Новости

Пивоварение, выпечка хлеба, получение Нобелевских премий: как волшебные дрожжи влияют на вашу и мою жизнь?

2024-08-05

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

В 2016 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена японскому учёному Ёсинори Осуми за революционные исследования характеристик дрожжей. Эта награда не только является признанием его личных усилий, но и свидетельствует о широком применении дрожжей в научных исследованиях.

Ёсинори Осуми однажды сказал: «С помощью дрожжей мы можем ответить на самые основные и важные вопросы о природе жизни». Когда мы серьезно посмотрим на дрожжи, вездесущий одноклеточный гриб, мы обнаружим, что: от океанов до суши, от горячих источников до полярных регионов, от научных исследований до жизни, дрожжи играют уникальную роль, молча участвуя и влияя на жизнь. этот мир.

Именно эта вездесущая универсальность придает дрожжам бесконечное разнообразие. На сегодняшний день обнаружено более 1000 видов дрожжей. У них есть общие характеристики, но есть и огромные различия. Пивоварение вина является одним из чудесных применений дрожжей – дрожжи метаболизируются с образованием спирта, синтезируют различные вкусоароматические вещества и вместе с другими микроорганизмами производят ликеры, пиво, вино и другие винодельческие продукты с разными вкусами.

Магия дрожжей выходит далеко за рамки производства вина. Он также широко существует в природе и нашей жизни, и его использование выходит далеко за рамки нашего воображения.

Давайте посмотрим на дрожжи, они повсюду.

Как мастера выживания в природе, дрожжи можно найти в идеальных местах, богатых питательными веществами, или в экстремальных условиях с низкой температурой и недостатком кислорода, таких как высокогорные чрезвычайно холодные места и экваториальные глубокие моря. Он может даже выжить в космосе.

Дрожжи также можно использовать в косметике. Например, косметическая компания обнаружила во внутренних районах Гималаев полярные дрожжи «Ксимеин», которые могут выживать при температуре минус 80 градусов по Цельсию, и использовала метаболит дрожжей в различных косметических средствах, помогающих людям ухаживать за кожей и бороться со старением. Кроме того, дрожжи рода Rhodotorula были обнаружены на глубине 11 000 м в Марианской впадине. Эти уникальные дрожжи можно найти в полярной почве, растительности, скалах, океанах, ледниках и других местах.

Как дрожжи выживают в таких экстремальных условиях?

Способы размножения дрожжей можно разделить на половое и бесполое. В условиях экстремальных условий дрожжи производят «семена» — споры путем полового размножения и спокойно ждут прихода весны. Они впадают в спячку и выживают до тех пор, пока окружающая среда не улучшится, а более энергичные дрожжи снова не оживут и не породят новое поколение популяции. Именно эта мудрость выживания в невзгодах раскрывает тайну эволюции видов в природе.

Помимо природы, дрожжи спокойно существуют и в нашей повседневной жизни.

Например, пиво можно разделить на эль и лагер в зависимости от различных процессов ферментации, оба из которых возникли в Европе. Большинство сортов пива промышленного производства и немецкого темного пива варятся методом лагера. Удивительно, но исследования показывают, что «предок» светлого пива из диких дрожжей родился на Цинхай-Тибетском нагорье в тысячах миль от Европы.

Хотя «предки» происходят с Цинхай-Тибетского нагорья, Китай, как крупнейший в мире производитель пива, уже давно в значительной степени зависит от импортных штаммов дрожжей. Долгое время в Китае не существовало коммерческого штамма пивных дрожжей. Среди них французская Lesaffre Group и канадская Lallemand Group занимают 90% китайского рынка крафтовых пивных дрожжей. Столкнувшись с этой ситуацией, китайская научно-исследовательская группа в последние годы продолжила исследования и эксперименты, завершила тестирование более тысячи штаммов, а также проверила и культивировала более 10 превосходных местных китайских штаммов дрожжей, преодолев предыдущую затруднительную ситуацию.


