漲知識:某種生命體可能被啤酒釀造永遠改變

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啤酒商往往強調其原料的純淨和啤酒花良好的來源,而在釀造過程中幫助啤酒商將他們所有努力轉化為啤酒的酵母菌卻極少被他們提及。默默無聞了幾十年後,人們終於注意到這種催化啤酒釀造過程的原料了。

長久以來,食物歷史學家相信,不論是否出於烘焙師和啤酒釀造者本意,他們實際上參與了選擇性的育種行為。如今,出現了能夠證明這一論述的證據。2016年《細胞》(Cell)雜誌刊登了一篇由聖地亞哥酵母菌分銷商懷特純酵母發酵實驗室(White Labs)的啤酒釀造者、微生物學家特羅艾爾斯•普拉爾(TroelsPrahl)和魯汶大學(University of Leuven)的比利時科學家們合作撰寫的論文,該論文為以下論述提供了可信性——雖然啤酒釀造者們並沒有意識到,但他們確實在500年前就馴化了酵母菌。

釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是酵母菌的一個品種,用於啤酒、紅酒和日本清酒製造,研究者們對157個釀酒酵母的染色體進行了排序,揭示了了釀酒酵母的潛力。在這一過程中,研究者們也向好奇的啤酒釀造商們展示了酵母菌的工作原理,為釀造商們上了有關啤酒味道起源的寶貴一課。

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Image caption 幾個世紀以來,雖然啤酒釀造者們沒有意識到這一點,但他們早已利用了酵母菌的力量。(圖片來源: iStock)

該DNA排序揭示了,今天在用的酵母菌可追溯至遍布歐洲的酒館和修道院。該發現對啤酒釀造者們是個好消息,它或許能夠回答這樣一個問題:野生酵母菌株和馴化酵母菌株是在什麼時候分道揚鑣的?

這個問題為什麼重要?酵母菌或許是細胞生物學當中得到最多研究,同時又是研究人員明白最少的的有機體。普拉爾認為,通過深入分析酵母菌染色體,現在啤酒釀造者們獲得了更加清楚的認知:哪些酵母相互密切關聯,微生物如何隨時間的流逝進化,或許更重要的是,各種酵母菌株如何發揮作用,讓啤酒產生其特有的味道。

對於重視科學的啤酒釀造者,描繪酵母菌基因圖譜與學術活動有很大的不同。"這些技術驅動的科學研究方法就像是打開了潘多拉的盒子。發現了脫氧核糖核酸(DNA)後,基於酵母菌遺傳學研究,釀造科學家們就對啤酒如何產生這一問題充滿好奇,"普拉爾說道。在該研究項目中收集的數據能夠幫助研究者們設計出新的酵母菌株,使之雜交,而無需求助於轉基因。

雖然今天的啤酒釀造者們能夠選擇特定的酵母菌株,讓啤酒擁有某些獨特性,但這卻是最近才有的現象。在人類有記錄的歷史裏,啤酒釀造者們一直在不知不覺之中利用酵母菌釀造啤酒,然而該轉化過程對他們來說也一直是一個謎。

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Image caption 我們今天飲用的啤酒來自於幾個世紀的啤酒釀造手藝進化,在這其中酵母菌一直發揮著作用。(圖片來源: iStock)

酵母菌的作用是如此之大,以至於它有一個古老的名字--"上帝的物品",因為它來自"上帝的恩惠"[英國作家伊麗莎白•戴維(Elizabeth David)在其食譜《英國麵包和酵母烹飪》(British Bread and Yeast Cookery)中說道,該描述可以追溯至喬叟的時代。]啤酒是上天賜予的精妙手藝,而非來自微生物的作用。正因為老天爺的心境變幻莫測,所以啤酒的水平也參差不齊,某一批啤酒味道很糟糕,這並不鮮見——以前的人們就是這樣認為的。

