唯有让微生物深深扎根于赤水河畔的自然环境,在代代茅台工匠的呵护下,才能被养得越来越“懂”茅台酒的味道。
文 | 今时品牌实验室
思橙
一杯醇香的茅台酒,源于复杂微生物群的共同发酵。这些肉眼难见的微小生命,却是茅台工匠悉心呵护的珍宝。为了让工匠们能够真正认识这些小家伙,自1963年“两期试点”起,科研人员便持续探索它们的奥秘。茅台酒产区已发现超3300属、9000余种微生物。它们如何分类?又有何作用?
微生物的“家谱”
为便于研究,科学家建立了生物分类体系,如同“家谱”,就像行政区划一样:界、门、纲、目、科、属、种。
“界”在微生物的分类中,相当于“国”,是最宽泛的划分,比如霉菌和酵母菌都属于真核生物界(有细胞核);而细菌则属于原核生物界,这是另一个“国度”。
“门”好比省,比如霉菌和酵母都在子囊菌门,意思是它们都能产生叫“子囊”的结构来繁殖后代;乳酸菌属于厚壁菌门,拥有坚实的细胞壁。
“纲”和“目”,就像市和县,它们进一步根据生活习性细化,比如霉菌常见于散囊菌纲、散囊菌目;乳酸菌则在芽孢杆菌纲、乳杆菌目里。
而“科”,就像一个镇或者一个单位,让我们看到它们的“职业”差异,例如酵母科(Saccharomycetaceae)源于希腊语“saccharo-”(糖)和“-myce”(真菌),意为能够转化糖的真菌,而乳杆菌科的则擅长产酸。
“属”和“种”,就好像我们的姓和名字,真正决定了是谁在具体干活。比如曲霉属里的米曲霉,是糖化能手,把高粱和小麦里的淀粉分解成可被酵母利用的糖;酿酒酵母属里的酿酒酵母,则是产酒大师,把糖变成酒精和二氧化碳,让酒有度数也有香气;乳杆菌属里的植物乳杆菌,则像调味师,产乳酸让酒醅保持适宜的酸度,同时也生成多种风味分子。
十八世纪,瑞典博物学家卡尔·林奈创立“双名法”(属名+种名)统一物种命名。属名如“姓”,表明亲缘关系。如我们熟知的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),其属名为酿酒酵母属(Saccharomyces)还包括布拉酵母(Saccharomyces boulardii)、巴斯德酵母(Saccharomyces pastorianus)等几十种“近亲”,共享酿酒特性。
光知道“种”还不够
酿酒酵母虽然全叫Saccharomyces cerevisiae,但具体菌株各有特点,有的耐高温、有的产香更浓,有的适合啤酒,有的更适合白酒。例如科学家们从葡萄酒酿造过程中分离出的酿酒酵母与啤酒酿造过程中分离出的酿酒酵母在“产香”上差异较大,前者具有产4-乙烯基愈创木酚(丁香)的能力,而后者没有。而在我们白酒酿造过程中分离出的酿酒酵母在耐热程度上又要强于从葡萄酒中分离出的酿酒酵母。
因此,了解微生物功能,不仅需鉴定到种,更需测定具体菌株特性。国际菌种保藏机构为每株菌赋予唯一“身份证”,如米曲霉 CICC 40230(中国)、米曲霉 NRRL F-12632(美国)。如同人类同属“智人”,却在肤色、代谢等方面存在个体差异。因此,如果想知道一个微生物究竟有多大“能耐”,还得到菌株水平,也就是要具体到“个人”。
菌株是怎么形成的
菌株的差异解释源于达尔文的“进化论”,微生物也会“进化”。在自然环境中,它们会发生微小的基因变化,而适合环境的菌株会存活下来并成为主力。
当然,自然界不会平均对待这些变异,而是通过“条件选择”筛选出最适合特定环境的那一群。例如高温条件下,只要有哪怕细微耐热优势的菌株,就能更好地生长繁殖,代代相传后,这个优势被放大;同样,在缺氧或酸性环境中,耐酸或耐低氧的菌株更容易留下来。
这就是达尔文所说的“适者生存”。
以发酵为例,酱香型白酒发酵环境高温可达60℃以上,还伴随高酸、复杂微生物竞争。并非所有酿酒酵母或乳酸菌都能在这里存活,但少数携带耐热或耐酸基因的菌株通过自然选择顽强留下,并成为主力。于是,即使是同一物种,在不同产区,优势菌株也可能各不相同,正是这些微妙的菌株差别,造就了独特的酒香与风味,让每一口酒都有它的“微生物指纹”。
白酒的酿造过程也是不断筛选优质菌株的过程。科研人员将1963年“两期试点”中保存下来的酿酒酵母菌株与现在的酵母菌株相比,基因组差别很小,但现在的酵母在香味物质代谢能力上却更胜一筹。唯有让微生物深深扎根于赤水河畔的自然环境,在代代茅台工匠的呵护下,才能被养得越来越“懂”茅台酒的味道。