从实验室工作台到啤酒杯

什么时候？约翰·谢帕德当被要求用野生酵母酿造啤酒时，他表示怀疑。毕竟，人类酿造啤酒已有上千年的历史。如果有酵母可以制造一品脱啤酒，它们肯定早就被发现了。但事实证明，谢帕德错了。

Sheppard是NC州立大学的生物处理教授，他把时间花在一间小办公室和一个看起来像工业研究实验室的实验室里。谢泼德研究的是啤酒。特别是，谢泼德的研究主要集中在转水的艺术和科学上，啤酒花,麦芽麦芽酒和拉格啤酒中加入酵母。他既是酿酒商又是科学家。

2014年春季，北卡罗来纳州科学节与罗利的世界啤酒节重叠，啤酒节代表与谢泼德接洽，准备举办一个关于酿造科学的展览。他们建议谢泼德和北卡罗来纳州生物学家合作罗伯•邓恩寻找野生酵母，用它们来酿造啤酒，以便在世界啤酒节上供顾客品尝。他们说，这可能是一种让人们对自然世界的微生物生物学产生兴趣的美味而可行的方法。

不过，谢泼德最初的怀疑是有根据的。

酵母菌是一种真菌-单细胞有机体，单独来看，肉眼是看不见的。有数百种不同的物种，其中许多包括许多不同的菌株。但在所有这些物种中，只有两种典型地用于酿造啤酒。

更多的酵母没有被用于酿造是因为一个啤酒酵母需要能够做两件事：它必须“吃”麦芽糖（麦芽中的糖）和有效地生产乙醇。大多数酵母两者都做不到，更不用说两者都做了。

但谢帕德愿意试一试，所以他找到了邓恩。接着，这位生物学家联系了他研究小组的人，看看他们是否有什么想法。其中一名研究人员是安妮·马登。

马登是北卡罗来纳州立大学的邓恩实验室和科罗拉多大学诺亚·菲勒实验室的博士后微生物学家。以博士后的正式身份，她研究“建筑环境”中的微生物——特别是昆虫和其他节肢动物如何将微生物引入住宅、工作场所和其他建筑。换句话说，她是昆虫上的微生物专家。

在加入邓恩实验室之前，马登对纸制黄蜂上的微生物群落做了广泛的研究。因为这样的背景，她知道黄蜂是酵母群落的家园，其中一些与酿酒有关。也许其中一种酵母菌可以用来酿酒，她想。

马登从黄蜂身上提取了样本，最终分离出了一种从未用于商业酿造的野生酵母，并与谢泼德分享了它。

谢泼德对样本进行培养，培养酵母，直到他有足够的酵母来酿造。结果出乎他的意料。

谢泼德说：“第一批生产的啤酒非常酸。”但是当我们在世界啤酒节上提供它的时候，人们喜欢它。”而且，既然人们喜欢它，研究人员又做了一次。

去年夏天，马登给谢帕德提供了第二份野生酵母样本——这一次是在一种蜜蜂身上发现的，结果证明它特别适合。

谢泼德说：“我们用第二种酵母酿造的啤酒含有蜂蜜味道的风味化合物，非常甜，芳香。”人们喜欢它，不敢相信啤酒里没有蜂蜜。

“所以，我不断尝试不同的啤酒配方，结果很有希望。”

谢泼德的发现有点惊人。通过对酿造过程进行微小的调整，野生酵母产生了非常不同的风味化合物，称为酯类。有些啤酒尝起来像酸啤酒，有些像蜂蜜，有些像苹果酒。这些特性对酿酒者来说非常有用。

“例如，酸啤越来越受欢迎，但对酿酒师来说却很棘手——因为传统上，生产酸啤需要酿酒师与细菌以及酵母合作，”马登说而这一过程意味着可能需要六个月，甚至几年，才能生产出酸啤酒。但我们的酵母菌株可以在五天内生产出酸啤酒，而且它们不依赖细菌，从而消除了污染啤酒厂其他啤酒的风险。”

一旦他们意识到这些野生酵母的潜力，研究人员就开始收集这些酵母如何生长的数据，以及它们产生的精确酯类。

他们还与北卡罗来纳州政府合作，提交了一份发明披露文件，以保护他们的知识产权，并获得了政府的财政支持总理的创新基金该机构向教职员工提供资助，帮助研究人员将创新概念从实验室推向市场。

他们得到了资金，谢泼德现在正致力于开发一种酵母管理策略，以确保使用相同配方的啤酒厂能够始终如一地生产出具有相同风味的啤酒。

但这可能只是冰山一角。

“我们想看看我们能找到多少这种[酵母]菌株，”邓恩说。“是不是有几十种新的有用的菌株潜伏在那里?”数百人吗?成千上万的吗?我们将找到最好的方法将这些新菌株，不管是少数还是数千种，提供给那些可以使用它们的人。”

谁会使用它们呢?你会惊讶的。从泡菜、泡菜到巧克力和咖啡，发酵都在制作过程中发挥着重要作用。

谢泼德说：“将这一方法应用于其他产品的关键在于，找到一种战略性的方法，确定哪些微生物能够在哪些食品生产过程中发挥作用。”。

这肯定是一个复杂的过程。但邓恩并不害怕。

“就我个人而言，我想把我实验室的大部分新工作投入到我们每天试图在我们周围的生物多样性中发现新价值的项目中，”邓恩说。“这将包括更多的酵母菌工作，但也将研究新的生物燃料有机体、新的抗生素、新的类似于咖啡因的兴奋剂等。我的职业生涯告诉人们自然是有价值的;现在我想用接下来的十年把我的工作付诸实践。”