地球再热下去:我们可能连啤酒也喝不到了

地球再热下去:我们可能连啤酒也喝不到了啤酒图片来源:pixabay古老的啤酒史人们喝啤酒的历史可以追溯到新石器时代,当时刚刚出现种植农业,人类开始在定居点附近种植大麦、小麦等粮食作物。但是大麦、小麦这些谷物难以咀嚼和消化,因此需要用水煮沸做成粥。这些粥可能在无意中被静置几天以后出现了发酵的情况,酵母菌在发酵时,不仅会产生酒精,还会产生大量二氧化碳,于是一种新的带有气泡和酒精味道的食物(当时这种原始的酒,与其说是酒,还不如说是酒味的粥)出现了。Raqefet洞穴中的石臼可能是13000年前古人类酿造啤酒的地点,考古学家在其中发现了啤酒(粥)残渣 图片来源:Wikipedia随着人类酿造技术的快速发展,以及啤酒制造原料的广泛来源(理论上,只要有淀粉就能酿造啤酒,大麦小麦这种粮食作物自然让啤酒很容易就能酿造出来),到了古埃及时代,喝啤酒就已经形成了风俗。根据历史研究,在当时建造吉萨大金字塔的时候,工人们每人每天还会得到4~5升啤酒配给,在美索不达米亚平原上的古城邦也会用啤酒支付工人的工资。这种习惯到后来也扩散到了欧洲。即使当时喝葡萄酒等果酒的贵族们瞧不上啤酒,还一度认为啤酒是一种不健康的饮品,但是这也抵不过平民对啤酒的热爱。随着工业革命的兴起和对世界各地的殖民扩张,啤酒成为了世界上仅次于水和茶的世界第三大畅销饮品。古埃及墓葬陪葬品中的面包房和啤酒厂图片来源:Wikipedia啤酒花的加入正是由于这种热爱,中世纪的人们尝试在啤酒中加入各种调味品,比如各种草药,在不断尝试的过程中,啤酒花出现在了啤酒中。啤酒花的正式名称叫作“蛇麻”,是一种草药。啤酒花不仅为啤酒带来了特有的苦味,而且还因为具有消毒杀菌的功能,显著延长了啤酒的保存期,于是这种配料就固定了下来,终于让啤酒成为我们现在喝到的口味。?蛇麻植株和啤酒花图片来源:Wikipedia经过现代工艺改进的啤酒酿造流程,简单来讲,一般是先将淀粉源(一般是发芽大麦)与热水混合制备出麦芽汁,然后将其煮沸,在煮沸过程中加入啤酒花,冷却后向其中加入酵母,经过酵母发酵过滤的液体就是啤酒了。气候变化下的啤酒危机到了现代,随着气候变化的加剧,制造啤酒的两大原料——大麦和啤酒花,产量和质量都不约而同受到了影响。首先是大麦,这是一种产量仅次于玉米、大米和小麦的粮食作物,其产量的30%都用来酿造啤酒了。大麦的理想温度在15℃—20℃,整个生长季节(尤其是灌浆期)还需要充足的降水。目前全球60%左右的大麦都由欧洲供应,但随着气候变化,目前欧洲经常在大麦开花和灌浆的夏季遇到极端高温和干旱情况。气温过高会导致大麦产生热应激现象,降低其光合作用能力,从而造成产量下降。干旱就更不用说了,尤其是在灌浆期的干旱,会导致严重歉收。在2018年夏季,德国经历了有气温记录138年以来的最高温度,最终导致大麦产量创下1994年以来的最低水平,当地农民被迫将这些质量和产量双低的大麦与往年的大麦混合起来,试图售卖给啤酒厂,但却因为质量差而被酒厂拒绝——这种情况在未来可能会成为常态。大麦图片来源:Wikipedia其次就是啤酒花了,啤酒花是为啤酒带来特殊苦味和香气的成分,其中的苦味来自α-酸。一项近期的研究收集了自1971年至2018年间德国、捷克和斯洛文尼亚90%的啤酒花种植地区的数据,揭示了气候变化对啤酒花的影响。与20世纪90年代之前的年份相比,现在啤酒花的成熟期提前了20天,同时,啤酒花的产量每年下降0.2吨/公顷,而啤酒花内的α-酸在1994年之后和之前相比则下降了0.6%。收割后准备制造啤酒的啤酒花图片来源:Wikipedia而根据目前的估计,到2050年,欧洲地区的温度可能相比于1970年上升1.4℃,降水可能会减少24毫米。按照这个数据估算,到2050年时,啤酒花的产量可能会下降4%~18%,α-酸含量将减少20%~31%。大麦和啤酒花产量和质量的双下降,无疑会让未来啤酒产量和口感都严重下滑。虽然目前已经有一部分人行动了起来,一方面开始寻找更高海拔的山区种植啤酒花,另一方面则开始培育耐旱耐高温的啤酒花品种,但这些手段能不能起到作用,能起到多大作用,都还有待时间的检验。结语:实际上,啤酒的问题不算大问题,毕竟啤酒花没了,其中的α-酸可以化学合成,但真正现实的问题是全球粮食供应,以及引发与此相关的一系列产业的问题。比如作为啤酒原料的大麦,它的更大用处在于制造饲料,如果饲料减少,动物减少,肉自然就减少,肉价自然也会上涨。除此之外,水稻、小麦、玉米这些主食的产量也可能会减少,甚至连制造巧克力的可可豆的产量都会减少。从这一点看,未来的气候变化可能会影响到我们生活中的方方面面。你准备好和气候变化共存了吗?参考文献[1]BINDEREIFSG,R?LLF,KOLBPetal.,ImpactofGlobalClimateChangeontheEuropeanBarleyMarketRequiresNovelMulti-MethodApproachestoPreserveCropQualityandAuthenticity[J/OL].Foods,2021,10(7):1592.[2]BENTOVA,RIBEIROAFS,RUSSOA,etal.TheimpactofclimatechangeinwheatandbarleyyieldsintheIberianPeninsula[J/OL].ScientificReports,2021,11(1):15484.[3]MOZNYM,TRNKAM,VLACHV,etal.Climate-induceddeclineinthequalityandquantityofEuropeanhopscallsforimmediateadaptationmeasures[J/OL].NatureCommunications,2023,14(1):6028.策划制作出品丨科普中国作者丨地心引力科普创作者监制中国科普博览责编丨钟艳平...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1397437.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1397437.htm

