39亿年前,地球上出现了一个酒海纪期,也叫酒神代。
科学家为什么以“酒海”命名这个遥远的年代?是否与酒的出现有关呢?不得而知。
这是一个古细菌诞生的年代,前后大约经历了5亿年。
这些古细菌还不是真正意义上的生命,它们是小行星对地球狂轰滥炸万年后诞生的两种小分子——氨基酸和核苷酸。
这是建造生命大厦的砖块和石头,存在于所有动植物细胞和微生物体内,构成了生物的DNA。
目前,根据联合国环境署发布的报告:地球上约有万种生物,其中陆地生物万种,海洋生物万种。每年还会发现1.5万个新的生物物种。算上肉眼不可见的微生物种,预估超过1万亿个。
有学者曾这样说:“人类未来的福祉与灾祸,都在通往生物学的路上,这是一张看不见的大手……”。
人类是从什么时候发现、研究微生物,并形成一门新兴科学的呢?
出乎意料的是,古今中外的微生物学都是从研究酒开始的。
年,荷兰人安东·列文虎克发明了世界上第一台显微镜,观察到雨水、植物浸液里有许多微小动物——细菌,它们有球状、杆状、螺旋状等不同形态。
列文虎克是一个商人,一生制作了多台放大镜,尽管被称为“发现微生物第一人”,但是,微生物学在他手里并没有什么进展,直到十九世纪初法国人路易斯·巴斯德的出现。
巴斯德誉为“近代微生物学奠基人”,像牛顿开辟力学一样,巴斯德开辟了微生物学,创立了微生物学基本的研究方法和理论。
巴斯德一生喜欢酒。年他对酒精工业产生了浓厚兴趣,从研究酒变酸入门,开启了他的微生物学生涯。
他把好酒和坏酒一起拿到显微镜下,发现好酒中的微生物是圆圆胖胖的,坏酒中的微生物却是瘦瘦长长的。他论证酒和醋以及一些物质的腐败都是由微生物发酵引起的,并不是发酵或腐败产生了微生物。
巴斯德在很大程度上拯救并推动了法国造酒业。
但是,很遗憾,巴斯德并没有解决发酵酒变质这个难题。甚至,在有了“巴斯德加热灭菌法”后,也没有彻底解决。直到年代,法国人卡尔迈特从中国引进酒曲,从中分离出糖化力强的霉菌菌株,应用于酒精生产上,称为“阿米诺法”,才突破了西方酿酒非用麦芽、谷芽作糖化剂不可的状况。
这比我国发明用酒曲酿酒,已经晚了几千年。
西方人最终发现,世界酿酒的智慧之根,在东方古国的土地上,中国人的酿酒工法远远早于和高于西方。
年前,中国人发明了酒曲。这其实是微生物学的开端。
《商书》记载“若作酒醴,尔惟曲蘖”。发霉的谷物称为曲,发芽的谷物称为蘖。北魏贾思勰的《齐民要术》提出了制曲的具体方法。
从《齐民要术》来看,河东神曲已是当时中国最高等级的酿酒用曲。称“此曲一斗杀粱米三石,笨曲杀粱米六斗,省费悬绝如此。”就是说,河东神曲对去壳高粱的糖化发酵能力相当于笨曲的五倍。可见神曲之威名。
“河东”乃山西古称,“河东神曲”就是今天的汾酒曲。有人甚至认为,酒曲应为继中国古代四大发明之后的第五大发明。
但是,我们不免心痛,年前就被西方人奉为“东方神水”并拿去研究利用的中国白酒,中国人自己却并不知道它为什么好?有什么神秘微量元素?如何更科学的提升品质?