然而,上千年來,酵母菌就在啤酒的生產過程中扮演著重要角色。在中世紀,歐洲的啤酒釀造者們全賴一種叫作blackslopping的技藝。如果早前出產了一批味道鮮美的啤酒,他們會保存一部分,用這部分來釀新酒。一代代啤酒釀造者們不斷品味著啤酒的滋味,直至釀造出甘醇佳釀。普遍的看法是:經過幾百年的人工釀造,啤酒已經出現了迥異的地域風格——包括了低溫發酵啤酒(lagers)和高溫發酵啤酒(ales),而酵母菌的馴化也各不相同。

"啤酒釀造者們是第一批科學家和微生物學家,他們要麼是有意識地,要麼是無意識地馴化著酵母菌,"《釀酒者的故事》(The Brewers Tale)作者威廉•博斯特維克(William Bostwick)說道。

1857年,科學和啤酒的歷史發生了重大轉變,路易斯•帕斯特爾(Louis Pasteur)發現,是酵母菌這種微生物引起了酒精發酵(alcoholic fermentation),也就是說,帕斯特爾發現,酵母菌是一種單細胞真菌(single-celled fungi),而這一活躍於潮濕環境的真菌王國裏的一員能夠消耗糖分和氨基酸等單一營養源。

該發現可謂重大突破,它帶來了啤酒生產業後續的轉變。一旦啤酒釀造者們知道了如何將酵母菌分解出來,以達到理想效果,他們就能夠專注於建立啤酒帝國了。例如,丹麥嘉士伯啤酒公司(Danish Carlsberg beer company)創始人就通過提煉某種被該公司命名為"嘉士伯酵母"(Saccharomyces carlsbergensis)的酵母菌株嶄露頭角,創立了全球品牌。"而當嘉士伯的釀造師確定如何用某一單株酵母菌用來釀造貯藏啤酒,這就成了全球標凖," 普拉爾說。

低溫發酵啤酒、高溫發酵啤酒、伯特黑啤酒(porter),以及司陶特黑啤酒(stout)都是啤酒的名字,不過它們的配方其實是相同的--不一樣的是細節。"酵母菌是催化劑,"懷特純酵母發酵實驗室首席行政官克里斯•懷特(Chris White)解釋道。懷特描述了將溫熱的粒狀黏糊釀造為啤酒的過程。就像製作酵母麵包(sourdough bread)需要酵頭(starter),製作酵素紅茶(kombucha)需要紅茶菌,啤酒釀造有賴於酵母菌賦予其特有的韻味。酵母菌會消耗水、穀物和啤酒花混合漿液,產生啤酒需要的酒精和二氧化碳混合物。

人們經常忽略一點,即常被人津津樂道的某些啤酒的特質,事實上都來自於酵母菌的影響作用。"酵母菌能夠產生超過500種滋味和香氣的混合物,"懷特說道,這影響了啤酒的酒精含量、色澤,以及透明度。酚類物質(phenols)和酯類物質(esters)能夠為精釀啤酒(craft beers)帶來柑橘、香蕉和咖啡的風味。

這些特質為啤酒飲用的感官刺激帶來了豐富的維度,這也是為什麼越來越多的人對手工啤酒釀造工業感興趣,以及為什麼隨著時間的流逝,啤酒的味道一直在變化的原因。富勒仕啤酒(Fuller's)位於倫敦西區奇西克(Chiswick)的酒廠的釀造部門負責人約翰•基靈(John Keeling)在其超過40年的職業生涯中,觀察到了這些微妙的變化。

"我喜歡啤酒的世界,因為這是一個生物的世界。酵母菌是一個生物群,啤酒釀造者們也是一個生物群,這是生物反應的一部分,"在同一旅程中,酵母菌和人類攜手讓生活變得更有趣,基靈說道。

所以,下次當你舉起一品脫啤酒時,你大概也會想要敬這些微生物一杯,向這一現象,向這些創造奇蹟的小小力量致以敬意。當代啤酒的存在要歸功於成百上千年來的歷史傳統。啤酒這一飲料歷經了時間的洗禮與檢驗,而酵母菌就是啤酒的引擎,將農業社會平凡的原材料釀造為神奇的物質。

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