復雜的釀酒科學，原來如此有趣

　　諾貝爾獎得主朱爾斯·霍夫曼家中，有一個令人羨慕的酒窖，里面藏著來自不同國家和產區(qū)的各種葡萄酒。

　　這位愛酒的科學家，是個法國人，曾探訪過波爾多、勃艮第、香檳等法定產區(qū)，如果時間允許，甚至有點想在酒莊謀一份工作。他也嘗過不少中國葡萄酒，并認為：“They are often very good.”

　　在很長時間內，霍夫曼把自己的精力投入到對果蠅的研究，終發(fā)現(xiàn)了免疫系統(tǒng)關鍵原理，革命性地改變人們對免疫系統(tǒng)的理解。這也為他贏得2011年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。

　　幾天前，好酒地理局來到海口，在2022年酒業(yè)創(chuàng)新與投資第二階段大會（AIIC）期間，聆聽了他的視頻分享。

　　在酒業(yè)論壇，見到如此量級的科學家，對熱衷于科普的我們來說，很難不為之振奮。盡管他的分享內容，與釀酒沒有直接關系，但仍傳遞出一個信號——科研與釀酒的關系、酒業(yè)對科研的態(tài)度，都已來到全新的層面。

　　本屆酒業(yè)創(chuàng)投大會期間，我們轉輾于各個會場、流連于不同展位，深切地感受到，復雜的釀酒科學，原來如此有趣。

　　于是，我們捕捉了幾個好玩的話題，拿來跟大家分享。

　　01｜釀酒的“地域生態(tài)依賴”，為什么不好突破？

　　明明是同樣的工藝流程，換了一個地方，酒的味道就不一樣了。其中的原因很復雜，但主要是微生物的“鍋”。

　　本屆酒業(yè)創(chuàng)投大會期間，江南大學副校長、博士生導師徐巖解釋了釀酒“地域生態(tài)依賴”的科學原理。

　　|對神秘而復雜的釀酒微生態(tài)進行科學解析，是徐巖教授團隊孜孜以求的目標，著眼于當前，研究更多是為了揭示地域與風味的關系奧秘。圖為徐巖在2022酒業(yè)創(chuàng)新與投資大會上做主題演講。

　　據他介紹，在發(fā)酵食品大家族中，論及發(fā)酵過程的復雜性，白酒基本處在金字塔頂端。因此，隨著科學技術的發(fā)展，醬油、奶酪等發(fā)酵產品，基本已經突破地域生態(tài)的依賴，但白酒還不行。

　　眾所周知，白酒采用固態(tài)發(fā)酵法，發(fā)酵過程是在開放的環(huán)境中進行的。因此，從原料、酒曲、窖泥，到生產環(huán)境和操作手法，影響釀酒微生物的因素又多又不可控。

　　當我們談論一個產區(qū)，往往會關注它的地勢、地形、溫度、適度等自然條件。容易忽略的是，自然條件的差異，又將造成微生物特征的差異。

　　在中國境內，白酒的優(yōu)勢產區(qū)分布在不同緯度、不同地勢、不同的地形和地貌，展現(xiàn)出豐富的多樣性。即便僅從緯度因素考慮，也存在巨大的差異。

　　根據徐巖團隊的統(tǒng)計和調研，清香酒的優(yōu)勢產區(qū)，分布在北緯35～36度；濃香型優(yōu)勢產區(qū)，分布在北緯26～34度；醬香優(yōu)勢產區(qū)，主要在北緯24～29度；米香型則在北緯20～26度。

　　產區(qū)之間巨大的地域跨度，造就彼此之間不同的微生物特征。

　　｜不同地區(qū)代表性酒廠發(fā)酵采樣示意圖，采樣點用圓點標記，不同顏色圓點代表不同白酒香型，括號中的數字表示樣本量。基于實驗預算、研究深度、采樣便捷性等考慮，終選擇了醬香、濃香、清香等典型香型代表企業(yè)的403個發(fā)酵樣品。

　　徐巖團隊在黃河流域、長江流域，以及赤水河一帶，選取了403個發(fā)酵樣品，其中包括101個清香酒樣、98個濃香酒樣，以及204個醬香酒樣，對比了其中81種風味化合物（37種酯、11種醇、9種酸、7種醛，以及17種芳香族或雜環(huán)化合物）的揮發(fā)組分。

　　不同區(qū)域，揮發(fā)性成分的巨大差異，被視作白酒產區(qū)地域微生態(tài)釀造優(yōu)勢的新證據。

　　徐巖團隊還發(fā)現(xiàn)，不同香型產區(qū)區(qū)域微生物形成明顯的分類簇，群落差異較大，群落差異相對較小，優(yōu)勢菌對于香型產區(qū)變化更為敏感。

　　此外，不同香型產區(qū)發(fā)酵菌結構具有緯度依賴的生態(tài)特征，且相互作用對特征風味形成的貢獻大。

　　02｜“再喝啤酒時，請細品青藏高原的味道”