(Saccharomyces cerevisiae под электронным микроскопом)

Вы когда-нибудь задумывались об этом: возможно, дрожжи прилипают к нашей одежде? Если одежда не стирается в течение длительного времени или не стирается тщательно, не сушится вовремя после стирки и помещается в теплое и влажное помещение или закрытый шкаф, дрожжи легко размножаются бесконтрольно. Если не принять меры, волокна одежды будут подвергаться коррозии, что приведет к обесцвечиванию, повреждению и другим проблемам. В тяжелых случаях это может привести к кожному зуду, покраснению, отеку, шелушению и даже септицемии.

Дрожжи — это крупные и листовые виды, включающие Saccharomyces cerevisiae, пекарские дрожжи, дикие дрожжи, делящиеся дрожжи и т. д. Каждый тип дрожжей имеет свой образ жизни и разбросан по всем уголкам земли, испуская блестящую магию.

«Большой высокий» волшебник в микробиологическом мире

Если мир микробов рассматривать как землю, то дрожжи — это страна, в которой проживает более 1000 этнических групп, общая численность которых неизмерима, и все они преданы своим позициям. Дрожжи обычно высокие, в среднем в несколько, а то и в десять раз крупнее бактерий. Дрожжи также выглядят по-разному: некоторые имеют сферическую и овальную форму, а некоторые похожи на колбаски, лимоны или суставы корня лотоса.

Дрожжи очень способны. Они могут разлагать сахар в соке или сусле на спирт и углекислый газ в бескислородной среде, превращая сахар в вино. Они могут ферментировать сахар в муке и выделять углекислый газ. Во время приготовления углекислый газ расширяется из-за тепла, и приготовленные на пару булочки становятся мягкими, поэтому их называют матерью брожения.


(Saccharomyces cerevisiae под электронным микроскопом)

Большинство дрожжей богаты питательными веществами, причем более половины их тела состоит из белка. По расчетам, белок в 100 граммах сухих дрожжей эквивалентен содержанию белка в 500 граммах риса, 217 граммах соевых бобов и 250 граммах свинины. Немцы очень рано обнаружили пищевую ценность дрожжей и даже разработали съедобные дрожжи во время двух мировых войн. Поскольку они похожи на свинину и говядину, их также называют «искусственным мясом». Впоследствии многие страны последовали этому примеру и решили в то время многие продовольственные проблемы. Поэтому съедобные дрожжи, атомная энергия и пенициллин известны как «три великих достижения» Второй мировой войны.

Подобно большинству организмов, дрожжи любят жить группами в подходящей среде и работать вместе, чтобы экспоненциально повысить свою эффективность. Иногда они также могут производить ароматы, подобно тому, как люди выделяют «гормоны».

Есть интересная история, связанная с распространением дрожжей на ликеро-водочном заводе Мутай. Во время кучного брожения работники виноделия будут использовать появление белого слоя на поверхности кучи в качестве критерия поступления в погреб, который называется «муравьиные яйца». на самом деле представляют собой большое количество агрегатов Pichia Pastoris. Кроме того, когда техническая группа выращивала Pichia Pastoris при различных температурах и кислотностях, всегда присутствовал сильный аромат зерна. После исследования выяснилось, что именно производимые ими этиловые эфиры также были причиной зернового аромата Maotai's. раунды винного источника.

В мире микроорганизмов большое семейство дрожжей полно талантов. В компании много талантливых членов, таких как Pichia Pastoris, и все молчаливо сотрудничают, создавая опьяняющие винные шедевры. Будучи святой землей ликеров со вкусом Маотай, город Маотай, естественно, стал ареной, где различные дрожжи демонстрируют свои таланты.

Дрожжи в «Городе спиртных напитков № 1 в Китае»

Причина, по которой город Маотай известен как «Винный город № 1 в Китае», кроется не только в долгой истории виноделия и уникальном климате, но и в уникальной местной микробной среде. Это одна из основных причин, почему город Маотай нельзя скопировать.

