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Im Jahr 2016 wurde der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin an den japanischen Wissenschaftler Yoshinori Ohsumi für seine bahnbrechende Forschung zu den Eigenschaften von Hefen verliehen. Diese Auszeichnung würdigt nicht nur seine persönlichen Bemühungen, sondern zeigt auch die weit verbreitete Anwendung von Hefe in der wissenschaftlichen Forschung.

Yoshinori Ohsumi sagte einmal: „Mit Hilfe von Hefe können wir die grundlegendsten und wichtigsten Fragen über die Natur des Lebens beantworten.“ Wenn wir uns ernsthaft mit Hefe befassen, einem allgegenwärtigen einzelligen Pilz, werden wir feststellen, dass Hefe eine einzigartige Rolle bei der stillen Teilnahme und Beeinflussung spielt: Von den Ozeanen bis zum Land, von heißen Quellen bis zu Polarregionen, von der wissenschaftlichen Forschung bis zum Leben diese Welt.

Es ist diese allgegenwärtige Universalität, die der Hefe ihre endlose Vielfalt verleiht. Bisher wurden mehr als 1.000 Hefearten entdeckt, die gemeinsame Merkmale aufweisen, aber auch große Unterschiede aufweisen. Das Brauen von Wein ist eine der wundersamen Anwendungen von Hefe – Hefe verstoffwechselt Alkohol, synthetisiert verschiedene Geschmacksstoffe und produziert zusammen mit anderen Mikroorganismen Spirituosen, Bier, Wein und andere Weinprodukte mit unterschiedlichen Geschmacksrichtungen.

Die Magie der Hefe geht weit über die Herstellung von Wein hinaus. Es kommt auch in der Natur und in unserem Leben weit verbreitet vor und seine Verwendungsmöglichkeiten gehen weit über unsere Vorstellungskraft hinaus.

Schauen wir uns Hefe an, sie ist überall

Als Meister des Überlebens in der Natur kann Hefe an idealen Orten gefunden werden, die reich an Nährstoffen sind, oder in extremen Umgebungen mit niedrigen Temperaturen und Sauerstoffmangel, wie zum Beispiel an extrem kalten Orten in großer Höhe und in äquatorialen Tiefseegebieten. Es kann sogar im Weltraum überleben.

Hefe kann auch in Kosmetika verwendet werden. So entdeckte ein Kosmetikunternehmen im Hinterland des Himalaya die Polarhefe „Ximein“, die bei minus 80 Grad Celsius überleben kann, und nutzte den Hefemetabolit in verschiedenen Kosmetika, um Menschen bei der Hautpflege und beim Anti-Aging zu helfen. Darüber hinaus wurden auch Hefen der Gattung Rhodotorula in einer Tiefe von 11.000 m im Marianengraben entdeckt. Diese einzigartige Hefe kommt in polaren Böden, Vegetation, Felsen, Ozeanen, Gletschern und anderen Gebieten vor.

Wie überleben Hefen in diesen extremen Umgebungen?

Die Fortpflanzungsmethoden von Hefen können in sexuelle Fortpflanzung und asexuelle Fortpflanzung unterteilt werden. Unter extremen Bedingungen produziert Hefe durch sexuelle Fortpflanzung „Samen“ – Sporen und wartet ruhig auf die Ankunft des Frühlings. Sie überwintern und bleiben bestehen, bis sich die Umgebung verbessert und die kräftigeren Hefen wieder zum Leben erwachen und eine neue Generation der Population hervorbringen. Es ist diese Weisheit, in Widrigkeiten zu überleben, die das Geheimnis der Artenentwicklung in der Natur enthüllt.

Neben der Natur gibt es Hefe auch still und leise in unserem täglichen Leben.

Beispielsweise kann Bier nach unterschiedlichen Gärungsprozessen in Ale und Lagerbier unterteilt werden, die beide ihren Ursprung in Europa haben. Die meisten industriell hergestellten Biere und deutschen Dunkelbiere werden nach der Lagerbiermethode gebraut. Überraschenderweise zeigen Untersuchungen, dass der wilde Hefe-„Vorfahre“ des Lagerbiers auf dem Qinghai-Tibet-Plateau, Tausende Kilometer von Europa entfernt, geboren wurde.

