常皮革不同。

II. 关于皮革制造中用作软化剂的粪便的成分及其作用机制的说明。1898年10月26日在化学工业协会诺丁汉分会作报告。

在1894年发表于《化学工业协会杂志》（J.S.C.I., 1894, 219）的一篇论文中，作者概述了当时已了解的软化剂作用过程。后续的研究表明，虽然那些观点需要稍作修正，但总体上是正确的。1895–96年间，人们进行了一系列实验，旨在弄清软化剂的还原作用究竟是由以下哪些因素造成的：(1)化学成分；(2)细菌；(3)消化酵素和酶类。

所使用的软化剂是每周从猎犬饲养场获取的新鲜狗粪。其成分平均为：水分85%，有机物10%，矿物质5%；其中约3%的有机物可溶解，约1%的矿物质可溶解。

根据Gamgee（Phys. Chem. 2）的研究，以肉类为食的狗在24小时内会排出27至40克的粪便，其中12.9克为固体。而以面包为食时，粪便量则要多得多。经过元素分析后得到以下结果：
——面包饮食组　肉类饮食组
C 47.39　43.44
H 6.59　6.47
N 2.92　6.50
O 36.08　13.58
矿物质 7.02　30.01

仅从这些数据就可以看出，制革厂中所使用的鞣料含量存在很大差异。矿物质的组成如下：
NaCl和Na2SO4 1.37
可溶于水的物质 4.00
磷酸钠 2.65
土状磷酸盐 80.37
磷酸铁 2.09
不可溶于水的物质 94.93
CaSO4 4.52
硅酸 7.94

氨类化合物会与皮革中残留的石灰结合，但这些化合物的具体构成尚不清楚。通过Schlösing方法对鞣料中的氨进行了检测：将50毫升鞣料与50毫升石灰乳混合，置于密封的玻璃器皿中，同时再放置一个装有定量标准酸的敞口容器，共放置36小时，未检测到NH3的释放。将粪便与Ca(OH)2的混合物过滤后，得到了颜色为金黄色的透明滤液，其中含有游离胺类以及各种挥发性及非挥发性酸的钙盐。

通过蒸馏，直到蒸馏液不再呈碱性，然后将其体积调整至500毫升。其中50毫升用于中和反应，需使用5.7毫升浓度为(N/100)的H2SO4，这相当于每升原始皮革中有0.1938克的NH3——这些氨是由Ca(OH)2在低温溶液中释放出来的。另外50毫升液体则与NaOH一起进行蒸馏，由此产生的胺类物质用8毫升浓度为(N/1)的HCl进行中和，这相当于每升中有2.72克的NH3。经过中和后的液体被蒸发至干，残留物为胺的盐酸盐，其质量为0.27克。定性测试表明，该样品中同时存在一级胺和二级胺。

为了测试这些胺的盐酸盐对皮革的作用，研究人员使用了事先用水清洗过的含石灰的羊皮。实验时将溶液温度保持在35°C。在第一次实验中，0.27克该物质被溶解在100毫升水中，两小时后皮革的厚度明显减小，但并未呈现出“软化”的状态。皮革的上色效果良好，颜色也不错，这说明石灰已被去除，不过皮革的柔软度还不够。

当该物质的浓度为每100毫升1克时，反应速度会加快，1小时内就能得到相同的效果，但皮革中的角蛋白并未被溶解。而用粪便处理的相同皮革则出现了过度软化的现象。

为了比较类似物质的作用，研究人员还让皮革在浓度为每100毫升1克的苯胺盐酸盐溶液中于35°C下处理1小时。该溶液呈酸性，石灰已被去除，皮革的质地与之前的实验结果非常相似。不过角蛋白仍未被溶解，皮革也没有出现软化现象。

在上述矿物成分中，只有氯化物具有使皮革软化的作用，其他化合物则毫无作用，比如硅酸盐，或者只是为细菌提供养分而已。

关于粪便中发生的分解反应的总体情况，可参阅赫费尔德博士的论文（《J.S.C.I.》，1895年5月）。我们只需考虑主要有机化合物的作用即可，因为氯的含量实在太低了（在某种情况下仅为干粪重的0.053%），不足以产生重要影响。这些主要化合物包括：
有机酸——甲酸、乙酸、丁酸、戊酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸以及甘油酸。
酰胺类化合物——亮氨酸、酪氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、甘氨醇。
碱类——由胺类、斯卡托尔和吲哚组成，此外还含有不同量的氨，其含量取决于粪便的年龄。
有机酸一部分以碱土金属的盐形式存在，另一部分则与胺类结合在一起。将“puer”用硫酸酸化后进行蒸馏，每升可得到2.2克的挥发性酸，这些酸可视为乙酸；没有氯化氢生成。当用硫酸分解这些酸的钠盐时，能闻到明显的丁酸气味。我还检测到了粪便中存在乳酸，但无法确定其具体含量。
酰胺类化合物的作用——通过将8克明胶放入400毫升水中煮沸，再加入1毫升盐酸，在倒置冷凝器的条件下加热两小时，从而制得了甘氨醇与亮氨酸的混合物。随后用氨水将溶液中和。在35摄氏度下，该溶液在90分钟内对皮肤具有相当强的还原作用，但强度还不足以用于实际应用。它似乎也能像稀酸一样溶解少量角蛋白。进一步研究发现，这种作用主要是由其中的NH4Cl所导致的。
稀酸的作用——尽管实际中的粪便环境几乎总是呈碱性，但新鲜的粪便却是酸性的。因此在继续研究之前，有必要简要了解弱酸和稀酸对皮肤的作用。皮肤的纤维具有有限的耐酸能力，很快就会开始异常膨胀并部分溶解。赖默也发现了这一点。

该物质可通过石灰水重新沉淀出来。它会形成一种纤维状物质，没有明胶的粘性，但经加热后会立刻变成具有粘性的凝胶状物质。作者研究了稀释的H2SO4对羊皮的作用，这一现象可视为酸类对皮肤作用的典型表现。将粉碎并浸湿的羊皮用极稀的H2SO4溶液处理20分钟后，羊皮会显著膨胀、变得柔软且半透明；在正常情况下直径为4µ–6µ的皮肤纤维，其直径会增至20µ或更大；用品红染色后可以发现有些纤维并未受到酸的影响或仅受到轻微影响，这些纤维就是弹性纤维以及毛细血管。将上述浓度的溶液过滤掉其中过量的皮肤碎片后，再在铂制容器中将100立方厘米的溶液蒸发至干，可得到0.4992克的残留物。第二次实验得到的残留物量为0.496克，其中61%为有机物质。通过凯氏定氮法测定，残留物中的氮含量为0.0122克，相当于0.073克的皮肤成分；也就是说，可溶性物质中有60%是皮肤成分。显然，溶液中的物质是由皮肤成分、H2SO4以及皮肤中含有的少量可溶性矿物质共同构成的。溶解的物质的量取决于皮肤的状态及之前的处理方式。在NaCl存在的情况下，由于NaCl能防止纤维膨胀，粉碎后的羊皮可以从每100立方厘米含有17立方厘米(N/1) H2SO4（0.833克H2SO4）和7.8克NaCl的溶液中吸收7.0立方厘米的(N/1) H2SO4。实验中使用了约300克/升的湿羊皮。在指定时间内被酸溶解的皮肤成分似乎并不比用弱酸处理时溶解的更多，尽管同等重量的H2SO4对皮肤的膨胀作用要强得多。

一块经过处理并浸湿的羊皮首先用蒸馏水仔细清洗，然后置于真空环境中干燥，直到其重量不再下降为止；最终其干重为4.2670克。该羊皮再次被浸泡在蒸馏水中，之后又在纯净的麦麸浸液中浸泡30小时，结果每升溶液中产生了约0.8克的乳酸和0.5克的醋酸（详见1893年5月的该期刊）。之后羊皮又被清洗并再次在真空环境中干燥，此时其重量为4.12克，减少了0.14克，减重率为3.44%。由此可见，这些酸具有还原作用，因为它们能够溶解羊皮；但由于纤维中仍含有一定量的酸，所以羊皮会显得更加饱满。如果是矿物酸，羊皮会变得柔软且富有弹性，但纤维会变得脆弱；而弱有机酸则能使羊皮变得柔软且具有适度的弹性，给羊皮带来类似印度橡胶的手感。因此，仅靠弱酸是无法产生与某种处理剂相似的效果的——那种处理剂会使羊皮变软，形成表面平坦、缺乏弹性的皮革，且无法恢复原状。我还测试了以下钠盐和氨盐对羊皮的作用：乳酸钠，化学式为C3H5O3Na，是通过在1000毫升水中用碳酸钠中和2克乳酸制得的。该溶液在与其它处理实验相同的条件下使用，即37摄氏度下，它没有表现出任何还原作用；但随着反应时间的延长，该环境变得非常适合腐败微生物的生长，结果羊皮受到了侵蚀，部分被分解成了多肽。以类似方法制备的乳酸铵对羊皮的作用几乎相同，但它更擅长去除残留的石灰质。同样按上述方法制备的丁酸铵也能去除石灰质，不过它并没有表现出还原作用，反而使羊皮略微变得更为饱满。胆汁的作用：在粪便中的其他可能对羊皮产生影响的化合物中，还有胆盐和胆色素。（详细内容请参见……）

参见Gamgee的《物理化学》第二卷。实验中使用了牛胆汁，将25毫升的牛胆汁稀释在250毫升水中。事先用水冲洗过的羊饲料碎片被放入该溶液中，在37℃下消化1至4小时。牛胆汁对皮肤没有还原作用，反而会使皮肤变硬，同时使其呈现污黄色的棕色，这一颜色与粪便中的色素（水合胆红素）的颜色不同。即便长时间放置，细菌也几乎不会滋生，看来牛胆汁具有抗菌作用。

细菌的作用：在确定了粪便中主要化学成分的作用之后，接下来便研究了细菌的作用。在第一个实验中，排除了除细菌作用之外的所有其他因素，从活性菌株中取出培养物并接种到明胶营养液中。两天后，沿着针头插入的路径，明胶已经液化。随后，该培养物被转移到以下溶液中：明胶4克，葡萄糖4克，K2HPO4 1.0克，MgSO4 0.2克，NaCl 0.4克，水2000毫升。在这种环境中，细菌的生长速度相当快，一周后几乎没有任何气味。将一块经过清洗的羊饲料碎片放入该培养液中，在37℃下处理四小时后，其体积明显缩小，但饲料本身并未受到破坏，这一作用方式与长时间的发酵有所不同。这种混合培养物还在其他各种营养介质中培养，如明胶、明胶与矿物盐混合物、由羊和小牛肉制成的肉汤等，结果基本一致。在所有情况下，细菌的作用都不及粪便中的细菌，因此无法用于实际应用。

对粪便进行初步的细菌学检测会发现，其中所含的细菌种类极为繁多。但从稀释后的新鲜狗粪中培养出的菌落来看，大多数似乎属于四五种细菌。以下是我所知从不同种类的粪便中分离出的所有微生物的清单：—

已知存在于粪便中的细菌清单。

1. 腐败荧光杆菌。这类微生物曾被……
2. “液化菌”，曾有文献将其描述为……
3. 普通变形杆菌。不同学者将其称为“热细菌”。
4. “奇妙菌”。
5. 精细芽孢杆菌。
6. 棕色微球菌。J. T. Wood，J.S.C.I.，1890年，第28页。
7. 尿素细菌。（Cohn.）
8. 腐生芽孢杆菌，I、II、III型。参见Herfeld，J.S.C.I.，1895年5月刊。
9. 丁酸芽孢杆菌。
10. 大肠腐生芽孢杆菌。
11. 蓝绿色芽孢杆菌。
12. 黄色芽孢杆菌。
13. 臭味粪生芽孢杆菌。
14. 臭味化脓性芽孢杆菌。
15. 奇异芽孢杆菌。
16. Zenker芽孢杆菌。
17. 巨大芽孢杆菌。
18. 刺状芽孢杆菌。
19. 液化芽孢杆菌。
20. 大肠芽孢杆菌。
21. Duclaux芽孢杆菌 = 尿素细菌。
22. 尿素微球菌。
23. “液化菌”。
24. 硫磺变形杆菌。
25. 硫磺细菌。
26. 淀粉芽孢杆菌。
27. 丁酸梭菌。
28. 乳酸酸生成芽孢杆菌。
29. I型芽孢杆菌：由某人从马粪中分离出来。
30. II型：S. A. Severin，Centr.-Bl. f.
31. III型：Bakt. ii. [1]，第97页。
32. 蛇形螺旋菌。
33. 细长型螺旋菌。
34. 波浪形螺旋菌：由Kutscher从某种样本中分离出来。
35. 扭转型螺旋菌：Hyg. xx. 45页。
36. 弧菌I型。
37. 弧菌II型。
38. 弧菌III型。
39. 来自猪粪的螺旋菌：Smith，Centr.-Bl. f. Bakt. xvi. [1]，第124页。
40. 大肠液化链球菌：Gamgee，Phys. Chem. ii.
41. 菌样芽孢杆菌。120

此外，粪便中还有许多未命名的细菌种类，其中以下两种是我从某种样本中分离出来的。

(a) 平板培养物——呈黄色小菌落，略带荧光，能缓慢液化明胶。静置时形态类似枯草芽孢杆菌，但会以快速的波动运动方式移动。在营养明胶中的培养物对皮肤具有较强的还原作用。

(b) 平板培养物——菌落呈蓝色，能迅速液化明胶，微生物以成对形式存在。其对皮肤的作用不如(a)种明显。该微生物与普通变形杆菌相似，但未见群集生长的现象。在上述物种中，将枯草芽孢杆菌在肉汤中纯培养并在35℃下保持一周后，其对皮肤并无还原作用；而荧光液化芽孢杆菌则具有中等程度的还原作用。在平板上生长的物种会随着粪便的年龄而变化。据塞维林的研究，在马粪的早期阶段，以121种杆菌为主；两到三周后，会出现微生物、球菌和双球菌，而杆菌的数量则减少。三个月后，球菌成为主导，形成聚集体；链球菌、葡萄球菌和螺旋体则很少见。从未观察到酵母和梭菌。多年来的观察表明，狗粪中也存在类似的循环规律：新鲜狗粪中的细菌数量相对较少，随后某些菌群开始发挥作用，促使粪便分解；这些菌群又会让其他菌群取代它们，继续分解前者产生的物质。因此，并非如某些观察者所认为的那样，某种单一菌种就能产生或引发所有复杂的化学和生理变化，或是生成对皮肤有益的物质。

无论是混合培养还是纯培养的细菌实验，都未能表现出对皮肤完全的还原作用，尽管其作用强度仍远高于化学溶液。不过研究发现，若在细菌培养物中加入少量上述胺类物质，其还原作用就会变得几乎与粪便本身一样迅速且有效。由此可见，真正的降解作用其实来自……

这是由两个因素共同作用导致的，即在胺类化合物存在的情况下细菌会大量繁殖。现在有必要弄清楚这些细菌对皮肤的作用机制。我之前已经证明，消化酶在胰酶中的作用相当显著。然而，通过对消化酶在动物体内的行为的仔细研究可以确定：它们在粪便排出之前就已经被破坏了，因此粪便中的酶并非来自这些消化酶。人们尝试过用伯克菲尔德过滤器来过滤稀释后的粪便，以期获得不含细菌且含有所有酶的清澈滤液，但发现这种方法根本无法实现这一目标。克劳迪奥·费米的方法也被尝试过，但还是无法得到清澈的滤液。作者最终通过以下方法成功获得了这些酶：将约150立方厘米的上述“puer”与等量的甘油充分混合，然后静置七天；之后就可以用过滤泵进行过滤了，虽然速度很慢，但可以得到呈深金棕色的清澈滤液。将该滤液缓慢倒入装有约1500立方厘米98%酒精的高容器中，很快就有大量的白色沉淀物形成，这些沉淀物包含蛋白质和酶。随后过滤掉酒精，再用无水酒精清洗沉淀物，最后在硫酸中将其烘干。所得到的无定形物质呈浅棕色，暴露在空气中后会变深。从150立方厘米的粪便中可提取出0.55克这种物质（每升粪便可提取3.66克）。该物质是由粪便中的所有酶以及其他蛋白质类物质混合而成的。它对淀粉只有极微弱的消化作用。在35°C下，将0.5克该物质溶解在100立方厘米水中时，它具有相当强的还原作用。

皮肤。另一项实验中，使用0.5克盐酸胺、0.5克酶以及100毫升水，在35℃下处理，30分钟后石灰处理的羊粪块便像陈皮一样被分解了；实验开始时，溶液呈微碱性；而实验结束时则变为明显的碱性。此外，还发现甘油溶液在放置两三周后其粪便气味会消失，同时溶液中会散发出强烈的乙酸丁酯气味，因为酶仍然存在于溶液中。这些酶是从粪便中提取的，现在需要通过实验室中的细菌作用来制备它们。为此，将200毫升已培养7天的粪便细菌混合液与200毫升稀释酒精（65%的酒精与100%的水混合）混合并充分摇动，这样就能使明胶和白蛋白类物质沉淀下来。随后过滤该液体，并将其倒入8倍体积的98%酒精中。沉淀物用无水酒精清洗后以常规方法干燥。如此得到的酶被重新溶解在水中，再用此溶液重复之前的皮肤处理实验，结果依然出现了同样的效果，这充分证明了正是细菌产生的酶与胺类物质共同作用才起到了分解皮肤的作用。看来，除了胺类物质对皮肤产生的化学作用之外，它们的存在还有助于酶发挥特殊作用。这两种作用是相互依存的——仅靠细菌的作用是不够的，仅靠化学作用也不够，真正的分解作用是两者结合的结果。最后，作者很高兴能感谢H. S. Shrewsbury先生在协助进行部分实验过程中所提供的宝贵帮助。

III. 关于粪便分解剂的作用的进一步说明126

这些笔记是1898年发表的那些笔记的延续。我几乎无法继续深入研究这一主题，只能零星地做一些探讨，但我认为还是应该将尽可能多的研究成果呈现出来，以便为皮革处理这一复杂过程提供更多启示。

自之前的笔记撰写以来，T. Körner博士指出了该过程中的物理机制，这是我之前未曾提及的。他通过渗透压的差异来解释这一过程的部分原理：粪便中所含的铵盐和有机碱盐的渗透压低于皮革中所含的钙氢化物溶液的渗透压。铵离子会试图与钙氢化物中的羟基离子结合，形成不分解的氨氢化物。由于渗透压以及带相反电荷的离子之间的静电吸引力，钙氢化物溶液会被从皮革中抽出，从而使皮革变软。

大规模细菌实验：
我已经证明，在没有胺类及其他物质的条件下，某些营养培养基中的单纯细菌菌群对皮革的软化作用并不理想。无论是纯菌种培养还是混合菌种培养都是如此，不过与我此前使用过的任何单一菌种相比，混合菌种培养的效果都要更好。自然界中的细菌代谢过程通常是由多种细菌共同作用的；不过也有一些发酵现象，比如牛奶的自然酸化、硝酸盐转化为亚硝酸盐，以及尿素的氨化发酵，这些可以被视为天然的“纯菌种培养”。这些都是所谓营养培养基选择性作用的体现。我在先前实验中使用的营养培养基是明胶和矿物盐的溶液，这类溶液在一般的细菌学研究中很常见，不过我会对其加以各种改良。经过仔细考虑后，我发现这种培养基其实并不符合天然皮革处理过程中的条件。在消化过程中，蛋白质会变成多肽，而粪便中只含有那些……

动物无法进行同化作用。正是从这些生物体中，细菌才产生了所需的酶。在针对粪便中不同微生物的纯培养物所进行的众多试验中，我发现那些具有分泌分解酶能力的，大多为不能使物质液化的细菌。Popp和Becker也指出，能够将蛋白质分解为多肽的细菌并不会对皮肤产生有益的还原作用。在固体培养基上大规模培养这类不能分解蛋白质的微生物是不切实际的，于是我想到，事先通过化学方法处理过的明胶或许可以作为一种合适的培养基。使用盐酸和硫酸进行的实验取得了令人满意的结果。化学反应完成后，用氨水将酸中和，然后在此溶液中培养细菌。

通过将10克明胶、5克乳酸（按计算值为无水状态）、100毫升水放入密闭容器中，在水浴中加热三小时，得到了更好的结果。此时会生成少量黑色的黑色素酸（腐殖酸）沉淀物。液体呈清澈的棕色，其中含有大量因明胶分子分解而产生的含氮物质。我无法确定其确切成分，但已进行了部分检测，结果如下：
1. 将少量该液体倒入无水酒精中，会生成白色沉淀物；加入约30%的水后，该沉淀物又会重新溶解。这说明其中不含明胶。
2. 当向其中加入硫酸铵至饱和状态时，会有棕色沉淀物生成，而这些沉淀物可完全溶解在冷水中。它们是由明胶酸乳酸盐构成的，其形成方式显然与C. Paal所制备的明胶酸盐酸盐类似。这些明胶酸乳酸盐相当于在白蛋白消化过程中产生的原物质。在一个样本中，每100毫升液体中含有1.3克明胶酸乳酸盐。
3. 对步骤2中的滤液进行15小时的流水透析，以去除其中的硫酸铵。最终得到的明胶肽或明胶酮含量为每100毫升9.1克。换句话说，经过加热处理后……

在压力作用下，原有明胶的87%转化为了真正的肽类。可以推测，所形成的其他较简单的含氮物质，与用稀矿物酸处理明胶溶液时产生的物质相同，而碱则与游离乳酸结合。A. Kossel博士的论文中列出了这些物质的详细清单，并对构成复杂白蛋白分子的脯胺和己酮进行了有趣的阐述。如上所述制备的明胶乳酸盐及游离乳酸溶液经碳酸钠中和后稀释至1000立方厘米；在加入少量磷酸钾后，它被证明是培养细菌的极佳培养基。在寻找适合在实际规模上检测纯菌种及混合菌种作用的办法时，我想到汉森用于纯培养酵母的卡尔斯堡培养器也适用于细菌培养。我未能找到关于该设备的任何信息，而且惊讶地发现它在英国几乎未被使用。我从哥本哈根的Jensen公司购买了两个这样的培养器，结果发现它们的效果非常好。细菌从最初接种的试管中被转移到一个容量为250立方厘米、装有营养液的巴斯德烧瓶中；当该烧瓶中的细菌生长足够旺盛时，便按照汉森描述的方法，并采取所有必要的预防措施，将细菌接种到卡尔斯堡培养器中。在37℃的温度下培养三天后，这10升的培养液被用来接种100升上述营养培养基，这些培养基被置于温度保持在37℃的清洁桶中。如果允许我使用酿酒领域的术语的话，通过使用如此大体积的纯培养液进行接种，虽然无法像在卡尔斯堡培养器中那样为细菌提供无菌空气，但依然能够保持培养液的纯净性。

使用含有1%原始明胶的营养培养基时，大多数微生物在3天内就能展现出最强的分解效果。在我之前的研究记录中已经指出，消化酶与盐酸胺的混合物具有分解皮肤的作用。这种液体中不含细菌。不过，研究发现，当液体中同时存在活跃生长的细菌时，即使酶的量较少，其分解作用也会加快。通过仔细研究这一过程可以得出这样的结论：与其使用大量过期的酶，不如根据需要在液体中产生少量酶。Loxley Meggitt先生好心地为我就约170升的这类微生物培养物进行了浓缩处理。浓缩是在真空环境下、温度低于50℃的情况下进行的，这样酶就不会受到损害；而当将这种浓缩后的培养物稀释到与原始浓度相同时，其分解作用会显著减弱。这种活性下降的部分原因在于挥发性物质在蒸发过程中丢失，但更主要的原因是液体中不再有活跃的发酵反应发生。上述营养培养基除了能以选择性方式作用于各种细菌并为其提供养分外，还含有淀粉类化合物及其他物质，这些物质非常有利于酶的蛋白分解作用，因此其作用方式与我之前实验中使用的盐酸胺类似。在这种培养基中生长的以下几种细菌的分解作用已在皮肤上进行了测试。纯培养物仍沿用之前的编号方式（参见之前的论文，第162页）。1. Bacillus c，从鸽子粪便分解剂中分离出来。其菌落呈小型圆形，颜色为蓝白色，略微高于明胶表面，但不会在表面扩散，也不会使微生物对彼此产生液化作用。这正是用于分解鸽子粪便时的主要微生物。

2. 来自腐烂初期皮肤的蓝色芽孢杆菌，无任何作用。
3. 从新鲜鸽子粪便中分离出的混合培养物，置于无菌容器中。其中能在特殊培养基中生长的细菌极少，其对皮肤的作用仅源于其中的化学物质。
4. 从新鲜狗粪便中分离出的混合培养物，能在特殊培养基中良好生长的细菌种类也非常少。主要存在的微生物是一种运动极快的节状芽孢杆菌以及成对出现的小型细菌；其对皮肤的作用虽可察觉，但较为轻微。
5. 从一个月大的狗粪便中分离出的混合培养物，其作用已在某种培养基中得到描述（见第160页）。在特殊培养基中的作用明显更强，几乎可与粪便处理的效果相媲美。
6. 从新鲜粪便中分离出的混合培养物结果与第3组类似。显微镜观察可见成对出现的小型细菌和微球菌，但没有芽孢杆菌。
7. 从新鲜马粪中分离出的混合培养物对皮肤有中等但明显的作用，大致与第4组相当。
8. 从羊毛浸液中分离出的Bacillus d，其作用极为轻微。
9. 从羊毛浸液中分离出的Bacillus e，结果与第8组相似。
10. 仅由Bacillus d和Bacillus e组成的混合培养物，具有极强的作用效果，能使皮肤更快地发生变化。

这些实验进一步印证了我先前的结论，即没有任何一种细菌能够单独引发粪便中所发生的那些复杂的化学和生理变化。

它能够产生有助于皮肤健康所必需的成分。众所周知，狗粪至少需要存放一个月才能发挥最佳效果。在这段时间内，狗粪会经历一种发酵过程，其效果会在两个月内持续提升，之后则开始变质。发酵的速度取决于季节。

从这些事实可以看出，狗粪离开动物身体后其中的细菌并不能产生所需的酶和化学物质，而这些物质是由从空气中进入狗粪的细菌产生的。此外，这些酶的产生还取决于营养介质的成分，因为这种成分会对能够进入其中的细菌种类产生选择性影响。在牛奶自然变酸的过程中，空气中的许多细菌都可以接触到牛奶，但生成的乳酸菌通常非常纯净，因此可以被大规模用作生产乳酸的纯培养物。狗粪则是分泌有益酶的细菌的良好培养基；但如果在新鲜狗粪中加入葡萄糖或其他碳水化合物，就会引发酸性发酵，从而有效抑制有益微生物的生长。

