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酿酒、做面包、拿诺奖:神奇的酵母是怎么样影响你我生活的?_饲料常识_火狐官方,火狐全站app官网下载,火狐全站app24

酿酒、做面包、拿诺奖:神奇的酵母是怎么样影响你我生活的?

发布时间: 2024-12-20 19:41:24 来源:饲料常识

  2016年,诺贝尔生理学或医学奖颁布给了日本科学家大隅良典,表彰他在酵母菌特性方面的突破性研究。这一奖项不仅是对他个人努力的认可,也揭示了酵母菌在科研中的广泛应用。

  大隅良典曾说:“我们大家可以借助酵母菌,回答有关生命本质最基本、最重要的问题”。当我们认真审视酵母菌这种无处不在的单细胞真菌时,会发现:从海洋到陆地,从温泉到极地,从科研到生活,酵母菌都以独特的作用,默默地参与并影响着这个世界。

  正是这种无处不在的普遍性,赋予了酵母菌无尽的多样性。截至目前,已经发现的酵母菌种类超过1000种,它们有共同的特性,但又差异巨大。酒的酿造便是酵母菌的神奇用途之一——酵母菌代谢生产酒精,合成各种各样的风味物质,与其他微生物一起,共同产生了白酒、啤酒、葡萄酒等各具风味的酒产品。

  酵母菌的神奇之处,远不止酿酒。它还广泛存在于自然界与我们的生活中,用途之广远超我们的想象。

  作为自然界的生存高手,酵母菌无论是在营养丰富的理想之地,还是在高海拔极寒之地、赤道深海等低温缺氧的极端环境,皆能觅其踪迹。甚至,在太空中也能存活。

  酵母菌还能用于化妆品。例如,一家化妆品公司在喜马拉雅山脉腹地发现了能够在零下80生存的极地酵母“喜默因”,并将该酵母代谢产物应用于多款化妆品,帮助人们护肤抗衰。此外,在马里亚纳海沟11000m深的位置,人们还发现了红酵母属酵母菌。这种独特的酵母菌,在极地土壤、植被、岩石、海洋、冰川等区域中都能发现。

  酵母菌的繁殖方式能分为有性繁殖和无性繁殖。面对极端条件,酵母菌会通过有性繁殖产生“种子”——孢子,静静等待春天的到来。它们休眠、忍耐,直到环境改善,生命力较强的酵母菌便再次焕发生机,繁衍出新一代的族群。正是这种在逆境中求生的智慧,揭示了自然界物种进化的奥秘。

  比如啤酒,根据发酵工艺的不同,可分为艾尔啤酒和拉格啤酒,两者都起源于欧洲。大部分工业化量产的啤酒、德国黑啤,都由拉格法酿造而成。让人意外的是,拉格啤酒的野生酵母“祖先”,有研究表明竟然诞生于距离欧洲万里之外的青藏高原。

  尽管“祖先”来自青藏高原,但是中国作为世界第一大啤酒生产国,酵母菌种却长期严重依赖进口。在很长一段时间里,商业啤酒酵母株系没有一株中国本土菌种。其中法国乐斯福集团和加拿大拉曼集团便占据了中国90%的精酿啤酒酵母市场。面对这种境地,中国科研团队在近几年不断研究实验,完成了几千余株菌种的测试,筛选培养出10余种优异的中国本土酵母菌株,打破了此前的尴尬局面。

  你有没有想过:我们的衣服上也可能附着有酵母菌?当衣物长时间未清洗或清洗不彻底、衣物洗后没有及时晾干、放置在温暖潮湿的室内或密闭的衣柜时,都容易促使酵母菌肆意生长。如果不加以控制,就会导致衣物纤维被腐蚀,致使衣物变色、破损等问题,严重可能会导致皮肤瘙痒、红肿、脱屑,甚至诱发败血症等。

  酵母菌是一个枝繁叶茂的庞大种族,有酿酒酵母、面包酵母、野生酵母、裂殖酵母等。每个种类的酵母菌生活习性都存在一定的差异,散布在地球上的各个角落,释放绚丽的魔法。

  如果把微生物世界看作地球,那么酵母菌就是一个国家,其中居住着超过1000个民族,总数不可估量,都在各自的岗位上兢兢业业。酵母菌通常身材高大,平均比细菌大几倍甚至十几倍。酵母菌还长相各异,有的呈球形和卵形,还有的长得像腊肠、柠檬或藕节。

  酵母菌们本领强大。它们能在无氧的环境下,把果汁或麦芽汁中的糖类分解成酒精和二氧化碳,使糖变成酒。它们能使面粉中的糖类发酵,产生二氧化碳,蒸煮时二氧化碳受热膨胀,馒头就变得松软了,所以被称作发酵之母。

  大部分酵母菌的营养丰富,它们体内有一半多都是蛋白质。据测算,100克干酵母中的蛋白质,相当于500克大米、217克大豆、250克猪肉的蛋白质含量。很早,德国人便发现了酵母菌的营养价值,甚至在两次世界大战中研究开发了食用酵母,因外形像猪肉和牛肉,也被称作“人造肉”。随后,多个国家纷纷效仿,解决了当时的很多食物问题。因此,食用酵母与原子能、青霉素一起被称为二战中的“三个伟大成果”。

