2010年1月6日星期三

科学松鼠会

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[小红猪]口感测试:酒中的生物技术

Wed, 06 Jan 2010 20:14:29 +0800

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编译:So随心、贞      原文瞧

酿酒是最为古老、而又最具影响力的生物技术之一。数千年以来,人们为着各式各样的理由而喝酒:作为水的替代品,酒很安全也更有营养;酒还是一种社交润滑剂、大脑调剂药、礼仪性饮品,甚至是灵感的源泉。最为重要的是,喝酒是人生一大乐事。

根据帕特里克·麦戈文(Patrick McGovern)的说法,将酵母用于制造像酒这样的发酵饮料可能是最早形式的生物技术,他是引领生物分子考古学应用的先驱者,并藉此揭开远古的新石器时代如何酿酒这一问题的神秘面纱。自从七千年之前在伊朗扎格罗斯(Zagros)山区的哈吉菲鲁兹(Hajji Firuz)经发酵酿成了最早的葡萄酒以来,这一生物技术已经演化了不少。

我们认为,用一种更为直接的方式去探索酿酒艺术背后的科学是极具,嗯,娱乐性而又十分吸引人的。因此,《新科学家》杂志与科尔切斯特酿酒公司(Colchester Wine Company, CWC)公司合作,推出了一场别出心裁的品尝会。下面你将看到来自CWC葡萄酒大师雨果·罗斯(Hugo Rose)的品尝心得,另外《新科学家》杂志的罗杰·海菲尔德(Roger Highfield)和米克·奥黑尔(Mick O'Hare)对其中的科学原理作出了解释。如果你身处英国的话,你就可以订购想要品尝的酒并亲自体验一番。当然,绝对要抱着一种试验的态度去品尝。

冷控发酵

 

产品:2008 Colombard

生产商:Plaimont

生产地:Côtes de Gascogne

酒精度(体积百分含量)11.5%

Hugo:哥伦巴是雅马邑(Armagnac)地区的主要葡萄品种,其天然酸味和浓烈口味让那儿的蒸馏酒者和酒窖主可以随意发挥。那里的葡萄具有怡人的花香,它的这种特质早在20世纪80年代初就已被开发这一葡萄品种的生产者所了解,他们预见这种葡萄可以酿制成开胃干葡萄酒。哥伦巴做出很多努力,使市场相信这一新酿的白葡萄酒值得一喝,对于许多人来说,哥伦巴现在已经成为了他们开胃酒或是派对用酒的当然选择。

Mick&Roger:2008年的哥伦巴口感新鲜、纯正,它是对20世纪80年代初期发酵技术变革的一种很好的证明。

在此之前,酒类发酵通常于实际的环境温度下在水泥或是瓦的容器中进 ��,那很可能在发酵过程中引入不必要的细菌。高温发酵又可能使反应进行得过于迅速,细菌也可能会影响到酒的风味。事实上,如果在发酵过程中细菌杀死了酵母,那么最终得到的产品可能口感过甜。

为控制感染,酒当中通常会添加一些二氧化硫。这会使得酒的味道不及最初醇香,尤其是新制得的酒,要比我们现在通常喝到的口感欠缺很多。

但到了20世纪80年代初期,不锈钢被用来进行控温发酵,一直到现在许多酒类制造商仍在使用它。去除了氧气之后,细菌性腐败减少了,于是得到了新鲜纯正、醇香浓郁的美酒。

始自这一时期,白葡萄酒渐渐被作为开胃酒,而制造它们的普莱蒙合作公司就是这一领域的先驱。

 

鲜味

 

产品:2007 Montagny 1er Cru

生产商:Olivier Leflaive

生产地:Côte Chalonnaise

酒精度:13%

 

Hugo:夏龙地区因其符合了勃艮第(Burgundy)提出的高级原产地品味标准,而又售价低廉而名声在外。其中最著名的葡萄酒来自蒙塔尼(Montagny)。它展现了默尔索(Meursault)地区黄油和柠檬的协调口感,以一种优雅而流动的方式在这一葡萄酒中浑然天成。勒弗莱夫(Leflaive)生产的酒如今已算得上口感上乘,尽管它仍处于发展的早期阶段。

