复杂的酿酒科学，原来如此有趣

　　诺贝尔奖得主朱尔斯·霍夫曼家中，有一个令人羡慕的酒窖，里面藏着来自不同国家和产区的各种葡萄酒。

　　这位爱酒的科学家，是个法国人，曾探访过波尔多、勃艮第、香槟等法定产区，如果时间允许，甚至有点想在酒庄谋一份工作。他也尝过不少中国葡萄酒，并认为：“They are often very good.”

　　在很长时间内，霍夫曼把自己的精力投入到对果蝇的研究，终发现了免疫系统关键原理，革命性地改变人们对免疫系统的理解。这也为他赢得2011年诺贝尔生理学或医学奖。

　　几天前，好酒地理局来到海口，在2022年酒业创新与投资第二阶段大会（AIIC）期间，聆听了他的视频分享。

　　在酒业论坛，见到如此量级的科学家，对热衷于科普的我们来说，很难不为之振奋。尽管他的分享内容，与酿酒没有直接关系，但仍传递出一个信号——科研与酿酒的关系、酒业对科研的态度，都已来到全新的层面。

　　本届酒业创投大会期间，我们转辗于各个会场、流连于不同展位，深切地感受到，复杂的酿酒科学，原来如此有趣。

　　于是，我们捕捉了几个好玩的话题，拿来跟大家分享。

　　01｜酿酒的“地域生态依赖”，为什么不好突破？

　　明明是同样的工艺流程，换了一个地方，酒的味道就不一样了。其中的原因很复杂，但主要是微生物的“锅”。

　　本届酒业创投大会期间，江南大学副校长、博士生导师徐岩解释了酿酒“地域生态依赖”的科学原理。

　　|对神秘而复杂的酿酒微生态进行科学解析，是徐岩教授团队孜孜以求的目标，着眼于当前，研究更多是为了揭示地域与风味的关系奥秘。图为徐岩在2022酒业创新与投资大会上做主题演讲。

　　据他介绍，在发酵食品大家族中，论及发酵过程的复杂性，白酒基本处在金字塔顶端。因此，随着科学技术的发展，酱油、奶酪等发酵产品，基本已经突破地域生态的依赖，但白酒还不行。

　　众所周知，白酒采用固态发酵法，发酵过程是在开放的环境中进行的。因此，从原料、酒曲、窖泥，到生产环境和操作手法，影响酿酒微生物的因素又多又不可控。

　　当我们谈论一个产区，往往会关注它的地势、地形、温度、适度等自然条件。容易忽略的是，自然条件的差异，又将造成微生物特征的差异。

　　在中国境内，白酒的优势产区分布在不同纬度、不同地势、不同的地形和地貌，展现出丰富的多样性。即便仅从纬度因素考虑，也存在巨大的差异。

　　根据徐岩团队的统计和调研，清香酒的优势产区，分布在北纬35～36度；浓香型优势产区，分布在北纬26～34度；酱香优势产区，主要在北纬24～29度；米香型则在北纬20～26度。

　　产区之间巨大的地域跨度，造就彼此之间不同的微生物特征。

　　｜不同地区代表性酒厂发酵采样示意图，采样点用圆点标记，不同颜色圆点代表不同白酒香型，括号中的数字表示样本量。基于实验预算、研究深度、采样便捷性等考虑，终选择了酱香、浓香、清香等典型香型代表企业的403个发酵样品。

　　徐岩团队在黄河流域、长江流域，以及赤水河一带，选取了403个发酵样品，其中包括101个清香酒样、98个浓香酒样，以及204个酱香酒样，对比了其中81种风味化合物（37种酯、11种醇、9种酸、7种醛，以及17种芳香族或杂环化合物）的挥发组分。

　　不同区域，挥发性成分的巨大差异，被视作白酒产区地域微生态酿造优势的新证据。

　　徐岩团队还发现，不同香型产区区域微生物形成明显的分类簇，群落差异较大，群落差异相对较小，优势菌对于香型产区变化更为敏感。

　　此外，不同香型产区发酵菌结构具有纬度依赖的生态特征，且相互作用对特征风味形成的贡献大。

　　02｜“再喝啤酒时，请细品青藏高原的味道”

