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人类是如何驯化啤酒“酵母君”的?


近日,遗传学家们追踪了啤酒中最重要的成分——酵母的历史。通过对将近200个近代啤酒酵母菌株进行基因组测序,揭示了数百年来人类是如何将野生酿酒酵母转化为酿造各种各样酒类的菌株的。

啤酒酵母的故事

一般来说,用于酿造啤酒的酵母菌,根据发酵类型的不同,主要分为两大类:爱尔酵母与拉格酵母(窖藏酵母)。爱尔酵母发酵期间会慢慢上升至啤酒表层,因此又称顶层发酵酵母。最常用的爱尔酵母为啤酒酵母。由爱尔酵母发酵的啤酒有:爱尔啤酒、麦啤、司陶特等。

拉格酵母(窖藏酵母)用于底层发酵。与顶层发酵方法相比,底层发酵往往采用较低的发酵温度,发酵时间较长。到发酵末期,酵母菌下沉于酒桶底部,由此啤酒酒色也较为透明。卡尔斯博酵母是一种典型与比较常用的拉格酵母(窖藏酵母)之一。

此外,还有许多种类的酵母菌应用在酒精酿制中,以适应不同工艺与口感风味上的需要。目前。各种各样的育种技术被引进到优良菌种的选育中;基因工程菌技术的加入,赋予了酵母菌自然菌种所不具备的新特性。有研究称,转入黑曲霉菌葡萄糖淀粉酶基因的酵母工程菌,能够更高效的分解利用原来中的淀粉。

通过把糖类发酵成酒精和二氧化碳,酵母给予了啤酒酒精和气泡,同时还能产生类似香蕉味和丁香味等在内的数百种化学物质。酿酒酵母在这些代谢产物的产量和其他特性(例如对酒精的耐受度)上存在差异。

为了理解引起这些差异的机制,比利时鲁汶大学和法兰德斯生物技术研究所的Kevin Verstrepen带领团队对157个S. cerevisiae菌株进行了基因组测序,这些菌株常用于制造啤酒和其他发酵产品,包括葡萄酒、清酒和面包。

酵母菌株的进化树显示,用来制造葡萄酒、清酒和面包的酵母家系不同,来自比利时、德国、英国和美国的啤酒酵母属于两个远亲。

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