Mick&Roger:霞多丽(Chardonnay)酿制的产品口感适中,略带柑橘香而又清新纯正。

然而,大部分霞多丽需要在橡木桶中窖藏多年,有的木桶此前受到过一定程度的烘烧,这使得很多人以为霞多丽的口味就是橡木桶的风味,而且事实上可能确实如此。不过,霞多丽还飘扬着某种特殊的风味——鲜味,有时被称之为"第五种味道"(前四种为咸、甜、苦、酸)。

鲜味 ��口感常常被形容为肉味的或是咸辣味的——这种风味通常多见于富含蛋白质的帕尔玛奶酪(Parmesan cheese)和成熟的番茄中——这是由于在霞多丽葡萄中存在着一种谷氨酸化合物,即谷氨酸盐。

无论如何霞多丽都不会显著表现出上述前四种口味,这使得人们相信,它的风味取决于酿制时所用的橡木桶。但实际上除了橡木桶之外,还有其他原因,奥利维耶·勒弗莱夫的葡萄酒就是一个很好的例子。

如果你还不确定鲜味在你的舌尖上会留下什么样的味觉感受的话,含一口霞多丽于口中,品味一番它那特有的咸辣而又略带苦涩的风味吧。

 

单宁

 

产品:2005 Laudun

生产商:Château de Courac

生产地:Côtes du Rhône Villages

酒精度:13.5%

Hugo:朗丹是罗讷河谷村庄(Côtes du Rhône Villages)原产地中主要的公社之一。酒类的酿造会遵从该地区,包括附近的教皇新堡(Châteaueuf-du-Pape)在内,经过检验和测试的最佳的工艺流程进行,并混合了歌海娜(Grenache)、西拉(Syrah)以及慕合怀特(Mourvèdre)多个品种。结果在大获成功的2005年葡萄酒会上诞生了一种颇为浓稠的葡萄酒,它色泽深沉,果香味十足,并且其中的成分有益健康。库拉克酒中成熟的单宁仿佛多汁的牛排给你的热吻,让人忍不住想尖叫。尽管它已十分可口,但仍在大幅进步,以期在未来四年中能有更加上乘的表现。

Mick&Roger:单宁,用最基本的化学术语来说,即连接在蛋白质上的多酚类化合物。多酚类是一组能够吸引其他原子和分子,并形成各种各样化合物的化学物质,对酒类而言,是决定其口感如何的重要组分。

在红葡萄酒中,单宁来自葡萄的表 ��和种子中,还会产生苦涩(在新制的,单宁含量很高的酒中)和干燥敛口的感觉。

酒类制造商在压榨葡萄的过程中,会很小心地把单宁带来的不利影响降到最低的程度,但实际上一定的单宁含量是必要的,在红酒中尤其如此,这不仅因为单宁在酒类氧化过程中起到了重要的作用(或者在窖藏过程中对于软化和改进酒的品质所起的作用)。

单宁对于适度饮用红葡萄酒的人来说,还可带来健康方面的益处。单宁的一种形式——原花青素能抑制导致动脉硬化的肽的形成。

 

甲氧基吡嗪

 

产品:2008 Sauvignon Blanc

生产商:McCorkindale

生产地:Marlborough, New Zealand

酒精度:13%

Hugo:自20世纪80年代中期,新西兰的长相思(Sauvignon Blanc)登上全球酒类舞台的那一刻起,它的影响力被怎么重视都不过分。它改变了人们对酒类多样性的观念,并且引发了对该国其他酒类品种的广泛关注。回首过去,早期的酒类品种往往有点过分:酒当中高含量的醋栗、香草和番茄叶,想喝第二杯有时候都变成了一种挑战。麦科金代尔(McCorkindale)采用了目前最佳的一种做法:即减少体积量,但仍然保留其主要的特征:番茄叶和水果的风味丝滑般地糅合在一起,得到了纯正而浓郁的美酒。

Mick&Roger:有一种东西与长相思芳香气息相关的植物物质。这种东西是一类叫做甲氧基吡嗪的化学物质。

在浆果成熟的阶段,典型的新西兰式的凉爽气候条件会比那些较温暖地区产生出更多的甲氧基吡嗪。下次当你察觉到长相思(以及赤霞珠Cabernet Sauvignon)那特征性的"绿色、草本"的香气时,其实你就是在检测这种化学物质的存在,特别是一种叫做2-甲氧基-3-异吡嗪的物质。