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啤酒花的结局:啤酒及其美味的末日即将来临研究人员称,除非开发出迅速的适应措施,否则欧洲的啤酒生产地区将面临可怕的未来,有消息称,随着全球变暖和其他环境条件颠覆了生长条件,常见的啤酒花植物(Humuluslupulus)的生产变得越来越困难。捷克科学院的研究人员研究了啤酒花产量及其α酸含量(正是这种含量给这些类型的欧洲啤酒带来了苦味),发现自20世纪70年代以来,这两项指标都在稳步下降。MartinMozny和团队检查了1971年至2018年德国、捷克共和国和斯洛文尼亚90%的欧洲啤酒花种植区的产量和α酸含量。他们发现,自1994年以来,啤酒花开始提前20天成熟,并且产量每年每公顷下降0.2吨(每英亩178磅)。在美国,一英亩每年可产出约1800磅(816公斤)的啤酒花。这一预测并不值得欢呼:研究人员预测,到2050年,传统芳香啤酒花的产量将下降4-18%,而那些关键的α酸将下降20-31%。在欧洲,由于曾经理想的气候和环境条件,高质量的芳香啤酒花令当地人引以为傲。现在,这种情况正处于危险之中,因为温暖和干燥的季节预计会给这些啤酒花的生长和风味特征带来未知的变化。啤酒是地球上第三大消费最广泛的饮料,欧洲风格的α酸和啤酒花品质使其成为世界上最受欢迎的饮料之一。研究人员呼吁进行创造性的调整以找到解决方案,但还需要进行更多的科学研究。“由于优质芳香啤酒花的种植仅限于环境条件适宜的相对较小的地区,因此大部分生产面临着严重的风险,即大部分生产将受到个别热浪或极端干旱的影响,而在全球气候变化的情况下,这些热浪或极端干旱可能会加剧,”该团队在研究中指出。“啤酒花生理学的新发现,例如升高的二氧化碳对啤酒花主要代谢的有益影响以及春化和休眠的影响,可能有助于将来培育出更具抗性的啤酒花。”该研究发表在《自然通讯》杂志上。相关文章:酿造啤酒可以不再用昂贵的啤酒花SamuelAdams推出用“轨道啤酒花”酿造的IPA啤酒研究发现啤酒花中含有的化合物可能有助于预防阿尔茨海默病...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1389213.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1389213.htm