基于这样的推理，我尝试在我的特殊培养基中培养一些空气中的细菌，结果发现，用于脱毛的蒸气炉可能是这类具有实用价值的细菌的良好来源。细菌的作用会使毛发根部松动，当毛发脱落时，表皮也会一同被带走。我将羊毛的根部切下，在35℃的水中进行消化，过滤掉液体后，再按常规方法用来制作平板培养物。在制作平板培养物的稀释系列样本时，发现第四代样本实际上就是我所称的“Bacillus d”或“蒸气杆菌”的纯培养物。这种细菌会形成较大的白色菌落，分布在表面，轮廓不规则。这些杆菌体积很小，大多成对存在，有时也会聚集成丝状结构。（见图21。）在特殊培养基中培养时，它们对皮肤几乎没有作用。同时，我还发现，用原始液体制成的培养物——也就是混合培养物——则具有某种作用。

那些能产生汗液的微生物所形成的培养物具有极其强大的去污效果；实际上，其去污速度甚至比使用粪便时还要快。迄今为止的所有实验都表明，由合适细菌组成的混合培养物才具备所需的去污效果，而纯培养物则没有这种效果。进一步研究羊毛根中的细菌后发现，其中的细菌实际上只有两种。第一种我已经描述过了，第二种则是芽孢杆菌E（见图22），它在明胶培养板上会形成小型、棕黄色的船形菌落，与粪便中的某些细菌非常相似。这类细菌由体积较大的细胞组成，其大小是芽孢杆菌D的两到三倍，这些细胞以成对或短链的形式存在，并被荚膜包裹；它们的大小似乎存在很大差异。以与其他细菌相同的方式培养后，这种细菌对皮肤的去污效果极为有限。从这些事实可以看出，这些细菌的生长是一种共生关系；单独存在时它们几乎没有任何作用，但共同作用时则能展现出惊人的效果。作者想要感谢诺丁汉大学学院的J. Golding先生，他首次成功分离出了这些“羊毛”细菌的纯培养物。

固体物质对去污效果的影响
在对比人工去污剂与狗粪的去污效果时，我通常从已稀释好准备使用的粪便中取样，同时将两种溶液的温度保持完全一致。然后让相同的皮肤样本在两种溶液中分别被分解，1.5小时后记录结果。为了使比较更加准确，我对粪便去污剂进行了过滤，这样在制备去污剂时就能使用真正溶解在溶液中的物质。结果发现，经过过滤后的去污剂去污效果要差得多。不过，这并非完全因为某些固体物质在去污过程中进入了溶液——因为在过滤后的去污剂中加入惰性固体高岭土后，去污速度显著加快了。在人工去污剂中加入高岭土并保持液体持续搅拌，也得到了同样的结果。看来……

细小的固体颗粒可作为酶的载体，这可能是通过某种质量作用机制实现的——每颗颗粒所提供的表面积远远大于溶解态固体分子。在制作“puer”的过程中，有机不溶性物质会在细菌的作用下逐渐溶解，不过我认为这一过程并不十分显著。在实际生产中，每100立方厘米的“puer”中所含的可溶性与不可溶性物质的量分别为：

—— 1 2 3 4
总固体含量：10.20 8.63 8.64 3.26
可溶性物质：6.00 4.57 6.19 2.14
不可溶性物质：4.20 4.06 2.45 1.12

1. 已连续使用一周的“puer”。
2. 新制备的“puer”。
3. 使用一批皮革后同一批“puer”。
4. 来自鸽子粪发酵池的“puer”。

比较2和3的数据可知，似乎有1.61克的不可溶性物质已溶解。但实际上并非如此，因为部分新增的可溶性物质是来自皮革的石灰质及皮革成分，而同时也有部分不可溶性物质附着在皮革上，因此未被计入统计中。总之，现在完全有可能通过发酵产生所需的酶，再加入胺类化合物，从而制造出一种具有类似粪便发酵剂功能的人工发酵剂。我在这里就可以向大家展示这样的产品。其在制革业中的实际应用所面临的主要困难在于成本问题。如果这一难题能够得到解决——目前人们也在努力克服它——那么毫无疑问，未来的制革工人将拥有与粪便发酵剂功能相同的发酵剂，而且这种发酵剂的成分和性能将是稳定且统一的。

采取相应措施后，制革厂将会变得更清洁、更健康；或许同样重要的是，污水的污染程度也会降低，变得相对无害。

第七章 人工去碱剂

可以想象，很早以前，发明家们就开始考虑用其他材料来替代那种长期以来一直被使用的、难以处理的去碱剂。但正如我在一篇题为《去碱的原理》的文章中所指出的，许多人将去碱处理视为仅仅是一种去除果皮中石灰成分的手段而已；而实际上，这是一个极为复杂的工艺——它不仅能较为有效地去除石灰，还会影响果皮中的纤维，使部分纤维变得可溶，从而使果皮达到适宜的处理状态。由于对去碱处理目的的这种误解，直到最近，大多数关于人工去碱剂的发明都未能取得成功。普罗克特指出，1838年佐利科弗尔获得了将氯化铵用作去碱剂的专利。这类物质以及各种被提出的酸类，其实都只是化学去碱剂而已，因此我们不打算讨论将其作为人工去碱剂的使用方法。普罗克特对这类工艺进行了详尽的描述，其中包括他自己的一个方法：在该方法中，氯化铵与亚硫酸钠一起使用，同时还会加入足够的硫酸来中和生成的氨气。同一位作者还提到了另一种美国发明，即利用经硫酸中和后的旧石灰液来进行去碱处理。这种方法比乍看之下要科学得多，也更接近于传统粪肥去碱法的原理。旧石灰液中含有大量氨气以及诸如己酸、氨基己酸（亮氨酸）和酪氨酸之类的弱有机酸。当加入硫酸后，石灰会形成惰性的硫酸盐，而剩下的氨硫酸盐及那些仍保持溶解状态的弱有机酸，正是化学去碱剂所必需的成分。该作者已成功地将这种去碱剂用于某些类型的物品处理中。

在美国使用的蒂芙尼处理剂由葡萄糖和胶水制成，这种成分的处理剂在英格兰也有使用。例如，将10磅葡萄糖和1磅胶水溶解在1000加仑水中，温度为75华氏度，然后让其发酵几小时，就可以用来处理皮革。如果将其用于桨式或格子状鼓中，就能让皮革迅速软化。戴维斯在136页中列出了从1790年到1883年期间美国政府批准的29项关于此类处理剂的专利。我不知道这些专利中有没有仍在被使用。

埃罗丁——自从作者们发表了关于这种处理剂的成分及作用机制的研究之后，人们又重新开始关注那些具有类似作用的处理剂的研发。法兰克福的H.贝克尔教授与作者共同研发出了一种名为“埃罗丁”的处理剂（“Erodin”一词源自拉丁语“erodere”，相当于德语中的“beizen”，即处理皮革的意思）。由于这是第一种在皮革处理过程中应用纯细菌培养物的合成处理剂，我打算对其进行详细说明。埃罗丁137主要由粉末形式的营养物质以及添加到该粉末中的纯B. erodiens细菌培养物组成，这些成分需与一定量的40摄氏度温水混合。通常，大约10克这种材料就足以处理1公斤经过预处理的湿皮革。实际使用中发现，当液体中含有活细菌时，这种材料对皮革的作用更为显著；我们认为这些细菌会渗透进皮革并在细胞间隙中产生相应的物质。然而，当培养物蒸发变干后，这些细菌大多会被杀死或活性大幅下降，这样一来，过一段时间后再使用这种处理剂时，皮革就容易受到外来微生物的污染。为了确保处理效果的一致性，每5公斤埃罗丁粉末都会搭配一定量的纯细菌培养物。称量好的埃罗丁粉末会被放入一个完全干净的容器中，再加入50倍重量的40摄氏度温水，随后再加入纯Bacillus erodiens细菌培养物。

将混合液倒入容器中，然后用干净的盖子盖住，静置两三天。每天早晚通入少量蒸汽，以保持温度在40℃左右；或者也可使用其他合适的加热装置。可以在小型炉子里放置多个容器，通过蒸汽管道将炉子加热到适宜的温度。这样，发酵细菌就能迅速生长；只要注意保持清洁和适宜的温度，就不会有外来细菌滋生的风险。通常在第三天，当细菌开始大量繁殖时，这种发酵剂就可用于处理了。

Erodin已被大规模应用，但与实验室环境不同，大规模生产过程中会出现一些实验室里没有的难题。在实际应用中，用于发酵的容器直径可为3英尺9英寸，高度为3英尺3英寸，容积为200加仑。蒸汽则是通过装有喷头的铜管直接引入的。发酵过程则使用普通的搅拌桨或发酵轮来完成（见第13页图3）。1901年，诺丁汉的特伦特桥工厂（Turney Brothers, Ltd.）使用Erodin对大约9000打羊皮进行了发酵处理，从而积累了丰富的使用经验。

其操作流程如下：每周五，将30公斤Erodin粉末放入木质容器中，加入1600升40℃的水，并投入足够量的纯化后的B. erodiens菌种。通过每天早间、中午和晚间通入少量蒸汽，将温度维持在35℃至40℃之间。这样处理后的液体可在周一投入使用。为了持续进行发酵，需要一直使用同一个搅拌桨或发酵轮。开始操作时，先向发酵轮中注入200升液体，再加入足够的水，使羊皮能够自由转动。如第一章所述，事先已清洗过的羊皮需用搅拌桨不断搅拌，直到其变得足够柔软。对于后续的批次，需再加入100至140升上述液体，且每周需停止使用发酵轮并对其进行清洁。总体来看，含石灰量高的羊皮以及经过盐处理的羊皮，比普通羊皮更难被这种发酵剂分解。

与英国的皮革处理方式类似，这里也存在着不同的石灰处理阶段；皮革中干态下的CaO含量在1.5%到9%之间。因此，在保持皮革发酵过程的均匀性方面自然会遇到诸多困难。那些干态下CaO含量超过3%的皮革，似乎需要通过更强的腐熟作用才能使其达到合适的状态，或者是因为其碱性过强，导致酶无法正常发挥作用。可以说，如果皮革纤维因过量使用石灰或其他化学物质而受到损伤，那么后续的任何处理都无法弥补这些缺陷。

用Erodin处理羊绒皮后，其效果非常好，这进一步证明了碱性的重要性——因为这类皮革不需要像“老毛皮”那样使用大量石灰才能使其达到适合分割的状态。

对于从市场上购入、且CaO含量较为均匀（2-3%）的羊皮和小牛皮，这种处理方法相当可靠，并已被大规模应用。山羊皮则可以通过在滚筒中用高浓度溶液进行处理来达到良好效果，而非使用搅拌器；滚筒的机械作用有助于让处理剂渗透进坚硬且致密的皮革中，而高浓度的酶则能分解所谓的“硬毛”，从而使皮革变得像用搅拌器处理过的羊皮一样柔软。

此处不妨列出已故的弗朗茨·卡特雷纳早期关于Erodin效果的一些试验结果，这些数据可以进一步证明他工作时的严谨态度。
试验名称：皮革、N.F.和Kalochrom。试验日期：1898年11月22日。

编号：测试E 47，B3、B4、B5
1. 品牌及日期：Erodin；制造商：M Wood；日期：1998年1月11日。
2. 反应情况：微酸性、酸性、酸性、酸性。
3. 总量：500克、26升、13升；加上700克、13升高岭土。
4. 每公斤的用量：未指定。
5. 每公斤的用量：未指定。
6. 每公斤经过翻滚处理后的用量：3克、160立方厘米；对于B3来说为260立方厘米，未中和或已中和。
7.
8.
9.
10. 使用的水量：260升、210升、140升、125升。
11. 10点25分时反应液的温度：34华氏度、34华氏度、33华氏度、32华氏度。
12. 10点30分时反应液的温度：28华氏度、27华氏度、28华氏度、26华氏度。
13. 2点30分时反应液的温度：26华氏度、25华氏度、25华氏度、24华氏度。
14. 反应时间：4小时、1小时、1小时；3小时、3小时、3小时；4小时、4小时、4小时。
15. 静置时间：1小时、1小时、1小时；2小时、2小时、2小时。
16. 搅拌方式：桨式1、桨式2、桨式3、桨式4。
17. 中和前50立方厘米样品的酸度：0.2 N/10苏打溶液、1.8 N/10苏打溶液、1.15 N/10苏打溶液、2.7 N/10苏打溶液。
18. 加入高岭土后50立方厘米样品的酸度：1.15 N/10苏打溶液。
19. 50立方厘米样品的酸度：未指定。
20. 2小时后50立方厘米样品的碱度：1.2 N/10酸溶液、2.2 N/10酸溶液、1.4 N/10酸溶液、1.3 N/10酸溶液。
21. 50立方厘米样品的碱度：未指定。
22. 50立方厘米样品的碱度：未指定。
23. 皮革的编号及尺寸：45×46、23×23；共3张山羊皮。
24. 处理后的重量：100公斤、100公斤、50公斤、50公斤。
25. 未指定。
26. 翻滚处理后的重量：100公斤、100公斤、50公斤、50公斤。
27. 未指定。
28. 碾压处理后的数量：77个、77个、36个、36个。
29. 发票信息。
30. 浸泡日期：1998年5月11日。
31. 标记：T. 71。
32.
33.
34.

备注：经过3小时处理后，E 47品种的22张皮革中含有250立方厘米、浓度为70%的乳酸；这些皮革的尾部有标记孔，且比其他皮革更容易脱落。
处理后的观察结果：所有样品的软化程度都不错，其中E 47品种的颜色最白，所有皮革的纹理都很平滑，其中E 47和B 3品种的纹理最为平滑。那3只山羊的皮革软化程度不够。

在139号实验室实验以及实际操作中都发现，发酵液中的固体物质会对皮革软化的速度产生显著影响——液体越清澈，软化速度就越慢。这一现象的原因尚不完全清楚。有可能是那些细小的固体物质起到了酶的载体作用，因为每个颗粒都具有较大的表面积；也有可能是这些固体物质产生了机械作用，就像在麦麸浸泡过程中所观察到的那样。
用Erodin处理过的皮革，无论是否经过分割，都应在其纹理上施加压力。绵羊皮革则可用约翰·特尼爵士设计的机器来施加压力（见第17页图6）。而公羊和山羊皮革则可使用市面上常见的各种螺旋刀式机器来处理。
第187页上的数据展示了用Erodin处理后的皮革需要多少立方厘米的N/5碱性或酸性物质才能中和50立方厘米的过滤后的皮革液，这些数据来自实际操作，由沃尔姆斯的Doerr and Reinhart公司化学师卡尔·肖勒默先生提供。通过电位法检测，Erodin的氢离子浓度如下：在皮革处理之前，π值为0.672伏特，相当于氢离子浓度为6.6；而在皮革处理之后，π值为0.710伏特，相当于氢离子浓度为7.3。有关发酵液的更多信息，请参见第79页。

旧皮革：0.05碱性，0.4酸性
新鲜皮革：0.15碱性，中性
旧皮革：0.05碱性，0.55酸性
新鲜皮革：0.2碱性，0.05酸性
旧皮革：0.1碱性，0.1酸性
新鲜皮革：0.45碱性，0.15酸性
旧皮革：0.15碱性，0.3酸性
新鲜皮革：0.5碱性，0.1碱性
旧皮革：0.1碱性，0.3酸性
新鲜皮革：0.3碱性，中性
旧皮革：0.1碱性，0.7酸性
新鲜皮革：0.2碱性，0.05酸性
旧皮革：0.1碱性，0.25酸性
新鲜皮革：0.4碱性，0.15碱性
旧皮革：0.05碱性，0.3酸性
新鲜皮革：0.45碱性，0.1碱性

旧皮革的平均值为：0.087碱性，0.31酸性
新鲜皮革的平均值为：0.33碱性，0.051酸性

Oropon——这是我于140年提出的鞣制理论的一个有趣应用实例。1908年，奥托·罗姆博士141采用了这一理论，他并未使用细菌培养物，而是使用了胰液与铵盐的混合物来进行鞣制。这种鞣剂以粉末形式上市，商品名为Oropon。其大致成分如下：
百分比：氯化铵65%，木纤维31%，干胰液约3.5%。未被氯化铵解释的氮含量为0.32%。它的最大优点是使用简单，无需预先进行发酵处理。每100磅湿皮革需要约5盎司到9盎司的该鞣剂；此外，在配制鞣液之前，建议加入一定量的石灰水以软化水质。它的缺点是，如果不先进行预处理，释放出的氨气会妨碍正常的鞣制过程，因此要想获得良好的鞣制效果……

需要先进行初步的酶处理。另一个缺点是，当所有酶都存在于处理液中时，其作用效果较为有限，谷物可能会被过度软化，而谷物表皮的内部则无法被酶渗透。

作者曾用丁酸铵代替氯化铵、用蓖麻油籽粉代替木纤维，对这种酶处理剂进行了实验。研究发现，在效果最佳的处理液中，铵盐的浓度约为每升1克。因此，该处理液的配比如下：丁酸铵1克，蓖麻油籽粉2克，干胰酶0.01克，水1000毫升。在40℃下，这种处理液一小时即可有效软化谷物表皮。若将蓖麻油籽粉的用量增加到每升4克，处理效果则不佳。用0.5毫升的胰酶液替代固体胰酶时，处理效果过强，较薄的谷物表皮会被破坏，谷物会出现类似过度软化情况下的局部损坏现象。

进一步的实验表明，每升溶液中只需略多于十分之一量的胰酶液即可（即每1000升溶液中含70毫升胰酶液）。蓖麻油籽中含有脂肪分解酶，将其与橄榄油混合后可以形成乳状液。75克蓖麻油籽粉与10毫升橄榄油混合后，再加入490毫升水，便能形成完美的乳状液，液体表面看不到任何脂肪痕迹。将该混合物稀释至7升后，用其在40℃下处理谷物半小时，此时谷物已得到较好软化，表面光滑湿润，类似于经过软化处理的谷物表皮，但其硬度仍明显高于用含胰酶的新处理液处理过的谷物表皮。

这些实验似乎证实了这样一个事实：必须使用多种酶的混合物，或者至少仅靠一种脂肪分解酶是不足以实现有效处理的。

Dermiforma。142——这是一种美国制造的制品，由芝加哥的Nowak Manufacturing Co.公司推出。它被描述为一种具有有机酸性的天然细菌液。处理1200磅的小牛皮时，需要在100华氏度的温度下使用9加仑的Dermiforma液体，其中三分之一先加入，其余部分则逐步添加；整个处理过程大约需要3小时。对于羊皮来说，所需用量较少。经检测，这种液体实际上是由乳清制成的，其中含有18–20%的乳酸及其他有机酸，这些酸是通过发酵产生的。因此它应被归类为浸渍剂，而非真正的发酵剂或处理液，因为其中不含胰蛋白酶发酵菌或细菌。

Puerine——另一种在美国制造的处理剂，以“Puerine”为名销售，号称是“人们期待已久的细菌处理剂”。制造商给出了如下使用说明：要制备处理液，需将10磅干燥的Puerine粉末放入半桶100华氏度的温水中，然后让其静置3到4天，期间需用蒸汽管不时加热以保持温度。这个用量足以处理100加仑的水，从而处理相应数量的皮革。当Puerine溶液经过足够的时间后，就能产生所需的细菌发酵物。此时需向处理槽中加入温水，温暖天气下温度为100华氏度，寒冷天气则为110华氏度，然后将Puerine溶液（包括未溶解的部分）倒入处理槽中，再将皮革放入该溶液中进行处理。由于Puerine对皮革的作用与传统发酵剂的效果相同，因此需由操作人员判断皮革是否已经达到适当的处理程度。无需为每批皮革都重新制备处理液，因为随着时间的推移，处理液的效果会更好。处理每批新皮革时，只需向处理槽中加入足够的温水，以弥补之前处理过的皮革所消耗的液体量；同时还需向处理液中直接加入每100加仑水3到5磅的Puerine粉末，这样处理液即可立即再次使用。经检测，这种处理剂其实是由……构成的。

糖、明胶、氯化钠和硫酸钠、铵盐、石灰亚硫酸氢盐以及谷物粉。
由于这种物质可以在不添加细菌的情况下进行发酵，因此它的作用方式与“erodin”有很大不同——它更像是一种改良型的浸渍剂，而非真正的鞣制剂，自然也无法完全替代粪肥作为鞣制剂。

“Sucanine”——这是一种由鲁昂的Muller and Co.公司推出的法国制鞣制剂。据介绍，它是一种“经过化学处理的浓缩狗粪，其中所有杂质都已去除，仅保留真正必要的成分”。使用说明指出，其用量与现成的狗粪鞣制剂相同，处理时需将溶液温度保持在30℃左右。
经检测，这种物质实际上是一种含有硫化铵、磷酸盐以及氯化钠的液体，还有大量由磷酸钙和硫化钙构成的固体悬浮物。其中含有足够的有机物质，有利于细菌在稀释后的液体中生长。
它对皮革没有有害影响，能够有效使大多数羊皮软化；不过有些抗性较强的皮革仍需要进一步处理。

“Purgatol”是一种专利鞣制剂，由斯图加特的G. Eberle and Co.公司推出。据说1磅该产品就足以在38℃–40℃的温度下，1–2小时内完成100磅湿皮革的鞣制工作。它是一种深棕色的液体，带有难闻的气味。当与钾碱一起煮沸时，会生成挥发性碱性物质；用硫酸蒸馏后，则会得到主要由脂肪族有机酸构成的酸性馏分。其中还含有胺类和挥发性氮碱，但不存在酶或细菌。因此，它应被归类为去石灰剂，而非真正的鞣制剂或处理剂。

“Esco”——这是一种新型的人工鞣制剂，具有酸性特性，其作用效果介于麦麸浸渍剂和鸽子粪之间。它含有……

不含动物酶，但似乎含有一些具有脂解作用的植物酶；此外还含有18%的氯化铵，这一特性使其与“Oropon”相似。该产品由巴塞尔附近的哈尔蒂根的E. Stickelberger and Co.公司生产。其他人工诱饵的内容将在下一章中根据相关专利进行介绍。Eitner在1911年的《Der Gerber》杂志第878期和第879期上发表了关于新型诱饵的有趣文章，也可参阅1911年出版的《Collegium》杂志第402页。

第八章　专利

在第七章中，我们介绍了众多已被提出的各种人工处理方法，其中许多方法都获得了专利。要在单章的篇幅内详尽介绍所有这些专利是不可能的，因此这里只讨论那些真正应用了细菌和酶的处理方法，而不会涉及那些仅属于常规处理流程的方法。不过，我们还是会提及一两个比较有趣的专利。

阿门德，奥托·保罗，纽约（美国专利763,347，1904年；英国专利18,514及18,514a，1904年）——用于皮革处理和制革的改进工艺，以及与皮革的脱酸和氧化处理相关的改进技术。该工艺中，皮革先被氨盐溶液处理，随后再定期加入少量盐酸等酸类物质，以重新形成相应的盐类。经过腌制的皮革则通过在碱性或弱碱性溶液中的处理来实现脱酸和氧化，所用溶液为钠亚硝酸盐等碱金属或碱土金属的亚硝酸盐。

诺瓦克，O. H.，芝加哥（法国专利360,854，1905年；英国专利26,771，1905年）——用于皮革处理的物质及其制备工艺。这其实就是第七章中提到的“dermiforma”。虽然该工艺中也利用了细菌的作用，但其主要作用机制仍是酸性的，因此与我们之前所说的处理方法类似。

诺里斯，W. M.，新泽西州（美国专利840,794，1907年；英国专利29,661，1906年）——改进的皮革处理工艺。在该工艺中，皮革会用稀释的亚硫酸氢盐溶液进行处理。

据说苏打可以“固化”皮肤中的胶状纤维。在盐的存在下，再使用盐酸来完成去石灰处理。Boehringer Sohn的C. H.在1911年的英国专利3,140中提出，可以用乳酸的钠盐来替代游离有机酸，然后再逐渐加入所需的盐酸或硫酸量来进行去石灰处理。矿物酸与钠盐结合后，会释放出等量的弱有机酸，后者进而作用于皮肤中的石灰成分。对于100公斤的皮革而言，需要0.25公斤的50%乳酸钠以及0.56公斤的20° Bé浓度的盐酸。这种方法的优点在于，与所需游离有机酸的量相比，能够大幅节省成本。在上述例子中，要中和同等量的石灰，需要1公斤的43%乳酸。除了这些去石灰处理方法之外，还有许多让各种营养物质自然发酵的方法，无需添加任何特定细菌。例如：Nördlinger博士的方法，就是将土豆泥在30°–37°C下发酵数天，之后在40°–50°C下烘干，然后像使用狗粪一样加以利用。H. E. Simons的Phosphorbutyralin则是由制糖过程中产生的甜菜残渣经过酸性发酵后得到的，其中含有丁酸盐和磷酸铵。Oakes在1905年的美国专利798,070以及1905年的英国专利24,488中描述了一种方法：将酪蛋白之类的蛋白质在100°F的温度下发酵数天，然后再加入等重量的硫磺，将混合后的物质用作发酵剂。据说硫磺在发酵过程中起着关键作用。同一作者还在美国专利798,293中描述了类似的方法，Allen Rogers博士也在其著作中介绍了该方法——按皮革重量计算，需加入5%的葡萄糖浆和10%的硫磺，然后通过酵母进行发酵。

24小时后，它便被用作浸制剂。从化学角度来看，其中发生的反应很难用公式表达。刚开始制备时，这种溶液的pH值为中性，但经过一段时间后会逐渐呈现轻微的酸性。当皮革放入其中后，由于石灰的扩散作用，溶液会变成碱性。过一段时间后，溶液又会恢复中性状态，并保持这种状态，直到皮革达到理想的处理状态，此时才会再次出现轻微的酸性。这些变化是由于葡萄糖发酵产生的二氧化碳和酒精所引起的。由于存在硫元素，还会生成一定量的硫化氢，这些硫化氢在初期会与酒精结合形成硫醇，而硫醇又会慢慢氧化成硫酸。这些硫醇和硫酸具有弱酸性，它们会与过量的硫化氢一起作用于石灰，使其转化为可溶性化合物，这些化合物可以通过扩散作用轻易被去除。