Город Маотай окружен горами, тремя горами и рекой. Средняя годовая температура составляет 18°C. Самая высокая температура летом может достигать около 40°C, а температура зимой не будет ниже 0°C. Разница температур между днем ​​и ночью очень мала, что делает город Маотай очень подходящим для размножения микроорганизмов практически круглый год, днем ​​и ночью. Уникальная географическая среда делает город Маотай похожим на цех естественного брожения, способствующий росту и размножению дрожжей и других микроорганизмов. Учитывая тысячелетнюю историю пивоварения, весь город Мутай полон микроорганизмов, необходимых для пивоварения.


(город Маотай)

Используя уникальную микробную экосистему в качестве краеугольного камня, жители города Маотай исследовали ее на протяжении тысячелетий и подвели итоги процесса приготовления соусного вина «12987». Друзья, знакомые с ликером Маотай, знают, что одной из отличительных особенностей процесса заваривания ликера Маотай является «высокая температура», которая стала одной из важных особенностей, отличающих другие ароматные ликеры. Помимо упомянутых выше специальных типов дрожжей, подходящая температура для обычных дрожжей, используемых в процессе пивоварения, таких как Saccharomyces cerevisiae и ароматические дрожжи, обычно составляет от 25°C до 30°C. Как выживают дрожжи, столкнувшись с высокой температурой во время процесса приготовления соусного вина Маотай Таун?

В качестве примера возьмем ликер Гуотай. Температура изготовления кодзи может достигать более 60 ℃. Некоторые исследования показали, что количество дрожжей увеличивается, когда температура в помещении коджи повышается с начала изготовления коджи, а затем постепенно снижается и почти вымирает примерно через 25 дней, или сохраняется в состоянии покоя или частично старческого и умирает. Без дрожжей брожение для производства спирта было бы невозможно. Как пивоварение Маотайцзю решает эту проблему и компенсирует отсутствие мощностей по спиртовому брожению в Дацю?

Решение – накопить брожение. Проще говоря, перед попаданием в погреб ферментированные зерна раскладывают для остывания, посыпают порошком коджи и складывают в форме конуса. В некоторых исследованиях установлено, что при сравнении видов дрожжей в начале и конце накопления было установлено, что содержание видов дрожжей увеличивалось в разной степени в разные раунды накопления и даже увеличивалось в несколько раз.

Изучив процесс укладки, Чжоу Хэнган, известный эксперт в национальной ликеро-водочной промышленности, считает, что штабелирование может улавливать и размножать микроорганизмы и играть второстепенную роль в производстве кодзи.



(Интеллектуальный пивоваренный цех Guotai Shuzhi Wine Group)

Любящая семья микроорганизмов

Дрожжи – один из многих микроорганизмов, участвующих в ликеро-водочном производстве. Дрожжи и другие микроорганизмы работают вместе, создавая красочный мир спиртных напитков. Если пивоваренные компании хотят производить высококачественное вино, им необходимо продолжать проводить глубокие исследования, чтобы понять привычки дрожжей и других микроорганизмов и создать подходящую среду для их выживания.


(Некоторые научные исследователи из Национальной тайваньской винной группы Шучжи)

Например, создание библиотеки ресурсов микробных штаммов является важной частью изучения микроорганизмов. В 2006 году Тайвань начал создавать библиотеку ресурсов штаммов микробов, среди которых наибольшее количество и тип имеют дрожжи. В настоящее время исследования Guotai выявили 201 штамм дрожжей 13 видов, 25 молочнокислых бактерий 5 видов и 112 штаммов спор 11 видов. Они проанализировали микробную основу качества вина Guotai и предоставили предоставленные материалы. . В то же время Гуотай также создал систему оценки микроэкологических «бактерий» пивоварения, позволяющую точно определить диапазон относительного обилия видов микробов, которые играют ключевую роль в процессе пивоварения.

