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虽然“饮酒有害健康”,但啤酒依然风行世界。尤其是在最近两周,许多从不运动的人,也都把“喝啤酒看世界杯”作为了这个夏季的狂欢节。

图片来自pixabay

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世界上的啤酒不止千百种,而基本的原料都是四种:水、麦芽汁、酵母和啤酒花。水自不必说,麦芽汁是发酵的原料,酵母是发酵的“工人”,而啤酒花,则是啤酒风味的来源。啤酒花中有许多精油,会为啤酒带来苦味和其他的特有风味。

在传统的啤酒酿造过程中(下图的第一行),在制作完成的麦芽汁中加入酵母,糖被发酵变成酒精和其他副产物,就成了啤酒。不同的酿酒者会在发酵前、发酵中或者发酵后加入啤酒花,为啤酒增加风味。

图片来自Nature Communications, 9, Article #965, 2018

图片来自Nature Communications, 9, Article #965, 2018

水、麦芽、酵母和啤酒花都会影响到啤酒的风味。相对来说,前三者都要好控制一些,而啤酒花就比较随性。不同产地、不同品种、不同年份等等因素,都会带来巨大的差异。为了降低不同批啤酒之间的差异,有的酿造厂会把一年之中采购的所有啤酒花混合均匀之后来用。但这也只是解决了一年之中的一致性,不同年份之间的差异,也还是无能为力。

而且,啤酒花的种植需要水需要地,也不利于地球生态的保护。科学家们于是打开脑洞:既然啤酒花只是提供一些风味成分,能否让酵母顺便把这活儿也干了,也就不需要种啤酒花了呢?

上面图中的第二行就是这样的设想:处理好的麦芽汁中加入基因工程改造的酵母,一边发酵产生酒精,同时也产生啤酒花带来的风味物质,最后同样得到啤酒。

加州伯克利的学者们把这一设想付诸实施。在2018年的《自然×通讯》上发布了技术突破。

要实现这样的设想,首先需要知道啤酒花中的风味物质是什么。在现代食品科学中,这其实是相当常规的工作,只是做起来比较繁琐。总而言之,科学家们发现啤酒花的风味主要来自于单萜化合物,其中沉香醇(linalool)和香叶醇(geraniol)是最关键的两种。

下一步就是让酵母产生这两种物质。思路也是现成的:把能够合成这两种物质的酶重组到酵母中。当然,这说起来容易,实际操作起来困难重重。在正确的道路上经过反复探索,他们从罗勒、薄荷等植物中找到了相应的基因,并使之在酵母中成功地表达出来。

啤酒酵母的 “先天禀赋”是把糖转化成酒精。而由它们改造而来的“基因工程酵母”则在此基础上获得了新的“技能包”——产生沉香醇和香叶醇。

改造好了酵母菌,下一步自然就是“拉出来遛遛”。研究者们分别做了四种啤酒:只用未经改造的普通酵母、只用基因工程酵母、未经改造的普通酵母分别加不同的啤酒花。对于做出来的啤酒,除了做各种分析检测,还直接用志愿者进行了品尝,并对“啤酒花风味强度”进行评分比较。跟预想的一样,基因工程酵母发酵的啤酒中,虽然没有加啤酒花,但沉香醇和香叶醇的含量甚至比普通酵母加啤酒花的组合还要高。此外,用基因工程酵母发酵得到的不同批次啤酒之间,沉香醇和香叶醇的含量较为一致,而用传统方式酿制的啤酒中批次差异就相当的大。

下面是品尝结果:

图片来自Nature Communications, 9, Article #965, 2018

图片来自Nature Communications, 9, Article #965, 2018

图中显示的是,普通酵母加了啤酒花之后,啤酒风味要更为浓郁,但跟不加啤酒花的差别并不是很大。而用基因工程酵母发酵的啤酒,不加啤酒花,产生风味强度也要比普通酵母加啤酒花强烈得多。

当然,这还只是技术上的突破。要进入实际生产,还有较长的路要走。或许,这种“不用啤酒花的啤酒”,在风味上会跟“古法啤酒”有一定的差别——这种差别,可能会让啤酒更好喝,也可能是不那么好喝。如果你是一个喝啤酒的人,会接受它吗?

本文来自云无心的微信个人公众号,系今日头条签约稿件,媒体转载需经作者授权

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