Lederer, L.（1909年的法国专利号404,926）——一种用于制作上光皮革用皮革处理剂的替代品的方法。在该方法中，将10份细磨的骨粉与1份粉碎的羽扇豆种子或豆类混合，用水调成糊状，然后让其自然发酵3至4周。据说这种混合物能为那些在皮革处理过程中不可或缺的微生物提供理想的培养环境。通过添加占骨粉重量2%的脂肪、0.75%的多硫化钠以及1%的普通食盐，可以更有效地去除石灰。

该专利中还提到了Wood、Andreasch和Eitner的研究成果，以及Benker利用秘鲁鸟粪并加入苏打作为处理剂的工艺。

Turney, Sir J.和Wood, J. T.——至于细菌和酶类作为处理剂的方法，作者与约翰·特尼爵士共同申请了一项关于改进皮革处理方法的专利（专利号25,894，1896年）。

即应使用哪种适宜的细菌培养物来替代狗粪或鸽子粪作为处理剂。然而，后来发现这项专利其实早在1895年就被法兰克福的波普博士与贝克尔博士所申请的专利21,720所预见，因此该申请便没有继续推进。正如第七章中所述，已故的弗朗茨·卡特莱纳知晓H.贝克尔博士以及作者正在开展的相关研究，他促成了我们之间的相识，此后我们的许多工作都是共同完成的。与许多其他新想法一样，这一理念也是由H.贝克尔博士与作者各自独立提出的。（参见1899年在哥本哈根召开的I.A.L.T.C.第三次会议报告，《Ledermarkt》杂志1899–1900年度科学技术附刊，第8页。）因此，我们将首先完整呈现最初的那些专利文献，随后再给出奥托·罗姆斯博士的专利译文以及埃伯勒博士的最新专利内容，因为这些文献涵盖了迄今为止关于细菌及酶在皮革处理中的应用的所有相关内容。

波普博士与贝克尔博士的英国专利（编号21,720，1895年）：用于皮革鞣制前处理的碱液或溶液的改进。在各种皮革的制造过程中，碱液或溶液起着至关重要的作用——尤其是对于小牛皮而言，它 merupakan不可或缺的预处理步骤，其目的是让经过石灰处理而膨胀的皮革达到一种状态，从而便于通过后续的机械处理彻底去除石灰、石灰皂以及残留的毛发，同时使膨胀的皮革均匀收缩。目前所采用的处理方法是将皮革放入装有滚筒的槽中处理一段时间（例如4到5小时），槽内的液体则是由狗粪、鸽子粪或家禽粪制成的碱液或盐水。一般来说，在某些情况下狗粪的效果最佳，而在其他情况下则鸽子粪或家禽粪更有效，但目前尚无令人满意且合理的解释。

目前尚不清楚这种作用的本质究竟是什么。我的同事们首先确定，这些碱液或盐水的作用源于细菌学上的反应过程，尤其是某些细菌产生的代谢产物所致；显然，这并非如以往人们所认为的那样，是磷酸或其他酸的作用结果。通过对狗粪、鸽子粪及家禽粪进行细菌学分析，并研究各种检测结果在工业上的应用可能性，可以发现：即便去除了所有其他可能参与反应的成分，处理后的效果依然与去除之前相同。进一步的研究还表明，有许多微生物在这些过程中起着作用，其中有些具有积极作用，而有些则会产生负面影响。一般来说，那些不会导致蛋白质分解的细菌具有积极作用，而那些能导致蛋白质分解的细菌则通常会产生负面影响。基于这些发现，人们找到了两种利用方法：其一，按照细菌学的方法（培养皿法），去除所有有害或作用较小的细菌，然后使用一种或几种最有效的细菌的纯培养物来处理皮革；其二，无需采用如此复杂的工艺，只需利用这些发现，使用狗粪，尤其是那些效果最好的白色粪便，或者对于某些类型的皮革，则使用鸽子粪或家禽粪，再对这些粪便进行适当处理——通过使用合适的培养基来促进有益细菌的生长，同时通过添加能够抑制有害细菌生长的物质来防止或减缓有害细菌的增长。无论采用哪种方法，都能比以往的工艺更快地完成处理，且获得更可靠、更好的效果。

所得到的皮革既坚韧又柔软，而且不会出现因狗粪而常常不可避免的变色现象。使用微生物培养技术还有一个不可忽视的优势，那就是可以制备出含有特定比例的有效成分的液体或凝块；而以往则必须通过反复试验才能得到结果，其不确定性很大。此外，受天气变化（如雷暴）的影响，这些含菌液体会在一夜之间发生难以预料的变化。据我的合作伙伴所发现，这是由于有害细菌与有益细菌混在了一起，在天气条件变化时，有害细菌会占据优势地位。关于这些新发现的实用细菌的特性，下文有详细说明。实验表明，德国专利号86,335的说明书中所列的、编号为3、7和12的细菌才是具有实用价值的；其中编号12的细菌效果最好，而编号3的则效果最差。这三种细菌都存在于狗粪中：编号3的细菌是两端呈圆形的极小杆状体，移动性极强；编号7的细菌类似干草芽孢杆菌，属于移动速度较慢的杆状体；而编号12的细菌则是中等大小的杆状体，移动速度较快。在穿刺培养实验中，编号3的细菌能在深层良好生长——从接种点向外延伸出许多分支，深入明胶中，这些分支的末端会形成小结节，表面则会出现一层薄薄的白色覆盖物，明胶本身不会液化。在明胶培养板上，这些深层的菌落呈现为淡黄色的圆形斑块，它们会逐渐向表面渗透，并在那里形成圆形结构。

那些在中心处出现较大斑点的菌落。在倾斜的琼脂表面上，会形成一层白色的覆盖层。使用7号细菌进行穿刺培养时，明胶会被强烈液化；在液化区域表面会形成一层白色薄膜。从液化点向外，会有辐射状结构延伸至固态明胶中。在明胶培养基上，会形成快速液化的菌落，其顶部有白色薄膜；而琼脂则会产生一层白色、不规则且带有分支结构的薄覆盖层。12号细菌在穿刺培养时也能在穿刺部位良好生长，但明胶不会被液化，其表面会形成一层薄而光亮的覆盖层。在明胶培养基上，深层的菌落呈淡黄色圆形。许多菌落具有类似变形杆菌表面菌落的“尾巴”结构。这种细菌在明胶培养基上生长时会散发出强烈的腐臭味。在琼脂上，这种细菌会形成一层白色且光亮厚的覆盖层。这类细菌很容易在各种肉类汤汁中生长，那些原本被视为无价值或价值较低的皮革边缘肉屑也可以被用来作为培养基；此外，麦麸以及其他已知适合用作培养基的材料也可选用。为此，需准备一个带盖的容器，将制革厂产生的废弃肉屑与水按等比例放入其中，然后通过直接通入蒸汽的方式将混合液煮沸约半小时，之后加入浓缩的碳酸钠溶液，使溶液呈微碱性，最后将混合液冷却。当温度降至约35℃时，再加入通过明胶培养基法获得的纯培养物（需先稀释），这一方法在科赫、弗兰克尔、许佩等人的细菌学著作中有描述。

接着，会根据细菌的特性进行进一步的处理。根据季节和温度的不同，整个处理过程可以持续12小时到5天不等。之后，需根据细菌的生长状况，将皮革短暂地浸入浓缩的煎剂中；或者也可以稀释煎剂，让皮革在其中浸泡更长的时间。后续的处理方式与使用狗粪碱液处理皮革时完全相同，只是所需时间较短。如果不想使用纯培养的细菌，而只是希望借助现有方法的优势——即通过提供合适的培养基来增加狗粪中有益细菌及其产物的数量，同时选用质量最佳的初始材料——那么就可以从经过验证的狗粪开始，尤其是白色品种的狗粪，然后让细菌在上述煎剂中繁殖。之后，可以通过添加少量酸来杀死有害细菌，例如0.5%的稀硫酸或类似物质，因为这样有益细菌的存活率也会更高。尤其是在碱性环境中，这些有益细菌仍会表现出相同的特性。例如，如果在培养基中加入0.5%的碳酸钠，有益细菌和有害细菌会同步生长；而如果碳酸钠的添加量增加到约1%，则有益细菌的数量会大幅增加，有害细菌则几乎不起作用。

这些细菌的纯培养物可以保存在合适的液体或固体介质中，并以适当的包装形式投放市场。为了获得既耐用又能按固定剂量使用的产品，可以将一定量的纯培养物接种到经过灭菌处理的麦麸、面粉等物质中，再通过干燥、压榨等方式将水分含量降低到一定比例以下（10%至12%），这样就能防止或延缓细菌的生长。此外，在这些细菌充分生长、产生了足够数量的代谢产物之后，还可以通过加热等方法将其杀死，然后将所得物质以液体或固体形式投放市场，作为有效的碱液或盐溶液。研究表明，只要产生了足够数量的细菌，即使对这些含有细菌的液体进行灭菌并杀死其中的细菌，其效果也不会受到影响。

权利要求：
1. 一种用于制备用于鞣制皮革前的碱液的生产方法，该方法包括利用合适的培养基来培养粪便中的细菌，尤其是狗粪和鸟粪中的细菌，具体步骤如所述。
2. 一种含有一种或多种上述细菌纯培养物的新型制品。
3. 在上述第一项权利要求所述的生产碱液的过程中，按照所述方法去除有害物质。
4. 在上述第一项权利要求所述的过程中，按照所述方法添加酸或碱以实现预期目的。
5. 一种用于制备用于处理皮革的碱液的生产方法，该方法包括从粪便中分离出编号为3、7和12的细菌，培育出它们的纯培养物，再将这些纯培养物加入经过煮沸以去除其他细菌的溶液中，再放入合适的培养基中，具体步骤如所述。

6. 一种用于皮革处理的蛋糕状物质的制造方法，该方法包括将经过灭菌的麦麸、面粉等物质接种含有特定比例细菌的培养物，同时去除那些对细菌生长而言必要的水分，其具体操作方式与描述基本一致。
7. 一种新的制品，即含有特定数量上述细菌的灭菌蛋糕状物质，其具体构造与描述基本一致。
8. 一种新的制品，即含有由所述细菌的纯培养物所产生的分解产物的固体或液体物质，无论该物质是否还含有处于活性状态或经灭菌处理后的上述细菌，其具体特征与描述基本一致。

伍德的英国专利（12,549，1898年）——关于用于皮革处理的材料的改进。这项发明涉及在皮革鞣制之前用于处理皮革的液体或物质的改进。目前，皮革通常是用由狗粪或鸽子粪制成的液体来处理的；虽然这种处理机制至今尚未被完全理解，但众所周知，粪便中的发酵过程起着至关重要的作用。1885年，H. R.普罗克特在其《鞣革教科书》中也指出，这种处理效果在很大程度上归因于细菌的作用。对于实际从事鞣革工作的人来说，使用恰当的粪便处理剂能够得到质量最佳的皮革，这也是众所周知的事实。然而，由于所使用的粪便成分各异，由此制成的处理剂性质也有所不同，其处理效果并不可靠，且其性能容易受到外界环境的影响，从而导致经过处理的皮革容易腐烂。

根据1895年获得的第21,720号专利说明书中的建议，作为一种替代粪便发酵剂的物质，人们提出可以使用由纯细菌培养物制成的发酵剂。然而，这种发酵剂并不具备粪便发酵剂的所有关键特性；尽管细菌的作用是必要的，但正如本发明人在1894年发表在《化学工业协会杂志》上所指出的那样，仅有细菌作用是不够的。

本发明人现已发现，粪便发酵剂的发酵作用源于酶或无序发酵物以及粪便中所含的某些胺类化合物的共同作用。这些化合物包括胺类（即一个或多个氢原子被醇基取代的氨），以及粪便中存在的乳酸、醋酸等其他有机酸，其中上述酸类是最为重要的成分。

本发明人还发现，仅靠酶的作用或仅靠化学化合物的作用都是效率不高的，酶需要在化学化合物的存在下才能发挥其发酵作用，而化学化合物则还具有独立的发酵作用。

本发明的目的是通过科学方法制造出具有与粪便发酵剂相似特性的发酵剂，这类改进后的发酵剂的特性应是明确且固定的，但同时也能根据需要处理的皮革种类进行调整。

根据本发明，这种液体发酵剂是通过发酵来制备的，所用的酶应与狗粪中所含的酶具有相同性质，或者由从粪便中提取的细菌产生的酶；在得到的液体中还会加入有机酸和碱。本发明人发现，仅靠纯细菌培养物是无法制成高效发酵剂的，迄今为止所分离出的任何单一微生物都无法达到粪便发酵剂的效果。他还发现了……

这些酶的生成更多取决于细菌培养所处营养介质的成分，而非细菌的种类。当然，细菌必须具备产生所需酶的能力，而这种酶的生成似乎与细菌的共生生长有关，不过目前这一机制尚不完全清楚。理想的营养介质应不含糖分或淀粉类物质。虽然营养介质的成分可以有所变化，但按照常规的细菌学方法，使用以下成分配制的介质就能获得良好效果：明胶50份、磷酸钾或磷酸钠1份、水2500份。该介质需保持在约37℃的温度下（这是发酵的最佳温度），直到细菌完成所需的代谢反应，这一过程大约需要7天时间。在每升所得液体中需加入2至6克的乳酸。也可以用醋酸或其他类似的有机酸代替乳酸，但绝不能使用硫酸或矿物酸。之后，可通过添加氨来中和酸性液体，待其准备好用于处理皮革时，就会形成一些类似于粪便发酵产物中的化学化合物。向营养介质中添加酸确实可以立即阻止细菌的生长，但添加酸并非出于这个目的，而是为了实现前述的特定目标。除了从粪便细菌中提取的酶之外，还可以使用其他具有类似功能的酶，比如从皮肤出汗过程中存在的细菌中提取的酶。为了能够有效地利用此处介绍的改良型发酵剂来处理皮革，最好根据所要处理的皮革种类以及所需制成的皮革品质来调整使用方法。例如，对于小牛皮、羊皮以及其他以往需要用狗粪处理的皮革来说……

在经过石灰处理后，皮革首先需要用常规方法充分清洗，以去除大部分石灰。之后，这些皮革会被放入搅拌器或滚筒中，同时加入如前所述的处理液，使酸液被氨完全中和，或者至少达到接近中和的状态，这样皮革本身的碱性就能完成剩余的中和过程——因为在放入处理液时，皮革本身是呈碱性的。

处理液的浓度会根据皮革所经历的石灰处理量来调整。在搅拌器或滚筒中，皮革与处理液的温度需保持在约37摄氏度左右，持续搅拌直到皮革变得相当柔软。随后，皮革会被从搅拌器或滚筒中取出，最好在其“纹理面”进行打磨处理，之后再放回搅拌器或滚筒中继续搅拌，直到处理完成。具体何时完成处理，可由制革师根据皮革的触感来判断。如果需要，打磨处理后的处理液浓度也可以进行调整。

处理完成后，皮革会以常规方式进行处理。

当这种改良后的处理液用于那些原本用鸽粪处理的轻质皮革时，皮革在经过石灰处理后仍需用常规方法清洗，然后加热到约37摄氏度，再放入含有改良处理液的搅拌器或滚筒中——此时处理液仍处于酸性状态，即尚未加入氨。处理液的浓度同样会根据皮革所经历的石灰处理量来调整。之后持续搅拌，直到制革师通过触摸判断出所有石灰都已去除。接着，用氨将酸性处理液中和，此时可以不取出皮革，继续搅拌直至处理完成，还是通过皮革的触感来判断。

处理完毕的皮革随后会进行打磨、清洗，并以常规方式进行处理。无论采用哪种方法，处理液的浓度都会根据皮革所经历的石灰处理量来调整。

也就是说，对于经过高度石灰处理的皮革来说，需要使用效力更强的处理剂；而那些仅经过适度石灰处理的皮革，则不需要那么强效的处理剂。
权利要求：1. 一种具备天然粪肥处理剂所有基本特性的处理剂，但它是通过科学方法、按照附随说明书中所规定的材料与方式制备而成的。2. 附随说明书中所描述和规定的那种处理剂。
伍德的美国专利（638,828号，1899年12月12日）——这项发明涉及在皮革鞣制之前用于对其进行处理的各种液体或处理剂的改进。目前，人们通常使用由狗粪或鸽子粪制成的液体或处理剂来处理皮革；虽然目前还不完全清楚这种处理作用的原理，但众所周知，粪肥中的发酵过程起着至关重要的作用。H. E.普罗克特在1885年的《鞣制教科书》中也指出，处理剂的作用在很大程度上源于细菌。对于实际从事皮革加工的人来说，使用得当的粪肥处理剂能够生产出最优质、最柔软的皮革。然而，由于所使用的粪肥成分各异，由此制成的处理剂也具有不同的特性：其处理效果并不确定，其性能容易受到外界环境的影响，而且经其处理的皮革还容易腐烂。作为粪肥处理剂的替代品，1895年的英国专利第21,720号以及德国专利第86,335号第28类说明书中都提出了使用由纯菌种培养而成的处理剂。不过，这类处理剂并不具备粪肥处理剂的所有基本特性；尽管细菌的作用是必要的，但仅靠细菌作用是不够的，我在1894年的《化学工业学会杂志》中也曾指出这一点。我现在发现，粪肥处理剂的作用实际上是由酶或无序发酵物以及某些化学物质共同作用的结果。

这类化合物主要由胺类——也就是氨——构成，其中的氢原子一个或多个已被醇基取代；同时还有通常存在于粪便中的有机酸。在这些化合物中，乳酸和醋酸是最为重要的。我发现，仅靠酶的作用，或仅靠上述化学化合物的作用，其效果都是不理想的；酶只有在这些化学化合物的存在下才能发挥作用，而后者则还能对皮革中的石灰质以及皮革纤维产生独立的作用。本发明的目的是通过科学方法制造出具有与粪便处理剂类似功效的处理剂，且这种改进后的处理剂的功效可根据待处理的皮革及所生产的皮革产品的需求进行调整。根据本发明，这种液体处理剂是通过发酵来制备的，即利用狗粪中所含的酶，或是从狗粪中的细菌中提取酶；然后向所得到的液体中加入有机酸和碱。我发现，要想获得高效的处理剂，仅靠纯培养物或单一种类的细菌是不够的，迄今为止所分离出的任何单一微生物都无法达到与粪便处理剂相当的效果。我还发现，上述那种酶的生成更多地取决于细菌生长培养基的成分，而非细菌的种类本身——当然，这些细菌必须具备产生所需酶的能力，而酶的产生似乎是由目前尚不完全清楚的细菌共生作用所导致的。用于本发明的细菌可以是狗粪中的细菌，也可以是在皮革出汗过程中从毛发根部获取的细菌；相比从狗粪中分离出最理想的细菌混合物（因为狗粪中存在许多不必要的细菌种类），后者更易于获取，因此更为理想。在皮革出汗过程中从毛发根部获得的细菌，以下简称

在那些能导致出汗的细菌中，我发现有两种细菌占主导地位。据我所知，这两种细菌此前尚未被分离出来。第一种细菌我称之为“bacillus d”；根据1898年发表在《化学工业学会杂志》上的一系列研究结果，这种细菌会在明胶表面形成不规则形状的白色菌落，其大小非常小，通常成对出现，有时也会以丝状结构相连。第二种细菌我称之为“bacillus e”，它在明胶培养基上会形成棕黄色的小船形菌落。这类细菌的细胞较为粗大，大小是“bacillus d”的两到三倍，它们会以成对或成链的形式存在，不过细胞大小差异较大，且周围有荚膜包裹。我发现，当单独将这两种细菌作为纯培养物使用时，它们对皮肤几乎没有任何作用；但当将它们一起使用时，则会产生极为显著的效果。

上述描述中所提到的明胶及明胶培养基，就是按照1898年由莱比锡的乔治·蒂姆出版社出版的冈瑟所著《细菌学》以及其他教科书中所描述的常规细菌学方法来用于培养细菌的。

在附图中，这些图片是根据本案例中的照片制作的：图21显示的是“bacillus d”，图22显示的是“bacillus e”，这两张照片都是将细菌放大1000倍后拍摄的。

要从那些能导致出汗的细菌中获取培养物，可以取下皮肤上容易拔出的毛发。然后剪掉毛发的根部，再将大约10克这样的毛发放入100立方厘米、温度为32至35摄氏度的水中，经过数小时进行消化处理。之后倒掉液体部分，用它来接种10,000立方厘米的培养基——这种培养基的具体成分将在后文说明。将接种了细菌的培养基置于37摄氏度的环境中培养三天，之后就可以用来接种更多量的培养基了。

从理论上讲，一个细菌细胞就足以用于接种任意量的合适液体；但实际上，通常需要将接种物浓度控制在待接种液体体积的5%或10%。如汉森在其著作《发酵工业实践研究》中所描述的那样，10,000立方厘米的营养培养基可以放在卡尔斯堡培养器中进行接种。理想情况下，营养培养基中不应含有糖分或碳水化合物；虽然其成分可以有所变化，但使用由明胶50份（即20克）、磷酸钾或磷酸钠1份（即0.4克）、氯化钠1份（即0.4克）以及水2500份（即1000立方厘米）组成的培养基，通过常规的细菌学方法也能获得良好的效果。接种后，需将培养基保持在37摄氏度下，直到细菌消耗完所有营养物质为止，此时就会产生最多量的所需酶类。这一过程所需时间至少为3天，最多不超过7天。可以通过显微镜观察液体来判断营养物质是否已被耗尽——此时细菌会开始形成孢子。随后，在每升该液体中加入2至6克的乳酸，再用氨水将液体中和；当该液体要被用作发酵剂时再添加氨水，氨水的加入会形成与粪便中存在的类似化学物质。除了乳酸，也可以使用醋酸或其他类似的有机酸，但绝不能使用硫酸或矿物酸。向液体中加入酸虽然能立即阻止细菌生长，但添加酸的目的并非为了抑制细菌生长，而是为了生成上述化学物质。上述方法最适合在需要将发酵剂储存一段时间后再使用，或是希望将其浓缩以便运输或出口的情况；但如果需要立即使用发酵剂，则可按以下方法制备：将100份明胶溶解在1000份水中，然后再加入50份市售乳酸。

随后，将该混合物在密闭容器中加热至100摄氏度，这一过程会使明胶部分转化为多肽，从而加速后续的细菌作用。之后，用氨水或其他碱性物质将酸性液体中和，再将整个溶液用水稀释至20,000倍浓度。稀释操作可在用于搅拌的搅拌器中进行，向所得溶液中加入5%到10%的上述卡尔斯堡培养物。接着让该溶液在37摄氏度的温度下静置15到20小时，即可投入使用。

为了利用这种改进后的处理剂有效地处理皮革，其使用方法会根据待处理的皮革种类以及所需制成的皮革品质而有所调整。处理剂的强度也可像传统粪肥处理剂那样进行调节，具体调节方式由制革师根据实际情况决定，因为这种改进后的处理剂的作用原理与粪肥处理剂相同。

对于以往需要使用狗粪处理的山羊皮、小牛皮以及其他皮革，在经过石灰处理后，首先需用常规方法将皮革充分清洗，以去除大部分石灰。之后，将皮革放入搅拌器中，加入按上述方法制备好的处理剂，确保酸性物质已被完全中和或接近完全中和，这样皮革本身的碱性就能完成剩余的中和过程——因为所有皮革在放入处理剂时都是呈碱性的。将处理剂保持在37摄氏度，同时不断搅拌皮革，直到其膨胀状态消失，即由于石灰处理而导致的纤维膨胀现象不再存在。之后将皮革从搅拌器中取出，通过手工或机器进行去毛处理，最好是在皮革的纹理方向上进行；那些尚未充分处理的皮革则需重新放回搅拌器中继续处理，直至处理完成。制革师可通过触摸皮革的质感来判断处理是否已完成。如果需要，处理剂的强度也可以在原有基础上进行调整。处理完成后，皮革则按照常规方法进行后续处理。

用于处理皮革的酶液的浓度会根据皮革经过的石灰处理程度而有所不同——也就是说，经过高度石灰处理的皮革需要浓度较高的酶液。对于经过适度石灰处理的皮革，其酶液浓度可调整为每升中含有5克原本存在于培养基中的明胶，这一比例相当于培养液与水的比例为1:3。当需要立即使用该酶液时，其浓度可根据需求进行调整。对于非常坚硬的皮革，如山羊皮，可直接使用未经稀释的酶液，或者将其与等量的水混合后使用。

对于那些之前用鸽子粪处理过的较软皮革，可在石灰处理后按常规方法清洗皮革，将其加热至37℃，然后放入装有改良酶液的容器中，最好是在尚未加入氨或碱的情况下，此时酶液的浓度应为每升含有5克原本存在于培养基中的明胶。大约一小时后，当酶液将皮革上的石灰去除后，可向容器中加入先前用氨或其他碱中和过的一定量原始培养物，其量约为最初添加的原始培养物量的一半，随后继续进行酶处理，直至处理完成，具体时间可通过触摸皮革来判断。如果在上述过程中，在加入第二份培养物之前检测酶液的酸碱度，会发现其为中性，此时酶的作用会在中性或碱性环境中进行，与第一种方法相同。

无论是来自鸽子粪的酶还是改良后的酶，其主要功能都是蛋白水解作用，即类似于胰液中所含的胰蛋白酶。与两种处理方法不同的是，无需先加入有机酸再用碱将其中和，而是可以直接加入与酸和碱反应生成的盐具有相同性质的有机盐。

1. 一种含有与狗粪中所含酶性质相同的酶、有机酸、碱或其化学等价物——即与此处所述成分基本一致的有机盐的酵素处理液或处理剂。
2. 一种含有与狗粪中所含酶性质相同的酶、并通过有机酸与碱或其化学等价物的发酵作用而产生的此类酶的酵素处理液或处理剂。
3. 一种含有与狗粪中所含酶、有机酸、碱或其化学等价物性质相同的的一种或多种酶的酵素处理液或处理剂。
4. 一种含有与狗粪中所含酶性质相同的一种或多种酶、或由从狗粪中提取的细菌以及有机酸、碱或其化学等价物产生的酶的酵素处理液或处理剂。
5. 一种含有与狗粪中所含酶性质相同的酶、每升液体中含有2至6克有机酸，并且经过碱中和处理的酵素处理液或处理剂。
6. 一种含有与狗粪中所含酶性质相同的酶、每升液体中含有2至6克乳酸，并且经过氨水中和处理的酵素处理液或处理剂。
7. 一种含有与狗粪中所含酶性质相同的酶、这些酶来自出汗过程中毛发根部存在的细菌、每升液体中含有2至6克乳酸，并且经过氨水中和处理的酵素处理液或处理剂。
8. 一种含有由从狗粪中提取的细菌在由50份明胶、1份磷酸钾或磷酸钠、1份氯化钠以及2500份水组成的培养基中培养后所产生的酶的酵素处理液或处理剂，每升液体中含有2至6克该酶。