Obwohl die „Vorfahren“ vom Qinghai-Tibet-Plateau stammen, ist China als weltweit größter Bierproduzent seit langem stark auf importierte Hefestämme angewiesen. Lange Zeit gab es keinen in China heimischen kommerziellen Bierhefestamm. Unter ihnen besetzen die französische Lesaffre-Gruppe und die kanadische Lallemand-Gruppe 90 % des chinesischen Marktes für Craft-Beer-Hefe. Angesichts dieser Situation hat das chinesische wissenschaftliche Forschungsteam in den letzten Jahren seine Forschungen und Experimente fortgesetzt, die Tests von mehr als Tausenden Stämmen abgeschlossen und mehr als 10 ausgezeichnete chinesische lokale Hefestämme gescreent und kultiviert, wodurch die bisherige peinliche Situation durchbrochen wurde.

(Saccharomyces cerevisiae unter dem Elektronenmikroskop)

Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht: Hefe könnte an unserer Kleidung haften? Wenn Kleidung längere Zeit nicht oder nicht gründlich gewaschen wird, nach dem Waschen nicht rechtzeitig getrocknet wird und in einem warmen und feuchten Raum oder einem geschlossenen Kleiderschrank aufbewahrt wird, kann es leicht zu unkontrolliertem Wachstum von Hefepilzen kommen. Wenn nichts dagegen unternommen wird, korrodieren die Fasern der Kleidung, was zu Verfärbungen, Schäden und anderen Problemen führt. In schweren Fällen kann es zu Juckreiz, Rötung, Schwellung, Schuppenbildung und sogar Blutvergiftung kommen.

Hefe ist eine große und blättrige Art, einschließlich Saccharomyces cerevisiae, Bäckerhefe, Wildhefe, Spalthefe usw. Jede Hefeart hat unterschiedliche Lebensgewohnheiten und ist in jedem Winkel der Erde verstreut und setzt brillante Magie frei.

Der „große große“ Zauberer in der mikrobiologischen Welt

Betrachtet man die mikrobielle Welt als die Erde, dann ist Hefe ein Land, in dem mehr als 1.000 ethnische Gruppen leben, deren Gesamtzahl unermesslich ist und die sich alle ihrer jeweiligen Stellung verschrieben haben. Hefepilze sind normalerweise groß, im Durchschnitt mehrere oder sogar zehnmal größer als Bakterien. Auch Hefen sehen anders aus, manche sind kugelig und oval, manche sehen aus wie Würstchen, Zitronen oder Lotuswurzelgelenke.

Hefen sind sehr leistungsfähig. Sie können den Zucker im Saft oder in der Würze in einer sauerstofffreien Umgebung in Alkohol und Kohlendioxid zerlegen und so den Zucker in Wein umwandeln. Sie können den Zucker im Mehl fermentieren und Kohlendioxid produzieren. Während des Kochens dehnt sich das Kohlendioxid durch Hitze aus und die Dampfbrötchen werden weich, weshalb sie als Mutter der Fermentation bezeichnet werden.

(Saccharomyces cerevisiae unter dem Elektronenmikroskop)

Die meisten Hefen sind reich an Nährstoffen, wobei mehr als die Hälfte ihres Körpers aus Eiweiß besteht. Berechnungen zufolge entspricht der Proteingehalt in 100 Gramm Trockenhefe dem Proteingehalt von 500 Gramm Reis, 217 Gramm Sojabohnen und 250 Gramm Schweinefleisch. Die Deutschen entdeckten schon sehr früh den Nährwert der Hefe und entwickelten während der beiden Weltkriege sogar Speisehefe. Da sie wie Schweine- und Rindfleisch aussieht, wird sie auch „künstliches Fleisch“ genannt. In der Folge folgten viele Länder diesem Beispiel und lösten damals viele Ernährungsprobleme. Daher gelten Speisehefe, Atomenergie und Penicillin als die „drei großen Errungenschaften“ des Zweiten Weltkriegs.

Ähnlich wie die meisten Organismen leben Hefen gerne in Gruppen in einer geeigneten Umgebung und arbeiten zusammen, um ihre Effizienz exponentiell zu steigern. Manchmal können sie auch Aromen produzieren, wie Menschen „Hormone“ absondern.

Es gibt eine interessante Geschichte über den Hefeaufstrich in der Moutai-Brennerei. Als Kriterium für den Eintritt in den Keller nutzen Weinbauern bei der Gärung eine weiße Schicht auf der Oberfläche des Haufens, die als „Ameiseneier“ bezeichnet wird. Nach Untersuchungen wurde festgestellt, dass die „Ameiseneier“ handelt es sich tatsächlich um eine große Anzahl von Pichia pastoris-Aggregaten. Wenn das technische Team Pichia pastoris bei unterschiedlichen Temperaturen und Säuregraden kultivierte, gab es außerdem immer ein starkes Getreidearoma. Nach Untersuchungen stellte sich heraus, dass es die von ihnen produzierten Ethylester waren, die auch der Grund für das Getreidearoma von Maotai waren Runden Weinquelle.