　　你爱喝啤酒吗？酿造啤酒时，需要加入一种我们很熟悉的发酵剂——酵母。

　　|显微镜中看到的酿酒酵母

　　没错，做面包或蒸馒头时，用的也是它。

　　作为一个古老的酒种，根据发酵工艺的不同，啤酒有艾尔啤酒和拉格啤酒之分。前者采用上层发酵，大部分精酿啤酒，都是采用这种方式；后者则是底层发酵，我们熟悉的皮尔森、德国黑啤，以及大部分工业化量产的啤酒，都由拉格法酿造而成。

　　神奇的是，拉格啤酒的野生酵母“祖先”，竟然诞生于青藏高原。

　　中国科学院微生物研究所研究员、中国科学院大学教授、博士生导师白逢彦告诉我们，源自青藏高原的S. eubayanus菌株，已被证实是拉格啤酒酵母的野生亲本。

　　而S. eubayanus的传播，或许与丝绸之路有关。

　　有一种推测，来自西藏的S. eubayanus通过丝绸之路传播到欧洲，在德国巴伐利亚地区与艾尔啤酒酵母杂交，于是诞生了耐低温的拉格啤酒酵母。

　　过去10年，中国一直是世界第1啤酒产国。2022年，中国规模以上企业啤酒年产量已达到3568.7万千升。然而，中国啤酒生产却面临“卡脖子”的问题，即：严重依赖国外酵母菌种。

　　白逢彦告诉我们，在很长一段时间，商业啤酒酵母株系繁多，却没有一株中国本土菌种。法国Fermentis和加拿大Lallemand生产的活性干酵母，占据了中国90%的精酿啤酒酵母市场。

　　|白逢彦教授多年来致力于用更新了酵母菌的总体分类框架，并澄清了拉格啤酒酵母和酿酒酵母驯养种群的东亚起源。图为白逢彦在2022酒业创新与投资大会上做主题演讲。

　　关于本土菌种的筛选，于是成了“急活”。

　　白逢彦教授团队利用麦芽糖(maltose)和麦芽三糖(maltotriose)利用能力测试，完成了3600余株菌种的测试，筛选出亲本菌株362株。

　　通过杂交育种，团队已经培育出可用于酿造小麦类、IPA类、世涛、拉格等10 余种不同风格啤酒、性能优异的中国本土酵母菌株。

　　“这些中国本土菌株在11度酒精度下的生长能力，发酵速率、果香及花香风味物质产生能力等方面均优于国外商业菌株。经过1年不间断的传代培养，发酵性能已趋于稳定。”白逢彦说。

　　03｜别的动物，也会觉得酒好喝吗？

　　人类在品尝一款酒时，可以喝出丰富的滋味。那么，别的动物，也会觉得酒好喝吗？

　　真不一定。

　　因为并不是所有物种，都有丰富的“味道接收器”。

　　关于酒的风味，我们的关注点往往在于酒本身。本届酒业创投大会，却给了我们一个截然不同的方向——人的味觉。

　　大会期间，感官神经生物学博士、美国莫奈尔化学感官中心研究员姜沛华（Peihua Jiang）以视频形式，向大家分享了味觉感官受体的结构、功能和遗传研究，耐心讲解人类为什么能够感受到酸、甜、苦、咸、鲜。

　　|姜沛华博士在2022酒业创新与投资大会的科技创新论坛上做视频分享，向听众们讲述味觉的科学故事。

　　对食品行业而言，关于味觉受体的研究，意义十分重大。

　　举例来说，你的猫挑食吗？它为什么不爱吃某个品牌的猫粮？而根据美国莫奈尔化学感官中心的研究结果，猫有至少七种功能的苦味品尝接收器。

　　“猫不是吹毛求疵的食客，”姜沛华曾解释，“现在，我们知道猫们能品尝不同的苦味，以后开发猫食时就会调配出猫喜欢的更多的苦味道，让它们吃得更有营养和美味了。”

　　跟猫不一样，海豚就没有收苦味的受体，不知道算不算一种遗憾。

　　我们有理由相信，未来，对味觉研究的进一步深入，或许也能为酒类生产提供依据和指导。

　　04｜酒曲中的“微缩王国”