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低度和无醇啤酒可能是食源性病菌的温床

低度和无醇啤酒可能是食源性病菌的温床饮用不含酒精或酒精含量低的啤酒有明显的好处;它含有维生素和矿物质,而且研究表明,与普通啤酒相比,它对心血管有益。然而,康奈尔大学研究人员的一项新研究发现,去除啤酒中的酒精可能会为制造、储存或倾倒过程中引入的食源性病原体的生长创造一个完美的环境。该研究的合著者之一兰迪-沃罗博说:"当你去除酒精后,啤酒就不再是传统意义上的啤酒了。之前怀疑食源性病原体在没有酒精的情况下也能生长,我们的猜测是正确的。在这一点上,必须像考虑食品一样考虑无醇啤酒,并确保满足保证产品安全的所有参数。"传统啤酒中含有多种防止病原体生长的因素。乙醇浓度、啤酒花产生的苦味酸、低pH值、高浓度二氧化碳、低氧和缺乏营养物质都有助于保持啤酒不含病原体。这项研究的另一位作者安-查尔斯-维格达尔(AnnCharles-Vegdahl)说:"无醇啤酒的手工制造商有时会遵循传统的啤酒酿造工艺。但最终,酿酒师会在无醇啤酒中添加额外的调味和香味物质--如啤酒花,这有可能会带来污染。"研究人员采集了酒精度低于0.5%(无酒精)或3.2%(低酒精)的啤酒样本,并添加了三种食源性细菌病原体:大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特菌。制备了三种不同pH值(4.20、4.50和4.80)的啤酒,并在两种不同的温度(39°F(4°C)和57°F(14°C))下存放了两个月。大肠杆菌和沙门氏菌在这两种温度下的啤酒中都能生长和存活,与pH值以及啤酒的低度或无醇无关。在57°F温度下储存时,在所有测试的pH值条件下,这两种细菌的数量都增加了一倍。两种温度下都检测不到李斯特菌。根据他们的研究结果,研究人员建议对低度和无醇啤酒进行巴氏杀菌,以达到商业无菌标准,并考虑进行无菌过滤和添加防腐剂,以降低微生物风险。此外,他们还说,用桶装或桶装的生啤供应无酒精啤酒可能会增加病原体的风险,并建议定期对桶、管道和啤酒龙头进行消毒。Worobo说:"如果啤酒中不含酒精,就会失去很多防止食源性病原体的安全网。没有了酒精提供的保护,制造商必须考虑到病原体在加工过程中如何从原料产品中趁虚而入"。这项研究发表在《食品保护杂志》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403001.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1403001.htm

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德国研究人员发现一个400年前的错误彻底改变了啤酒 拉格由此诞生