In der Welt der Mikroorganismen steckt die große Familie der Hefen voller Talente. Es gibt viele talentierte Mitglieder wie Pichia pastoris, und alle arbeiten stillschweigend zusammen, um berauschende Weinmeisterwerke zu schaffen. Als heiliges Land des Likörs mit Maotai-Geschmack ist die Stadt Maotai auf natürliche Weise zu einer Bühne geworden, auf der verschiedene Hefen ihr Talent zeigen können.

Hefe in „Chinas Spirituosenstadt Nr. 1“

Der Grund, warum die Stadt Maotai als „Chinas Weinstadt Nr. 1“ bekannt ist, liegt nicht nur in ihrer langen Geschichte der Weinherstellung und dem einzigartigen Klima, sondern auch in ihrer einzigartigen lokalen mikrobiellen Umgebung. Dies ist einer der Hauptgründe, warum Maotai Town nicht kopiert werden kann.

Die Stadt Maotai ist von Bergen, drei Bergen und einem Fluss umgeben. Die durchschnittliche Jahrestemperatur beträgt 18 °C. Die Höchsttemperatur kann im Sommer etwa 40 °C erreichen und im Winter nicht unter 0 °C liegen. Der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht ist sehr gering, wodurch sich Maotai Town fast das ganze Jahr über, Tag und Nacht, sehr gut für die Vermehrung von Mikroorganismen eignet. Die einzigartige geografische Umgebung lässt die Stadt Maotai wie eine natürliche Fermentationswerkstatt aussehen, die das Wachstum und die Vermehrung von Hefen und anderen Mikroorganismen fördert. Gepaart mit einer jahrtausendealten Brauereigeschichte ist die gesamte Stadt Moutai voller Mikroorganismen, die zum Brauen benötigt werden.

(Maotai-Stadt)

Mit dem einzigartigen mikrobiellen Ökosystem als Eckpfeiler haben die Menschen in der Stadt Maotai seit Tausenden von Jahren den Prozess der Herstellung von Saucenwein „12987“ erforscht und zusammengefasst. Freunde, die mit Maotai-Likör vertraut sind, wissen, dass eines der charakteristischen Merkmale des Maotai-Likör-Brauprozesses die „hohe Temperatur“ ist, die zu einem der wichtigen Merkmale geworden ist, die andere aromatische Liköre auszeichnen. Zusätzlich zu den oben genannten speziellen Hefetypen liegt die geeignete Temperatur für gängige Hefen im Weinbrauprozess, wie z. B. Saccharomyces cerevisiae und Aromahefe, normalerweise zwischen 25 °C und 30 °C. Wie überlebt die Hefe angesichts der hohen Temperatur während des Brauprozesses des Soßenweins aus Maotai Town?

Nehmen wir als Beispiel Guotai-Likör. Die Temperatur für die Herstellung von Koji kann über 60 °C erreichen. Einige Studien haben ergeben, dass die Anzahl der Hefen zunimmt, wenn die Temperatur des Koji-Raums vom Beginn der Koji-Herstellung an ansteigt, dann allmählich abnimmt und in etwa 25 Tagen fast ausgestorben ist oder in einem Ruhezustand oder teilweise senil gehalten wird stirbt. Ohne Hefe wäre eine Gärung zur Herstellung von Alkohol nicht möglich. Wie löst das Maotaijiu-Brauen dieses Problem und gleicht die mangelnde Alkoholgärungskapazität von Daqu aus?

Die Lösung besteht darin, die Fermentation anzukurbeln. Vereinfacht ausgedrückt werden die fermentierten Körner vor dem Betreten des Kellers zum Abkühlen ausgebreitet, mit Koji-Pulver bestreut und kegelförmig gestapelt. Einige Studien haben ergeben, dass durch den Vergleich der Hefearten zu Beginn und am Ende der Akkumulation festgestellt wurde, dass der Gehalt an Hefearten während verschiedener Akkumulationsrunden in unterschiedlichem Maße und sogar um ein Vielfaches anstieg.

Nachdem Zhou Henggang, ein berühmter Experte der nationalen Spirituosenindustrie, den Stapelprozess untersucht hat, glaubt er, dass durch Stapeln Mikroorganismen gefangen und vermehrt werden können und dass sie bei der Herstellung von Koji eine untergeordnete Rolle spielen.