　　酒曲看起来干巴巴的，甚至有点“脏兮兮”，不太像一个理想的生存环境，但它却是真正的“微生物王国”。

　　一块大曲所包含的微生物，胜似“十万大军”。

　　大会期间，中国农业大学食品科学与营养工程学院教授、博士生导师韩北忠给大家带来了关于“酒曲研究进展和趋势”的分享。

　　|韩北忠教授多年来致力于用国际化的语言科学地传播中国白酒，酒曲的国际化传播是重要的切入点和突破口。图为韩北忠在2022酒业创新与投资大会上做主题演讲。

　　为了便于听众们去了解与感知深奥的酒曲知识，韩北忠特意用幽默的言语和生动的比喻，力求跟大家讲明白酒曲的奥秘。

　　他向大家展示了酒曲中检出的微生物的词云分布图，可以理解为目前检测出的酒曲微生物的“出镜率”。

　　|酒曲中检出的微生物词云分布图，Bacillus芽孢杆菌，Streptococcus链球菌，Streptomyces 链霉菌，Lactobacillus乳杆菌，Aspergillus 曲霉菌。

　　酒曲中的微生物，与环境因子存在密切关系；原料微生物在制曲过程中，会发生迁移；发酵过程中，酒曲中的微生物会进行代谢；噬菌体、复合糖化酶们也扮演着各自的角色……

　　这个复杂的“王国”里，活跃着无数个“团体”，它们各自发挥作用（当然有正向，也有反向），彼此之间又存在种种关系。一个微缩的世界有条不紊地运转，终促成了完整的发酵流程。

　　目前，酒曲的研究中仍有很多未知，等待人类去探索。

　　在韩北忠看来，酒曲研究有以下几个方向：未来有研究技术驱动了对酒曲中“暗物质”的解密；大曲中复合生物酶系的功能需进一步挖掘；原料对酿酒微生物态的扰动及大曲功能的塑造仍需探索。

　　而在深入研究的基础上，“智能制造将是酒曲生产的核心趋势。”

　　05｜要做“一座桥”

　　关于酿酒的“门道”，很多人都有一些模糊的认知。比如：黑乎乎的窖泥，对酿酒非常重要；发酵过程主要是微生物的“功劳”；即便是同样的工艺，在不同地域酿出的酒，味道也会截然不同。

　　今天，这些问题，几乎都有了科学而严谨的答案。只不过，学术语言的门槛，让我们无法顺利地接收，更何谈理解。

　　因此，在科学研究不断深入、不断精细的过程中，科普也是一项意义重大的事业。

　　科技不仅影响着酒类生产环节，也将改变消费者的认知维度。而后者，在很大程度上需要科普去推动。

　　去年，发布的《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》提出，鼓励科技工作者与文学、艺术、教育、传媒工作者等加强交流，多形式开展科普创作，要让科学走向大众，服务消费者。

　　而好酒地理局正在扮演的，就是让酿酒科学走向消费者的“传递者”角色。让科学科普化，用生动的故事讲述复杂的科学。

　　而在这个过程中，好酒地理局也逐步发现酿酒科学又与其所处的地理环境息息相关。

　　每一种好酒，都代表着一方风土、一方人文，它与当地人们的生活习惯、性格特点之间，往往也有着深刻的内在联系。

　　|2022酒业创新与投资大会科技创新论坛特邀主持人、江南大学教授陈双

　　“我是接触好酒地理局比较早的人，在接触之前，我们的研究大多数的读者是看不懂的，但有了好酒地理局之后，这种情况被改变了。”江南大学教授、国家市场监管重点实验室（白酒监管技术）副主任陈双说。

　　陈双认为，好酒地理局大的优势就是把科学的东西能够以人文的方式呈现。“我一直追踪他们的文章，能感受到那种用心和专注。”

　　在酒业创投大会期间，好酒地理局总编辑尹贵超向听众们分享了我们正在努力去做的一件事：“将充满专业性术语的酒业研究成果，以更通俗易懂的方式传递给读者，让科学科普化，用生动的故事讲出科学的内容，做酒业科学与读者之桥梁。”

　　通过地理视角、科学解读和人文表达，构建了一瓶好酒的新话语体系——这就是好酒地理局，我们也希望成为左岸酿酒科学与右岸消费认知之间的“一座桥”。（来源：好酒地理局）

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