德国研究人员发现一个400年前的错误彻底改变了啤酒拉格由此诞生自古以来就有啤酒制造。最近的考古学显示,大约13000年前,地中海东部就有酿酒的证据。尽管从酿造的起源到20世纪初,啤酒是典型的啤酒生产,但现在拉格啤酒约占每年消费的啤酒的90%。从啤酒到酵母的这一转变的开端发生在中世纪末左右的德国,当时出现了一个新的酵母品种,即酵母菌Saccharomycespastorianus或"拉格酵母"。这是一个杂交品种,是在17世纪初左右由顶部发酵的啤酒酵母Saccharomycescerevisiae和耐寒的Saccharomyceseubayanus交配产生的。但是直到现在还没有人弄清楚组合拉格酵母S.pastorianus是如何产生的。皮尔森风格的拉格酒。资料来源:JohnMorrissey/FEMS酵母研究一般的假设是,当传统的S.cerevisiae啤酒发酵被包括S.eubayanus在内的野生酵母污染时,就产生了这种混合酵母。但是这里的研究人员认为这是值得怀疑的。通过对中欧历史酿酒记录的详细分析,他们发现"拉格式"底部发酵至少在两百年前就在巴伐利亚发生了。他们提出了另一个假设,即是S.cerevisiae污染了一批用S.eubayanus酿造的啤酒,而不是反过来。在一项耐人寻味的侦查工作中,他们确定了他们认为是污染的S.cerevisiae的来源--巴伐利亚州小城Schwarzach的一家小麦酿酒厂。啤酒一直是一种有价值的商品,其生产受到严格监管。在巴伐利亚,1516年的酿酒条例(著名的"reinheitsgebot")只允许底部发酵和酿造"拉格风格"的啤酒。但在邻近的波西米亚,用S.cerevisiae制作的优质小麦啤酒被生产出来,并大量进口到巴伐利亚。为了限制这些进口的经济损失,1548年,巴伐利亚统治者威廉四世给了汉斯六世-冯-德根堡男爵一个特殊的特权,让他在边境地区酿造和销售小麦啤酒给波西米亚。当汉斯-冯-德根堡的孙子没有产生继承人时,这个家族灭亡了。1602年,新的巴伐利亚统治者马克西米利安大帝自己抓住了小麦啤酒的特殊特权,并接管了冯-德根堡的施瓦扎赫酿酒厂。同年10月,小麦啤酒厂的酵母被带到慕尼黑公爵的宫廷啤酒厂,研究人员提出在那里发生了著名的杂交种酵母,S.pastorianus由此诞生了。此后,研究人员在此表明,来自巴伐利亚的S.pastorianus菌株遍布欧洲,是所有现代拉格酵母菌株的来源。研究人员对历史记录的调查结果,加上已发表的系统发育(进化和基因组学)数据,表明S.pastorianus拉格酵母的主导地位分三个阶段发展。首先,酵母菌株S.cerevisiae从波西米亚来到慕尼黑,那里的酿酒师至少从14世纪开始就制造小麦啤酒。其次,1602年被引入慕尼黑啤酒厂的S.cerevisiae与已经参与制造慕尼黑风格啤酒的S.eubayanus交配,产生了S.pastorianus。最后,新的S.pastorianus酵母首先在慕尼黑啤酒厂周围传播,然后在整个欧洲和全世界传播。这里的研究人员指出,S.pastorianus与慕尼黑技术先进的酿造方法同时出现,以及慕尼黑的酿酒师愿意分享知识(和实际的酵母),可能促成了该菌株的主导地位。论文的主要作者之一MathiasHutzler说:"有某种讽刺意味的是,汉斯八世-冯-德根堡无法生育儿子引发了导致创造出拉格酵母的事件。随着一个世系的消亡,另一个世系开始了。没有继承人--但他为世界留下了多么宝贵的遗产!"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357297.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1357297.htm