На основе многолетних исследований микроорганизмов Национальная научно-исследовательская группа Тайваня выяснила правила преемственности микроорганизмов в процессе ферментации ликера со вкусом Маотай. Например, когда ликер Гуотай подвергается четырем циклам ферментации, Schizosaccharomyces pombe, Zygosaccharomyces Bayer, Pichia Kudriyazia, Saccharomyces cerevisiae и молочнокислые бактерии берут на себя инициативу в размножении в больших количествах, ускоряя процесс пивоварения. Через семь дней после попадания в погреб Schizosaccharomyces pombe оказались далеко впереди. К концу ферментации единственным доминирующим видом стали Lactobacillus.

Исследования Guotai Liquor в области микроорганизмов достигли ведущего уровня в стране и за рубежом. В последние годы научно-технические исследования и разработки Тайваня добились плодотворных результатов, а общий уровень многих научных и технологических достижений достиг международного уровня. Национальный Тайвань всегда твердо верил, что технологические инновации являются движущей силой развития алкогольной промышленности и направлением развития, направленным на всестороннее улучшение отрасли.

Ян Сицзюнь, основатель Guotai, пожизненный почетный председатель Guotai Shuzhi Wine Group, главный инженер по инновационному производству и директор Научно-исследовательского института Guotai, однажды сказал: «Наша основная работа — быть хорошей «нянькой» для этих невидимых мастеров вина. Работа."

Каждая капля ликера Гуотай – это совместная работа дрожжей и других микроорганизмов. Эти волшебные дрожжи повсюду, они прячутся в воздухе и обитают в зернах, постоянно меняя позы. Они являются «невидимыми мастерами пивоварения». Благодаря своей могущественной магии они превращают зерно в прекрасное вино и осуществляют превращение сырья в прекрасное вино.

Использованная литература:

1. Лу Синь, Чэнь Юцзюнь, Юй Линь, Чэнь Юань, Чэнь Сюэцян. Прогресс в применении технологии исследования вкусовых функциональных микроорганизмов в спиртных напитках, Технология пивоварения, 2024 г.;

2. Лу Цзюнь, Шань Цимуге, Ли Чанвэнь, Пэн Сяопей, Мэн Тяньи, Чжоу Синьлэ. Быстрая идентификация дрожжевой флоры и показателей ферментации ликера со вкусом Маотай, China Brewing, 2017;

3. Чэнь Шаойи, Лан Ин, Цю Шуйи, У Ботян, Ху Шэнлань, Чжоу Хунсян. Сравнение структуры микробного сообщества и показателей производства Дацю со вкусом Маотай в различных районах города Маотай, Food Science, 2023;

4. Ху Чуньхун, Ли Синьтао, Лу Цзюнь, Линь Лянцай, Чжан Цуйин, Ли Чанвэнь, Е Чжэнлян, Сяо Дунгуан. Изменения в дрожжах, активности ферментов и метаболитах в процессе накопления ферментированных зерен ликера со вкусом Маотай, China Brewing, 2024. ;

5. Ян Цяовэй, Прогресс в области прикладных исследований дрожжей, Пищевая промышленность Китая, 2024 г.;

6. Цзян Хунцзюнь, Микробная преемственность и правила действия в процессе ферментации ликера Мутай, Технология пивоварения, 2004;

7. Тан И, Ян Пей, Ли Бинбин, Жэнь Тинтин, Лу Цзюнь, Инь Сюэчжун, Ло Гуйхуа, Цзэн Даган. Ход исследований по применению функциональных микроорганизмов в ликерах со вкусом Маотай, China Brewing, 2024 г.;

8. Ли Чанвэнь, Сюй Янь, Лу Цзюнь, Чэнь Шуан, Мэн Тяньи, Фан Фан, Фэн Хайянь, Ду Хай, Ван Фань, Хэ Инся, Ян Янь, Ван Лулу, Тан Пин, Сян Даньхуа Ликер Гуотай со вкусом Маотай. основная производственная площадка города Маотай Исследования вкусовых характеристик и биоактивных компонентов, Университет Цзяннань, 2022 г.;

9. Сюн Цзышу. Исследования Saccharomyces cerevisiae в Китае. Отчеты о скрининге и применении различных алкогольных дрожжей, Brewing Science and Technology, 2002.