Alus bioķīmija: kāpēc cukura avoti

Mūsu varbūtējā alkohola maģistra atrašana tika aizkavēta ar to, ka bioloģija un ķīmija aplūko pasauli diezgan atšķirīgā veidā. Tikai aplūkojot gan to, ka cilvēki beidzot spēja izskaidrot fermentācijas procesu, ar kuru raugi iegūst cukuru un izdalās alkohols un oglekļa dioksīds.

Tas ir viens no vienkāršākajiem un vecākajiem bioķīmiskajiem procesiem uz planētas. Bet pirms šīs transformācijas ir iespējama pati cukura ražošana. Cukurs ir viena no būtiskākajām vielām dabā. Konkurence par to, sarežģītā augu, dzīvnieku un mikroskopisko sēņu mijiedarbība, galu galā dod mums alkoholu. Lai pilnībā izprastu fermentāciju, mums jāsāk ar šī cukura avotu. Auga, no kuras tā nāk, ir pamats alus un citu dzērienu atšķirībai.

Augi absorbē ūdeni un oglekļa dioksīdu, un ar saules gaismas palīdzību un dažus fermentus tos pārvērš par skābekli un cukuru, izmantojot fotosintēzes procesu. Šis vienkāršais process ir visas cukura avots pasaulē. Tas ir veids, kā augi dzīvo, un tas sāk pārtikas ķēdi, kas uztur dzīvus dzīvus. Palaidiet programmu pietiekami ilgi, un augi, kas neēd, galu galā kļūst par visu mūsu fosilo kurināmo avotu.

Tas nozīmē, ka pieprasījums pēc cukura dabā bieži pārsniedz piedāvājumu. Tas var būt grūti noticēt, kad paskatās uz aizvien pieaugošajām attīstīto valstu viduslīnijām, bet cukurs dabā ir ierobežots resurss, un vēsturiski vislielākais cukurs ir visgrūtākais pārtikas produkts, kas ir visgrūtākais. Cukura pārdošana un rafinēšana ir atpakaļ tūkstošiem gadu, bet Rietumos mēs esam pievienojuši visu rafinēto cukuru kopš 18. gadsimta.

Augi rada cukuru, lai viņi varētu augt, un noteiktos posmos, lai viņi varētu ražot augļus vai sēklas, lai dzemdētu jaunus augus, kas nodrošina sugas izdzīvošanu. Jauna sēkla nespēj fotosintēzēt un izveidot savu enerģiju, kamēr tā nav audzējusi lapas vai dzinumus, un parasti saknes, lai to nostiprinātu savā vietā un piesaistītu citas barības vielas no augsnes. Tātad mātes uzņēmums iesaiņo sēklas ar bagātīgu cukura avotu, lai palīdzētu mazuļa augam izdzīvot un augt, līdz tas ir pietiekami liels un pietiekami spēcīgs, lai izveidotu savu cukuru.

Pastāv būtiska atšķirība attiecībā uz to, kā labība un augļi to dara. Dažreiz augam embriju saturošam auglim vai kodolam ir gudri pielāgota loma. Ja esat koks, nevēlaties, lai jūsu bērni nokļūtu pārāk tuvu, vai arī drīz jūs konkurēsiet par barības vielām un saules gaismu. Tātad, daudzi augļi ir attīstījušies simbiotiskas attiecības ar dzīvniekiem. Tie piesaista klaiņojošus dzīvniekus vai kukaiņus ar saldiem, aromātiskiem aromātiem. Dzīvnieki uztver ēšanas barojošos augļus, pēc tam nogādā nesagremojamās sēklas no koka un nogādā tos auglīgā kūtsmēslu kaudzē dažu attālumā.

Ja tas nenotiek pietiekami ātri, mikroorganismi iekļūsies, un, kad augļi sāk puvi, tie pieprasīs cukuru paši. Raugs ir visur, it īpaši karstās vasarās, kad nogatavojas augļi, un tas vienmēr ir gatavs pieprasīt neaizsargātus fermentējamo cukuru sūtījumus. Kad tas sagremo cukuru, tas rada oglekļa dioksīdu un alkoholu kā blakusproduktus, procesu, ko mēs saucam par fermentāciju. Tas ir brīnišķīgs rezultāts cilvēkiem un citiem augstākas kārtas zīdītājiem, bet ne tik liels, lai sēklas, kas palikušas uz grīdas, mirst bez viņu pārtikas pakām.

Graudu dažos veidos ir daudz gudrāka nekā augļi, un tā ir izveidojusi izsmalcinātu aizsardzību pret raugu. Tā kā tas ir mazāks un vieglāks, to var uzspridzināt vējš, un tam nav nepieciešams tik daudz attālums no mātes auga, tāpēc tai nav jāparādās tādā pašā veidā kā āboli vai ķirši. Un tas nozīmē, ka tā var būt gudrāka par to, kā tā iesaiņo cukuru pēcnācējiem. Graudi, piemēram, mieži, ir līdzīgi bruņu pārklāti, augļi, kas ir augsti augļi. Graudu kodolam, kad tas ir gatavs atstāt rūpnīcu, ir āda tik stipri, ka caur to nevar iziet mikrobs vai kukaiņi - pat cilvēkiem ir jāizmanto akmens vai metāla dzirnavas, ja mēs vēlamies efektīvi graut ārējā graudu apvalku. Un pat tad, ja mums tas izdodas, degvielai ir papildu aizsardzības līmenis: tas nav uzglabāts kā vienkāršs cukurs, bet gan kā garās ķēdes cietes molekulas, kas ir pārāk lielas, lai uzbruktu mikroorganismiem. Ja cukura molekula ir ķieģelis, ciete ir siena. Ja rauga neapturams spēks atbilst nobriedušu miežu graudu nekustamajam objektam, nekas nenotiek.

Un tā, daži no visvienkāršākajiem un dažiem sarežģītākajiem organismiem uz Zemes veido necenzētu aliansi, lai atdalītu miežu embriju ar saldo atlicinātāju. Cilvēki iegūst un modificē graudus, lai raugs varētu uzbrukt cukuriem, un pretī raugi rada alkohola cilvēkiem mīlestību. Protams, raugs pat nezina vai nesaprot cilvēka partneru esamību vai lomu noziedzībā. Un lielāko daļu laika, kad mēs to esam darījuši, mums nav ne jausmas, ka mēs sadarbojamies arī ar raugiem. Mēs bijām aliansē, kurā neviena no pusēm nezināja, ka otra pastāv. Lai gan cilvēka pusē mēs zinām, ko mēs darām, mums nebija ne jausmas, kā, vai kāpēc, tā strādāja. Mieži ir pārvērsti „iesala” pirms to pagatavošanas tūkstošiem gadu. Mēs zinām, kāpēc mēs to darām mazāk nekā divi simti.

Iepriekš minētais izvilkums ir no Pete Brown grāmatas Miracle Brew: apiņi, mieži, ūdens, raugs un alus alus (Chelsea Green Publishing, 2017. gada oktobris) un tiek izdota ar izdevēja atļauju.