Биохимията на бирата: Защо източникът на захарни въпроси

Евентуалното ни разкриване на магията на алкохола се забави от факта, че биологията и химията гледат на света по съвсем различни начини. Едва след като се разгледат и двете, хората най-сетне са успели да обяснят процеса на ферментация, чрез който дрождите поглъщат захар и отделят алкохол и въглероден диоксид.

Това е един от най-простите и най-стари биохимични процеси на планетата. Но преди тази трансформация е възможна, вие се нуждаете от самата захар. Захарта е едно от най-важните вещества в природата. Конкуренцията за това, сложното взаимодействие между растения, животни и микроскопични гъби, в крайна сметка ни дава алкохол. За да разберем напълно ферментацията, трябва да започнем с източника на тази захар. Видът на растението, от който идва, е в основата на разликата между бира и други напитки.

Растенията абсорбират вода и въглероден диоксид, а с помощта на слънчева светлина и няколко ензима превръщат тези в кислород и захар чрез процеса на фотосинтеза. Този прост процес е източник на цялата захар в света. Така живеят растенията и започва хранителната верига, която поддържа животните живи. Изпълнете програмата достатъчно дълго, а растенията, които не се консумират, в крайна сметка стават източник на всички наши изкопаеми горива.

Това означава, че търсенето на захар в природата често надхвърля предлагането. Това може да е трудно да се повярва, когато се вгледате в непрекъснато нарастващата талия на развитите страни, но захарта в природата е оскъден ресурс и, в исторически план, най-сладките храни са най-трудните за получаване и най-трудните за производство. Присвояването и рафинирането на захарта датират от хиляди години, но на Запад ние само добавяме рафинирана захар към всичко от осемнадесети век.

Растенията създават захар, така че те могат да растат и на определени етапи, така че те могат да правят плодове или семена, за да раждат нови растения, които осигуряват оцеляването на вида. Новото семе не може да фотосинтезира и създава своя собствена енергия, докато не нарасне листа или издънки, и, обикновено, корени, за да я закотвят на място и да изтеглят други хранителни вещества от почвата. Така родителят събира семената си с богат източник на захар, за да помогне на бебето да оцелее и да расте, докато стане достатъчно голямо и достатъчно силно, за да създаде своя собствена захар.

Има важна разлика в това как зърното и плодовете правят това. Понякога плодът или ядката около ембриона на растението има умело персонализирана роля. Ако сте дърво, не искате децата ви да се настаняват твърде близо, иначе скоро ще се състезавате за хранителни вещества и слънчева светлина. Така че, много плодове са се развили симбиотични отношения с животни. Те привличат скитащи животни или насекоми със захарни, ароматни аромати. Животните намират плодовете хранителни, за да ядат, след това отнасят несмилаемите семена от дървото и ги депозират в плодородна купчина тор, отдалечен.

Ако това не се случи достатъчно бързо, микроорганизмите ще нахлуят, а когато плодът започне да гние, те ще получат захарта за себе си. Маята е навсякъде, особено в горещите лета, когато плодът узрява, и винаги е готов да претендира за уязвими парцели от ферментационни захари. Когато преработва захарта, той създава въглероден диоксид и алкохол като странични продукти, процес, който наричаме ферментация. Това е чудесен резултат за хората и за други бозайници от по-висок порядък, но не толкова голям за семената, които остават на пода, за да умрат без хранителните си пратки.

Зърното в някои отношения е много по-умно от плодовете и е изградило сложни защити срещу дрожди. Тъй като е по-малък и по-лек, той може да бъде взривен от вятъра и не се нуждае от толкова разстояние от родителското растение, така че не е необходимо да се показва по същия начин както ябълките или черешите. А това означава, че може да бъде по-разумно как се пакетира захарта за нейното потомство. Зърна като ечемик са като бронирани алтернативи на плодовете. Зърнестото зърно, когато е готово да напусне растението, има толкова силна кожа, че никакъв микроб или насекомо не може да премине през нея - дори хората трябва да използват каменни или метални мелници, ако искаме ефективно да смачкаме външната обвивка на зърното. И дори ако успеем да направим това, горивото в него има допълнителни нива на защита: то се съхранява не като проста захар, а като дълговерижни нишестени молекули, които са твърде големи, за да могат микроорганизмите да атакуват. Ако една захарна молекула е тухла, нишестето е стена. Когато неудържимата сила на дрождите отговаря на неподвижния обект на зрели зърна от ечемик, нищо не се случва.

И така, някои от най-простите и някои от най-сложните организми на Земята образуват нечестив алианс, за да разделят ембриона на ечемика за неговото сладко. Хората събират и променят зърната, за да позволят на дрождите да атакуват захарите, а в замяна дрождите създават любовта на хората с алкохол. Разбира се, маята не може дори да знае или да разбере съществуването или ролята на своите човешки партньори в престъпността. И през по-голямата част от времето, когато правим това, нямахме представа, че си сътрудничим и с дрождите. Бяхме в съюз, в който нито една от страните не знаеше, че останалите съществуват. Докато от човешка страна знаехме какво правим, нямахме представа как и защо работи. Преобразуваме ечемика, като го „малираме”, преди да приготвим пивоварна хиляди години. Ние знаем защо правим това за по-малко от двеста.

Горният откъс е от книгата на Пийт Браун Miracle Brew: Хмел, ечемик, вода, мая и природата на бирата (Публикуване на Chelsea Green, октомври 2017 г.) и е препечатано с разрешение от издателя.