在今日的讓科啤酒廠，高大的學家新發現的香蕉圓柱形發酵桶，已經取代過去的教釀酒個酵母較短的大桶來進行啤酒釀造，然而新型發酵桶卻會對釀造出的變種啤酒味道產生負面影響。如今，抗壓科學家決定決定將手伸進我們與啤酒杯之間，帶來改善我們口中的果香啤酒口味。
新型改良過的讓科高發酵桶，更容易進行填充、學家新發現的香蕉清空與清潔，教釀酒個酵母這些優勢讓它可以用更便宜的變種價錢生產出更多的啤酒。但這些高發酵桶的抗壓廣泛使用，同時也意味著發酵過程中產生的帶來二氧化碳壓力過大，而這會影響啤酒風味。果香
雖然圓筒型錐底立式醱酵槽具有著佔地空間小、讓科酵母回收容易、自動清洗方便、生產運用靈活等特性優點，但其直徑、高度尺寸比例多寡，卻無一致準則。尤其現今圓筒型錐底立式醱酵槽基於生產成本考量，體積愈顯龐大，桶槽容積已高達600M3以上。
在面對啤酒醱酵過程之環境熱、酵母呼吸熱、厭氧醱酵熱及啤酒降溫產生的熱源等多種熱源，為確保整座醱酵槽體內部溫度之均勻以利品質風味穩定與熟成之原則下，其內部的熱傳效能則顯得特別重要。
研究人員首先測試了特別耐CO2的釀酒酵母菌株，尤其是乙酸異戊酯（isoamyl acetate／俗稱香蕉油）的生產，這使得啤酒具有果香、香蕉般的風味。在找到這種特別健壯的菌株之後，該研究團隊隨後使用全基因組序列分析，來找出究竟是什麼使這種菌株得以在現今的高發酵桶中，仍能保持其果香味。
「讓我們驚訝的是，我們在MDS3基因中找到了一個單一突變，該基因編碼了一個明顯參與香蕉油產生的調節劑，這種香蕉樣風味的來源，是這種特定酵母菌株具有耐壓性的大部分原因。」比利時魯汶大學分子生物學家Johan Thevelein這麼說。在經過進一步編修後，這種菌株可以更好的承受CO2壓力，同時也保留更多的風味。
再者，許多酵母菌株也可以用同樣的方式進行修飾，讓這些啤酒在被倒入酒杯時，具有更濃郁的風味。到目前為止，還沒有發現這種基因編輯的工法，會對酵母菌株的其他特徵造成影響。
Photo Credit: Shutterstock / 達志影像Thevelein表示，「這種突變是人們第一次深入了解到，高壓下的二氧化碳，會對啤酒風味的生產機制產生影響。」在此之前，人們能夠嘗出啤酒中水果味的多寡，但無法理解二氧化碳壓力在分子層級中，對啤酒風味的影響究竟有多大。
在未來，研究人員還希望進一步在更高的二氧化碳壓力下進行實驗，看看能不能識別出更多不同的基因。因為研究人員在MDS3實驗中，發現有許多不同的基因也具有此潛力，雖然MDS3仍是主要因素。
相同的基因鑑定技術，先前也被用於突出酵母的其他特徵，包含甘油的產生和對高溫的耐受性。
作者承認這項計畫有受到一家釀酒工廠的資助，而該公司希望有一天能將這項技術申請專利。
雖然其他品牌的啤酒可能因此錯過這項技術，但這項研究確實證明了應用CRISPR（基因編輯技術／clustered, regularly interspaced, short palindromic repeats）來調整酵母原始樣貌來打造特殊酒款。
研究人員在他們發表的論文中寫道，「這項工作顯示了多基因分析和有針對性的基因改造，在創造具有特殊改良特徵的同源基因（cisgenic）工業啤酒酵母菌株方面的巨大潛力。」
該研究已發表在《應用與環境微生物學》（Applied and Environmental Microbiology）上。
新聞來源
- Scientists Just Figured Out a Way to Make Beer Taste Even Better（ScienceAlert）
- 楊繼忠：啤酒醱酵桶槽熱傳之分析Analysis of Heat Transfer on Fermentation Tank（中興大學機構典藏）
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核稿編輯：楊士範