  与大多数生物相似,酵母菌们喜欢在适宜的环境群居,喜欢一起工作,效率成倍增加,有时可能还会像人类分泌“荷尔蒙”一样产生香气。

  在茅台酒厂便流传着一个与酵母菌相关的趣事。堆积发酵时,制酒工人会将料堆表面出没出现白层作为入窖的标准,称作“蚂蚁蛋”,研究后发现“蚂蚁蛋”其实是数量庞大的毕赤酵母聚集。此外,技术团队将毕赤酵母放在不同的温度、酸度下进行培养时,总是会有浓郁的粮食香气,研究后发现是它们产生的乙酯类物质,这也是茅台轮次酒粮香的来源。

  在微生物世界中,酵母菌这个大家族“人才辈出”。像毕赤酵母这样才华横溢的成员还有很多,大家默契合作,造就了令人陶醉的美酒杰作。茅台镇作为酱香型的圣地,自然而然地成为了各种酵母菌施展才华的舞台。

  茅台镇之所以被誉为“中国第一酒镇”,不仅在于悠久的酿酒历史、独特的气候等,还在于当地独特的微生物环境。这是茅台镇不可复制性的核心原因之一。

  茅台镇四面环山,三山环绕、一水中流,年均温度为18,夏季最高温度可到40左右,冬季气温也不会低于0。昼夜气温相差很小,这让在茅台镇几乎一年四季、白天黑夜都很适合微生物的繁殖。独特的地理环境让茅台镇形似一个天然的发酵车间,滋养着酵母菌等微生物生长繁殖。加上千百年来的酿酒历史,整个茅台镇都充满了酿酒所需的微生物。

  以独特的微生物ECO为基石,茅台镇人民千百年不断探索,总结出“12987”酱酒酿造工艺。熟悉酱酒的朋友都知道,酱酒酿造工艺中的一项显著特色便是“高温”,这已成为区分其他香型的重要特征之一。除了前文所述特殊的酵母菌类型,像酿酒酵母、生香酵母等酱酒酿造过程中常见的酵母菌,其适宜温度通常在25-30之间。面对茅台镇酱酒酿造过程的高温,酵母菌怎么扛下来的?

  我们以国台酒为例,制曲温度可达到60以上。有研究发现:酵母菌的数量从制曲开始,在曲房升温时有所上升,然后渐次递减,在25天左右几近灭绝,或以休眠状态保存或部分衰老死亡。如若没有酵母菌,那发酵产生酒精就无从谈起。酱酒酿造是怎么样才能解决此事,弥补大曲酒精发酵能力不够的问题?

  解决的办法是堆积发酵。堆积简要来说是在入窖之前,将糟醅进行摊晾降温,撒上曲粉堆积成圆锥形。有研究发现:通过比较堆积起始与结束时酵母的种属发现,不同轮次堆积过程中酵母种属含量有不同程度增加,甚至增加数倍。

  全国白酒行业著名专家周恒刚等通过对堆积工艺的研究后认为:堆积能够网罗、繁殖微生物,起到二次制曲的作用。

  酵母菌是参与白酒酿造的众多微生物的一种。酵母菌与其它微生物共同协作,最终酿造出了色彩缤纷的白酒世界。酿酒企业要想产出高品质的美酒,就要一直深入研究,摸清酵母菌等微生物的习性,为其生存创造适宜的环境。

  比如,微生物菌种资源库的建立就是研究微生物的重要一环。2006年,国台开始建立微生物菌种资源库,这其中酵母菌的种类和数量最多。目前,国台研究确定了13个种属的201株酵母,5个种属的25株乳酸菌,11个种属的112株芽孢菌,解析了国台酒品质背后的微生物基础,为发酵调控技术提供了素材。同时国台还建立了酿酒微生态“菌系”评价体系,精准量化了酿造过程中起关键作用的微生物种属相对丰度范围。

  根据对微生物的长期探索,国台科研团队摸清了酱香型白酒发酵进程微生物的演替规律。例如,国台酒进行四轮次发酵时,粟酒裂殖酵母、拜尔接合酵母、库德里亚兹毕赤酵母、酿酒酵母、乳酸菌率先大量繁殖,推动酿酒进行。进入窖池七天后,粟酒裂殖酵母则遥遥领先,发酵结束时,乳酸菌又成为唯一的优势物种。

  国台酒对于微生物的研究已经已达到国内外领先水平。近些年,国台科技研发硕果累累,多项科技成果整体技术达到国际领先水平。国台始终坚信,科学技术创新是酒类产业高质量发展的动力源,也是实现行业全方面提升的发展方向。

  国台创始人、国台数智酒业集团终身荣誉董事长、创新生产力总师、国台研究院院长闫希军曾说:“我们的核心工作,就是给这些看不见的酿酒大师做好‘保姆’工作。”

  每一滴国台酒都是酵母菌等微生物的共同杰作。这些神奇的酵母菌,上天入地,无处不在,既隐匿于空气之中,又栖息于谷物之间,展现出千变万化的姿态。它们是“看不见的酿酒大师”,凭借强大的魔法,将粮食化作美酒,实现了从原料到佳酿的蜕变。

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