在每升处理液中加入乳酸，再通过添加氨来中和之，其过程与此处描述的基本相同。
Oropon（德国专利200,519，1908年7月21日）——一种用于皮革处理的工艺。该工艺的发明者为埃斯林根-阿姆-内卡尔的奥托·罗姆博士。在此工艺中，使用胰腺的水提取物，再结合氨或碱性盐类，或是这些盐类的混合物作为处理液。该工艺的目的是替代传统使用的狗粪处理剂。根据伍德145以及杰特马尔146的研究，狗粪处理剂之所以具有特殊效果，是因为其中的酶与有机胺化合物及氨盐共同作用所致。基于“其他已知能作用于皮革成分的酶也可能具有类似作用的假设”，作者发现胰腺中的胰蛋白酶具有与狗粪中的酶完全相同的处理效果。胰腺中的脂肪分解酶——脂肪酶则有助于这一过程，它能将皮革中的脂肪皂化。
若要获得良好的处理效果，可使用胰腺的水提取物，并加入铵盐，这样可以将皮革中的石灰转化为可溶性石灰盐，从而逐渐降低由皮革中的石灰所导致的处理液碱性，因为石灰释放出的氨会大量从处理液中逸出。铵盐对皮革有良好的作用，能使皮革变软、变薄；而且经过处理后将其放入清水中时，皮革也不会像强碱性皮革那样变得粗糙。例如，可将约250克的胰腺用1升水提取，然后将10毫升该提取物加入990毫升含有0.15%硫化铵和0.3%氯化钠的溶液中。这样的溶液就能形成高效的处理液。除了硫化铵之外，任何能生成可溶性石灰盐的铵盐都可以使用，比如氯化铵。

在上述工艺中使用的胰腺提取物必须保持新鲜状态，或者通过添加适当的防腐剂来防止其腐烂；如果提取物已经腐烂并产生酸性物质，那么就无法发挥作用。胰腺提取物也可以通过干燥的方式保存，再将干燥后的物质放入水中制成处理液。在处理过程中不会发生腐烂现象。皮革的碱性环境有助于酶的作用发挥。

该专利所描述的处理皮革的工艺特点是：使用胰腺的水性提取物，并向其中加入能形成可溶性石灰盐的铵盐或碱金属盐，或是这类盐的混合物。作为对该专利的补充，Röhm博士建议在处理用水中加入适量澄清的石灰水以使其软化。淀粉浆也可以用于相同目的，或者将石灰水与淀粉浆混合使用。此外，还有研究提出可以用含有0.05%至0.1%乳酸以及0.05%至0.1%氯化铵的弱酸混合物来替代单独的铵盐，因为游离氨气的产生会对皮革造成损害。

Eberle的英国专利（21,202，1909年）——改进的皮革处理工艺。多年来，人们一直在努力寻找能够替代鞣制过程中常用的狗粪的其他更简单的物质和方法，这些替代品应具有更高的均匀性，从而能更可靠地实现处理效果。现已确定，那些仅能溶解石灰的物质，如无机或有机酸及其盐类，只能起到部分替代作用。Eitner、Wood等人指出，狗粪之所以具有特殊的处理效果，是因为其中含有特定的酶和细菌。狗粪的作用在于使皮革中的物质液化或溶解，而这种作用通常只有酶和细菌才能实现。

实验室及实际试验表明，在使用狗粪处理皮革时，人们所期望的并非是对皮肤中狭义上的物质进行溶解作用，而是为了使皮革能够被加工成柔软有弹性的皮革，必须先溶解那些存在于细胞间的蛋白质类物质，尤其是那些位于毛发根部、真皮层中的脂肪层，很多时候还有表皮上的脂肪层，这样才能使皮革中的纤维变得松散。然而，狗粪所具有的强溶解性在很多情况下反而会带来负面影响，因为这会导致皮革成分的流失。

通过对狗粪中各种成分的单独试验可以发现，单独使用任何一种成分都无法达到理想的处理效果。在这些试验中，人们使用了狗粪中所含的有机盐和无机盐。此外，还研究了肠道细菌的纯培养物，以及肠道分泌物、胆囊分泌物、胰腺分泌物以及肠道黏膜分泌物。结果显示，胆囊分泌物具有相对最佳的处理效果；而胰腺分泌物和肠道黏膜分泌物则只能产生适度的处理效果。

因此，令人惊讶的是，仅仅将消化系统产生的这三种分泌物混合在一起，就能产生出色的处理效果。这类混合物不仅能够完全替代狗粪作为处理剂，其效果甚至优于狗粪本身。而且，无需像其他方法中所建议的那样添加能溶解石灰的盐类，或采取其他措施来去除水中的石灰。

这类混合物之所以能发挥如此良好的效果，原因如下：胰腺分泌物中含有三种酶，其中对于我们的目的而言，最重要的是能够分解蛋白质的胰蛋白酶，以及能够分解脂肪的胰脂酶。这两种酶都以酶原的形式存在于胰腺分泌物中，也就是处于非活性状态，因此它们只能逐渐发挥作用。

其分解脂肪的作用并不完全。胆汁中含有具有分解脂肪功能的酶，同时也有溶解蛋白质的能力。此外，胆汁中还含有没食子酸的盐类，这类物质能够高效地溶解和乳化油脂，同时对皮肤中的胆固醇——尤其是毛发根部中的胆固醇——也具有很强的溶解作用。就分解和溶解脂肪而言，胆汁的效果远远优于胰液。不过，胆汁中的酶还能增强胰液中负责分解脂肪的胰蛋白酶的活性，从而使原本对脂肪几乎无作用的纯胰液具备强大的脂肪分解能力。最后，由于胆汁中的酸类容易形成可溶性的钙盐，因此在处理皮革时起着重要作用。大量实验表明，胆汁本身就能够溶解相当大量的钙。在硬水中，加入胆汁可以防止碳酸钙的沉淀，从而避免皮革变粗糙；而使用纯细菌培养物时出现的皮革变粗糙现象，也能通过添加胆汁来避免。肠液除了含有碳酸盐和碱类外，还含有酶，但这些酶对皮革的分解作用比胆汁中的酶要弱。单独使用肠液时，其效果与胰液类似；但如果将肠液与胰液混合，胰液中效力最强的酶——即能分解蛋白质的胰蛋白酶——就会被激活，只有这样，胰液才能完全发挥溶解蛋白质物质的能力。这类混合物要想发挥最佳作用，其比例应与动物体内的比例一致；温度也同样非常重要，最佳温度约为40℃。从上述内容可以看出，通过利用胰液、胆汁和肠液，可以实现多种不同的作用，而这些作用的效果取决于在皮革处理过程中哪种液体被认为最为重要。

同样地，由于加入不同量的肠液和胰液会改变这三种汁液混合后的蛋白分解能力，因此加入不同量的胆汁以及胆汁与胰液的混合物，也会影响其分解脂肪和溶解脂肪的能力。最终，胆汁的添加量需根据用于制剂的水中所含的石灰量来确定。经验表明，少量胆汁的添加就能带来显著的效果。

需要特别指出的是，用这种方法制成的人工诱饵成本极低，因为胆汁和肠液都可以以非常低的价格获得；而且与直接使用昂贵的胰液相比，所需胰液的量也要少得多。

这项发明的另一个优点在于，它能够制造出比用狗粪制成的诱饵更好的产品。因为如前所述，狗粪的一个缺点是会在很多情况下溶解过大量的蛋白质物质。除此之外，这种改进型诱饵的成分在质量上与狗粪相当，因为狗粪实际上除了包含未被吸收的食物残渣外，还含有胆汁、胰腺以及肠道黏膜的分泌物。胰蛋白酶和脂肪酶虽然源自胰液，但也可以从植物界中获得——例如无花果的汁液中就含有大量胰蛋白酶，而亚麻、大麻、玉米等植物的汁液中则含有相当数量的脂肪酶。

还需要注意的是，胆汁中的色素其实并不重要，可以忽略不计。过去认为胆汁中的色素会染色皮革的观点是不正确的。

示例：将200立方厘米的胆汁倒入1升水中，再将其与200克切碎的小肠在1升水中的提取物混合在一起。

一方面，将100克胰腺分泌物溶解在1升水中；另一方面，根据所需的处理效果，将这种水溶液加入鞣制浴中。为便于使用，也可通过将其吸附在木屑或硅藻土中并在30至40摄氏度下干燥，使其变为固体形态。

权利要求——一种用于鞣制皮革的工艺，其特点在于使用由胆囊分泌物、胰腺分泌物及肠液混合而成的物质，或是这些物质中所含的活性酶，或是来自植物界的活性酶，具体方式如上所述。

H. Becker教授的英国专利（24,982，1910年）——关于皮革鞣制的改进技术。诺丁汉的Wood以及美因河畔法兰克福的Popp博士和Becker博士发现，良好的鞣制剂对皮革的处理效果与某些细菌的生长有关。通过从狗粪中分离出这些细菌并培养出纯菌株，就可以得到一种真正安全的鞣制剂，因为使用这种鞣制剂可以完全避免过度鞣制的情况。此外，经过这种细菌法处理的皮革更加紧实，不会失去多余的皮革成分。因此，用这种方法处理过的12张羊皮，其重量会比用狗粪以相同方式处理的12张同类羊皮多出约9盎司。这种细菌鞣制剂的作用机制如下：鞣制剂中的细菌体积极小，能够轻易通过皮革的毛孔进入皮革内部，在皮革表面及内部产生各种代谢产物和酶。这些物质有的具有蛋白分解作用，有的具有脂肪分解作用，还有些具有淀粉分解作用，从而能够分解皮革中含量较高的蛋白质物质。在细菌产生的有机酸的辅助作用下，最终生成的氨、胺类物质以及铵盐能够分解石灰皂。这样，皮革中的石灰和脂肪就能被部分分解。

这些物质会溶解，部分还会进一步分解或转化为可通过机械手段处理的形态。同时，毛发的根部也会变得松散，从而使毛发也能通过机械处理轻易被去除。

另一个重要因素是：微生物的作用会在皮肤内部产生气体，这些气体会对其周围环境施加轻微的压力。这样一来，纤维的结构就会变得松散，各个纤维也会被拉直，而不会造成大量物质损失，最终就能得到既坚固又柔软的皮革。人们还尝试过通过向细菌培养物中添加有机酸和盐类来改善这一过程。

还有其他一些通过从外部直接削弱皮肤纤维来实现皮革软化的方法，不过这类方法会导致皮革变薄；而且由于没有使纤维变直，会有大量物质流失，最终得到的皮革会变得又硬又脆、厚度很薄。属于这一类的还有那些依靠消化作用来软化皮革的方法，比如胰液、肠液以及各种纯化后的酶。这类酶属于胶体性质，因此无法扩散，只能从皮革表面进行消化，也就是从皮革的纹理面和内侧进行消化。那些能够被胶体酶作用的纤维会被从外部去除，但纤维本身并不会变松或变直。因此，虽然这些消化剂让皮革逐渐变软，但皮革已经失去了太多物质，甚至皮革的纹理也会受到破坏。这样一来，所得到的皮革会比用粪便或细菌处理得到的皮革更薄更轻——这一点任何专家都能看出来。

当人为地加入各种液体时，就更容易出现各种问题，进而加剧对皮革的破坏作用，这种危险尤其严重。

消化酶对物质的作用，以及当这些酶的活性无法得到适当控制时的情况。那些并非源自植物的动物性消化酶及脂肪分解物质，大多产生于消化道的上部。使用这些物质可以模拟在肠道上部发生的纯酶促及脂肪分解过程，但却忽略了在大肠及消化道其他部位发生的、对消化和排泄物形成同样重要的过程。在这些部位，细菌以及它们分泌的植物性酶起着关键作用。它们不仅会分解食物成分——部分通过腐烂作用——还会分解白蛋白类消化分泌物以及胆汁，从而使这些物质的残留量极少。因此，在进行皮革发酵处理时，利用细菌及其特有的酶和代谢产物，就相当于限制了胰腺液和消化液（即动物性酶）的过度消化作用。这样一来，消化过程以及随之产生的排泄物形成，就在消化分泌物与细菌活动之间的相互调控、促进与限制中得以进行。正是这些细菌活动构成了用粪便处理皮革的真正基础。这一点从实际经验中也能看出来：例如，用于制作手套皮革的狗粪，若让其发酵数周甚至数月，其质量会显著提升。在这一过程中，微生物的数量以及它们的代谢产物和酶的数量都会增加，但动物体内器官所产生的消化液则不会增加——“消化液”这一术语仅指由动物体内的器官和细胞在消化过程中产生的液体，以区别于细菌产生的液体。根据本发明，可将细菌培养物及其代谢产物、消化产物和酶一起用于……

将这些物质与动物体内在消化道中分泌出的的一种或多种物质结合使用，这样不仅能使每种物质对皮肤产生各自的作用，还能实现它们之间的相互影响，进而更好地调节其作用效果。基于这一原理，在为皮革进行人工发酵处理时，会根据原材料的性质及预处理方式，以及成品的要求，将细菌培养液或营养介质与相应的消化酶、纯化的动物或植物酶混合在一起；必要时还会加入能够分解脂肪的物质，如蓖麻籽粉、大麻籽粉等，或是它们的提取物，还有胆汁。如有必要，还可以添加能够溶解石灰的物质，例如糖、糖浆、氨盐、有机酸或相应的盐类等。最后，这些处理步骤也可以单独进行，但在这种情况下仍建议遵循肠道内的自然代谢过程。例如，如果需要强力软化特别坚硬的山羊皮，那么可以在细菌培养液中加入少量木瓜蛋白酶或木瓜凝乳蛋白酶——具体是在制备细菌发酵液时还是在对细菌进行培养时添加，需根据实际情况决定。如果皮革的硬度较低，不需要过度软化，那么可以先用弱浓度的消化酶溶液处理皮革，然后再用细菌发酵液处理。这样一来就能及时避免过度的消化作用。那些脂肪含量较高的羊皮和山羊皮，则会被浸泡在含有悬浮着蓖麻籽粉或蓖麻油饼的细菌发酵液中，其中的脂肪分解酶会立即发挥作用，从而促使脂肪酸释放出来。

由蛋白质物质降解产生的含氨的可溶性皂类，以及相关的碱性物质。大量的实际实验也表明，对于脂肪含量极高的皮革而言，如果在制革液中加入适量的硫代蓖麻酸盐，或者在皮革浸入制革液之前或之后用这类皂类溶液对其进行清洗，就能增强细菌的作用。具体采用哪种方法，需根据实际情况以及成品皮革的要求来决定。无论如何，当单独使用上述辅助剂无法达到理想效果时，结合使用细菌制剂往往能够提升制革效果。声明：在那种利用细菌培养物、其代谢产物及酶来进行皮革处理的制革方法中，可以将消化液、消化酶混合物或纯消化酶（必要时还可加入分解脂肪的物质）与这些制剂同时使用，或在其之后再使用。

第九章：浸渍处理

在制造多种轻质皮革时，经过预处理后的皮革需要经过浸渍处理。这一过程通常是将皮革放入由麦麸和水混合而成的溶液中，麦麸的比例为0.5%至1%（即每升溶液含5至10克麦麸，或每10加仑溶液含1磅麦麸），处理温度为29°至35°C。该溶液会在18至24小时内剧烈发酵，同时会产生大量气体，并形成弱有机酸。这些酸能够中和在预处理阶段未能被中和的石灰，而且其作用方式极为温和，因为它们是通过细菌发酵产生的，其原理与在碳酸钙存在下的发酵过程类似。产生的气体会使皮革浮到溶液表面并使皮革纤维膨胀；负责操作的人会用杆子将皮革放入溶液中，但更好的方法是给浸渍槽配备木制桨，必要时可以手动推动它，这样就能将皮革放入溶液中而不会造成皮革撕裂或卡住的情况；对于有裂缝的皮革来说，木制桨比杆子更为实用。根据所需的效果，皮革会被让其在溶液中上下浮动两到三次。对于许多种类的明矾皮革，则无需进行预处理，只需直接进行浸渍即可。在英国，人们会在约95华氏度（35摄氏度）的温度下将麦麸在浸渍槽中捣碎，然后把皮革放入其中，不断搅拌或用桨搅动，直到溶液均匀为止，之后温度通常会降至85至83华氏度（29.5至28.2摄氏度），此时发酵便开始。具体的温度取决于皮革的状态以及外界温度；在冬季……

其温度可能高于夏季，但通常不会超过90华氏度（32.2摄氏度）。在某些大陆地区，人们会将麦麸放入沸水中捣碎，让其静置数小时以冷却，然后只使用麦麸水；这种情况下的发酵过程与在较低温度下捣碎麦麸时的发酵过程不同。在第一种工艺中，麦麸中的淀粉会转化为糊精和葡萄糖，这些物质随后会被细菌发酵，产生酸和气体（详见第十章）；而在第二种情况下，已经糊化的淀粉则由其他微生物进行发酵，这些微生物很可能分泌出糖化酶。这种发酵过程中产生的气体量比在95至100华氏度下捣碎麦麸时少。发酵温度通常保持在较低水平，约为25摄氏度（77华氏度）。麦麸中含有足够的氮质，约为15%，可为细菌提供养分；只要这些养分未被耗尽，就不会有皮革受到损害的担忧。

在大陆上还有一种“甜味”麦麸浸液，这种浸液中不会发生发酵作用，皮革只需在麦麸水溶液中浸泡较短时间，最多两到三小时。除了新鲜麦麸对皮革的机械清洁作用外，麦麸中的某些成分还具有软化皮革的效果，不过目前尚不清楚其具体原理。其中一个原因是，常用的浸液为酸性溶液，因此相关研究几乎都集中在酸性溶液方面。

另一种制备麦麸浸液的方法是：先将所需量的麦麸在冷水中浸泡数小时，然后再加入足够量的热水，使温度升至50摄氏度；在此温度下，麦麸中的糖化酶会迅速作用于淀粉，将其转化为易于发酵的糖类。之后让温度降至34至35摄氏度，再加入一定量的旧浸液以启动发酵过程。液体逐渐变酸，通常两天后就会达到最大酸度，此时便可投入使用。此时需将麦麸过滤掉，只使用那种呈乳状的液体。这种浸液在山羊皮的制作中得到了广泛应用，皮革会被浸泡在这种液体中。

在压榨前的几小时内进行此处理。法国人在制作麂皮时也采用类似的方法：先滤去麸皮，只使用那些已经部分发酵或仍在发酵中的酸性液体。过滤麸皮还能避免使用专门的设备来去除附着在皮革上的麸皮。

最近有人提议，在制作保加利亚和土耳其的“酸奶”时所使用的、能够促使牛奶发酵的保加利亚乳杆菌，也可用于这种处理过程（参考文献124）。保加利亚乳杆菌能够产生高达2.5%的乳酸，这一数值大约是普通乳酸菌产量的三倍。雨果·库尔博士建议在制造乳糖过程中产生的副产品——母液中培养这种细菌，然后利用这些液体作为处理剂；如果需要脱脂奶或酪乳，也可以使用它们。美国早已采用了类似的方法，那里将经过处理的产物以Dermiforma的名称投放市场（参见第189页和194页）。

作为处理剂的替代品，同时也是为了在腐蚀处理后进一步去除石灰，已故的弗朗茨·卡特莱纳使用了浓度为1:500的防钙溶液，让皮革在其中浸泡过夜。防钙溶液是由甲酚衍生的磺酸类混合物，具有抗菌作用，因此其作用机制与用麸皮处理的方式截然不同。该产品由斯图加特附近的Feuerbach公司的J. Hauff公司销售。

处理剂带来的损害——处理剂在皮革加工中是一种非常重要且实用的工艺，但与其他发酵工艺一样，其应用过程需要极高的谨慎度与经验。虽然其风险不如PU处理那么大，但仍可能造成严重的损害。据笔者所知，关于各种处理剂造成的损害，最详尽的论述当属艾特纳等人在《Der Gerber》杂志上多年间发表的文章（1882–1900年）。这些文章几乎描述了所有已知的处理剂损害类型。普罗克特152也对此进行了简明的阐述。

这种处理方式存在诸多问题。这里只需简要提及其中最常见的一些故障现象，这些现象通常被称为“变质”。
1. 酸性变质——这种情况通常发生在大气中带有电荷时，也就是雷雨期间。它实际上是一种极快速的丁酸发酵过程，目前尚未被完全研究清楚。受影响的皮革会变得肿胀、透明且柔软；如果不及时阻止这一发酵过程，皮革很快就会变成胶状物。避免皮革被破坏的唯一方法是在处理液中加入盐分，这不仅可以减轻皮革的肿胀，还能起到腌制的作用。我曾在其他地方指出，这其实就是现代腌制工艺的起源，而这种工艺至今仍被称为“上升法”。浓度极高的酸性溶液也会使皮革肿胀，其效果与稀释的硫酸类似；如果将皮革放入盐溶液中，或者向酸性溶液中添加盐分，盐分就会被皮革吸收，从而实现与使用矿物酸类似的保存效果。
2. 腐败性变质——这种变质现象发生在与上述情况类似的大气条件下，发展速度也可能同样快。此时液体并非变酸，而是变为微碱性，由于某些产色细菌的存在，液体还会呈现蓝黑色。受影响的皮革会像腐烂的果肉一样变软。这些产色细菌以及其他细菌都属于肽酶生成菌，它们在适宜的条件下会迅速分解皮革，除非及时采取措施加以阻止。最好的解决办法就是立即将皮革从处理液中取出，然后用常规的酸盐处理方法进行腌制。
3. “针孔状”变质——这与德国人所说的“pikiren”现象相同，通常是由于处理液以及皮革本身的毛细空间内气体产生过快所导致的。气体在透明层下方形成，最终会突破表层形成小孔。另一种外观相似的损害则是由在皮革表面生长的胶质液化细菌引起的，每一种细菌群都会形成一个小孔。这类问题通常是由于处理液在过高的温度下凝固所导致的。

4. 如果将皮革在浸渍液中放置过长时间，或者让其频繁上浮，就可能会产生海绵状皮革。在这种情况下，只有依靠经验才能确定合适的浸渍时间。Eitner描述了一种特殊情况：透明层会受到轻微破坏，从而失去光泽。在浸渍液表面以及皮革的纹理上会形成一层黏液状薄膜，这种薄膜是由巨大芽孢杆菌构成的；当这种细菌在透明层上生长时，其分泌的蛋白酶会侵蚀透明层，使得皮革在鞣制后出现类似“斑点”的暗淡区域。
浸渍液中的发酵过程——与粪肥或豆粕中的发酵相比，麸皮浸渍液中的发酵过程较为简单。正如下一章将详细说明的那样，麸皮中约有一半的质量为淀粉，这些淀粉会被麸皮中的酶（以及在某些情况下由细菌分泌的酶）水解为葡萄糖。根据以下方程式：
(C6H10O5)n + H2O = n C6H12O6
即淀粉转化为葡萄糖。这只是最简化的表达方式，实际上过程更为复杂，会有多种糊精和糖类同时生成。随后，这些糖类会被各种细菌发酵，生成多种有机酸，其反应方程式为：
C6H12O6 = 2 CH3CH(OH)COOH
该方程式表示乳酸的生成。此外，还会产生甲酸和丁酸，以及少量其他物质。可以肯定的是，丁酸是乳酸及乳酸盐在液体中进一步发酵的结果；同时还会产生二氧化碳和氢气，反应如下：

2 C3H6O3 = C4H8O2 + 2 CO2 + H2

图27——麦麸浸液中的微生物，×1000倍。

图28——麦麸细菌的菌链，×1000倍。

图27显示了在1000倍放大倍数下观察到的那些微生物的形态。这些样本来自已经放置了约3小时、刚刚开始发酵的液体；细菌们形成不同长度的链状结构：较短的链在液体中移动速度较慢。随着发酵的进行，这些链会变得更长（见图28），其中一些结构在暗背景照明下显得尤为美丽。此外，还有来自麦麸中的细菌和芽孢杆菌；当用于发酵的养分逐渐减少时，它们便会开始生长，首先引发丁酸发酵，最终导致腐败性发酵。

图29——麦麸发酵的后期阶段。

通过使用新制作的毛细管移液器将液体注入经过灭菌处理的麦麸浸液管中，且无需取出棉塞，就可以获得较为纯净的培养物。将该试管置于30℃的培养箱中，负责发酵的微生物会迅速生长；一旦发现试管变浑浊，说明细菌已经开始繁殖，就需要用相同的方法再向另一支试管中加入极少量的液体，如此重复五到六次。通常在第五支试管中就能得到纯度的麦麸发酵微生物培养物，我将其命名为Bacterium furfuris。这些细菌的形态如图30所示。

这些微生物大多呈哑铃状或成对存在，每个细胞的尺寸为0.75微米×1.25微米。它们的大小略有差异，有些会形成链状结构；位于表面的那些微生物会被一种胶状物质包围，从而在液体表面形成一层具有虹彩光泽的膜，这就是所谓的“zoogloae”。当液体中的营养物质耗尽或酸度过高时，这层膜就会沉到底部，而上层的液体则变得相对清澈。由于不会产生孢子，因此除非将培养物接种到新鲜的营养培养基中，否则很快就会死亡。无论是通过浸泡法还是纯培养法进行发酵后，所得液体总会略带粘性。

B. furfuris很可能属于大肠菌群，这类细菌中有一些能够发酵牛奶及其他糖类，进而产生乳酸和气体。这也解释了为何发酵能够如此容易地进行——因为谷壳上携带着大量来自环境的细菌，其中就包括上述那种微生物。Eitner指出，谷壳的作用并非化学作用，而是由液体和谷壳中产生的气体所导致的物理作用。虽然我不否认气体确实具有这种作用——事实上我在1893年就指出，气体是通过使谷壳浮起并膨胀，从而帮助其更好地吸收酸类物质——但我仍然认为主要作用是化学作用，是由产生的弱有机酸所导致的，这一观点已通过实验得到证实。关于谷壳浸泡作用的研究始于1887年，后来我与W. H. Willcox博士共同进行了研究，结果明确表明，所产生的酸量，尤其是乳酸的量，足以对谷壳产生显著影响。在实际实验中，我们发现每1000立方厘米的液体中含有1.07至2.34克的酸性物质；而在添加了碳酸钙、并接种了从谷壳中分离出的纯细菌培养物的人工培养体系中，每1000立方厘米的液体中则含有4.53至11.44克的酸性物质。此外，谷壳中存在的微量石灰也具有与碳酸钙类似的作用：它们可以中和细菌产生的部分酸，从而使更多的酸得以生成，而不是让酸在液体中积累。通过制备上述酸类的溶液……