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来自巴塔哥尼亚的野生酵母 让您的下一款啤酒令人难忘

来自巴塔哥尼亚的野生酵母让您的下一款啤酒令人难忘巴塔哥尼亚野生菌株与传统酿酒酵母的杂交种发生了突变,从而提高了酒精产量。智利圣地亚哥大学的研究人员詹妮弗-莫利内特(JenniferMolinet)和弗朗西斯科-库比约斯(FranciscoCubillos)将巴塔哥尼亚的野生酵母与传统酿酒酵母杂交,培育出了用于生产拉格啤酒的新酵母菌株。他们的研究结果发表在6月20日出版的《PLOS遗传学》(PLOSGenetics)杂志上,揭示了这些杂交酵母能为拉格啤酒带来独特的风味和香气。拉格啤酒占全球啤酒市场的90%以上,通常在低温下酿造。由于所用酵母的遗传多样性极低,拉格啤酒的风味和香气传统上一直受到限制。目前,该行业只依赖两种酵母,它们都是普通酿酒酵母(酿酒酵母)和适应寒冷环境的野生菌株(欧巴扬斯酵母)的杂交种。巴塔哥尼亚山区的酵母。图片来源:FranciscoCubillos,(CC-BY4.0)利用杂交酵母提高啤酒的品质在这项新研究中,研究人员通过在低温下将酿酒酵母与巴塔哥尼亚的野生S.eubayanus天然分离物杂交,在实验室中创造出了新型拉格啤酒酵母。他们用促进发酵质量的方法培育杂交种。进一步的分析表明,这些菌株的基因发生了突变,增强了它们代谢某些类型糖的能力,从而产生了独特的香气特征和较高的酒精产量。研究人员说,新菌株的成功部分归因于它们的线粒体--为细胞提供能量的细胞器--继承自耐寒的野生菌株,而不是酿酒酵母。总之,新的研究结果表明,可以利用野生酵母菌株的遗传多样性来开发适合工业化生产的新型啤酒酵母。该研究的作者鼓励其他人探索野生酵母,以此扩大现有啤酒风格的范围。作者补充道:我们的研究利用了巴塔哥尼亚野生酵母的巨大遗传多样性,创造出了具有更强发酵能力和独特香气特征的新型拉格啤酒杂交菌株。通过种间杂交、实验进化和发酵相关基因变化的鉴定,我们扩大了可用于拉格啤酒酿造的工业酵母的范围。编译自/scitechdailyDOI:10.1371/journal.pgen.1011154...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435847.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1435847.htm

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清洁能源在增长 但地球热污染也在增长

清洁能源在增长但地球热污染也在增长根据国际能源机构(IEA)的最新分析,2023年与能源相关的排放量将增加4.1亿吨。这大致相当于每年新增1000多座燃气发电厂所产生的污染。使用清洁能源是一场与时间的赛跑,全球气温正在上升,因为所有的污染都会在大气中积聚并释放热量。去年也是有记录以来最热的一年,2023年的气温可能比至少过去10万年来都要高。气候变化带来的影响不仅仅是高温,还包括更极端的干旱、火灾、风暴、洪水和其他灾害。更为严峻的是,气候变化也增加了可再生能源发电的难度。国际能源署发现,严重的干旱,尤其是美国和中国的干旱,导致2023年水力发电"异常短缺",仅这一点就足以造成去年排放量增加的40%。每当水力发电不足时,电网通常会利用化石燃料发电厂,如果不是因为水电紧张,去年电力部门的二氧化碳污染可能会下降。尽管如此,国际能源署对清洁能源项目的稳步推进充满信心。根据国际能源署的最新报告,如果没有过去五年清洁能源技术的蓬勃发展(从太阳能电池板、风力涡轮机到电动汽车和热泵),二氧化碳污染将是现在的三倍。国际能源机构(IEA)执行主任法提赫-比罗尔(FatihBirol)在今天的一份新闻稿中说:"在过去五年中,清洁能源转型经历了一系列压力测试。它已经证明了自己的韧性"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422029.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1422029.htm