人类可以闻到微小浓度的物质,哪怕浓度小到一万亿分之二。科学家们只得一直等到叫做气相色谱或是质谱的技术的出现,才得以识别出痕量的甲氧基吡嗪。如果甲氧基吡嗪的量太小,只能制得极其普通的酒,但若是过量的话,制得的酒的味道就会显失平衡。

酒中的"瓢虫"污点——象青胡椒或是烘烤的花生那样——是由于烷基-甲氧基吡嗪导致而成的,这种物质可从葡萄本身以及瓢虫的尸体上富集得到。

 

生理上的成熟 

 

产品:2007 Nero d'Avola

生产商:MandraRossa

生产地:Sicilia

酒精度:13.5%

Hugo:黑达沃拉经常被拿来与西拉(Shiraz)作比较,这颗"阿沃拉的黑葡萄"与西拉一样享有华丽的果品、深沉的色泽以及较高的的酒精含量。此外Nero还保有一定的酸度水平,因而得以防止葡萄过度成熟,考虑到西西里那温暖的阳光,这可是相当难得的品质。马尔拉罗萨(MandraRossa)则展现出梅子、巧克力和红糖的口味,让人想到波尔图的葡萄酒。正是这样的酒引发了人们对于意大利南部葡萄园新的关注。

Mick&Roger:用来确定何时采摘葡萄的传统方法,是通过使用折射计测量其中糖的含量,以确保在糖类逐渐转化的过程中,酒中可达到足够的酒精含量。

近� �来,这种方法已经受到了质疑。这些在某一特定的糖含量下采摘到的葡萄,是否就真的"适度"成熟了呢?即使它们已经累积了足够的糖分,其口味已经完全到位了吗?其中的单宁已经成熟了吗?

本款酒具有黑莓派、波尔图葡萄酒、辣味以及太妃糖的迷人的芳香味,除了归功于糖分之外,更多的则有赖于葡萄成熟过程中的其他物质。待到生理上成熟之后,这些葡萄才被采摘下来。通常在果核的颜色上会有一些变化,从绿色向黄色的转变标志着葡萄已开始进入生理成熟期,那时正是丰收的最佳时机。

如果葡萄尚未达到生理成熟,那么就会把一种青涩的、刺舌的口感带到酒里去。这种生理上的成熟也叫做酚醛成熟,由于单宁发生了某种变化,他将会反映在葡萄的表皮、种子以及枝干上。

同样,用化学方法测量得到的葡萄生理上的成熟 ��也并不能令人完全信服。因此,酒类生产者近来已趋于亲自走到葡萄园中的各个不同的角落里,直接品尝葡萄的口味,凭主观感觉来评定葡萄是否到达生理上的成熟。

进化和橡木的老化

产品:2001 Rioja Reserva

生产商:Bodegas Murua

生产地:Rioja

酒精度:13.5%

Hugo:优质的里奥哈(Rioja)融合了各种各样当地品种,实力雄厚的生产商还会混合使用不同地区种植的葡萄。穆鲁亚(Murua)是一个酒庄,临近埃尔希耶戈(Elciego)村酒窖周围的一个种植园。对生产过程中的各个环节进行监控,是决定酿酒质量的重要因素。里奥哈珍藏是一种在深度和结构上韧性皆佳的酒,在装瓶之前,它需要在橡木桶中窖藏24个月。里奥哈酒有着非同寻常的成熟能力:它可以在地下室中放上至少五年。

Mick&Roger:这是里奥哈酒中的头等品。八年陈的酒已经形成了复杂的香气,但仍然带着浓郁的水果芳香。随着橡木的老化,还赋予了它芬芳的香草气息。

在酿酒过程中 ��用木制品可以追溯到远古时代。古希腊历史学家希罗多德(Herodotus)提到,古代的美索不达米亚人(Mesopotamians)就使用棕榈木制的木桶沿着幼发拉底河(Euphrates)传送酒制品。

对橡木加以利用是在罗马帝国时期广为运用的,当时人们发现在橡木桶中储藏酒类品可以改善酒的品质,可以使酒质变得更加柔和,有时甚至口感更佳。

橡木桶的多孔性使得酒中可以进行一些蒸发及氧化反应,以增加影响风味和香味的化合物的浓度。少量的氧气可以充当酒当中单宁的软化剂。橡木本身所含有的化学物质也或多或少会发挥一点作用。酚类可以产生一种香草型的芳香,让人享受到如同茶一般的香甜。