1. 这种液体具有适当的强度，且能有效处理皮革，2小时内就能达到与14小时传统处理相同的效果。不过，这类人工制备的液体的缺点在于其中不含任何麦麸或面粉颗粒；而这些颗粒可以通过机械作用吸附皮革上的污物，从而让皮革颜色更佳。如果皮革先在完全干净的介质中经过处理，然后再用这种人工液体处理，其效果与先用粪便介质处理、后再用麦麸液体处理的皮革相当。

对于制革工而言，最重要的步骤就是去除那些未被介质溶解的石灰残留物，这也是在需要改善皮革颜色的情况下使用这种液体的主要原因，尤其是在使用酸性液体的情况下。而对于某些不宜失去皮革表面的皮革来说，则单独使用这种液体即可实现这一目的。大多数处理轻质皮革的制革工每周只会更换一次这种介质，而其中含有相当量的溶解态石灰；新配制的介质中每升含有0.1克至0.3克石灰（CaO），使用一周后这一数值会上升到每升0.5克至0.8克。显然，含有如此大量石灰的液体并不适合作为彻底去除皮革上石灰残留物的介质，因此必须通过额外处理来清除皮革中的石灰。

艾特纳指出，发酵过程最初为酒精发酵，随后会转变为产生气体的酸发酵。在制革液中，这无疑就是醋酸发酵的过程，正如安德烈亚施所证明的那样。但在常规的麦麸处理过程中，发酵机制则有所不同。据我们所知，醋酸是直接由葡萄糖生成的，无需先产生酒精，因为在发酵的任何阶段都未检测到酒精的存在。也没有观察到酵母，且在发酵的各个阶段均未发现酒精。J.奥沙利文认为，虽然尚未被注意到，但在这种情况下也有可能产生酒精。

其氧化成醋酸的过程是同时发生的，但可以肯定的是，并不存在先由酵母进行初步发酵，然后再由埃特纳菌等细菌进行醋酸发酵的过程。
总结上述实验得出的结论：麸皮或面粉中的淀粉首先在一种名为“谷物酶”的无组织发酵剂的作用下转化为葡萄糖和糊精。随后，某些细菌——其中以枯草芽孢杆菌为主——会对这些葡萄糖进行发酵，从而产生乳酸、醋酸、甲酸和丁酸，同时还会释放出二氧化碳、氢气、氮气以及少量硫化氢。
产生的主要酸是乳酸；而醋酸则是直接由上述细菌从葡萄糖中生成的，无需经过酵母的酒精发酵阶段。
这种处理液对皮革的作用机制可概括为以下几点：
1. 发酵过程中产生的有机酸能够溶解掉那些未被去除的石灰残留物，同时这些酸还会使皮革纤维膨胀，进而有助于其吸收酸类物质；此外，这些酸还能溶解少量皮革组织。
2. 与上述过程同时发生的是，发酵产生的气体会使皮革膨胀并上浮，从而使其更易于吸收酸类物质。
3. 麸皮或面粉颗粒可以通过机械作用吸附污垢。
由于下一章包含了W. H. 威尔科克斯博士及作者撰写的原始论文，其中已对这种处理液的成分及其作用原理进行了较为详尽的阐述，因此此处不再赘述。

第十章：关于排水处理的原始论文

1. 关于麦麸发酵特性的进一步研究。作者：J. T. Wood与W. H. Willcox，理学士（伦敦）。
（转载自《化学工业学会杂志》，1893年5月31日，第12卷第5期，第422页。）
我们中的一个人曾在1890年12月11日于本次会议中宣读过一篇相关论文，该文主要探讨了细菌学研究方法，尤其是与用于制造轻质皮革的麦麸发酵过程相关的内容。本文旨在进一步阐述对发酵过程及其产物的研究情况，因为之前的那篇报告内容相当不完整。在进一步研究中，我们努力做到：
1. 全面了解实际发酵过程中产生的各种产物；
2. 探明发酵菌对发酵材料以及皮革的作用机制；
3. 以相同方式研究单独培养该发酵菌后所产生的产物。

1. 实际发酵的产物——这些产物可分为三类：（1）气体；（2）挥发性物质；（3）非挥发性物质。之前的论文指出，发酵过程中会产生可燃气体，同时还会有大量的CO2、H2S等物质。根据Tappeiner的研究结果，人们认为这种可燃气体是甲烷；但实际上它却是纯氢气。通过以下方法可以证明其中不存在碳氢化合物：收集部分气体后……

CO2和H2S通过KOH吸收被去除，剩余的气体则在量气管中与氧气混合后发生爆炸。爆炸后的剩余气体在置于KOH溶液中后体积并未减少，这说明其中不存在石蜡和烯烃。

为便于分析，每次会将约1升气体收集到一个装有橡胶塞以及面积为28平方英寸的漏斗的大烧瓶中。该烧瓶被倒置后放入盛有浸液的容器中。收集到的气体会立即被转移到另一个带有玻璃塞的瓶子中，并用少量发酵液密封，随后立即进行检测。共进行了9次分析，其中大部分为重复实验。第248页的表格列出了其中3次重复分析的结果，这些分析是采用Hempel方法进行的，氢气含量则是通过在加热过的钯处理过的石棉上让气体在空气中燃烧来测定的。

我们发现，无论是否有固体残留物，发酵过程中释放的气体基本相同。

| 气体 | CO2 | H2S | O2 | H2 | N2 |
|------|-----|-----|----|----|----|
| A | 21.9| 25.2| 42.4| 53.1| 24.0|
| B | 21.9| 25.2| 3.6| 46.7| 26.0|
| C | 21.9| 42.4| 3.6| 28.2| 25.8|

A组数据来自没有固体残留物的容器，发酵时间为1–2天；B组数据来自含有固体残留物的容器，发酵时间为2–3天；C组数据同样来自含有固体残留物的容器，但发酵时间为3–4天。

H2S的含量很低，仅为1–2%。其存在是通过将1升浸液中的气体通过含有几滴醋酸的醋酸铅稀释液来检测的。通过加热液体并同时让空气通过，即可使气体释放出来。无论是来自没有固体残留物的浸液还是来自有固体残留物的浸液的气体中都存在H2S，不过其含量略有不同。

后者的程度更大。随着发酵的进行，释放的二氧化碳量会增加；氧气量也会增加，而氮气含量则基本保持不变。我们认为，部分释放的氮气来自溶解在水中的氮，而氧气则在发酵初期就被消耗掉了；其余的氮气则可能是由麸皮中所含的含氮物质分解产生的。需要指出的是，在正常情况下，麸皮的发酵会在第四天停止，有时甚至更早。

Frankland和Frew在一篇关于甘露醇和山梨醇纯发酵的论文中163指出，释放的氢气和二氧化碳是由甲酸分解产生的——发酵菌会生成甲酸，而甲酸会立即分解成等量的二氧化碳和氢气分子。根据本文第三部分将要介绍的实验结果，我们有充分理由相信，我们所研究的这种发酵过程中，氢气和二氧化碳的来源也是相同的。

2. 挥发性物质——这些物质可分为（1）酸类，以及（2）胺类。我们之前已经通过罗桑尼林反应确认了不存在醛类，而通过Lieben的碘仿试验也确认了不存在酒精类物质。

在测定酸类的第一次实验中，我们在发酵最旺盛的时候从发酵槽中取出了15,670立方厘米的液体，对其进行蒸馏。在蒸馏到最后阶段时，又加入了16,200立方厘米的蒸馏水，继续进行蒸馏。所得馏出物用碳酸钠中和，随后将其全部置于瓷皿中蒸发。残留物先在100摄氏度下干燥，然后再在浓硫酸中干燥。最终得到的这些挥发性酸的钠盐的重量为18.07克。

这些盐类被200立方厘米的无水乙醇以及20立方厘米的浓硫酸处理后，会释放出热量，并散发出强烈的乙酸乙酯和丁酸气味。164将该混合物静置24小时后，再在油浴上对其进行蒸馏，整个过程中温度始终保持在……

温度为81℃，随后上升至96℃。最终得到了219立方厘米的蒸馏液，向其中加入了饱和食盐水，但那些挥发性酸的酯类并未分离出来。再次对整个混合物进行蒸馏，结果依旧如此。

由于无法以酯的形式将这些酸分离出来，于是对酯类与醇类的混合物进行了定性分析：取75立方厘米的样品，置于带倒置冷凝器的蒸馏烧瓶中，用80立方厘米的1当量NaOH对其进行皂化处理，持续半小时，直到酯类特有的芳香气味完全消失。然后加入71立方厘米的1当量HCl，再将装置按常规方式与冷凝器连接起来。所得蒸馏液呈酸性，从中取出800立方厘米作为第一组分。接着加入足够量的酸以中和水合钠，再蒸馏出800立方厘米，作为第二组分。第一组分有强烈的丁酸气味，而第二组分则有醋酸气味。随后将这两组分分别与过量的碳酸钡一起加热半小时，过滤后洗涤滤渣，将滤液蒸发至干，然后在130℃下烘干。

将第一组分中的部分钡盐与酒精及硫酸一起加热，便产生了乙基丁酸特有的菠萝香味。第二组分中的钡盐溶液经蒸发浓缩后，再加入过量的H2SO4，过滤掉BaSO4，随后用氨水小心地中和滤液，并将一部分滤液加入中性三氯化铁溶液中。该溶液变为深红色，加热时会有细小的碱式醋酸铁沉淀生成。另一部分浓缩溶液与硫酸一起加热后，会散发出强烈的醋酸气味。再向第三部分溶液中加入硝酸银以及略过量的醋酸，会有少量银以薄膜形式沉积下来，这表明其中含有微量甲酸。

通过上述实验，我们确认了浸出液中存在丁酸、醋酸和甲酸。接下来，我们试图确定在无皮麦麸的正常发酵过程中这些酸的生成量。为此，我们在一个干净的容器中加入了10升蒸馏水和200克捣碎的麦麸，进行相关实验。

初始温度为38℃，冷却至33℃后，从中加入了来自正在剧烈发酵的液体的细菌；该液体被保存在发酵室中，以确保其发酵条件与其他样本完全一致。48小时后，所有气体都已停止产生，真正的发酵过程也结束了。该液体具有轻微的酸味，并且用石蕊试纸检测时呈酸性。麸皮通过细布过滤掉，再用少量水清洗并充分挤压；最终得到的液体量为10升。其中3升被用来分离和测定挥发性酸，其余的则留作测定非挥发性酸等用途。这3升液体中的2升被放入蒸馏烧瓶中，再加入5克纯碳酸钙，经过蒸馏后得到1升液体。该蒸馏液用石蕊试纸检测呈碱性，且带有特殊的鱼腥味；接着又加入了剩下的1升液体，继续蒸馏，直到蒸馏液不再呈碱性且仅有轻微气味为止。该碱性蒸馏液与奈斯勒试剂反应后会生成黄色沉淀，同时还会出现以下反应：
- 与AgNO3反应：生成淡棕色沉淀。
- 与HgCl2反应：生成黄白色凝乳状沉淀。
- 与PbA反应：生成棕白色沉淀。
- 与CuSO4反应：生成污蓝色沉淀，煮沸后会变成棕褐色浑浊液。

向蒸馏液中加入略过量的HCl，然后让液体蒸发至少量；再向其中加入氯仿和酒精钾，加热后并未检测到异氰化物气味，因此该物质并非伯胺。磷钼酸反应也没有生成沉淀，说明该物质也不是生物碱。综合上述测试结果及其特有的气味，我们可以判断该物质为三甲基胺。通过将上述浓缩的三甲基铵盐酸盐溶液与过量的氯化铂一起蒸发，可生成不溶于酒精的铂盐沉淀。不过，3升液体中的量不足以确定其分子量。

继续对挥发性酸进行测定。为完全中和所用的CaCO3，需要100毫升的浓盐酸，因此首先加入了50毫升，然后继续蒸馏；蒸馏出的液体仅带有极微弱的酸性。接着又分四次进行蒸馏，每次分别使用10毫升、10毫升、10毫升和20毫升的浓盐酸。第一份馏分被与过量的碳酸钡一起加热，过滤后用热水洗涤碳酸钡，再将滤液蒸发至干；所得的钡盐则在130℃下烘干，直至重量不再变化。之后这些盐类被强硫酸分解，再经点燃处理，最后称量硫酸钡的重量。

第二、三、四份馏分也采用完全相同的方法处理，得到相应的钡盐，其硫酸钡的重量及百分比如下表所示：

| 馏分 | 钡盐重量 | 硫酸钡重量 | 硫酸钡百分比 |
|------|----------|------------|------------|
| I | 0.5585 | 0.4991 | 89.365% |
| II | 0.5060 | 0.4618 | 91.265% |
| III | 0.31675 | 0.29415 | 92.86% |
| IV | 0.4475 | 0.4252 | 95.02% |

如果将第一、二份馏分视为丁酸钡和乙酸钡的混合物，而将第三、四份馏分视为乙酸钡和甲酸钡的混合物，那么可以得出以下结果：

| 馏分 | 乙酸钡重量 | 丁酸钡重量 | 甲酸钡重量 |
|------|----------|------------|------------|
| I | 0.5585 | 0.0681 | 0.0000 |
| II | 0.5060 | 0.0030 | 0.5030 |
| III | 0.31675 | 0.04185 | 0.2749 |
| IV | 0.4475 | 0.18460 | 0.2629 |

各项总量分别为：0.0711、0.22645、1.82875、1.5312。

或以游离酸的形式存在：——
乙酸、丁酸、甲酸组分

I. 0·2308 0·0385 ..
II. 0·2367 0·0017 ..
III. 0·1293 .. 0·0170
IV. 0·1237 .. 0·0748
总计 0·7205 0·0402 0·0918

接下来研究(3)中的非挥发性物质，发现它们由(1)酸类以及(2)可溶性碳水化合物组成。为进行检测，将剩余的4升实验用液体蒸发至1升并过滤；所得残渣（主要为淀粉类物质）经过充分洗涤后，其洗涤液也被加入滤液中，随后将整个混合物放入大型蒸馏瓶中，不断加入蒸馏水进行蒸馏，直到蒸馏液不再呈酸性为止（共需加入并蒸馏4升蒸馏水）。当又有固体物质析出、使得蒸馏变得危险时，再次对液体进行过滤，并将残渣中的酸性物质彻底洗除。该残渣主要由含氮有机物质和磷酸钙组成，还含有少量草酸钙，这些物质均来自谷物麸皮。含有非挥发性酸及其他物质的透明液体被进一步浓缩至500立方厘米；该液体呈深棕色，对石蕊试纸有很强的酸性；由于其中含有微量絮状物质，因此又进行了过滤。

乳酸的存在可通过以下方法检测：将10立方厘米的该液体与2立方厘米的浓硫酸以及约0·5克的铬酸钾一同放入一个小蒸馏瓶中，再加入少量水。将此混合液进行蒸馏，产生的蒸汽被收集在装有冷水的试管中；向试管中的液体中加入品红溶液后，SO2会使其褪色，而乳酸生成的醛类物质则会使溶液呈现红色；此外，醛类物质还可以通过其气味来识别。我们认为这是一种非常灵敏的乳酸检测方法，据我们所知，这种检测方式还是相当新的。

对于10毫升待检测的液体而言，2毫升浓硫酸与1克铬酸钾被认为是最佳配比。甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸和柠檬酸则不会引发任何反应。

随后对该液体进行了琥珀酸和苹果酸的检测：取25毫升液体，用纯动物活性炭处理半小时以去除颜色；之后过滤液体，将活性炭洗净以去除其中的酸，再浓缩滤液。加入略过量的氨水，过滤掉生成的磷酸钙沉淀。在滤液中加入略过量的CaCl2以去除剩余的磷酸盐，再次过滤，然后小心地用HCl中和溶液。向其中一部分溶液中加入中性三氯化铁后没有生成沉淀，这说明其中不存在琥珀酸。在剩余的溶液中加入等体积的无水酒精并加热，仍未出现沉淀；再加入两倍体积的无水酒精，依然没有沉淀。当加入四倍体积的无水酒精时，有少量白色沉淀生成，从沉淀在试管壁周围沉积的情况以及加入HCl后仍不溶解的特性来看，这些沉淀显然是糊精。因此可以判定其中不存在苹果酸，而唯一存在的非挥发性酸为乳酸。

首先通过用N/10浓度的氢氧化钠滴定10毫升溶液来确定其酸度，同时使用釉面石蕊试纸来判断中和点。10毫升溶液需要6.66毫升N/10浓度的NaOH，相当于0.666当量的乳酸，即每升原始溶液中含有0.7481克乳酸。

为将乳酸与其中的色素及其他物质（如糊精和可溶性淀粉）分离，取100毫升浓缩液，加入10克动物活性炭使其脱色，过滤后彻底清洗活性炭，再将滤液蒸发至干。接着加入15滴N/10浓度的硫酸，以分解其中可能存在的乳酸盐；随后用乙醚提取乳酸，将含乳酸的乙醚提取物放入蒸馏瓶中，蒸去乙醚，剩余物则与蒸馏水和纯碳酸钙一起加热。少量的钙……

通过用碳酸钡煮沸CaCO3的滤液并过滤，去除了其中的硫酸盐。过滤后的液体为乳酸钙溶液；该溶液在铂制容器中蒸发至干，所得残渣则在110℃下继续干燥；之后先用乙醚洗涤，再用水杨醇洗涤。不溶性残渣也在110℃下持续干燥，直至重量不再变化。最终得到的钙盐总重量为0.7661克（来自1升浸液），其中0.5493克在灼烧后产生了0.1398克的CaO，即钙氧化物的含量为25.45%。而根据理论计算，乳酸钙(C3H5O3)2Ca的钙氧化物含量应为25.69%。所使用的0.7661克乳酸钙相当于每升溶液中含有0.9576克，进而换算为每升溶液中含有0.7907克乳酸。这一数值与通过滴定法测得的乳酸含量0.0426克之间存在差异，这一差异很可能是由于浸液中含有少量乳酸盐所致。我们打算研究的第二个问题是“发酵剂究竟是如何作用于麸皮和果皮的？”以下表格显示了麸皮的平均成分：百分比：水分14%，纤维等15%，淀粉44%，脂肪4%，木质素和纤维素17%，灰分6%。正如之前的研究所示，淀粉显然是发酵作用的主要对象；不过纤维素也是重要的成分，因此在进一步研究之前，有必要确定它是否也参与了发酵过程。为此，人们用常规方法从棉绒中提取出了纯纤维素，然后将少量纤维素放入装有酵母水作为营养物质的试管中。这些试管随后被进行了灭菌处理。

将样品置于30°–33°的培养箱中培养：从1889年获得的纯菌株中取两支试管进行接种，另外两支则用实际发酵液接种，还有三支未进行接种。第二天，经过接种的试管中出现浑浊现象，但没有气体产生，也没有酸形成；10天后，纤维素仍未消失，通过显微镜观察也未能发现任何反应。随后以蛋白胨作为培养基重复了该实验，结果依然相同。由此可以得出结论：这种细菌不会分解纤维素，因此纤维素不会参与发酵过程。在这种发酵过程中，只有麸皮中的淀粉和含氮物质会被细菌分解。

由于在20°C至40°C的各个温度下，麸皮发酵的方式都相同，且所有情况下淀粉都会被分解，因此人们推测这种发酵菌能够分解未溶解状态的淀粉。为了验证这一点，有必要在实验室中使用纯菌株进行实验。以往常用的方法无法解决这个问题，因为为了对溶液进行灭菌，这些溶液需要反复煮沸，因此无法与工厂中的实际发酵过程相比较。为了解决这一难题，人们选择在热风烘箱中，在干燥状态下将淀粉加热数小时，温度控制在110°C左右，从而实现对其灭菌。然后将这种已灭菌的淀粉与灭菌水混合，放入装有灭菌棉絮的试管中。共准备了8支试管，具体如下：1. 仅含灭菌淀粉和水的试管；2. 含灭菌淀粉和水以及纯菌株接种液的试管；3. 含灭菌淀粉、酵母水以及纯菌株接种液的试管；4. 含灭菌淀粉、天冬酰胺以及纯菌株接种液的试管。

5. 仅用酵母水进行纯培养。
6. 用糊精169与酵母水进行纯培养。
7. 用可溶性淀粉170与酵母水进行纯培养。
8. 用淀粉黏液与酵母水进行纯培养。
将上述样品置于33°–35°C的培养箱中，每天按照之前用于淀粉检测的方法检测其酸度。尽管除第1组外其他组中都有细菌生长，但这些样品的酸度始终为中性。这些实验重复了多次，结果均一致。这表明该发酵菌无论是在淀粉不溶状态还是可溶状态下，无论单独作用还是存在氮源的情况下，都无法对淀粉产生作用。

很久以前人们就已经知道，麸皮中含有一种名为谷蛋白171的无定形发酵物，它能将淀粉转化为糊精及其他碳水化合物；但关于它的信息非常有限。由于这种物质可能在发酵过程中起重要作用，我们便着手制备纯化的谷蛋白，并研究它对纯淀粉的作用。制备谷蛋白的方法是：取1公斤麸皮，用2升蒸馏水在30°C下提取；将提取液过滤后，再加入2升含90%酒精的浓酒，此时会有絮状沉淀物生成，该沉淀物用酒精在过滤器上洗涤，再用无水酒精脱水，最后在H2SO4作用下干燥。这样制得的谷蛋白是一种非白色无定形物质，几乎不溶于水，我们认为这是由于它已经发生了凝固，或许可以通过其他方法来制备，使其溶解度更高。

为了研究其对淀粉的作用，我们在40°C下将10克纯淀粉溶解在200毫升水中，然后将等量的溶液分别放入两个烧瓶中；在第1个烧瓶中加入了约0.1克的谷蛋白，而第2个烧瓶则不加任何物质。将这两个烧瓶置于40°C下放置10小时，之后过滤掉澄清的液体，再对其进行分析。

费林试剂。1号试剂使其明显发生还原反应，说明其中含有大量葡萄糖；2号试剂则没有任何作用。在1号试剂中加入酒精后会产生白色沉淀物，将该沉淀物过滤出来，用酒精洗涤，然后在100℃下烘干，再重新溶解于水中。接着，将溶液与部分浓硫酸一起加热，使其发生转化反应，之后再用氢氧化钠中和。所得溶液仍能使费林试剂发生还原反应，这说明该物质为糊精。强麦芽浸液（其中自然含有麦胶蛋白）作用于粘稠的淀粉黏液时，会使其液化，并生成葡萄糖和糊精。由此我们可以看出，麦胶蛋白既能从固体淀粉中生成葡萄糖，也能从淀粉黏液中生成葡萄糖和糊精。这一点非常重要，因为此前我们有研究指出，酶很容易分解葡萄糖。接下来，我们检测了这些浸出液，以确定其中是否含有葡萄糖和糊精；之前的研究认为这两种物质并不存在。然而我们发现，通过浓缩液体，可以在早期阶段检测到这两种物质的存在。我们在捣碎后1小时，以及后续的3小时、6小时、12小时和18小时分别采集样本。这些样本被蒸发至一定浓度后过滤，再分成两份：一份用费林试剂检测；另一份则加入酒精。加入酒精后产生的白色沉淀物被过滤出来，用酒精洗涤，然后在100℃下烘干，再重新溶解于水中，最后与硫酸一起加热使其发生转化反应，之后再用费林试剂检测。得到的结果如下：——

时间：1小时、3小时、6小时、12小时、18小时

葡萄糖或糖类：存在、存在、不存在、不存在、不存在
还原性：费林试剂溶液的还原程度较高、较低
糊精：费林试剂溶液中存在、存在、微量、极弱、不存在
可溶性淀粉：不存在、不存在、不存在、不存在、不存在

在用少量乙醚或氯仿防止发酵的麸皮浸液中，葡萄糖和糊精的生成会持续进行，葡萄糖的含量也会逐渐增加；不过这一过程的速度远慢于胰酶的作用。在40℃下经过12小时后，大约有一半的淀粉被转化了。从这些实验以及其他一些实验可以看出，葡萄糖和糊精是由麦芽蛋白产生的，而葡萄糖则几乎在产生的同时就被细菌分解了，因为三小时后浸液中已检测不到葡萄糖。由此我们可以确定，酸和气体是从麸皮中的淀粉产生的——淀粉首先在无组织酶或多种酶的作用下转化为葡萄糖，然后这些葡萄糖再被特定微生物分解，而麸皮中的氮质则作为该微生物的营养来源。无论是否有麸皮外壳，这一过程都是相同的，只不过含有麸皮外壳的浸液会释放出稍多一些的H2S气体。这种酶对麸皮外壳没有直接作用。这一点可以通过将一块含有碳酸钙的石灰处理过的麸皮外壳放入发酵液中来证明：在这种情况下，发酵过程会持续更长时间，大约需要15天才能完成；不过只要采取适当措施防止霉菌生长——因为霉菌会破坏所产生的有机盐和酸，从而导致腐败性发酵的开始——那么这块麸皮外壳就可以在所得液体中放置三个月而不会发生进一步变化，只是石灰会溶解而已。

人们认为，麦麸本身会对皮革产生某种特殊作用，或许在某种程度上确实如此——因为在欧洲大陆，人们偶尔会使用含麦麸的溶液来处理皮革。但是，如果将皮革放入麦麸与水的混合物中（按处理皮革时的比例），再加入少量HgCl2来阻止该混合物发挥作用，那么这种溶液就对皮革没有任何作用了，而且经过鞣制后的皮革会变得粗糙且坚硬。也曾用乙醚和氯仿来防止发酵，进行了规模较小的实验，结果也是一样的。为了确定是否只有酸类物质才能对皮革产生这种作用，我们配制了一种人工处理液，其成分如下：每1000份冰醋酸中加入0.5克某种酸，以及1.0克密度为1.210的乳酸。用这种溶液处理皮革1-2小时后，发现皮革的状态与用该溶液处理12-16小时的皮革相似。随后对这些皮革进行鞣制，结果发现它们可以制成优质的皮革，其质量与那些经过常规处理的皮革相当。我们还尝试过使用硫酸和盐酸进行实验，以确定它们是否也有类似的作用，但结果并不理想。至于研究的第三部分，即纯培养细菌所产生的产物，我们已经获得了不少成果；但由于实验描述的篇幅比我们预想的要长，而且还需要进一步验证这些结果，因此我们不得不将这部分内容留到另一篇论文中阐述，希望能在下次会议之前完成这篇论文。总之，我们可以总结一下目前我们所获得的关于利用该微生物对麦麸进行发酵的研究结果；同时也要指出，可能还有其他微生物也能以类似的方式对麦麸进行发酵。