直到年和年两位科学家的出现。
一位是中国工业微生物学奠基人之一、中科院院士、中国菌种保藏事业重大贡献者——方心芳;一位是中国食品工业奠基人、酒界泰斗——秦含章,他有一句名言:“白酒属于生物学范畴,是高科技”。
年春,方心芳肩背一把油布雨伞,从天津黄海化学工业研究社来到山西杏花村汾酒厂,这是他系统调研中国酿酒业的第一站,也是中国白酒与微生物科技的第一次碰撞。据说,他的交通工具是一头小毛驴。
调研期间,方心芳分析化验了汾酒酿造的几百个数据,对汾酒的工艺进行了全面总结,写出了我国酿酒业第一部实用性科学论文《汾酒酿造情形报告》。
年,方心芳又与孙学悟合作发表了《汾酒用水及其发酵秕之分析》,成为“中国最早的(酿酒)用水报告”。报告对汾酒发酵的水分、挥发物、酒精、总酸、挥发酸、淀粉等进行科学分析,在国内外引起了极大的反响。方心芳也因此成为国内应用现代微生物学研究发酵产品的先驱。
两份报告是中国人首次用现代微生物学解构中国酿酒业,以科研成果证明并回答了汾酒工艺高在哪里?用水好在哪里?以及如何提升?。
汾酒因此成为中国酿酒微生物学的“第一块试验田”。
这块试验田的效果是明显的。
汾酒成为了建国前后30年间科学验证酿酒的标杆企业,受到了国家领导人的重视,年开国大典前夕,周总理不仅亲批汾酒为“第一国宴用酒”,还在年给汾酒厂拨款万元,用于扩大规模。
年,汾酒“现代科学试验田”的地位再次升格。
国家轻工业部成立了“总结提高汾酒生产经验试点工作组”(简称“汾酒试点”),这是中国酿酒微生物学的高光时刻。领队正是周总理亲自点将的轻工业部发酵研究所所长秦含章。
这场著名的“汾酒试点”,与建国以前完全不同,科研人员多、设备精、时间长、课题深。
一支52人的科研团队,分批分次陆续进驻汾酒车间近两年,用现代科学方法全面研究汾酒,从原料、制曲、配料、发酵、蒸馏、贮存、勾调、检测等各个流程,建立了一套完整的化学检测方法,对汾酒酿造微生物进行分离、筛选,鉴定了重要菌株。一共主持完成了14个主要项目、45个主要方法和措施,取得了个实验数据。
这次试点取得了意想不到的重大科研成果,破解了汾酒自然生香的内在密码。
科研人员研究发现,汾酒中的微生物菌种非常丰富。通过鉴定大曲和酒醅中的种微生物,找到了汾酒特有的生香菌种;分析化验出汾酒曲含有的微生物共计株。
最令人意外和惊喜的是发现了两株异常的汉逊酵母(代号AS2.和AS2.),定名为“汾酒1号”和“汾酒2号”。这两株异常汉逊酵母产酯能力突出,可以自然生香,有优雅清新的鲜花与水果的香甜气味,是清香酒“香”与“味”最主要的来源。
这一重大发现是开创性的。这是杏花村汾酒继“地理生香说”、“工艺生香说”后,首次从微生物学的角度破解了清香酒自然生香的内在密码——即“菌种生香说”。
因为是中国白酒界首次发现的两株异常汉逊酵母,“汾酒试点”引起了整个白酒行业的轰动。而专门以一种酒命名菌种名称,也是全国首次。随后,两株“异常汉逊酵母”被中国微生物菌种保藏委员会编入《中国菌种目录》,史称中国微生物学的“汾酒发现”。
汾酒试点后,全国形成了一种“四方结对学汾珍”的现象和浪潮。这是后话。
中国近代工业微生物学奠基人和开拓者——陈騊声,生前曾说过这样的话:“如果有谁能把白酒的微生物研究透了,他能拿诺贝尔奖”。
这话并不是耸人听闻。
在微生物学领域,如果说,89年前“第一块试验田”和59年前的“汾酒试点”触摸到了“酒海”下面看不见的冰山一角,从此打开了中国白酒的科技大门。那么,科学家由此开创总结的“汾酒工法”则因经世致用,传道授业,更让人敬佩。
科学家的“开物秘诀”是什么呢?
(待续)
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