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昆虫需要我们的帮助 - 就是现在

昆虫需要我们的帮助-就是现在是的,我们以前听说过昆虫的衰退。但是我们在全球范围内阻止它方面没有取得多少进展。气候变化目前仍然是世界上最需要解决的问题。荷兰生态学研究所(NIOO-KNAW)和阿姆斯特丹Vrije大学的杰弗里-哈维说:"气候变化加剧了其他以人类为媒介的环境问题。包括栖息地丧失和破碎化、各种形式的污染、过度捕捞和入侵物种"。他领导了一个国际科学家团队的主要论文。他们提供了一个清晰的轮廓,说明极端气候和气候变化如何导致昆虫的减少。当地的环境特征可以伤害或有利于昆虫(左图),特别是当昆虫暴露在极端气候下,如干旱和热浪。具有生态针对性的管理策略(右图)可以帮助昆虫适应气候变化和其他人类造成的环境问题。资料来源:荷兰生态学研究所,科学家对气候变化和昆虫的警告该论文是科学家警告系列的一部分。"昆虫在如此多的生态系统中发挥着关键作用,但我们正在迅速失去至少一部分,"哈维强调了紧迫性。而情况似乎就是如此,尤其是在温带地区。作者强调,较长期的事件和短期的极端情况都在以几种方式伤害昆虫。"全球地表温度的逐渐升高影响了昆虫的生理、行为、物候、分布和物种间的相互作用"。哈维补充说。"但同时,更多和更持久的极端事件也会留下它们的痕迹。冷热交替,火灾,干旱,洪水……"影响的证据正在堆积起来,而且都在这篇评论中提出。例如,果蝇、蝴蝶和面粉甲虫可以在热浪中生存,但雄性或雌性变得不育,从而无法繁殖。它们成为"活死人"。特别是大黄蜂证明对热非常敏感,而气候变化现在被认为是几个北美物种减少的主要因素。气候变化对昆虫的影响可以分为两大类:逐渐的长期变化和极端事件,这些事件的频率和严重程度会增加。干预措施包括通过政策和公共方法正式缓解变化,这反过来又有助于以各种方式减少影响。"冷血昆虫是受气候变化影响最严重的生物群体之一,因为它们的体温和新陈代谢与周围空气的温度密切相关,"哈维说。在一个变暖的世界里,昆虫减少的一个主要问题是植物--昆虫赖以生存的食物和住所--也同样受到气候变化的影响。而随着昆虫数量的减少,它反过来会影响到食物链的上游。例如,在过去的几十年里,许多鸟类都发生了这种情况。想想授粉、害虫控制、营养循环和废物分解。昆虫代表了生物多样性的绝大部分,并执行着维持人类文明的极其重要的服务,所有这些对全球经济来说每年价值惊人(数十亿美元)。这是另一个对气候变化采取行动的理由。"已故著名的蚂蚁生态学家爱德华-O-威尔逊曾经认为,'是小东西在管理世界。而它们确实如此!"哈维说:"随着时间的推移,随着世界变暖,昆虫必须调整它们的季节性生活周期和分布。然而,它们这样做的能力受到其他人类造成的威胁的阻碍,如栖息地的破坏和破碎化,以及杀虫剂的威胁。此外,热浪和干旱会在短期内急剧伤害昆虫种群,使昆虫更无法适应更渐进的变暖。不同时间尺度的变暖对昆虫构成不同种类的威胁。"重要的是,科学家们不仅描述了这些问题,而且还讨论了一系列的解决方案和管理策略。这些可能有助于缓冲昆虫对气候变暖的影响。个人可以通过照顾许多不同的野生植物,提供食物和昆虫可以躲避极端气候的地方来帮助。并通过减少杀虫剂和其他化学品的使用。在更大的范围内,我们需要应对气候变化。野化计划也需要考虑微观规模的生态系统,其重点是保护昆虫等小动物。""昆虫是顽强的小动物,我们应该松口气,因为还有空间来纠正我们的错误,但是时间已经不多了。我们真的需要制定政策来稳定全球气候。同时,在政府和个人层面上,我们都可以参与进来,使城市和农村的景观对昆虫更加友好。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334753.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1334753.htm

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