Биохимия пива: почему источник сахара имеет значение

Наше возможное раскрытие магии алкоголя было задержано тем фактом, что биология и химия смотрят на мир совершенно по-разному. Только взглянув на обоих, люди наконец смогли объяснить процесс брожения, при котором дрожжи поглощают сахар и выделяют алкоголь и углекислый газ.

Это один из самых простых и древних биохимических процессов на планете. Но прежде чем эта трансформация станет возможной, вам нужен сам сахар. Сахар является одним из важнейших веществ в природе. Конкуренция за это, сложное взаимодействие растений, животных и микроскопических грибов, в конечном итоге дает нам алкоголь. Таким образом, чтобы полностью понять брожение, мы должны начать с источника этого сахара. Вид растения, из которого оно происходит, лежит в основе различия между пивом и другими напитками.

Растения поглощают воду и углекислый газ, а с помощью солнечного света и нескольких ферментов превращают их в кислород и сахар в процессе фотосинтеза. Этот простой процесс является источником всего сахара в мире. Это то, как растения живут, и это запускает пищевую цепочку, которая поддерживает жизнь животных. Запустите программу достаточно долго, и растения, которые не употребляются в пищу, в конечном итоге становятся источником всех наших ископаемых видов топлива.

Это означает, что спрос на сахар в природе часто превышает предложение. В это трудно поверить, если взглянуть на постоянно расширяющиеся талии в развитых странах, но сахар в природе является дефицитным ресурсом, и исторически сложилось, что самые сладкие продукты труднее всего получить и сложнее всего приготовить. Приручение и рафинирование сахара происходит тысячи лет назад, но на Западе мы добавляем рафинированный сахар ко всему, начиная с восемнадцатого века.

Растения создают сахар, чтобы они могли расти, и на определенных этапах, чтобы они могли производить фрукты или семена, чтобы рожать новые растения, которые обеспечивают выживание вида. Новое семя не может фотосинтезировать и создавать свою собственную энергию, пока не вырастут листья или побеги, и, как правило, корни, чтобы закрепить его на месте и извлечь другие питательные вещества из почвы. Таким образом, родитель упаковывает свои семена с обильным источником сахара, чтобы помочь детскому растению выжить и расти до тех пор, пока оно не станет достаточно большим и сильным для создания собственного сахара.

Существует важное различие в том, как зерно и фрукты делают это. Иногда плод или ядро, окружающее зародыш растения, играют умно настроенную роль. Если вы дерево, вы не хотите, чтобы ваши дети располагались слишком близко, иначе вы скоро будете бороться за питательные вещества и солнечный свет. Итак, у многих фруктов развились симбиотические отношения с животными. Они привлекают странствующих зверей или насекомых с сахарными, ароматическими ароматическими соединениями. Животные находят, что плоды питаются, а затем выносят неперевариваемые семена с дерева и помещают их в плодородную кучу навоза на некотором расстоянии.

Если этого не произойдет достаточно быстро, налетят микроорганизмы, а когда фрукты начнут гнить, они сами потребуют сахар. Дрожжи повсюду, особенно жарким летом, когда созревают фрукты, и они всегда готовы потребовать уязвимые участки сбраживаемого сахара. Когда он переваривает сахар, он создает углекислый газ и алкоголь как побочные продукты, процесс, который мы называем брожением. Это замечательный результат для людей и других млекопитающих высшего порядка, но не настолько велик для семян, оставленных на полу, чтобы умереть без их пищевых пакетов.

Зерно, в некотором смысле, намного умнее, чем фрукты, и оно создало сложные средства защиты от дрожжей. Поскольку он меньше и легче, он может быть унесен ветром и не требует большого расстояния от родительского растения, поэтому ему не нужно показывать себя так же, как яблоки или вишни. А это значит, что он может быть умнее в том, как он упаковывает сахар для своего потомства. Зерна, такие как ячмень, подобны доспехам, придуманным альтернативам фруктам. Ядро зерна, когда оно готово покинуть растение, имеет такую ​​твердую кожу, что через него не могут проникнуть микробы или насекомые - даже людям приходится использовать каменные или металлические мельницы, если мы хотим эффективно измельчать внешнюю оболочку зерна. И даже если нам удастся это сделать, топливо внутри будет иметь дополнительные уровни защиты: оно хранится не в виде простого сахара, а в виде длинноцепочечных молекул крахмала, которые слишком велики, чтобы микроорганизмы могли атаковать. Если молекула сахара - это кирпич, крахмал - это стена. Когда непреодолимая сила дрожжей встречает неподвижный объект зрелых зерен ячменя, ничего не происходит.

И вот, некоторые из самых простых и некоторых из самых сложных организмов на Земле образуют нечестивый союз, чтобы отделить зародыш ячменя от его сладкого тайника. Люди собирают и модифицируют зерна, чтобы позволить дрожжам атаковать сахар, а взамен дрожжи создают алкоголь, который люди любят. Конечно, дрожжи не могут даже знать или понимать существование или роль своих человеческих партнеров в преступлении. И большую часть времени, когда мы этим занимались, мы и не подозревали, что сотрудничаем с дрожжами. Мы были в союзе, в котором ни одна из сторон не знала, что другая существует. Хотя с человеческой стороны мы как бы знали, что делаем, мы не знали, как и почему это сработало. Мы перерабатывали ячмень, солодовав его перед тем, как варить тысячи лет. Мы знаем, почему мы делаем это менее чем за двести.

Выдержка из книги Пита Брауна Чудо варево: хмель, ячмень, вода, дрожжи и природа пива (Chelsea Green Publishing, октябрь 2017 г.) и перепечатывается с разрешения издателя.