1. 研究表明，这种发酵现象是由某种特定的微生物引起的，而我们目前还无法确定该微生物的名称；在进一步实验之前，我们暂将其命名为Bacterium furfuris。
2. 只有麸皮中的淀粉和含氮物质会参与发酵过程：首先，这些淀粉在某种无定形发酵剂的作用下转化为葡萄糖和糊精；随后，只有葡萄糖和含氮物质会被细菌分解，从而产生甲酸、醋酸、丁酸和乳酸，同时还会释放出氢气、二氧化碳、氮气以及少量硫化氢。下表显示了每1000立方厘米的实验用浸液中各物质的含量：
克数：甲酸 0.0306，醋酸 0.2402，丁酸 0.0134，乳酸 0.7907
总计：1.0749克
在实际实验中，所生成的酸量在每升1至3克之间。
3. 如果将这些酸以与浸液中相同的比例施用于皮肤，其作用效果与使用普通浸液时相同，且效果更快。
4. 这些气体本身对皮肤并无直接作用，仅能使皮肤膨胀，从而帮助皮肤更好地吸收酸类物质。
对于我们在实验过程中所获得的宝贵建议，我们要感谢利兹约克郡学院的H. R. Procter先生以及Percy F. Frankland博士。

二、关于麦麸发酵菌的纯培养
作者：J. T. Wood与W. H. Willcox，理学士（伦敦）。
转载自《化学工业学会杂志》，1897年6月30日，第16卷第6期，第510页。

纯培养物的分离——在之前关于将麦麸发酵用于轻质皮革制造的论述中，我们介绍了实际的发酵过程及其产物，以及该发酵过程对麦麸及所用皮革的作用机制；而关于导致发酵的细菌的纯培养物所产生的产物，则留待本文阐述。

最初用于此类实验的菌株是1889年分离出来的，当时被用于上述论文中描述的纤维素和淀粉相关实验。该菌株并非从明胶中的单个菌落中获得的；为确保所使用的菌株确实为纯培养物，人们决定再次尝试通过平板培养法来分离这种杆菌。此前的尝试均以失败告终——因为那些能够分解有机物和明胶的细菌数量过多，导致培养皿在引发发酵的细菌有时间生长之前就已经被污染；此外，直接从浸液中获取的细菌在普通营养明胶中也难以生长。因此，人们特意配制了如下成分的特殊明胶：
明胶 100克
葡萄糖 30克
盐溶液 200毫升
水 800毫升

这些特殊明胶被用来制作培养皿，而这些培养皿则是用先前保存在密封管中的所谓纯培养物制成的。不过，这些培养物已被证实已经死亡。于是，人们采用了我们其中一人之前描述过的方法的改进版本。

图32——葡萄糖凝胶培养基中的α菌株，可见气泡存在。
首先将含营养物质的葡萄糖溶液接种到培养基中，一旦发现液体变浑浊，便用铂针将固体葡萄糖凝胶管插入该溶液中进行接种。两天后，细菌沿着针头轨迹开始生长。图32显示了接种四天后该培养管的状态：固体凝胶中形成了气泡。次日，该培养管被打破，从气体产生最旺盛的位置取出样本，再将其接种到其他固体和液体培养基中。葡萄糖溶液中很快便产生了酸。在凝胶培养管中，细菌在深层也能良好生长。经过进一步纯化后的菌株又被接种到三个葡萄糖凝胶培养管中，每次也都对相应的葡萄糖培养管进行接种。在接种12小时后，从最后一个培养管中取极少量样本，用铂针尖将其涂布在葡萄糖凝胶上，然后进行划线培养。24小时后，可在凝胶表面看到一个个彼此分离的微小菌点。

图30——B. Furfuris α。
图31——B. Furfuris β。
引起麦麸发酵的微生物。纯培养物。

从这些点中的一个中取出了菌液，再从中制备了多个培养皿进行培养。在这些培养皿上形成的菌落有两种类型：大多数为圆形、黄色且体积较小；另有少量菌落在明胶表面扩散生长，表面略带虹彩光泽。用低倍显微镜观察时，这些在表面扩散生长的菌落看起来像乳滴状，内部有非常细小的颗粒，整个菌落被沿着其不规则轮廓延伸的波浪形线条所包围。而在培养液深处生长的小型圆形菌落的数量约为表面扩散生长菌落的3倍。构成这两种菌落的细菌在显微镜下的形态几乎完全相同，它们体积极小且大小均匀，尺寸在0.75微米×0.5微米到0.7微米×1微米之间。当将它们涂布在载玻片上时，它们不易与水混合，外观呈油腻状。接种到葡萄糖培养管中的这两种菌落都会产生酸。这两种微生物的存在是通过以下方法得到确认的：首先从处于活跃发酵状态的培养液中取出菌液并接种到葡萄糖培养管中；一旦液体变浑浊，便用铂针从该培养管中取出菌液并接种到另一个培养管中；接着再通过另外两个培养管继续进行发酵过程；在接种后10小时，从最后一个培养管中取出菌液进行培养皿培养。结果发现，这里形成的两种菌落在各方面都与通过划线培养得到的菌落极为相似。从这些结果来看，再结合对实际培养液中的微生物与本文中描述的纯化培养物中的单一微生物所进行的发酵实验的比较，可以推测，培养液中的微生物间存在共生关系，即由两种或更多种微生物共同参与代谢活动。在分离纯化细菌培养物的过程中，还用这些所谓的纯化培养物进行了两次发酵实验。这些发酵实验（或者更确切地说，是第二次实验，因为第一次实验由于培养瓶破裂而失败了）或许能为我们了解这两种微生物之间的共生关系提供重要线索。

1894年9月16日，人们将从葡萄糖明胶培养基中的单个菌落中分离得到的纯化α芽孢杆菌（B. furfuris）接种进行首次发酵。发酵液的成分如下：葡萄糖27克，蛋白胨1.4克，盐溶液140毫升，水860毫升，纯碳酸钙10克。该发酵液被置于带有橡胶塞的窄口升制瓶中，还配有浸在汞中的细长导气管，所有容器都经过严格的灭菌处理。发酵在第二天开始，第6至8天达到高峰，随后持续了39天，直到不再有气体产生。关于这些气体的分析方法将在后文详细介绍。发酵结束后，将液体加热至沸腾状态，然后按照我们之前论文中描述的方法检测其中的挥发性酸。向其中加入140毫升的浓盐酸，开始蒸馏；蒸馏出的液体呈酸性。继续蒸馏直至蒸馏液不再呈酸性，从而得到第一组分。接着又分别使用10毫升、20毫升和17毫升的浓盐酸进一步蒸馏出另外三组分。这些组分与过量的BaCO3一起煮沸，过滤后用热水清洗BaCO3，再将滤液蒸发至干，最后的钡盐则在130摄氏度下烘干，直至重量不再变化。之后用浓硫酸分解这些盐类，将其点燃，最后称量硫酸钡的重量。以下是实验结果的表格展示：

各盐类的重量及百分比：
BaSO4：1.0915，87.88%；1.2420

I组：0.9915，0.9170，92.49%
II组：1.1980，98.56%；1.2155
III组：0.6350，0.6230，98.11%

将I组视为乙酸钡与丁酸钡的混合物，将II组、III组和IV组视为乙酸钡与甲酸钡的混合物，可得：
各盐类的重量及百分比：
丁酸钡、乙酸钡、甲酸钡

I组：1.2420，0.2630，0.9790
II组：0.9915，0.89330，0.0982
III组：0.2155，0.44000，0.7755
IV组：0.6350，0.2552，0.3798

总重量为4.0840，其中乙酸钡占0.2630，甲酸钡占2.5675；总体积为1.2535。

将各种钡盐转化为相应的酸后，可得：
各酸的百分比：
甲酸、乙酸、丁酸

I组：0.46070，0.1488
II组：0.03980，0.42040
III组：0.3143，0.20710
IV组：0.1539，0.1201

各类酸的总量为0.5080，乙酸为1.2083，丁酸为0.1488。

所有挥发性酸的总重量为1.8651克。

含有非挥发性酸的残留液被送到了之前用于检测乳酸的方法中进行检测，结果发现其中确实含有乳酸。在之前的研究中，我们发现用于测定乳酸的方法存在一定难度，因此试图通过使用索氏提取装置中的纸漏斗，用乙醚从制备好的浮石上提取非挥发性酸的浓缩溶液，从而改进该方法。经过多次试验后，我们发现这种方法仍无法得到准确的结果。于是，我们改用氢氧化钠水合物对溶液进行滴定，并利用釉面石蕊试纸来确定中和点。检测结果显示，每1000立方厘米的发酵液中含有的乳酸量为2.438克。我们还用这种微生物进行了其他几次发酵实验，结果发现产生的酸种类和生成的气体都相同，上述结果得到了充分验证。不过，所产生酸的量及其比例会有所变化，也就是说，虽然我们尽可能控制了实验条件，但仍然无法精确预测某次发酵所产生的酸的量。为了说明这种变化程度，我们列出了四次发酵所产生的总酸量。I为由α和β两种微生物共同引起的共生发酵；其余则为仅由α微生物引起的发酵。
发酵次数：I、II、III、IV
总酸量（每1000立方厘米）：2.4968、1.8651、0.9738、1.5636克
平均百分比：89.17%、91.76%、95.4%、93.6%
从总酸的钡盐中得到的BaSO4量：乳酸为8.9500、2.4380、1.4737、2.9700
II和III次发酵产生的酸的比较：180

— 乳酸、甲酸、乙酸、丁酸

II. 2.4380 0.5080 0.1488
1.2083

III. 0.3914 0.5593 0.0231
1.4737

发酵过程III，2000立方厘米

各组分的重量及百分比：
盐类：BaSO4、BaSO4

I. 0.7260 0.6535 90.01
II. 0.8150 0.7410 90.92
III. 2.1525 2.1342 99.15
IV. 0.3695 0.3627 98.16
V. 0.3530 0.3500 99.15

将钡盐换算为丁酸钡、乙酸钡和甲酸钡的量：
— 丁酸钡、乙酸钡、甲酸钡

I. 0.0597 0.6663 ..
II. 0.0223 0.7927 ..
III. .. 0.6662 1.4863
IV. .. 0.1469 0.2226
V. .. 0.1070 0.2440
总计：0.0820 2.3791 1.9529

相当于0.0463克丁酸；
1.1186克乙酸；
0.7828克甲酸。
或者说，每升发酵液中含有上述量的一半。

注：伯顿-昂-特伦特的阿德里安·J·布朗先生好心地检测了上述发酵过程中所使用的葡萄糖样本，发现其旋光度相当于纯右旋糖的95.6%。而生成的乳酸锌则没有旋光度。

气体成分——在研究所产生的气体时，我们首先将葡萄糖发酵过程中释放的气体与在完全相同条件下麸皮发酵时释放的气体进行比较。发酵过程仍如前文所述，在敞口容器中进行，气体则以相同方式被收集并分析。

三次分析的平均值如下：

葡萄糖：CO2 25.2，O2 2.1，H2 46.7，N2 26.0
麸皮及麸皮外壳：CO2 24.5，O2 1.5，H2 49.8，N2 24.2

由此可见，这两种情况下气体的成分几乎完全相同，这充分证明了我们先前的结论——即通过无组织的发酵作用，麸皮中的淀粉会转化为葡萄糖。在之前的封闭式发酵实验中，由于难以持续收集夜间产生的大量气体，我们只能收集到少量气体。而在1894年9月16日的发酵实验中，我们收集了所有产生的气体，每天都在水银面上取样，而夜间产生的气体则通过温水来收集。当然，这种方法无法精确测定气体产生的总量，但可以逐日了解气体的确切成分，同时也能较为准确地计算出水吸收的CO2量。发酵是在一个带窄导气管的升制烧瓶中进行的，该导气管浸没在水银中，实验前也采取了所有必要的消毒措施。温度维持在25°–30°之间，发酵持续了39天，当气体不再产生时，总共收集到了3435立方厘米的气体。不过，其中一半的气体已在7天内产生。在整个发酵过程中，约有300立方厘米的CO2被水吸收了。

该图（图33）展示了气体的变化规律，纵轴表示气体体积，横轴表示接种后的时间。下表则显示了发酵过程中不同阶段的气体成分。（发酵过程（II）即为第273页中已进行过化学分析的那一组数据）：

1894年9月16日，使用纯发酵剂对1000立方厘米的葡萄糖进行发酵时产生的气体成分：

| 天数 | 平均值 |
|------|--------|
| 5 | 53.7 |
| 9 | 56.4 |
| 12 | 44.3 |
| 19 | 52.6 |
| 26–31| 55.6 |
| 35–39| 43.2 |
| 45–49| 49.9 |

各气体的含量分别为：
- CO2：53.7、56.4、44.3、52.6、55.6、43.2、49.9
- O2：1.8、0.5、1.7、1.9、0.8、2.8、1.8
- H2：35.8、34.6、41.2、30.3、34.7、31.8、34.8
- N2：8.7、8.5、12.8、15.2、8.9、22.2、13.5

实际收集到的CO2总量为1563立方厘米，相当于3.090克；而由于酸分解CaCO3所产生的CO2量为667立方厘米，相当于1.3189克。收集到的氢气体积为1086立方厘米，相当于0.973克。

图33——纯培养B. Furfuris时气体的生成情况。
在第二次发酵过程中（III），我们试图确定所生成的CO2的准确量，因为之前的发酵并未进行此项测定。因此决定用钾碱来吸收CO2。此次发酵是在一个容量为2000立方厘米的窄颈烧瓶中进行的，该烧瓶通过一根细玻璃管与两个装有强碱性钾碱的容器相连，同时还装有一根伸入水中的导气管；整个装置放置在一块铁板上，温度维持在25°–30°之间，方式与之前的发酵相同。气体的生成持续了21天——这一时间明显短于1000立方厘米容量烧瓶中的发酵时间；不过也有相似之处，即一半的气体在8天内就已生成。图表显示的曲线与之前的发酵类似，前14天走势一致，之后则突然停止。发酵结束后，将烧瓶及其内容物加热至沸点，同时让不含CO2的空气流过其中，以去除释放出的CO2。

这些气体被收集在钾盐球中，用于后续的发酵过程。遗憾的是，由于一次意外，CO2含量的测定结果失去了参考价值。该表格显示了第二次发酵过程中除CO2之外其他气体的成分。

2000立方厘米容量容器中的发酵气体（不含CO2），第三次发酵。
天数：2–4天、4–5天、5–6天、11天、14–15天、16–17天
O2含量：3.4、2.2、1.5、0.42、0.9、2.4、1.48
H2含量：81.3、83.3、82.4、79.0、71.7、72.2、77.72
N2含量：15.3、14.5、16.1、20.5、27.4、25.4、20.78

遗憾的是，18–21天期间产生的气体与空气混合在了一起。通过比较两次发酵过程中除CO2之外其他气体的平均成分，我们得到以下结果：
1000立方厘米容量容器与2000立方厘米容量容器的对比：
O2含量：3.57、1.48
H2含量：69.4、77.72
N2含量：27.0、20.78

如果再扣除相当于空气比例的氧气以及部分氮气，那么两次发酵产生的气体成分几乎完全相同：
1000立方厘米容量容器与2000立方厘米容量容器的对比：
H2含量：84.4、83.9
N2含量：15.6、16.1
总含量：100.0、100.0

第三次发酵产生的气体成分也几乎相同，不过其总体积并未被测量。

在这一发酵过程中，一个值得注意的现象就是游离氮的产生，而这种现象似乎极为罕见，只有在腐败微生物的作用下才会出现。在由细菌引起的各种发酵分解过程中，几乎只能检测到二氧化碳、氢气、H2S以及沼气等气体。1875年，盖永在研究鸡蛋的腐败过程时，收集了大型鸵鸟蛋释放出的气体，发现其中含有29%的氮；不过他也指出，这种氮的存在可能是由于腐败发生前蛋内的气泡中积累了一定量的空气所致。贝尚则发现，在适宜的条件下，如果缺乏糖分，酵母细胞会产生纯氮，同时还会有亮氨酸、酪氨酸、一种可被热凝固的可溶性蛋白质、一种酶、一种特殊的胶状物质、磷酸盐、醋酸、酒精以及二氧化碳。这些几乎是那些权威学者确认细菌能够产生游离氮的唯一实例。在上述研究之后，伊门多夫又发现某些存在于粪便中的细菌能够生成硝酸铵，而众所周知，硝酸铵在相对较低的温度下就会分解为氮和水。从细菌学和化学研究的结果来看，显然实际发生的发酵过程是一种共生过程，其中两种微生物起着至关重要的作用，很可能是整个发酵过程的起因。这一点可以通过比较不同实验中发酵产生的酸与由α和β两种微生物混合后产生的酸来证明：两者的比例非常接近；而在仅使用α菌进行发酵的情况下，产生的乳酸比例则要低得多，如下表所示：——

发酵 发酵 发酵 发酵
——
在α和β阶段 α（II期） α（III期）
甲酸 2.8 0.8 11.8 16.0
醋酸 22.5 16.4 27.9 22.7
丁酸 1.2 4.5 3.5 0.9
乳酸 73.5 78.3 56.7 60.2

注：Ruge在《维也纳科学院会议记录》第44卷（1862年，第734页）中发现，大肠中的气体含有57.8%的氮；Gamgee则指出：“这些气体部分来自血液的扩散，但肯定也有部分是由细菌分解蛋白质产生的。”（Gamgee，《物理化学》第二卷，第467页。）

据我们所知，醋酸是直接由葡萄糖生成的，无需先产生酒精，因为在发酵的任何阶段都未检测到酒精的存在。我们还发现，该微生物对稀酒精溶液没有作用，在酵母水中也不会产生酸。对于某些气体及挥发性酸的分析，以及图表的制作，我们要感谢H. S. Shrewsbury先生。总之，对制革厂中这一发酵过程的研究为进一步了解更为复杂的工艺——即“打浆”工艺——提供了线索。未来或许有可能将这些工艺与酿酒业中已被充分理解的发酵工艺相提并论，尽管其中存在的困难要大得多。

第十一章 参考文献

以下这份关于皮革鞣制及皮革制造中细菌学的简短参考书目并非旨在面面俱到，只是希望它能有所助益。其中包含了本书中引用或提及的大部分著作。关于部分早期著作的详细信息（编号1、2、4、5、6、7和8），我要感谢利兹大学的E. Stiasny博士。编号1–10为有关鞣制工艺的古老著作；编号11–57为涉及皮革处理及皮革制造中细菌学的书籍与论文；编号58–78探讨的是皮革腐烂问题；编号79–133则是按时间顺序排列的各类参考著作。

1. 《制革与皮革加工》。（手稿）德斯比莱特，1708年。
2. 《制革艺术》德·拉兰德，1764年。
3. 《制革与皮革染色的艺术》，书中介绍了欧洲和亚洲用于将皮革染成红色和黄色的各种工艺，该书由都柏林协会出资出版。此外还收录了菲利波先生所提出的土耳其皮革染色方法，该方法得到了艺术促进协会的认可，他因此获得了100英镑的奖励以及该协会颁发的金质奖章。另外还有已故伦敦医生大卫·麦克布赖德发明的新制革方法，该书由国王的图书商J. Nourse在《斯特兰德报》上重新印刷，1780年。
4. 《制革工艺》，伊格纳茨·鲍奇著，德累斯顿，1793年。
5. 《关于将动物皮料加工成各种类型皮革的方法》，P. J. 卡斯泰伦著，从荷兰语翻译而来，莱比锡，1797年。
6. 《整个制革工艺的化学技术原理》，共两卷，S. F. 赫姆布施泰特著，柏林，1805年和1807年。
7. 《化学与矿物学词典》，共两卷，A. 和 C. R. 艾金著，1807年。
8. 《皮革加工、处理等方面的手册》，L. F. 库默尔著，柏林，1830年。
9. 《完整制革工艺手册》，C. H. 施密特博士著，魏玛，1847年。

10. 《皮革加工教科书》。G. W. Bichon博士，柏林。
11. 《手工皮革加工手册》中的“光面皮革的浸渍处理”一文。安东·布鲁格曼著，奎德林堡与莱比锡，1857年，第21页。
12. 《皮革加工领域的经验总结》。J. C. H. Lietzmann著，柏林，1862年。
13. 《手工皮革加工手册》中的“黏土浸渍处理”一文。W. F. Gintl博士著，魏玛，1873年，第51页。
14. 《粪便浸渍法》。《皮革加工者》杂志，1884年，第197页。
15. 《皮革制造工艺》。戴维斯著，费城，1885年，第335页及以后。
16. 《皮革制造与皮革加工实用指南》。维永著，1889年，第407页。
17. 《用于山羊皮鞣制的英国方法》。载于《皮革加工者》杂志第15卷，1889年，第267页。
18. 《细菌学研究方法及其在麦麸发酵中的应用》，J. T. Wood著，《化学工业学会杂志》第9卷，1890年，第27页。
19. 《鞣制的理论与实践》。W. J. Salomon著，《技术季刊》，1892年第5卷（第1、2期），第81–88页。
20. 《关于麦麸发酵性质的进一步研究》，J. T. Wood与伦敦大学理学学士W. H. Willcox共同撰写，《化学工业学会杂志》第12卷，1893年，第422页。
21. 《谷物发酵坑的化学特性》，T. Palmer与P. G. Sandford著，《分析与应用化学杂志》，1893年，第7卷，第87–95页。
22. 《皮革工业中的发酵现象》，J. T. Wood著，《化学工业学会杂志》第13卷，1894年，第218页。
23. 《马厩粪便中的细菌及其作用》，E. Herfeldt博士著，波恩，《化学工业学会杂志》第14卷，1895年，第449–452页。该文由J. T. Wood翻译并加有前言。（文中附有21篇参考文献。）
24. 《细菌学与皮革加工的关系》，F. H. Haenlein博士著，《细菌学中心杂志》第2卷，1895年，第26页。
25. 《粪便中存在的细菌及其在粪便分解过程中的生理作用》，S. A. Severin著，《细菌学中心杂志》第2卷，第1卷，1895年，第97、160、799页；第3卷，第628、706页。
26. 《鞣制液中的发酵现象》，Fr. Andreasch著，《皮革加工者》杂志，1895–1897年。
27. W. Schmitz Dumont著，《制革厂中的出汗过程》，《丁格尔政治杂志》，1896年，第300期，第139–144页；《J.S.C.I.》杂志，1896年，第461页。
28. 《一种能发酵麦麸溶液的芽孢杆菌的纯培养研究》，J. T. Wood与伦敦大学理学学士W. H. Willcox共同撰写，《化学工业学会杂志》第16卷，1897年，第510页。
29. 《浸渍处理的原理》，J. T. Wood著，《皮革工业》杂志，1898年9月刊。
30. 《皮革制造过程中粪便浸渍剂的组成与作用机制》，J. T. Wood著，《化学工业学会杂志》第17卷，1898年，第1010页。

31. 《制革化学中的“出汗”现象》，载于尤利乌斯·冯·施罗德教授的论文集，1886–1895年撰写，1898年出版。
32. 《浸渍与新型浸渍剂》，W.艾特纳著，《制革业》第24卷，第563–567页，1898年。
33. J. T.伍德所著《浸渍的原理》，载于《皮革贸易评论》，1898年11月15日。
34. H. R.普罗克特教授所著《坎托尔制革制造讲义》，F.I.C.成员，艺术学会成员，第二讲，1899年4月24日。
35. 约瑟夫·T.伍德所著《关于粪碱作用的进一步研究》，载于《化学工业学会杂志》第18卷，1899年，第990页。
36. 《铬盐浸渍法在《铬盐制革手册》中的应用》，约瑟夫·耶特马尔、舒尔策公司著，莱比锡，1900年。
37. J.博格曼所著《高级皮革制造技术》，柏林，1901年，第65页论述了浸渍工艺。
38. 约瑟夫·耶特马尔与尤利乌斯·施普林格合著《皮革生产的理论与实践中的浸渍工艺》，1901年。
39. F.让所著《制革中的微生物与防腐剂》，载于《工业化学评论》，1901年。
40. H. R.普罗克特教授所著《制革原理》，E.和F. N.斯庞出版社，伦敦，1903年，第十三章。
41. 路易·穆尼埃与克莱芒·瓦内合著《制革业》，高蒂埃-维拉尔斯出版社，巴黎，1903年，第125页等。
42. H.贝克尔所著《皮革工业中的细菌学过程》，载于《公共化学杂志》，第23期，第10卷，1904年。
43. P.安克斯米特所著《关于牛消化道中细菌的研究》，载于《细菌学中央杂志》第39卷，第10期，1905年，第359页。
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72. Osterwalder, A.：《一种迄今未知的核果类水果腐烂病，由新种Fusarium putrefaciens引起》（《细菌学中心杂志》第二系列，第13卷，第207页）。
73. Schreiber, Karl：《微生物对脂肪的分解作用》（《卫生学档案》，第XLI卷，第328页；《细菌学中心杂志》第九系列，第849页）。
74. Rahn, Otto：《脂肪的分解过程》（《细菌学中心杂志》第二系列，第XV卷，第53页）。

