酵母:让食物美味 5000 年。但它到底是什么?

火是人类驯服的第一个自然力量,用于烹饪。酵母是第二个。在古埃及的早期,大约公元前 3100 年,曾有一位统治者名叫蝎子王,他可能看起来不像巨石强森。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


火是人类驯服的第一个自然力量,用于烹饪。酵母是第二个。

蝎子王权杖头,牛津阿什莫林博物馆。创作共用 Udimu。点击图片查看许可证和来源。

在古埃及的早期,大约公元前 3100 年,曾有一位统治者名叫蝎子王,他可能不像巨石强森。当蝎子王去世时,金字塔尚未被发明,因此他被埋葬在一个宽阔的矮墓中,今天我们称之为 马斯塔巴(阿拉伯语中“长凳”的意思)。


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在马斯塔巴墓内,德国考古学家发现了 700 个罐子,最初装有 4500 升树脂葡萄酒。树脂来自黄连木,古代用它来减缓葡萄酒不可避免地因氧气而变质为醋的过程,并掩盖任何异味。还添加了新鲜的葡萄和无花果,以及薄荷、香菜和鼠尾草。

这些内容可能不太像现代葡萄酒,但也许类似于今天仍然用树脂制成的希腊葡萄酒 雷齐纳。除了所有的水果和香草,分析残留物的科学家还发现了一种其他的化学特征:酿酒酵母的 DNA 片段。酵母

我们知道葡萄酒的酿造早于蝎子王时代。来自伊朗北部山区一个 7100 年历史的陶片的酒石酸残留物告诉我们,酿酒至少有那么久的历史了,而已知的最古老的酿酒厂是在亚美尼亚的一个洞穴中发现的,其历史可以追溯到大约 6000 年前。大约在同一时间,人们也发现了如何制作发酵面包和啤酒。

显然,我们长期以来一直在利用酵母来制作世界上一些最著名的食物。但大多数人可能仍然像埃及人一样,对这种将小麦、大麦和葡萄变成面包、啤酒和葡萄酒的奇怪物质一无所知。它到底是什么?它不仅仅是弗莱舒曼酵母小包中棕褐色的颗粒状物质。酿酒酵母,弗莱舒曼酵母制造的物质,其痕迹也在蝎子王墓中被发现,确实是一种酵母。但酵母不是酿酒酵母。远不止如此。

酵母是真菌。特别是,它们是以单个或小簇细胞形式生长的真菌,而不是以长管状细胞链(称为菌丝)形式生长的真菌,菌丝构成了大多数真菌。

以下是真菌在显微镜下的正常样子

以下是酵母的样子(这是酿酒酵母,但其他酵母可能看起来不同)

有些酵母几乎完全以这种方式生活,但有些酵母在单细胞酵母形式和多细胞丝状形式之间交替。即使是酿酒酵母,在饥饿条件下也会形成丝状物来觅食。

以下是白色念珠菌(以酵母菌感染而闻名)以酵母和丝状形式出现。

白色念珠菌。创作共用 Y tambe。点击图片查看来源和许可证。

简而言之,酵母是生活方式的名称——而不是相关生物群体的名称。也就是说,它不是像“鸟类”或“脊椎动物”这样的分类学名称。大约 1500 种真菌——有些亲缘关系密切,有些则不然——在地球历史上,为了应对相似的环境压力,全部或部分地采用了这种生活方式。我们称之为趋同进化,它是生物学的主导主题之一。

酵母通常通过出芽繁殖,在酿酒酵母中,出芽看起来像细胞吹起一个气球(子细胞)。酵母还采用了一种生长形式,真菌学家将其称为“史莫”,参考了二战后在《小艾纳》漫画中出现的一个角色。这是它们在出芽前短暂采用的外观,也是当它们响应异性释放的信息素(真菌学家相当冷静地将其称为 a 和 α)而伸出触角寻找酵母伴侣时采用的外观。

以下是酵母出芽,然后“史莫”

酵母天然存在于空气中和地球上几乎所有表面,包括您冰箱中每个打开的奶酪(如果放置足够长的时间,它们会在奶酪上形成小的奶油色菌落)和葡萄皮上。如果将葡萄汁放置一段时间,从葡萄汁到葡萄酒并不遥远,这无疑是第一批葡萄酒的起源方式。

酵母擅长制作面包、啤酒和葡萄酒,因为它们擅长在没有氧气的情况下从糖中获取能量,这个过程称为发酵。除了能量,它还产生两种副产品:二氧化碳,它使发酵面包蓬松,啤酒产生气泡;以及称为乙醇的酒精,它为葡萄酒和啤酒增添了有趣但众所周知的特性,但在面包烤箱中会蒸发。对于这三种食物来说,这个过程本质上是相同的:友好的微生物发酵,一种受控的腐败形式。在发酵过程中,酵母还会产生许多最初在小麦、大麦或葡萄中没有的诱人风味,任何被新鲜酵母面包的气味陶醉过的人,或者欣赏过一杯好酒与葡萄的不同之处的人都可以证明这一点。

这就是酵母。酵母是一大群(通常是)单细胞真菌,它们(通常)通过出芽繁殖。它们并非都亲缘关系密切,有些兼职作为丝状真菌,或者只是短暂地与酵母调情。有些擅长将糖转化为乙醇(酵母小便),我们驯化了其中的一些。为了它们辛勤的工作,我们经常通过在炽热的烤箱中死亡,或者淹死在它们自己的有毒废物中来奖励它们。但是,如果没有它们及其革命性的食品,可以肯定地说,烹饪史——以及历史本身——将是一个截然不同的故事。

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