　　你愛喝啤酒嗎？釀造啤酒時，需要加入一種我們很熟悉的發(fā)酵劑——酵母。

　　|顯微鏡中看到的釀酒酵母

　　沒錯，做面包或蒸饅頭時，用的也是它。

　　作為一個古老的酒種，根據發(fā)酵工藝的不同，啤酒有艾爾啤酒和拉格啤酒之分。前者采用上層發(fā)酵，大部分精釀啤酒，都是采用這種方式；后者則是底層發(fā)酵，我們熟悉的皮爾森、德國黑啤，以及大部分工業(yè)化量產的啤酒，都由拉格法釀造而成。

　　神奇的是，拉格啤酒的野生酵母“祖先”，竟然誕生于青藏高原。

　　中國科學院微生物研究所研究員、中國科學院大學教授、博士生導師白逢彥告訴我們，源自青藏高原的S. eubayanus菌株，已被證實是拉格啤酒酵母的野生親本。

　　而S. eubayanus的傳播，或許與絲綢之路有關。

　　有一種推測，來自西藏的S. eubayanus通過絲綢之路傳播到歐洲，在德國巴伐利亞地區(qū)與艾爾啤酒酵母雜交，于是誕生了耐低溫的拉格啤酒酵母。

　　過去10年，中國一直是世界第1啤酒產國。2022年，中國規(guī)模以上企業(yè)啤酒年產量已達到3568.7萬千升。然而，中國啤酒生產卻面臨“卡脖子”的問題，即：嚴重依賴國外酵母菌種。

　　白逢彥告訴我們，在很長一段時間，商業(yè)啤酒酵母株系繁多，卻沒有一株中國本土菌種。法國Fermentis和加拿大Lallemand生產的活性干酵母，占據了中國90%的精釀啤酒酵母市場。

　　|白逢彥教授多年來致力于用更新了酵母菌的總體分類框架，并澄清了拉格啤酒酵母和釀酒酵母馴養(yǎng)種群的東亞起源。圖為白逢彥在2022酒業(yè)創(chuàng)新與投資大會上做主題演講。

　　關于本土菌種的篩選，于是成了“急活”。

　　白逢彥教授團隊利用麥芽糖(maltose)和麥芽三糖(maltotriose)利用能力測試，完成了3600余株菌種的測試，篩選出親本菌株362株。

　　通過雜交育種，團隊已經培育出可用于釀造小麥類、IPA類、世濤、拉格等10 余種不同風格啤酒、性能優(yōu)異的中國本土酵母菌株。

　　“這些中國本土菌株在11度酒精度下的生長能力，發(fā)酵速率、果香及花香風味物質產生能力等方面均優(yōu)于國外商業(yè)菌株。經過1年不間斷的傳代培養(yǎng)，發(fā)酵性能已趨于穩(wěn)定。”白逢彥說。

　　03｜別的動物，也會覺得酒好喝嗎？

　　人類在品嘗一款酒時，可以喝出豐富的滋味。那么，別的動物，也會覺得酒好喝嗎？

　　真不一定。

　　因為并不是所有物種，都有豐富的“味道接收器”。

　　關于酒的風味，我們的關注點往往在于酒本身。本屆酒業(yè)創(chuàng)投大會，卻給了我們一個截然不同的方向——人的味覺。

　　大會期間，感官神經生物學博士、美國莫奈爾化學感官中心研究員姜沛華（Peihua Jiang）以視頻形式，向大家分享了味覺感官受體的結構、功能和遺傳研究，耐心講解人類為什么能夠感受到酸、甜、苦、咸、鮮。

　　|姜沛華博士在2022酒業(yè)創(chuàng)新與投資大會的科技創(chuàng)新論壇上做視頻分享，向聽眾們講述味覺的科學故事。

　　對食品行業(yè)而言，關于味覺受體的研究，意義十分重大。

　　舉例來說，你的貓?zhí)羰硢幔克鼮槭裁床粣鄢阅硞�品牌的貓糧？而根據美國莫奈爾化學感官中心的研究結果，貓有至少七種功能的苦味品嘗接收器。

　　“貓不是吹毛求疵的食客，”姜沛華曾解釋，“現(xiàn)在，我們知道貓們能品嘗不同的苦味，以后開發(fā)貓食時就會調配出貓喜歡的更多的苦味道，讓它們吃得更有營養(yǎng)和美味了。”

　　跟貓不一樣，海豚就沒有收苦味的受體，不知道算不算一種遺憾。

　　我們有理由相信，未來，對味覺研究的進一步深入，或許也能為酒類生產提供依據和指導。

　　04｜酒曲中的“微縮王國”