(Intelligente Brauwerkstatt der Guotai Shuzhi Wine Group)

Eine liebevolle Familie von Mikroorganismen

Hefe ist einer der vielen Mikroorganismen, die beim Brauen von Spirituosen beteiligt sind. Hefe und andere Mikroorganismen arbeiten zusammen, um die farbenfrohe Welt der Spirituosen zu erschaffen. Wenn Brauereien qualitativ hochwertigen Wein produzieren wollen, müssen sie weiterhin gründliche Forschung betreiben, um die Gewohnheiten von Hefen und anderen Mikroorganismen zu verstehen und eine geeignete Umgebung für ihr Überleben zu schaffen.

(Einige wissenschaftliche Forscher der National Taiwan Shuzhi Wine Group)

Beispielsweise ist die Einrichtung einer Mikrobenstamm-Ressourcenbibliothek ein wichtiger Teil der Untersuchung von Mikroorganismen. Im Jahr 2006 begann Taiwan mit dem Aufbau einer Ressourcenbibliothek für Mikrobenstämme, von denen Hefe die größte Anzahl und Art aufweist. Derzeit hat die Guotai-Forschung 201 Hefestämme von 13 Arten, 25 Milchsäurebakterien von 11 Arten und 112 Sporenstämme von 11 Arten identifiziert. Sie hat die mikrobielle Grundlage für die Qualität von Guotai-Wein analysiert und Materialien zur Fermentationskontrolle bereitgestellt . Gleichzeitig hat Guotai auch ein Bewertungssystem für mikroökologische „Bakterien“ beim Brauen eingeführt, um die relative Häufigkeit mikrobieller Arten, die im Brauprozess eine Schlüsselrolle spielen, genau zu quantifizieren.

Basierend auf der Langzeitforschung von Mikroorganismen hat das wissenschaftliche Forschungsteam von National Taiwan die Nachfolgeregeln von Mikroorganismen während des Fermentationsprozesses von Likör mit Maotai-Geschmack herausgefunden. Wenn beispielsweise Guotai-Likör vier Fermentationsrunden durchläuft, übernehmen Schizosaccharomyces pombe, Zygosaccharomyces Bayer, Pichia Kudriyazia, Saccharomyces cerevisiae und Milchsäurebakterien die Führung und vermehren sich in großer Zahl, um den Brauprozess zu fördern. Sieben Tage nach dem Eintreffen im Keller lag Schizosaccharomyces pombe weit vorn. Am Ende der Gärung war Lactobacillus die einzige dominierende Art.

Die Forschung von Guotai Liquor zu Mikroorganismen hat im In- und Ausland Spitzenniveau erreicht. In den letzten Jahren hat Taiwans wissenschaftliche und technologische Forschung und Entwicklung fruchtbare Ergebnisse erzielt, und die Gesamttechnologie vieler wissenschaftlicher und technologischer Errungenschaften hat das international führende Niveau erreicht. National Taiwan ist seit jeher fest davon überzeugt, dass technologische Innovation die treibende Kraft für die Entwicklung der Alkoholindustrie und die Richtung der Entwicklung ist, um eine umfassende Verbesserung der Branche zu erreichen.

Yan Xijun, Gründer von Guotai, lebenslanger Ehrenvorsitzender der Guotai Shuzhi Wine Group, Chefingenieur für Innovationsproduktivität und Direktor des Guotai Research Institute, sagte einmal: „Unsere Hauptaufgabe besteht darin, eine gute ‚Nanny‘ für diese unsichtbaren Weinmeister zu sein.“ Arbeiten."

Jeder Tropfen Guotai-Likör ist das gemeinsame Werk von Hefe und anderen Mikroorganismen. Diese magischen Hefen sind überall, verstecken sich in der Luft und bewohnen Getreide und zeigen ständig wechselnde Haltungen. Sie sind „unsichtbare Braumeister“. Mit ihrer kraftvollen Magie verwandeln sie Getreide in edlen Wein und verwirklichen die Verwandlung vom Rohstoff zum edlen Wein.

Verweise:

1. Lu Xin, Chen Youjun, Yu Lin, Chen Yuan, Chen

2. Lu Jun, Shan Qimuge, Li Changwen, Peng Xiaopei, Meng Tianyi, Zhou Xinle Schnelle Identifizierung der Hefeflora und der Fermentationsleistung von Alkohol mit Maotai-Geschmack, China Brewing, 2017;

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