高端的里奥哈生产商有时会在美国制造的橡木桶中窖藏至少十年以获得期望达到的泥土味和香草的特质。通常根据在木桶中存放的时间长短和酿制的期限 ��同,将酒类分成陈酿(Crianza)、珍藏(Reserva)、以及成熟得最慢的特级珍藏(Gran Reserva)。

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【科学嘉年华2009专题】北京的冬天

Wed, 06 Jan 2010 09:50:44 +0800

从上海去北京参加科学嘉年华,迎头先撞上的,是冬天。北京的冬天,飘着白雪,这纷飞的季节,让我无法拒绝──无法拒绝瑟瑟发抖要从帽子武装到长靴。一群冬装松鼠中,却见那瘦驼只着薄薄一短袖衫迎风伫立街头,月色下连胸前背后的皮肤也据说隐约透现。

很明显墙角附近是瘦驼

很明显墙角附近是瘦驼

正常的皮肤温度,大约34摄氏度时,皮肤上负责打冷报告和热报告的通道都闲闲地睁一只眼闭一只眼。所以在34度裸奔,我猜皮肤可能感觉还不错;可是在北京的冬夜,皮肤暴露于不到3、4度的寒风中,冷通道会大受刺激,"冷!冷!冷!"的信号一定争先恐后地传向大脑,事实上,这个温度已经不只是冷,大脑收到的报告中还有"痛"。

那瘦驼如此美丽不怕冻人又为哪般?今年4月的《自然》上"要风度不要温度"的标题(Obesity: be cool, lose weight)赫然在脑中闪现。这篇短文提到,芬兰和瑞士的一群研究人员找来五个志愿者,让他们先是穿着清凉装在不到20度的房间待上两个钟头,然后每歇5分钟就把脚在5-9度的冷水里泡上5分钟,时不时"享受"泡脚的同时接受一种特别的扫描;与另一个不用受凉的温暖日子所做的同一种扫描做比较,冷刺激会让分布于他们锁骨附近的某种脂肪组织显著活跃。

这种褐色的脂肪组织简称BAT,这家伙其实早被松鼠和小红猪瞄上,《这种脂肪能燃烧》和《这种脂肪能让你变瘦》就因为今年终于在成人体内发现了BAT的身影而好好儿地八卦了一番它一旦活跃就消耗卡路里的优秀败家品质。据前面提到的这组研究人员保守估计,他们在其中一位志愿者脖子底下检测到的那60多克BAT,活跃起来能燃烧掉4千克白色脂肪组织一年的能量存货。

冷刺激可以让BAT烧掉肥油,听上去真是减肥爱好者的福音。不过别急着扯围巾、泡冷水啊,"着凉减肥法"是否有奇效和人本身胖瘦的关系看起来只会进一步拉大贫富差距:荷兰的一组研究人员拉来10个瘦子14个胖子,检查他们体内肥油瘦肉的含量比例、能量代谢水平以及BAT的活跃程度后发现,越肥的人BAT越不管事儿,实际上,最肥的那家伙身上根本就检测不出他有BAT在活动——可怜,没准儿就是一喝"凉"水也长胖的。

这样看来,为减肥雪地跪� BAT受刺激这事儿先放一边吧,万一受了风寒免疫系统受到挑战发起烧来,那几天可就被挡在嘉年华的门外了。

说起发烧,就在上个月,奥地利科学院的Reiko Hanada与其同事在《自然》发表了一项有趣的工作,体温调节、发烧竟然还扯上了原本是骨头发育界的一对明星蛋白。按说这种叫RANKL的蛋白与它的搭档RANK一直在老老实实地分管骨头的发育,但人们在脑子里也发现了它们看似找不着用武之地的身影。所以提及这项工作的缘由,用该研究组老板Josef Penninger的话说,简直是Hanada一个头脑发热,提议说我们往老鼠脑袋里打一针RANKL蛋白"看看会怎么样"。

会怎么样?这蛋白好似一帖强力大脑暖宝宝,不出一小时,老鼠就变得浑身炽热滚烫,大脑内所有和体温升高有关的脑区都亮起信号,没错,老鼠发烧了。相反的,接受传递"RANKL蛋白来了"信息的RANK如果在大脑中缺席,是不是该发烧时也不会发烧了呢?——