　　酒曲看起來干巴巴的，甚至有點“臟兮兮”，不太像一個理想的生存環(huán)境，但它卻是真正的“微生物王國”。

　　一塊大曲所包含的微生物，勝似“十萬大軍”。

　　大會期間，中國農業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院教授、博士生導師韓北忠給大家?guī)�來了關于“酒曲研究進展和趨勢”的分享。

　　|韓北忠教授多年來致力于用國際化的語言科學地傳播中國白酒，酒曲的國際化傳播是重要的切入點和突破口。圖為韓北忠在2022酒業(yè)創(chuàng)新與投資大會上做主題演講。

　　為了便于聽眾們去了解與感知深奧的酒曲知識，韓北忠特意用幽默的言語和生動的比喻，力求跟大家講明白酒曲的奧秘。

　　他向大家展示了酒曲中檢出的微生物的詞云分布圖，可以理解為目前檢測出的酒曲微生物的“出鏡率”。

　　|酒曲中檢出的微生物詞云分布圖，Bacillus芽孢桿菌，Streptococcus鏈球菌，Streptomyces 鏈霉菌，Lactobacillus乳桿菌，Aspergillus 曲霉菌。

　　酒曲中的微生物，與環(huán)境因子存在密切關系；原料微生物在制曲過程中，會發(fā)生遷移；發(fā)酵過程中，酒曲中的微生物會進行代謝；噬菌體、復合糖化酶們也扮演著各自的角色……

　　這個復雜的“王國”里，活躍著無數個“團體”，它們各自發(fā)揮作用（當然有正向，也有反向），彼此之間又存在種種關系。一個微縮的世界有條不紊地運轉，終促成了完整的發(fā)酵流程。

　　目前，酒曲的研究中仍有很多未知，等待人類去探索。

　　在韓北忠看來，酒曲研究有以下幾個方向：未來有研究技術驅動了對酒曲中“暗物質”的解密；大曲中復合生物酶系的功能需進一步挖掘；原料對釀酒微生物態(tài)的擾動及大曲功能的塑造仍需探索。

　　而在深入研究的基礎上，“智能制造將是酒曲生產的核心趨勢。”

　　05｜要做“一座橋”

　　關于釀酒的“門道”，很多人都有一些模糊的認知。比如：黑乎乎的窖泥，對釀酒非常重要；發(fā)酵過程主要是微生物的“功勞”；即便是同樣的工藝，在不同地域釀出的酒，味道也會截然不同。

　　今天，這些問題，幾乎都有了科學而嚴謹的答案。只不過，學術語言的門檻，讓我們無法順利地接收，更何談理解。

　　因此，在科學研究不斷深入、不斷精細的過程中，科普也是一項意義重大的事業(yè)。

　　科技不僅影響著酒類生產環(huán)節(jié)，也將改變消費者的認知維度。而后者，在很大程度上需要科普去推動。

　　去年，發(fā)布的《關于新時代進一步加強科學技術普及工作的意見》提出，鼓勵科技工作者與文學、藝術、教育、傳媒工作者等加強交流，多形式開展科普創(chuàng)作，要讓科學走向大眾，服務消費者。

　　而好酒地理局正在扮演的，就是讓釀酒科學走向消費者的“傳遞者”角色。讓科學科普化，用生動的故事講述復雜的科學。

　　而在這個過程中，好酒地理局也逐步發(fā)現(xiàn)釀酒科學又與其所處的地理環(huán)境息息相關。

　　每一種好酒，都代表著一方風土、一方人文，它與當地人們的生活習慣、性格特點之間，往往也有著深刻的內在聯(lián)系。

　　|2022酒業(yè)創(chuàng)新與投資大會科技創(chuàng)新論壇特邀主持人、江南大學教授陳雙

　　“我是接觸好酒地理局比較早的人，在接觸之前，我們的研究大多數的讀者是看不懂的，但有了好酒地理局之后，這種情況被改變了。”江南大學教授、國家市場監(jiān)管重點實驗室（白酒監(jiān)管技術）副主任陳雙說。

　　陳雙認為，好酒地理局大的優(yōu)勢就是把科學的東西能夠以人文的方式呈現(xiàn)。“我一直追蹤他們的文章，能感受到那種用心和專注。”

　　在酒業(yè)創(chuàng)投大會期間，好酒地理局總編輯尹貴超向聽眾們分享了我們正在努力去做的一件事：“將充滿專業(yè)性術語的酒業(yè)研究成果，以更通俗易懂的方式傳遞給讀者，讓科學科普化，用生動的故事講出科學的內容，做酒業(yè)科學與讀者之橋梁。”

　　通過地理視角、科學解讀和人文表達，構建了一瓶好酒的新話語體系——這就是好酒地理局，我們也希望成為左岸釀酒科學與右岸消費認知之間的“一座橋”。（來源：好酒地理局）

免責聲明：本站部分文章信息來源于網絡轉載，出于傳遞更多信息之目的，并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性。如無意中侵犯了媒體或個人的知識產權，請來信或來電告之，本網站將第一時間做出處理，避免給雙方造成不必要的損失。