在所有发酵食品和饮品中,没有比啤酒更普及的了。这种泡沫饮料已经享誉数千年,并已成为美国生活方式的一部分。无论是与朋友共度时光、享受高品质生活,还是提振精神,这种选择仍然是人们的最爱。
啤酒的历史有些模糊,其起源相对未知。已知的是其配方相对简单。只需要淀粉来源(通常是谷物)、水,当然还有酵母。后者是酿造好啤酒的关键,因为它不仅能将淀粉发酵成酒精,还能产生多种赋予香气和风味的化学物质。其中许多副产品还带有一定的健康益处,包括几种多酚类化合物和抗氧化剂。
传统上,啤酒一直使用一种特定的酵母——酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae) 来酿造,但其他菌种也已知参与酿造过程。一种名为拉格(lager)的啤酒使用巴氏酵母 (S. pastorianus),它本身是酿酒酵母和另一种菌种 eubayanus 的杂交体。当这些酵母加入被称为麦汁(wort)的啤酒混合物中时,就会产生一种传统的稻草黄色饮品,具有令人愉悦的风味和适度的酒精浓度。
通过改变营养来源以及添加啤酒花等其他成分,这种基本配方可以产生无数种不同的选择。因此,拉格是最受欢迎的啤酒风格,有数百种不同的品牌,每种都具有特定的感官特性。改变麦汁是一种方法,但得益于最近的一项研究,可能还有另一种方法,即基于发酵剂本身进行改变。
上个月,一个芬兰研究小组报告了他们通过改变酵母的性质来改进啤酒的努力。他们试图确定开发类似于巴氏酵母的杂交体是否最终能带来更好的口感和香气。他们的发现揭示了我们未来如何能够自然地开发出更大的多样性,以及如何可能为酿酒商节省时间和金钱。
该团队决定专注于两种菌种:酿酒酵母 (S. cerevisiae) 和 eubayanus (S. eubayanus)。他们没有使用复杂的分子生物学技术,而是选择用老式方法,强迫这两种菌种相互作用。这个过程利用了营养缺陷(auxotrophy),即生物体无法产生生存所需的分子。如果没有外部添加的营养物质,细胞就会死亡。在这种情况下,团队使用了一种无法产生氨基酸赖氨酸的 eubayanus 菌株,以及一种无法产生 RNA 成分尿嘧啶的酿酒酵母菌株。
在制作杂交体时,该小组只需将这两种菌株放入基础培养基中,而不添加赖氨酸或尿嘧啶。然后,他们等待 3 到 7 天。果然,出现了菌落,这意味着他们已经获得了能够同时产生这两种分子的杂交体。通过结合遗传鉴定技术,证实了这些包含来自两种亲本酵母片段的新菌株的建立。
一旦杂交体被开发出来,真正的乐趣就可以开始了。使用传统的酿造方法,让新菌株在麦汁中证明自己。结果非常引人入胜。首先,这些杂交体在高温和低温下都稳定,能够在父母本无法忍受的环境中生存。它们还减少了发酵时间,不是减少了几个小时,而是减少了几天。最后,也许更有趣的是,它们比亲本产生了更多的酒精。到发酵过程结束时,浓度高出百分之一到百分之二。
然而,更快的发酵和更高的酒精含量只能走这么远。下一个挑战是如何处理口感和香气。虽然品尝可能是了解情况的好方法,但研究人员决定使用更准确的方法来确定新啤酒的化学成分。具体来说,他们使用了气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)来分析风味化合物。
他们专注于几种不同的基于风味的化学物质。有些很怡人,比如 3-甲基丁基乙酸酯,它带有香蕉/梨子的香气,以及乙酯,它们带来水果的芬芳。有些则不太令人愉快,比如甲醇,它们会散发出溶剂般的味道和气味。当分析完成后,杂交体再次证明了它们的价值。果香水平与亲本相当甚至更高,而甲醇的水平则较低。这些啤酒不仅在化学成分上更好,而且还能成为出色的饮品。
这些酵母还有一个额外的优势,尽管这与化学成分关系不大,但与公众认知关系更大。由于这些新菌株的形成是通过一个完全自然的过程完成的,因此它们将被视为非转基因产品。这意味着这些菌株可以在常规生产中使用,而不会引起监管或其他方面的担忧。
实验的成功为未来更广泛的啤酒多样性打开了新的大门。尽管实验室制造的新品种可能不会很快出现在货架上,但它们代表着潜在的工业复兴的开端。通过专注于天然杂交体来改善啤酒的风味、酒精含量甚至发酵时间,整体酿造文化有机会得到提升。至于饮酒者,很快就能享受到更多风味的选择,这可能 soon 成为现实。