Biokemi av öl: Varför källan till sockerfrågor

Vår eventuella upplösning av alkoholens magi försenades av det faktum att biologi och kemi ser på världen på helt olika sätt. Det var bara genom att titta på båda att människor äntligen kunde förklara fermentationsprocessen, genom vilken jäst intar socker och utsöndrar alkohol och koldioxid.

Detta är en av de enklaste och äldsta biokemiska processerna på planeten. Men före det är omvandling möjligt, behöver du själva sockret. Socker är en av de viktigaste ämnena i naturen. Tävlingen om det, det komplexa samspelet mellan växter, djur och mikroskopiska svampar ger oss slutligen alkohol. För att fullständigt förstå jäsning måste vi börja med källan till det sockret. Den typ av växt det kommer från är grunden för skillnaden mellan öl och andra drycker.

Växter absorberar vatten och koldioxid, och med hjälp av solstrålen och några enzymer omvandlas dessa till syre och socker via fotosyntesprocessen. Denna enkla process är källan till allt socker i världen. Det är hur växter lever, och det börjar matkedjan som håller djur levande. Kör programmet för länge nog, och de växter som inte får ätas blir i själva verket källan till alla våra fossila bränslen.

Det betyder att efterfrågan på socker i naturen ofta överstiger utbudet. Det kan vara svårt att tro när man tittar på den växande livsstilen i den utvecklade världen, men socker i naturen är en knapp resurs och historiskt sett är de mest söta livsmedlen det svåraste att få och det svåraste att göra. Tämningen och raffinering av socker går tillbaka tusentals år, men i väst har vi bara tillsatt raffinerat socker till allt sedan artonhundratalet.

Växter skapar socker, så att de kan växa, och i vissa skeden kan de göra frukt eller frön för att födda nya växter som säkerställer artens överlevnad. Ett nytt frö kan inte fotosyntesera och skapa egen energi tills det har blivit blöta eller skott, och vanligtvis rötter för att förankra det på plats och dra andra näringsämnen ur jorden. Så förälder föräldern sitt utsäde med en riklig sockerkälla för att hjälpa barnplantan att överleva och växa tills den är stor och stark nog för att skapa sitt eget socker.

Det är en viktig skillnad i hur korn och frukt gör det här. Ibland har frukten eller kärnan som omger växtembryon en smart anpassad roll. Om du är ett träd vill du inte att dina barn bosätter sig för nära eller annars kommer du snart att konkurrera om näringsämnen och solljus. Så, många frukter har utvecklat ett symbiotiskt förhållande med djur. De lockar vandrande djur eller insekter med söta aromatiska smakämnen. Djur hittar frukten näringsrik att äta, sedan bära de oförstörliga fröna bort från trädet och deponera dem i en bördig hög med gödsel någon bit bort.

Om detta inte händer tillräckligt snabbt, kommer mikroorganismer att sopa in, och när frukten börjar rotna, kommer de att hävda sockret för sig själva. Jäst är överallt, speciellt i heta somrar när frukterna är mogna, och det är alltid berett att göra anspråk på sårbara paket av jäsbara sockerarter. När det smälter ner socker skapar det koldioxid och alkohol som biprodukter, en process som vi refererar till som fermentation. Detta är ett underbart resultat för människor och andra högre ordning däggdjur, men inte så bra för frön som finns kvar på golvet för att dö utan deras matpaket.

Korn är på något sätt mycket smartare än frukt och har byggt sofistikerat försvar mot jäst. Eftersom det är mindre och lättare kan det blåsas av vinden och behöver inte så mycket avstånd från föräldern, så det behöver inte sättas på samma sätt som äpplen eller körsbären gör. Och det betyder att det kan vara smartare om hur det förpackar sockret för sina avkommor. Korn som korn är som armerade, soppa upp alternativ till frukt. En kornkärna, när den är klar att lämna växten, har en hud så svårt att ingen mikrobe eller insekt kan komma igenom det - även människor måste använda sten- eller metallkvarnar om vi vill krossa ytterkalet på ett korn effektivt. Och även om vi lyckas med det, har bränslet inom sig ytterligare skyddsnivåer: det lagras inte som enkelt socker, utan som långkedjiga stärkelsemolekyler som är för stora för att mikroorganismer ska attackera. Om en sockermolekyl är en tegel, är stärkelse en vägg. När den ostoppbara kraften av jäst uppfyller det oförmögna syftet med mogna korn korn, inträffar ingenting.

Och så bildar några av de enklaste och några av de mest komplicerade organismerna på jorden en ohelig allians för att skilja kornembryonet för dess söta stash. Människor skördar och modifierar kornen för att tillåta jäst att attackera sockerarterna, och i gengäld ger jästarna alkoholens kärlek. Naturligtvis kan jäst inte ens veta eller förstå existensen eller rollen hos sina mänskliga partners i brott. Och för det mesta har vi gjort det här, vi har ingen aning om att vi samarbetade med jäst heller. Vi var i en allians där ingen part visste att den andra fanns. Medan vi på den mänskliga sidan visste vi visste vad vi gjorde, hade vi ingen aning om hur, eller varför, det fungerade. Vi har konverterat korn genom att "malt" det innan vi brukade i tusentals år. Vi har vetat varför vi gör det för mindre än tvåhundra.

Ovanstående utdrag är från Pete Browns bok Miracle Brew: Humle, korn, vatten, jäst och ölens natur (Chelsea Green Publishing, oktober 2017) och återges med tillstånd från förlaget.