啤酒生产的革命性发现。免费技术图书馆新闻

啤酒生产的革命性发现

27.03.2018

对于许多啤酒饮用者来说，苦味和独特的啤酒花香气是他们最喜欢的饮料最重要的属性。但啤酒花非常昂贵，仅在美国每年就消耗 100 亿升水。

为了解决这些问题，科学家们想出了如何在不使用啤酒花的情况下酿造“啤酒花”啤酒。

生物工程师创造了一种转基因酵母，可以合成啤酒花的芳香成分——萜烯醇香叶醇和芳樟醇。在用这种酵母酿造啤酒的过程中，可以省去啤酒花，大大降低了成本，简化了生产过程。对一批实验性饮料进行的双盲测试表明，这种啤酒的味道和香气比以传统方式酿造的美国啤酒更加明显。

啤酒花赋予啤酒特有的苦味和香气。为了达到所需的味道，在酿造过程中将啤酒花添加到麦芽汁中，并在饮料制备的后期阶段赋予香气；这个过程称为啤酒跳跃。有许多品种的啤酒花，其芳香成分的浓度不同。然而，即使在同一品种中，精油含量也可能存在差异，这也是啤酒特性难以标准化的原因之一。

啤酒花的香气成分包含许多成分，但研究人员发现，萜烯类中的两种分子——香叶醇和芳樟醇——对啤酒的酒花做出了主要贡献，至少对于美国酿酒商中流行的品种而言。这些物质是在两种不同的合酶参与下由单一前体形成的。

来自加利福尼亚大学和埃默里维尔（美国）生物能源研究所的生物工程师与加利福尼亚酿酒公司 Lagunitas 合作开发了一种技术，可以在不使用啤酒花的情况下对啤酒进行啤酒花处理。为此，将用于合成香叶醇和芳樟醇的酶基因插入到用于酿造的工业酵母菌株的基因组中。此外，研究人员已经学会调节这些基因的表达，以便有目的地改变啤酒的味道。

由于尚未在啤酒花中直接鉴定出参与这些萜烯合成的酶，因此科学家们测试了来自其他芳香植物的几种芳樟醇和香叶醇合酶基因。事实证明，来自薄荷的酶的缩短版本和来自罗勒的全长酶在酵母细胞中对这两种物质显示出足够的活性水平。为了能够合成萜烯前体，生物工程师还必须过度表达酵母自身的几种酶。为了将基因盒整合到酵母 DNA 中，研究人员使用了 CRISPR-Cas9 系统。

为了在实践中测试新技术，这项工作的作者准备了一小批实验性啤酒，其中每种菌株都没有使用啤酒花。对照“传统”批次使用来自五个不同美国农场的 Cascade 啤酒花。啤酒的比较表明，使用来自不同地点的啤酒花会导致萜烯浓度的变化，从而导致风味变化。同时，使用改性酵母得到了更稳定的结果。

在最后的实验中，研究人员根据经典配方使用“干式啤酒花”技术制备了一种美国啤酒，即在已经处于发酵阶段的啤酒中添加啤酒花，或者使用转基因酵母。双盲测试中的品酒师没有注意到“干酒花”的存在与否之间存在显着差异，但用改性酵母酿造的实验啤酒显然具有酒花香气。

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“随着时间的推移，随着新语言变得更加稳定，多余的灰质会转化为白质中更密集的连接和更好的连接。这可能解释了为什么双语者一生都保持心理健康，”科学家指出。

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