对,事实上,不仅老鼠如此,研究人员还幸运地找到了两个土耳其孩子,他们因为RANK基因突变而患有先天硬骨症。在检查完以往的病史后,果然发现,他们俩哪怕在患肺炎期间也一直保持着平稳的体温,不曾像其他小孩那样发起高烧。当然,可以想象的是,这个冬天的甲流也许会让他们有其它症状,却不会让他们发烧。

上海终于也是寒冬。上海的冬天,也飘着白雪。不知道� �方的城市里是否有人和我一样,站在窗前,回想嘉年华的世界。

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你好,2010年代的科学青年

Wed, 06 Jan 2010 07:46:03 +0800

我们改版了。2009年最后一个夜晚,网站的技术和编辑们在办公室度过新年,忙碌到2010年凌晨3点才回家。出门的时候,喜悦非凡。网站换了新貌,不仅仅意味着换了身新装,我们想突出什么,想彰显什么,一目了然。

我们正一步一步向前走。科学松鼠会正式成立一年半,拿了很多奖,媒体报道一摞一摞,看似很风光,但个中辛苦,外人难知。1800多篇文章背后,多少个不眠之夜,40多场线下活动,"2009科学嘉年华",执行团队基本靠志愿者,散了捏,捏了散。这一年多,经历了许多艰难时刻,服务器当机,活动遭遇暴雪、暴雨,就当被打一拳不算回事;更难的是新人培养的不易,老作者退却,科学写作门槛太高趣味太小众,团队组织不易……我们艰难成长。

我们正一步一步向前走。这段时间,松鼠会在自我革新,要重新勃发生命力。我们希望走得更远,而不是成流星闪过;我们希望做百年老店,沉下心打好根基,耐心做这个世界的改变者;我们希望能伴随一代青年成长,在他们生命中担当益友。

zhounianqing对青年来说,科学意味着什么?我们曾拍过个片子《科学是什么》,采访了小孩子、青年研究者和街边商贩,答案五花八门,主要跟外星人有关,也关照时间机器。科学从这些开始,但绝不止于此。松鼠会这群人,在少年童年时代,多半曾立志要成为伟大科学家,这些读者,恐怕也多半曾立志要亲近科学。但是多半的人,与科学渐行渐远,面目陌生,甚至反目成仇,连"嫁给科学家"听起来都那么荒诞。科学家?"多奇怪的一群人",是像The big bang Theory里让人发笑的一群人。

前些天读到篇文章,《千万别成为科学家》,作者是一个"有终身职位的物理学教授",教诲说,科学界不好混了,读了博士出来很难找到教职,趁早改行吧。类似的言论,自打我念了博士以后就不绝于耳,那时学校bbs流行"劝退贴",反复说的是同一个意思。理想艰难,很可能头破血流。研习了科学,也曾经热血沸腾想拿科学做终身职业的青年们,需要停下来想一想,职业科学家,能不能成为你最终选择的道路?你和科学,是一时亲热的恋人,还是终身伴侣?

我一直希望松鼠会的出现,能够引领大家看到另一种选择。成不了伴侣,也不必相忘于江湖,距离不妨不远不近,感情不妨不浓不疏。和科学暧昧,进可攻,退可守。曾经朝着伟大科学家之路狂奔的青年们,或许停下脚步,想想自己是不是可以仅仅做一个"科学的释道者",不必非得生死相� ;曾经立志爱科学而今恋上别家的青年们,或许可以回过头来,重新打量下科学这张多姿的脸,抽空谈点小感情,不必非得割席断交。

2010年代,90后迈入2字头,互联网进入微革命,这个世界的志趣,正寒武纪大爆发。和科学暧昧的青年们,从这个年代开始,被称为科学青年。松鼠会与你们,执手相看未来。

附:科学松鼠会2009年重要奖项
12月,科学松鼠会获《南方周末》"致敬!中国传媒"之"新闻专业贡献";
12月,中国图书评论协会组织评选的十本年度好书,《当彩色的声音尝起来是甜的》以绝对高票入选;
12月,《当彩色的声音尝起来是甜的》获第五届"国家图书馆文津图书奖";
5月,科学松鼠会被《南方人物周刊》评为2009"中国娇子"青年领袖;
1月,"科学松鼠会蹿红"入选2008年度中国十大科普事件;

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