75. 奥梅良斯基，W. 关于纤维素的费尔门氏发酵作用。（《圣彼得堡生物科学档案》，第11卷，第251页；《细菌学中央杂志》第II卷，第8册，193年。）
76. 达林格与德赖斯代尔。《每月显微镜杂志》，第10卷，第53页，245；第11卷，第7页，69；第12卷，第261页；第13卷，第185页；第14卷，第106页。
77. 莱默，K. 关于大麦腐烂产生的产物，《啤酒酿造学杂志》，第165页。
78. 萨尔科夫斯基与诺伊贝格. 葡萄糖醛酸转化为1-木糖的过程，《生理化学杂志》，第36卷，第261页。
79. 《关于植物的化学研究》，J. 雷乌兰，巴黎，1870年。
80. 《裂殖菌》，W. 佐普夫，布雷斯劳，1885年。
81. 《制革教科书》，H. R. 普罗克特，斯庞出版社，1885年。
82. 《微生物与疾病》，E. 克莱因，麦克米伦出版社，1886年。
83. 《细菌学手册》，E. M. 克鲁克香克，刘易斯出版社，1887年。
84. 《天然与人工肥料》，W. 艾维森·麦克亚当，J.S.C.I.出版社，1888年，第79页。
85. 《动物与植物组织制备中的方法与配方》，P. W. 斯奎尔，丘吉尔，1892年。
86. 《微生物与发酵》，A. 约根森，麦克米伦出版社（伦敦），1900年。
87. 《水中的微生物》，珀西·弗兰克兰与弗兰克兰夫人，朗曼斯出版社，1894年。
88. 《消毒与消毒剂》，S. 里德尔，格里芬出版社，1895年。
89. 《英国真菌动物指南》，大英博物馆植物学部，阿瑟·利斯特，F.L.S.，1895年。
90. 《基础实用细菌学》，坎塔克与德赖斯代尔，麦克米伦出版社，1895年。
91. 《可溶性发酵剂》，E. 布尔凯洛，巴黎，1896年。
92. 《乳酸的制造与应用》，A. 克拉弗林，J.S.C.I.出版社，1897年，第516页。
93. 《细菌学》，C. 吉恩特，莱比锡，1898年。
94. 《贝茨与新型制革材料》，《皮革商报》第24期[563]、[564]和[565]页，J.S.C.I.出版社，1898年，第361页。
95. 《酶》，J. 埃弗龙，巴黎，1899年。
96. 《原生质的固定、染色与结构》，A. 菲舍尔，耶拿，1899年。
97. 《可溶性发酵剂与发酵作用》，J. 雷诺兹·格林，剑桥大学出版社，1899年。
98. 《关于粪肥处理剂的成分与作用机制》，《皮革商报》，1899年，第31页。
99. 《真菌动物》，爱德华·弗莱爵士与阿格尼斯·弗莱，伦敦，“知识”出版社，1899年。
100. 《普通变形杆菌》，L. 费尔兹，巴伊耶出版社，巴黎，1900年。
101. 《制革工艺的改进》，《皮革贸易评论》第34期[773]页，21页；摘要载于《化学工业学会杂志》，1901年，第263页。
102. 奥本海默，C. 《发酵剂及其作用》，C. A. 米切尔译，格里芬公司，1901年。

103. 哈登。《大肠杆菌对碳水化合物及相关化合物的化学作用》。《化学学会会刊》，第79卷，1901年，第610页。
104. 《微生物技术手册》。尼科尔与雷姆林格著。多因出版社，巴黎，1902年。
105. 卡里尼。《利用静水天平控制皮革加工过程的研究》。米兰，1903年。
106. 《电化学手册》。马克斯·勒布朗著。巴黎，1904年。
107. 《胶体金属及类似物质在催化过程中的扩散作用》。亨利·J·S·桑德博士著。《化学学会会刊》，第74卷，第356页，1904年。
108. 《蛋白质化学》。G. 曼恩著。麦克米伦出版社，1906年。
109. 《食品的罐装与保存技术，以及相关的细菌学方法》。E. W. 杜克沃尔著，国家罐头实验室细菌学家，纽约，1905年。
110. 《临床粪便学概要》。R. 高尔蒂埃著。巴伊耶出版社，巴黎，1907年。
111. 《胶体的一般化学》。A. 穆勒著。莱比锡，1907年。
112. 《关于胶体的认识》。R. 齐格蒙迪著。耶拿，1905年。
113. 《酶作用的本质》。W. M. 贝利斯著。朗曼斯出版社，1908年。
114. 《哺乳动物皮革层中的纤维间物质研究》。G. H. B. 范利尔著，《Coll.》杂志，1909年，第321页。
115. 《关于除灰处理的实用知识》。亚历克斯·T·霍夫著，《坦纳年度志》，1909年，第83页。
116. 《胶体化学概论》。M. 奥斯特瓦尔德著。德累斯顿，1909年。
117. 《皮革的染色处理》。W. 阿佩利乌斯著，《“皮革与毛皮”技术月刊》第23期，1909年4月。
118. 《胶体化学系列论文》。E. W. 奥斯特瓦尔德编。德累斯顿，1909–1911年。
119. 《皮革的染色工艺》。奥托·罗姆著，《Coll.》杂志，1909年，第58页。
120. 《植物病理学中的细菌学研究综述及参考文献》。M. C. 波特博士、文学硕士著，《科学进展》杂志，1910年10月，第191页。
121. 《生物物质的化学》。J. 杜克洛著。费利克斯·阿尔坎出版社，巴黎，1910年。
122. 《绿色皮革以及经过加热、漂白或腌制处理后的皮革对石灰、盐和醋酸的敏感性》。乔治·阿布特与埃德蒙·斯蒂亚斯尼著，《Coll.》杂志，1910年，第189页。
123. 《皮革的分析检测》。H. G. 贝内特著，《皮革行业评论》，1911年，第697页及第972页。
124. 《酸奶中的保加利亚乳杆菌在皮革加工中的应用》。《皮革技术杂志》第25期，1911年；《Collegium》杂志，1911年，第459页。
125. 《生理化学》。奥拉夫·哈马尔斯滕著。J. A. 曼德尔译，威利出版社，1911年。
126. 《生物化学概要》。E. 兰布林著。巴黎，1911年。

127. 《细菌学与酶化学导论》，吉尔伯特·J·福勒著，爱德华·阿诺德出版社，1911年。
128. 《微生物与毒素》，E·伯内特著，科学哲学丛书系列，弗拉马里翁出版社，巴黎，1911年。
129. 《蛋白质的物理化学》，加利福尼亚州伯克利大学教授T·B·罗伯逊著，1911年。
130. 《酶研究史述》，奥托·罗姆、H·贝克尔、G·埃伯勒、J·T·伍德合著，共271、276、278、281、312、324页，1911年出版。
131. 《排泄物中的真菌》，贾斯·斯科特著，《皮革世界》杂志，1912年1月11日，第21页。
132. 《微生物学》，多位作者共同撰写，查尔斯·E·马歇尔主编，他是一名细菌学与卫生学教授，任职于密歇根农业学院，J.和A.丘吉尔出版社。
133. 《技术性真菌学》，拉法尔·C·格里芬公司出版，1911年。
134. 《细菌学手册》，R·T·休利特（丘吉尔）著，1912年。
135. 《细菌学实践指南》，鲁道夫·阿贝尔博士著，维尔茨堡，A·斯图伯出版社。

作者列表：
数字对应参考文献中的序号。

阿贝尔，R.，135；格林，J.；雷诺兹，97；奥斯特瓦尔德，W.，116、118
阿布特，G.，51、122；君特，C.，93
艾金，A.与C. R.，7；帕尔默，T.，21
安德烈亚施，F.，26；海恩莱因，F. H.，24；帕西尼，F.，45
安克斯米特，P.，43；哈马尔斯滕，O.，125；波特，M. C.，120
阿佩利乌斯，W.，117；哈登，A.，103；普罗克特，H. R.，34、40、54、81
豪泽尔，G.，58；拉恩，O.，74
贝利斯，W. M.，113；赫特，A.，49；劳林，J.，79
鲍奇，I.，4；赫费尔特，E.，23；雷姆林格，P.，104
贝克尔，H.，42、52、130；赫姆布施泰特，6；里德尔，S.，88
贝伦斯，J.，67；休利特，R. T.，134；罗姆，O.，119、130
贝内特，H. G.，123；霍夫，A. T.，115；罗伯逊，T. B.，129
贝杰林克，W.，64；罗杰，A.，46
比雄，G. W.，10；让，F.，39
比恩斯托克，62、68；耶特马尔，J.，36、38；萨尔科夫斯基，78
博格曼，J.，37；约根森，A.，86；所罗门，W. J.，19
布尔凯洛，E.，91；容加诺，M.，55；桑福德，P. G.，21
布鲁格曼，A.，11；桑德，H. J. S.，107
伯内特，E.，128；坎塔克，90；施耐德，Ph.，71
卡斯特莱因，K. T.，5；施赖伯，K.，73
卡博内·蒂托，60；克莱因，E.，63、82；施密特，Ch. H.博士，9
卡里尼，105；库默，L. F.，8；施密茨-杜蒙，27
克拉弗林，A.，92；施罗德，J.冯，31
克鲁克尚克，E. M.，83；拉法尔，133；斯科特，J.，131
兰布林，E.，126；塞维林，S. A.，25
戴维斯，15；勒布朗，马克斯，106；西摩-琼斯，57
达林格，76；勒默，K.，77；斯奎尔，P. W.，85
德拉兰德，21；利茨曼，J. C. H.，12；斯蒂希，C.，65
德斯比列特，1；利萨乌尔，M.，48；斯蒂亚斯尼，122
迪斯塔索，A.，55；李斯特，亚瑟，89
德赖斯代尔，76、90；泰勒，A. E.，69
达克沃尔，E. W.，109；麦克布赖德，3；蒂西埃，H.，70
杜克洛，J.，121；马塞，E.，61；特罗特曼，S. R.，50、53
麦克亚当，W.；艾维森，84
埃伯勒，G.，130；曼恩，G.，108；瓦尼，C.，41
艾特纳，W.，14、17、32、94、98；马歇尔，C. E.，132；范利尔，G. H. B.，114
埃弗龙，J.，95；马特尔利，70；维永，16
穆尼耶，L.，41；维塔利，D.，66
费尔兹，L.，100；穆勒，A.，111
费舍尔，A.，96；威尔科克斯，W. H.，20、28
费舍尔，H.，71；诺伊鲍尔，44；伍德，J. T.，18、20、22、28、29
福勒，吉尔伯特·J.，127；诺伊伯格，78；30、33、35、47、56、130
弗兰克兰德夫妇，87；尼科尔，M.，104；伍德黑德，G.；西姆斯，59
弗莱爵士与阿格尼斯，99；沃尔特曼，F.，71
奥梅利亚斯基，W.，75
高尔蒂埃，R.，110；奥本海默，C.，102；佐普夫，W.，80

高尔蒂埃，R.，110 奥本海默，C.，102 索普夫，W.，80
金特尔，W. F.，13 奥斯特瓦尔德，A.，72 齐格蒙迪，R.，112

结论。
“如果一个人的最大价值与人生意义仅仅在于睡觉和进食，那他算什么？不过是一头野兽罢了。显然，创造我们的人在赋予我们如此复杂的机能时，也赋予了我们卓越的理智与能力，绝不会让这些能力闲置不用。”

普罗克特教授在其题为《皮革工业面临的问题》的论文中写道：“不过，没有理由不能完全通过化学处理来实现鞣制和软化所必需的所有效果，从而避免细菌作用和发酵过程所带来的风险与不确定性。”虽然我同意他的观点，但仍需记住：在那些历史最为悠久的发酵工业中，比如用于生产相对简单的酒精的工艺中，自然工艺至今仍未被化学工艺取代；我认为这一情况同样适用于醋的生产。对于铬鞣革和明矾鞣革这类皮革，可以使用化学方法进行软化处理，但即便如此，像浸酸处理这样的自然工艺——即在加工皮革的过程中逐渐产生酸类物质——依然能带来更佳的效果。而使用植物鞣料时，只要操作得当，自然工艺依然具有优势。最后，作者遗憾地指出，这本书的主题并非像天文学那样富有启发性与崇高性。由于篇幅有限、内容不够完善，且部分内容仅具有提示性，这本小书或许可以作为基础，让研究皮革加工技术的人在此基础上积累自己的经验，进而完善相关工艺，从而避免使用那些肮脏的处理方法。

完全可以避免使用这些材料。如此一来，作者的意图就能得以实现。
完。

索引。
吸收现象，70
G.阿布特博士，51，72
浸液中的酸化处理，237
酸的作用，156
— 分馏法，270
— 用酸去除石灰，9
— 在浸液中的应用，265
— 去除石灰的成本，11
检测狗粪中的掺假物质，144
凝集素，144
明矾，即铝盐的别称，3
经明矾处理的牛皮，3
阿门德试剂，193
淀粉类化合物，156
胺类，163，206
— 在粪便中的存在，154
明矾液中的氨，41
磷酸铵，45
鸟类排泄物的分析，53
— 狗粪的分析，26，150，152
— 浸液的分析，249
— 气体分析，247
— 谷物分析，7
— 鸟粪分析，150
— 鸡粪分析，150
— 明矾液分析，26
— 粪便的最终成分分析，153
F.安德烈亚施，244
抗体，143
抗钙物质，236
精氨酸酶，133
人工浸液，263
皮革灰分，39
作者列表，290
丁酸杆菌，112

— c，172
— 普通大肠杆菌，94
— d，106、173、174
— e，107、173
— 侵蚀性细菌，97
— 来自鸽子粪便的细菌，172
细菌的作用，160
— 细菌的检测，87
— 纯培养物中的麸皮，269
— 粪便，89、98、102、161
— 在不同培养基中的生长情况，105
— 鸽子粪便，103
— 腐败性细菌，125
— “出汗现象”，105、213
细菌淀粉酶，131
糠秕孢子菌，241、264、269
— 热处理，118
从糠秕孢子菌纯培养物中提取的钡盐，271
— 挥发性酸的提取，253
Amend氏培养基，193
Becker的专利，227
鸟粪，52
Boehringer的专利，197
其中盐分的浓度，47
Dermiforma培养基，189
Eberle的专利，221
Erodin，179
Esco培养基，192
其中细菌的检测，87
葡萄糖，179
Lederer培养基，196
Nordlinger培养基，195
Norris培养基，194
Nowak的专利，194
Oake培养基，195
Oropon培养基，140、186、219
其中的磷酸盐，43
鸽子粪便，103
Phosphorbutyralin，195
Popp和Becker的专利，197
Puerine，190
Purgatol，192
其还原作用，152
Röhm的专利，219

— 西蒙的专利，195
— 固体物质的影响，176
— 可溶性物质，176
— 苏卡宁，191
— 蒂芙尼的专利，179
— 伍德的美国专利，210
— — 英国专利，205
— 索利科弗的专利，178
W. M. 贝利斯博士，127
贝尚，280
桦木糖酶，132
贝克尔的专利，227
参考文献，282
胆汁，31
— 其作用，159
— 色素成分，30
— 盐类对乳制品的影响，46
— — — — 脂肪酶，142
鸟粪饵料，52
— 排泄物的组成，53
伯林格的专利，194
骨粉，196
参考书目，89，282
麸皮中的细菌，240
— — 其纯培养物，269
— 其组成，257
— 浸渍液，233
— — 其中的非挥发性物质，254
— — 发酵产物，247
— — 甜味物质，263
— — 其中的挥发性物质，249
— 这些细菌对淀粉的作用，258
阿德里安·J. 布朗教授，274
丁酸，11
— — 发酵过程，111

酶中的钙元素，136
— 磷酸盐，45
卡尔斯堡反应器，170，214
角豆糖酶，132
酪蛋白酶，132
蓖麻籽，188，232
催化剂，127
纤维素发酵，110

谷物粉，245、260
普洱茶的化学成分，24
— 去灰处理，5
氯仿在胰酶溶液中的用途，151
胆固醇，30
胶原蛋白，56
胶体状态，57、137
发酵液中的盐分浓度，47
阿贝式冷凝器，87、88
— 深色背景，87
普洱酒的导电性，80、81
哥本哈根会议，180
发酵菌的培养，199
培养基，105、207
细胞酶，132

化学去灰处理，5
皮革的密度，60
皮状物，189
糊精，259、261
淀粉酶，128、131、132
— 克拉夫科夫的制备方法，135
淀粉酶类，235
消化酵素，148
— 果汁中的消化酵素，230
狗粪的分析，26、150、152
— 狗粪中的细菌，89、98
— 用于检测狗粪是否被掺假，144
— 新鲜狗粪中的细菌，102
— 食物对狗粪的影响，28、95、153
— 分析方法，25
从狗粪中分离酵素，134
— 狗粪中的胰蛋白酶，134
多尔与莱因哈特实验室，32
酸处理法，237
— 狗粪中的酸类，156
— 酸处理的作用，233、242、245
— 人工酸处理，263
— 狗粪中的细菌，239
— 狗粪造成的损害，236
— 狗粪的发酵过程，238
— 狗粪产生的气体，242、248
— 狗粪中的葡萄糖，261
— 狗粪的“孔洞现象”，238

— 腐败“转化”，237
— 甜麦麸，235
皮革处理，19
滴培养法，87
粪便分析，26、150、152、153
— 其中的矿物质含量，153

埃伯勒，G.，13
埃伯勒的专利，221
埃弗隆特博士，11
艾特纳，242、244
电测仪器，76
— 相关方法，33、49
乳化剂，132
酶制诱饵，197
酶的作用，145
— 血清中的酶，144
— 对皮肤的作用，140
— 钙在酶中的作用，136
— 酶的定义，127
— 淀粉酶，235
— 来自细菌的酶，131
— 水解酶，132
— 狗粪中的酶，137
— 脂肪分解酶，145
— 锰在酶中的作用，136
— 酶的制备，134、164
— 蛋白质分解酶，145
胰蛋白酶，133、142
埃罗丁，179
埃罗丁原液，182
埃斯科，192
酯类的合成，127
乙基丁酸，165
乙胺丁酸，42
— 乳酸，42
— 丙酸，42

法里恩博士，52
下落现象，67
— 测量下落程度的仪器，82
豆类中的脂肪，25、30
— 皮革中的脂肪，16
狗的喂养，28、95

皮革工业中的发酵过程，147
——其中的氮元素，279
消化用发酵剂，148
——胆汁相关发酵剂，224
——水解型发酵剂，132
——亚胺分解型发酵剂，133
——氧化型发酵剂，133
——氧解型发酵剂，133
鞭毛的染色处理，94
“片状”谷物，149
甲酸，9
分馏酸类，250
弗兰克兰与弗鲁，249
胆汁相关发酵剂，224
甘吉，281
气体分析，247
浸渍过程中产生的气体，242、248
——纯培养物产生的气体，275
——肠道产生的气体，281
盖永，280
明胶，56
——明胶的密度，63
——葡萄糖，267
——明胶的分子量，56
——经蛋白酶处理的明胶，168
葡萄糖处理剂，179
——明胶，267
浸渍液中的葡萄糖，261
甘油，141
山羊皮，183
——山羊皮的预处理，231
鸟粪的分析，150
戈尔丁，J.，175
“谷物”的分析，7
马具背带，17
豪夫，J.，236
鸡粪的分析，150
己糖，125
皮革粉的密度，66
皮革的预处理，17
休斯顿博士，93、94、97
浸渍过程中产生的氢气，239

氢离子浓度，74，79
盐酸，用于除垢，11
水解作用，128
——水解速率，130
水解酶，132

伊门多夫，280
亚氨基乳酸发酵剂，133
吲哚，95，106
纤毛虫，123
肠道气体，281
——相关汁液，225，228
菊粉酶，132

让，F.，41
琼斯，阿诺德·西摩，75，133

高岭土，176
卡特赖纳，F.，46，236
——其除垢效果测试，183，184
科赫的年度报告，125
克尔纳，Th.博士，67，167
科塞尔，A.博士，170
——与达金的合作，133
克拉尔，教授，xv
库尔，H.博士，236

漆酶，133，135
——其中的锰元素，135
乳糖酶，132
乳酸，10
——由黑曲霉产生的乳酸，272
兰姆，M. C.，9
劳氏容积计，61
卵磷脂，141
莱德勒的除垢剂，196
羊饲料中的石灰，23，37
——啤酒中的石灰，36，40，44
——肥皂中的石灰，16
经过处理的皮肤，5，7
狮子粪便，29
脂肪酶，132，141
——胆盐对其的影响，142
脂肪分解酶，145

胰液，189
麦芽糖酶，133
麦芽糖，132
酶中的锰元素，136
“Mastering”——指制曲过程，3
硫醇类物质，46
测量卡车，8
Meggitt, Loxley，171
梅契尼科夫，93
粪便中的矿物质，153
Minot教授，81
混合培养物，173
明胶的分子量，56
单细胞生物，123
摩洛哥皮革，3
霉菌，114、126
穆勒，72
肌肉的收缩，73
黑芥子苷，132
黏菌，116

Nencki，107
发酵产生的氮元素，279
——在麸皮中的含量，234
——在制曲酒中的含量，48
亚硝酸盐在制曲过程中的应用，193
非电解质的影响，72
Nördlinger的制曲法，194
Nowak的专利，194
核蛋白，114

Oake的制曲法，195
氧化酶，133
酯酶，133
有机酸在去除石灰质中的应用，13
——在制曲过程中的应用，155
Oropon，140、186、219
渗透作用，58
渗透压，59、167
O’Sullivan, J.，244
——与Thompson的合作，128
草酸发酵，111
“具有氧化作用的”果皮，193

氧丁，133
氧化性发酵剂，133

桨，14
胰腺，220
胰酶对皮肤的作用，138、151
木瓜蛋白酶，132
戈登·帕克博士，xv、11
果胶酶，132
戊糖，125
胃蛋白酶，132
— 对皮肤的作用，138
肽解性发酵剂，119
肽化明胶，168
唾液中的磷酸盐，43
磷丁酸，195
鸽子粪便，103
“针孔状”敷剂，238
血浆酶，132
平板培养，103
波普与贝克尔的专利，197
沉淀物，144
普里布拉姆博士，73
H.R.普罗克特教授，10、55、205、210
蛋白水解酶，145
— 发酵剂，119
变形杆菌，118
普洱茶中的淀粉类化合物，156
— 其化学成分，24
— 其中的脂肪，25、30
— 其中的有机酸，155
— 使用量，15
— 其反应，31
普洱碱，190
用普洱茶溶液处理皮肤物质，47
麸皮细菌的纯培养，269
普尔加托尔，192
嘌呤碱基，30
腐败作用，116
— 参见参考文献中的第58至78条，282
— 腐败的机制，107
— 肉类的腐败，120
腐败菌，107

浸液的腐烂“转化”，237
豆类的反应，31
凝乳酶，128，132
鼠李糖酶，132
艾伦·罗杰斯博士，195
罗姆的专利，219
鲁格，281

萨巴蒂埃与桑德伦斯，127
生理盐水，87
盐溶液，267
桑德博士，xv，33，81
斯科勒默，K.，186
污渍，51
去除污渍的方法，16
— 专用机器，17
血清对酶的作用，144
羊皮毛，183
H. S. 斯鲁斯伯里，166，281
西蒙的清洁剂，195
斯卡托尔，46
皮肤中的灰分，39
皮肤的密度，60
— 皮肤中的脂肪，16
— 皮肤的溶液，47，51
索伦森教授，43，80
清洁剂中的固体物质，73
— 固体物质的影响，175
清洁剂中的可溶物质，176
索伊卡的稀释方法，103
螺旋菌，112
— 去硫螺旋菌，124
海绵状皮革，238
关于染色和装裱的书籍，89
— 鞭毛的染色，94
麦麸发酵物对淀粉的作用，259
胰蛋白酶，132
E. 斯蒂亚斯尼教授，282
苏卡宁，191
蔗糖酶，128，132
硫酸在除垢中的应用，11
硫化氢，46
“产汗”细菌，105，213

甜麦麸浸剂，235
肿胀现象，67
— 碱性环境，72
共生关系，269
酯类的合成，127
辛托宁，32

硫酸类物质，196
蒂芙尼试剂，179
毒素，143
海藻糖酶，132
特伦特桥实验室，107、252
三甲基胺，107、252
— 丁酸，42
胰蛋白酶，132、133
狗粪中的胰蛋白酶，134
约翰·特尼爵士与快速研磨机，17
浸剂的“转化”过程，287
酪氨酸酶，133

尿素，29
脲酶，132
尿酸，29

水解速率，130
容量计，61
— 空气中的容量计，67
— 劳氏容量计，61

Wladika, J.，256
W. H. 威尔科克斯博士，243、245
伍德的美国专利，210
— 英国专利，205
羊毛细菌，174

木糖，125

酵母水，259
酸奶，236

锌对霉菌生长的影响，113
佐利科弗试剂，178
动物原生生物，242
酶，133

伦敦：由威廉·克洛斯父子有限公司印刷，地址为西区大风车街以及东南区的公爵街、斯坦福德街。

脚注：
1. 《第一届皮革贸易化学家会议报告》，1897年，第146页。
2. 《化学学会杂志》，1886年3月刊。
3. 《化学工业学会杂志》，1894年，第218页。
4. 于1905年4月去世。
5. 大英博物馆及专利局图书馆均藏有该文献的副本。
6. 对特伦特桥地区的谷物进行的进一步分析得到以下结果：
– 来自破碎机的谷物：CaO含量为76.3%，水分含量为1.14%，干皮含量为4.8%。
– 洗涤24小时后的谷物：CaO含量为86.0%，水分含量为0.22%，干皮含量为1.57%。
– 经过压榨处理后的谷物：CaO含量为0.80%。
– 另一种谷物：CaO含量为79.7%，水分含量为1.06%，干皮含量为5.20%。
– 经过尽可能彻底的去石灰处理后的谷物：CaO含量为0.45%。
– 处于自然状态下的谷物：CaO含量为64.0%，水分含量为0.125%。
M.C.兰姆在经过破碎处理的羊皮中检测到以下数值：
– 来自破碎机的谷物：CaO含量为9.3%，灰分中的CaO含量为3.2%，总灰分含量为34.8%。
– 洗涤后的谷物：CaO含量为4.1%，灰分中的CaO含量为1.5%，总灰分含量为35.1%。
– 经过压榨处理后的谷物：CaO含量为3.1%，灰分中的CaO含量为0.9%，总灰分含量为29.1%。
– 经过麸皮浸泡处理后的谷物：CaO含量为1.7%，灰分中的CaO含量为0.55%，总灰分含量为32.4%。
所有数值均为以谷物干重为基准计算出的百分比。
明罗·佩恩在《制革业年鉴》（1905年，第75页）中给出了加了石灰的皮革中以Ca(OH)2形式存在的石灰含量，这些数值也是以212华氏度条件下的干重为基准计算得出的。

直接使用石灰时，比例最高为3.859%，最低为2.836%。用于漂白的石灰比例为4.621%，用于鞣制的则为3.7659%。经过处理后的比例则为0.689%。用于小牛皮革处理的石灰比例为2.601%，而经过处理后的比例则为0.1215%。用于山羊皮革处理的石灰比例为5.613%，经过处理后的比例则为1.268%。

从分子量可知，74克氢氧化钙相当于56克石灰（CaO），要使其完全中和需要73克HCl气体。265克浓度为18°Bé的市售盐酸中含有这么多气体，约合230立方厘米。也就是说，每100克CaO需要410立方厘米浓度为18°Bé的盐酸；因此，对于含有400克CaO的100公斤湿皮革来说，完全中和需要1640立方厘米的盐酸。由于上述原因，实际中使用这么大量的盐酸是不切实际的。

8《制革业年鉴》，1911年，第59页。
9参见第三章。
10另可参阅乌尔班·J·图奥所著的《制革业中的丁酸》，载于1910年8月的《皮革》杂志。此外还可参考1910年的《Collegium》杂志，第347页和第363页。
11埃托雷·吉西亚纳所著的《生皮的去灰处理》，载于1910年的《Coll.》杂志，第14页。
12《皮革染色的方法》，载于1910年的《Ledertechnische Rundschau》杂志，第24期，同样见于1910年的《Coll.》杂志，第372页。
13当这种物质很脏时，应将其用水稀释后用袋子过滤，或者将稀释后的物质放入容器中，让其中的粗颗粒和杂质沉到容器底部。来自养犬场的这种物质通常已经足够干净，无需经过这样的处理。
14不同工厂使用的这种物质的量差异很大。在特伦特布里奇，每100磅湿生皮需要使用10到15磅来自养犬场的湿粪便。在一家德国工厂，每100公斤生皮需要使用15公斤相对干燥的狗粪。在美国的一家工厂，处理10打每磅重8磅的小牛皮革时需要两桶湿狗粪。这意味着每100磅皮革需要约62磅的这种物质，这个数量似乎有些过高。在一家意大利工厂，处理20张羊皮需要2公斤干粪便，相当于每100张羊皮需要4公斤。在一家英国制革厂，生产马具用皮革时，每100张皮革需要4桶鸽子粪，每桶的价格为1先令6便士（1桶相当于8加仑）。
15一家德国公司专门提供用于处理的干狗粪和鸽子粪，他们建议将这类材料放在30摄氏度左右的温暖环境中，再用燕麦秸秆浸液将其湿度提高到其重量的80%。

不断翻动，直至材料完全软化。除了燕麦秸秆浸液之外，还可以使用其他物质作为发酵液，比如用废弃肉屑制成的汤汁、乳清，或是用于培养细菌的简单无机溶液，其成分如下：磷酸钾2份、硫酸镁1份、硝酸钙1份、氯化钙1.5份，水100份。这一方法其实不过是应用了细菌培养与繁殖的原理而已，法兰克福的H.贝克尔教授以及作者在多篇出版物中都证明了这种方法在脱脂过程中的实用性（详见第七章）。

使皮革变软所需的时间差异很大。兰姆认为半小时通常就足够了，但在特伦特布里奇，一般需要2到3小时。造成这种差异的原因并不完全清楚，部分取决于皮革之前的处理过程（如石灰处理等），另一部分则与所使用的水有关。

最初的特尼脱毛机发明于1871年，并于同年获得了专利，专利编号为1351和3310，1871年。该机器也在美国获得了专利，专利编号为131,480，日期为1872年9月17日。这些都是用于清洁和打磨皮革的设备的改进成果。

经过石灰处理的羊皮中，干皮中的氧化钙含量为3%至6%（见第7页脚注），而水分则占约80%。在经过充分石灰处理的羊皮中，氧化钙的分布情况如下：游离态的氧化钙占干皮的1.7%，与皮肤结合的氧化钙占2.5%，以碳酸盐或其他盐的形式存在的氧化钙占1.4%，总计5.6%。因此，皮革中总氧化钙量的75%处于强碱性状态。如果在脱脂过程中切开皮革，并在切口处涂抹酚酞溶液，就可以观察脱脂过程的变化——会发现强碱性的氧化钙会在很短的时间内从皮革中消失，同时皮革的纤维也会立刻崩溃。我们将在第三章中更详细地探讨这一现象。经过脱脂处理后，皮革中氧化钙的含量为干皮的0.5%至0.9%，此时的氧化钙已处于完全中性状态，且或多或少与皮革的纤维结合在一起。至于脱脂后氧化钙在皮革中的确切存在状态，目前尚不清楚，这无疑是一个非常值得研究的课题。

19 施密特与斯特拉斯堡所著《人类的粪便》（赫希瓦尔德出版社，柏林），1901年。
20 兰布林所著《生物化学概要》，1911年，第221页。
21 另一个样本中含有136克干物质。
22 戈尔蒂埃。另请参阅第六章中的分析内容。
23 阿卜德哈尔登所著《生理化学》。
24 参见曼恩所著《蛋白质的化学》，1906年，第432页。
25 胆固醇是通过用乙醚提取干燥后的皮革碎片，再以酒精钾进行皂化处理而获得的。随后用乙醚将无法皂化的物质分离出来，再将溶液蒸发至干燥状态。所得残渣用无水酒精溶解，再用动物炭去除颜色。冷却后，便会出现特征性的胆固醇晶体。霍普-塞勒发现粪便中的胆固醇含量在1%到4%之间。另请参阅戈尔蒂埃所著《临床粪便学》，第160页。
26 关于色素的定性检测方法，可参见戈尔蒂埃所著《临床粪便学概要》，第159页。
27 英国专利号21202，1909年。另请参阅第八章。
28 很可能是辛托宁或类似性质的物质（参见艾伦所著《有机分析评论》第四卷，第4页）。这一推测得到了以下事实的支持：皮革碎片的溶液对偏振光具有轻微的左旋作用。另请参阅范利尔斯的论文，载于《Coll. 376》，1909年，第823页。
29 参见H.J.S.桑德博士及D.J.劳所著的论文《利用电度法测定鞣制液的酸度》，发表于1911年，第3页；另请参阅伍德、桑德和劳共同撰写的第二部分内容，发表于1911年，第872页。
30 艾特纳在《制革工》一书中指出，在鞣制过程中，酸或酸盐几乎不会中和石灰。
31 《德国植物学会报告》，1900年，第18卷，第32页；《J.S.C.I.》杂志，1900年，第386页。
32 《中央细菌寄生虫学杂志》，第二卷，第八部分，第393页等，载于《J.S.C.I.》杂志，1902年，第1151页。
33 菲茨在《报告集》（1876–1884年）中表明，粪便中的乳酸会被细菌分解，其主要产物为丙酸。
34 雷特格在《美国生理学杂志》上发文，第八卷，第284页；科赫的《年度报告》，1903年，第112页。
35 如果小心地使用酸来去除石灰，那么去除的石灰量会比使用皮革碎片时更多，而且不会对皮革造成任何损害。不过，如果使用漆树进行鞣制，那么皮革的腹部和腋下部位会变得粗糙，颜色也会比使用皮革碎片鞣制后的皮革更偏棕色。分析结果

棕色部分的含石灰量并不高于皮革中央部位，后者的颜色更为鲜亮且令人满意。
36 参见Procter的《L.I.L.B.》，1908年，第64页。
37 在为确定这一数值而进行的实验中，发现每升皮革中可溶解的氮量为0.0476克。
38 Stiasny，《论古老的石灰》，《Collegium》杂志，1910年，第181页。
39 Stiasny，《Collegium》杂志，1910年，第184页。
40 《关于用狗粪给羊皮上色时产生的“固体污物”的成分研究：对上色工艺的探讨》，《Coll.》杂志，1911年，第445页。
41 秘鲁鸟粪样本中的尿素含量为5%。
42 《天然与人工肥料》，W. Ivison Macadam，《化学工业学会杂志》，1888年，第79页。
43 《皮革制造原理》，第179页。
44 Stiasny，《关于皮革加工过程的批判性与实验性研究》，《Collegium》杂志，1908年，第117页。Wood，《明胶与单宁的化合物》，《Collegium》杂志，1908年，第494页。
45 Allen，《有机分析导论》，第四卷，第459页。
46 Procter，《胶体化学》，英国协会报告，1908年。
47 M. Planck，《物理化学杂志》，第42卷，第584页（1903年）。
48 《关于使用水压天平来控制皮革加工过程的研究》，米兰，1903年。
49 参见Kohlrausch的《物理测量导论》，1894年，第43页。另可参阅C. E. Parker和G. H. Russell所著的《在水中称量皮革》，《制革业年鉴》，1905年，第45页。
50 Wiedemann的《物理学年报》，第35卷，第352页（1888年）。
51 Th. Körner，《弗赖贝格德国制革学校十年报告》，1899年，第32页。
52 Procter，《关于稀释酸液及盐溶液对明胶的影响》，《胶体化学附录》，1911年，第二卷，第243页。
53 Duvernoy、E. Wiedemann和Lüdeking，《Wied. Ann.》杂志，第25卷，1885年，第145页。
54 Rodewald，《膨胀的热力学》，《物理化学杂志》，第24卷，1897年，第193页。
55 《关于膨胀现象的研究》，《Wied. Ann.》杂志，第33卷，1894年，第564页。

56. Nernst与Schönfliess：《自然科学数学处理导论》，慕尼黑，第2版，67页。
57. 另可参阅H. R. Procter所著的《胶体化学》，英国协会报告，都柏林，1908年。
58. Wilhemy，《Pogg. Ann.》第cxix卷，第121、122页。
59. 《胶体化学》，第19页。
60. 《胶体的一般化学》，第13页。
61. Přibram：《膨胀与收缩现象在生理及病理现象中的意义》，《胶体化学附录》第ii卷，第1页。
62. Perrin，《胶体化学附录》第i卷，第221页。
63. 胶体溶液中的甘博格颗粒的质量是氢分子质量的109倍。
64. 《塔恩液中的酸》，《化学工业学会杂志》，1910年，第1354页。
65. 《化学工业学会杂志》，1911年，第3页。
66. 同上，1911年，第872页。
67. H. Sand博士设计的改进型氢电极现可从莱比锡的Fritz Köhler公司获得，如图10中的I所示。
68. 必须使用纯氢气，这种纯氢气现在可以从伍尔弗汉普顿的Knowles’ Oxygen Co.公司商业购买到。
69. N/1辅助电极的p值计算公式如下：
π = (0.283 + 0.0575 × 对数电压) / (1 + π – 0.283)
p = 0.0575 × 对数(π) / C
其中，π为测得的电势差，C为氢离子浓度。
70. 参见Sœrensen的文章《酶反应中氢离子浓度的测量及其重要性》，《卡尔斯堡实验室报告》第8卷第1期，哥本哈根，1909年。
71. Minot在1910年12月29日于明尼阿波利斯向美国科学促进会发表的演讲，《自然》杂志，1911年，第96页。
72. 该装置由诺丁汉大学学院的W. Linney先生设计制造。

由于该装置已经建成，H. R. Procter教授告诉我，利兹大学的Anderson先生所设计的、用于测量不同压力下皮革厚度的仪器，已在皮革工业研究部门中使用数月，用以测定皮革的永久性压缩与弹性压缩的比例。

进行细菌学研究时，需要一台配备油浸物镜和阿贝聚光器的优质显微镜。由伦敦的James Swift and Son公司生产的新型暗场聚光器，对于在高倍率下观察活细菌极为有用。

最新的保存方法是不使用盖玻片：直接在样本上滴一滴雪松油，观察完毕后用二甲苯小心清洗掉。操作时必须注意不要用手指触碰样本。

出版商：Masson et Cie。

Klein, E.，《微生物与疾病》（麦克米伦出版社），第22页。另可参阅Kanthack和Drysdale所著的《实用细菌学》（麦克米伦出版社，1896年），第86页。

这一领域其实与人类的利益息息相关。多年来，巴黎的梅奇尼科夫一直在研究人体肠道中的细菌群落。他认为，衰老是由这些肠道细菌产生的有毒物质引起的，因此他提出通过向体内引入大量乳酸菌来抵消这些有害细菌的影响，这些乳酸菌可以是片剂形式，也可以是酸牛奶培养物形式。

为了观察鞭毛，需从固体培养基上的样本中获取材料——新鲜的琼脂培养物最为合适。按照Soyka的方法进行稀释（见第103页），然后按照第88页的描述将其干燥并固定在盖玻片上，之后再按以下步骤操作：
1. 使用由10毫升20%单宁溶液、5毫升冷饱和硫酸亚铁溶液以及1毫升福尔辛或羊毛黑溶液混合而成的试剂对样本进行染色。将此溶液涂在样本上，然后加热1分钟，直到有蒸汽产生。
2. 用自来水冲洗，然后再用酒精冲洗。
3. 用苯胺水-福尔辛溶液进行染色，该溶液是将染料溶解在苯胺水中，再加入1%的氢氧化钠溶液，直至液体开始变浑浊。
4. 用蒸馏水洗去染色剂。

“关于肠道细菌群落的研究”，《卫生档案》，第26卷，第293页。

《应用化学杂志》，第xxiii期，第X年，第447页。

81 A.C.休斯顿博士好心地对B. erodiens进行了研究，确定了它对各种糖类的作用。该菌在中性红色培养基中会产生荧光，在乳糖培养基中会产生酸和气体，在牛奶培养基中则会产生吲哚和酸，并使培养液凝固。它能发酵甜菜糖并产生酸，但无法发酵蔗糖、阿多尼特、菊粉、伊诺糖、水杨苷或棉子糖。
82 索伊卡所采用的细菌弱化培养方法经过了君特改进（《细菌学》，1898年，第204页），具体操作如下：在用于制备培养皿的无菌培养皿盖的内表面滴上四滴无菌培养液或无菌水；用铂针将待检测的样本接种到第一滴液中，将针在火焰中加热后浸入第一滴液中，让液体附着在针上，再将其插入第二滴液中。如此反复操作，每次都先加热针头，直到处理完第四滴液。从第四滴液中取出一管营养明胶，将其倒入培养皿中。随后盖上培养皿盖，将培养皿放入培养箱中。培养皿盖上的那些液滴不会对培养物造成任何污染。
83 维隆发现，在用于去除皮肤毛发的石灰液中，Bacterium pilline在10天内可产生0.142%的氨气。
84 然而，用陈年石灰制成的培养物并未被证明具有除臭效果。
85 《实用化学杂志》，第17卷，1878年；另可参阅斯托克拉萨所著的《细菌学中心杂志》第六卷，第526页。
86 《皇家学会会刊》，第67卷，1900年。
87 雷诺兹·格林，《发酵》，第350页。
88 《绿色皮肤以及经过加热、晒黑或腌制后的皮肤对石灰和醋酸的敏感性》，乔治·阿布特与埃德蒙·斯蒂亚斯尼著，1910年，第19页。
89 参见荣加诺和迪斯塔索所著的《厌氧菌》，马松出版社，巴黎，1910年。
90 《皮革工业的细菌学》，J.S.C.I.，1910年，第666页。
91 摘自《化学工业协会杂志》，1906年2月15日，第25卷第3期。括号中的数字对应第十一章的参考文献。
92 J.S.C.I.，1894年，第218页。
93 J.S.C.I.，1893年，第442页。
94 W.M.贝利斯博士所著的《酶作用的本质》。
95 保罗·萨巴蒂埃和桑德伦斯两位学者关于细小金属——尤其是镍和铜——的催化作用的重要发现，最近已被应用于研究各种金属的催化作用。

氧化物。在《Comptes rendus》杂志上，保罗·萨巴蒂埃和A.梅尔赫两位学者介绍了一种新的合成方法，该方法利用了二氧化钛的催化作用，而且似乎具有许多实际应用价值。他们指出，如果将二氧化钛柱保持在280°–300°C的温度下，然后让一种一级醇与某种脂肪酸（甲酸除外）的蒸汽混合物通过该柱子，就能生成相应的酯类物质。正如贝尔特洛经过长时间反应后所发现的那样，此时反应会立即达到平衡状态。当其中一种成分过量时，就会促使另一种成分与之结合。利用这种方法，已经制得了乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、异戊酸以及己酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯、丁基酯、异丁基酯和异戊基酯。通过这种方法，苯甲醇的酯类也能很容易地被制备出来。相反的过程——即水对酯类的直接水解——也同样容易实现，而二氧化钛的使用则可将各种副反应降至可忽略的程度。详见1911年3月9日的《Nature》杂志，第54页。另可参阅桑德博士的相关论文——参见参考文献。

96 这一规律显然存在一些例外情况和复杂性，此处不再详述，只需说明：这些情况可以通过某些酶的作用是可逆的这一事实来解释（参见第141页，关于脂肪酶的内容）。

97 《Zeit. f. Hygiene》，第49卷，第135页。

98 《Les Enzymes》，让·埃弗龙博士著，巴黎，1899年。

99 《Zeit. f. Physiol. Chem.》，第41卷，第153页（1904年）。另可参阅A.塞缪尔·琼斯先生以“Heof Joppa”为笔名在《Leather Trades’ Review》上发表的文章，1911年7月19日，第540页；以及1911年8月16日，第625页。

100 不过，也可参阅埃伯勒和克拉尔最近发表的论文《Ueber den Nachweis des Trypsins im Hundekot》，载于《Collegium》1911年，第201页。该文试图证明狗粪中存在未被分解的胰蛋白酶。他们的证明依据的是阿查尔梅在1901年发表于《Ann. de l’Inst. Pasteur》上的研究结果，该文位于第737页。另可参阅奥托·罗姆博士和马克斯·戈德曼博士对该文的批评意见，载于《Collegium》1911年，第265页。哈马尔斯滕在《Physiol. Chemistry》1911年，第494页中指出：“在那些会在肠道内腐烂的分泌物中，最容易腐烂的胰液会首先发生腐烂。”

101 杜克洛。参见参考文献。

102 科赫的《关于发酵微生物的年度报告》，1908年，第635页。

103 《J.S.C.I.》，第13卷，1894年，第218页。

104 文中“胰酶”一词始终指的是胰腺提取物。众所周知，这种提取物中含有多种酶，如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、麦芽糖酶，还有凝乳酶。

105 也被称为胰凝乳蛋白酶或吡啉（艾伦，第4卷，第357页，《Comm. Org. Analysis》）。

106 在狗消化脂肪的过程中，产生的甘油会在到达回肠之前就被全部吸收，因此粪便中不会含有甘油。（Levites, Chem. Soc. Abstr. 1907, 第四卷，第891页。）
107 酶作用可逆性的另一个例子是蓝绿色细菌能够分泌肽酶；也就是说，它既具有合成蛋白质的能力，也具有分解蛋白质的能力。（Zak. Chem. Soc. Abstr. 1907, 第996页。）
108 Chem. Soc. Annual Reports IV., 1907, 第252页。
109 Hammarsten, 第70页。
110 Gulland, Ency. Britt. 第四卷，第83页。
111 Appelius, Technische Briefe, 第23期，1909年4月。
112 Harden，参见参考文献。
113 关于鞣制的参考资料：
Procter. Text-book of Tanning, 1885, 第184页。
Der Gerber, 第十卷（1884年），第197页，关于错误鞣制的方法。
Der Gerber, 第十五卷（1889年），第267页。
J. Anal, and Appl. Chem., 1893, 第七卷，第87、95页。
J.S.C.I., 第十二卷，第530页，关于Palmer和Sandford的研究。
Salomon, W. J., Tech. Quarter, 1892, 第81卷等。
J.S.C.I., 第十二卷，第774页；第九卷，第27页。
114 Harris和Gow, Jour. of Physiol., 第十三卷，第469页。G. Tammian, Zeitschr. f. Physiol. Chem., 第十五卷，第271页。O. Loew., J. Prak. Chem., 第37卷，第101页。J.S.C.I., 1888年，第224页。
115 情况并非总是如此：其他经过类似处理的皮革样本也会释放出氨气，但量很少。Rideal和Orchard也在研究荧光杆菌对明胶的液化与分解过程时观察到了类似现象（《The Analyst》，1897年10月），此时产生的氨气量极微小，即使经过16天的培养，每100立方厘米中也仅有0.168克的氮，相当于0.204克的氨气。
116 Procter, Text Book of Tanning, 第85页。
117 根据教科书上的说法；不过关于后续的研究成果，可参阅Paal和Schilling在Chem. Zeit. 1895年发表的文章，第1487页；另也可参阅J.S.C.I., 1898年，第589页。
118 H. K. Procter, “Text Book of Tanning”，1885年，第18页。
119 参见Procter的“Text Book of Tanning”一书，第8页和第21页。
120 自上述内容撰写以来，Severin在Centr.-Bl.第三卷[2]，第628页中描述了从马粪中分离出的另外七种细菌；关于这些细菌的描述及其特性，需查阅相关原始论文。Popp和Becker在德国专利86,335, 28号中描述了他们从狗粪和鸽子粪中分离出的十四种细菌，其中三种细菌对皮革具有显著的鞣制作用。

这些也正是专利所涉及的内容。其中一些很可能与上述列表中的微生物相同。
121 Centr.-Bl. ii. [1], 97.
122 J.S.C.I., 1894年3月31日，第218–221页。
123 参见Gamgee的《物理化学》第2卷。
124 Ann. de Micrograph, ii. [6], 1896年3月20日。
125 我认为没有必要对酶进行纯化，因为目的是在脱离活生物体的情况下研究细菌产物的作用。
126 摘自《化学工业学会杂志》，1899年11月30日，第18卷第11期。
127 《弗赖贝格德国皮革学校十年报告》，1898–99年：关于皮革加工科学基础的研究，第32页。
128 J.S.C.I., 1898年，第1011页；参见之前的论文，第152页。
129 Ber. 25, 1202；另见Allen的《有机分析通讯》，第4卷，第466页；F. Marpmann，《中央细菌学杂志》第2卷，第5期，第67页。
130 《科学总评论》，1899年，第380页。
131 Jorgensen所著《发酵微生物》，第20页。
132 J.S.C.I., 1898年，第1012页。
133 《皮革工业》，1898年9月刊。
134 《皮革制造原理》，第160页。
135 《制革教科书》，1885年，第185页。
136 《皮革制造》，费城，1885年。
137 在1899年8月于哥本哈根召开的I.A.L.T.C.第三次会议上，F. Kathreiner（沃尔姆斯）介绍了Wood（诺丁汉）和Becker博士（美因河畔法兰克福）关于人工鞣剂的研究成果。通过Doerr和Reinhart公司的大规模实验验证，这两位专家实际上都是独立地开发出了类似的工艺。《皮革市场科学技术附刊》，1899–1900年，第8页。J. T. Wood所著《关于粪便鞣剂作用的论述》。同上，第43页。Franz Kathreiner所著《Popp、Becker和Wood开发的粪便鞣剂替代品》。同上，第50页。H. Becker博士所著《关于在皮革工业中应用Erodin这种狗粪替代品的相关情况》。《皮革市场科学技术附刊》，第1卷，第39页。

有关该处理剂及其制备方法的更多细节，请参见第八章。
138 每1公斤经过处理的皮革需使用1升腐蚀剂溶液（1份腐蚀剂加40份水），在滚筒中处理1小时；在某些情况下，1/2升即可。
139 J.S.C.I., 1899年，第910页。另请参阅第73页。
140 J.S.C.I., 1898年，第1013页。
141 请参见第八章。
142 请参见第八章；另请参阅J.S.C.I. 1906年，第647页。
143 非常有用的信息来源是《化学工业学会杂志》的第XV部分（“期刊与专利文献”），该杂志每两周在威斯敏斯特的Palace Chambers出版。所有与此类处理剂相关的专利摘要都可以在该栏目下找到。
144 J.S.C.I. 1906年，第103页。
145 J.S.C.I. 1898年，第1010至1013页；1899年，第990至993页。
146 Wood的著作摘要，1901年，第148页，第4节；第149页。
147 1. 可参考德国专利号200,519或英国专利号537708，申请人：Roehm，埃斯林根。
148 1. 可参考德国附加专利号203,889，申请人：Roehm，埃斯林根。
149 2. 可参考Abderhalden所著的《生理化学教科书》，1906年，第555页及以后内容。
150 1. 可参考Abderhalden所著的《生理化学教科书》，1906年，第556页。
151 通过凯氏定氮法检测的麸皮中含有2.2%的氮，相当于约13–14%的蛋白质含量。
152 《原理》一书，第166–170页。
153 Der Gerber, 1898年，第204页。
154 Claflin（92）指出乳酸菌生长的适宜酸度范围为0.02%至0.5%；Reynolds Green（97，第346页）则认为乳酸杆菌所能承受的乳酸最高浓度为8%。
155 Der Gerber, 第24卷，第570页。
156 《化学工业学会杂志》，1893年，第426页。
157 Der Gerber, 1895年，第193页等。
158 J.S.C.I., 1897年，第513页。

159 同上，1890年，第28页。
160 同上，1893年，第422页。
161 J.S.C.I.，1890年，第27页。
162 Zeits. für Biologie，第xxiv卷，第105页。
163 Jour. Chem. Soc.，1892年，第254期。
164 Der Gerber，第xvi卷，第(368)页，第4栏。
165 该方法由弗兰克兰博士推荐。参见Jour. Chem. Soc. Trans.第59卷，第94页；附录II：通过HCl蒸馏测定有机酸的含量。
166 尤利乌斯·瓦拉迪卡。参见Der Gerber，第xvi卷，第28页：关于了解松树汁液中的有机酸。
167 J.S.C.I.，1890年，第27页。
168 7克酵母在100立方厘米水中煮沸。
169 通过酒精沉淀法制备。
170 将淀粉与水加热至50摄氏度并保持18小时，然后过滤即可得到。
171 Watts’ Dict.，旧版：谷物是由梅热·穆里埃斯发现的，见Comptes rend.第37卷，第351页；第38卷，第505页；第43卷，第1122页；第48卷，第431页；第50卷，第467页。
172 参见Der Gerber，第xiv卷，第257页：甜味黏液染料。
173 J.S.C.I.，1893年，第422页。
174 磷酸钾1克；硫酸镁0.2克；氯化钙0.1克；水1000立方厘米。参见Frankland和Frew的1892年论文，第255页。
175 J.S.C.I.，1890年，第28页。
176 J.S.C.I.，1892年，第422页。
177 参见W. H. Willcox在《J. Chem. Soc.》上发表的关于丁酸测定方法的文章，1895年11月21日。
178 参见《J. Chem. Soc. (Trans.)》第lix卷，第94页，附录II。
179 J.S.C.I.，1893年，第424页；参见上文第254页。
180 2000立方厘米的发酵液产生的酸量与1000立方厘米的发酵液大致相同。关于酸的百分比，请参见第281页的表格。
181 J.S.C.I.，1893年，第423页。
182 舒岑贝格，《发酵》，1876年，第227页。
183 伍德黑德，《细菌及其产物》，第125页。
184 《厩肥中的氮素保存》，Jour. f. Landwirthsh.，第xlii卷，第69页。
185 J.S.C.I.，1910年，第331页。

《186个天体》，韦伯，1881年。

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