The Biochemistry of Beer: Why the Source of Sugar Matters

Onze uiteindelijke ontrafeling van de magie van alcohol werd vertraagd door het feit dat biologie en chemie op heel verschillende manieren naar de wereld kijken. Alleen door naar beide te kijken, konden mensen eindelijk het fermentatieproces verklaren, waarbij gist suiker opneemt en alcohol en kooldioxide afscheidt.

Dit is een van de eenvoudigste en oudste biochemische processen op aarde. Maar voordat die transformatie mogelijk is, heb je de suiker zelf nodig. Suiker is een van de belangrijkste stoffen in de natuur. De competitie ervoor, het complexe samenspel van planten, dieren en microscopische schimmels, geeft ons uiteindelijk alcohol. Dus om fermentatie volledig te begrijpen, moeten we beginnen met de bron van die suiker. Het soort plant waar het vandaan komt, is de basis van het onderscheid tussen bier en andere dranken.

Planten nemen water en kooldioxide op, en met de helpende hand van zonlicht en een paar enzymen zetten ze deze om in zuurstof en suiker, via het proces van fotosynthese. Dit eenvoudige proces is de bron van alle suiker in de wereld. Het is hoe planten leven en het begint de voedselketen die dieren in leven houdt. Voer het programma lang genoeg uit en de planten die niet worden gegeten, worden uiteindelijk ook de bron van al onze fossiele brandstoffen.

Dit betekent dat de vraag naar suiker in de natuur vaak groter is dan het aanbod. Dit is misschien moeilijk te geloven als je kijkt naar de steeds groter wordende tailles van de ontwikkelde wereld, maar suiker in de natuur is een schaars goed en, historisch gezien, zijn de meest suikerhoudende voedingsmiddelen het moeilijkst te verkrijgen en het moeilijkst te maken. De domesticatie en raffinage van suiker gaat duizenden jaren terug, maar in het Westen hebben we alleen maar geraffineerde suiker toegevoegd aan alles sinds de achttiende eeuw.

Planten maken suiker zodat ze kunnen groeien, en, in bepaalde stadia, zodat ze fruit of zaden kunnen maken om nieuwe planten te kweken die het voortbestaan ​​van de soort garanderen. Een nieuw zaad kan niet fotosynthetiseren en zijn eigen energie creëren totdat het bladeren of scheuten heeft gekregen, en meestal wortels om het op zijn plaats te verankeren en andere voedingsstoffen uit de grond te halen. Dus de ouder pakt zijn zaad in met een overvloedige bron van suiker om de babyplant te helpen overleven en groeien tot hij groot en sterk genoeg is om zijn eigen suiker te creëren.

Er is een belangrijk verschil in hoe granen en fruit dit doen. Soms heeft het fruit of de kern rond het embryo van de plant een slim aangepaste rol. Als je een boom bent, wil je niet dat je kinderen te dichtbij komen, anders vecht je binnenkort voor voedingsstoffen en zonlicht. Veel vruchten hebben dus een symbiotische relatie met dieren ontwikkeld. Ze trekken rondzwervende beesten of insecten aan met suikerachtige, aromatische smaakstoffen. Dieren vinden de vrucht voedzaam om te eten, dragen vervolgens de onverteerbare zaden weg van de boom en leggen ze neer in een vruchtbare hoop mest op enige afstand.

Als dit niet snel genoeg gebeurt, zullen er micro-organismen naar binnen duiken en als het fruit begint te rotten, zullen ze de suiker voor zich opeisen. Gist is overal, vooral in hete zomers wanneer het fruit rijpt, en het is altijd klaar om kwetsbare pakketten vergistbare suikers te claimen. Wanneer het suiker omzet, creëert het koolstofdioxide en alcohol als bijproducten, een proces dat we fermentatie noemen. Dit is een prachtig resultaat voor mensen en andere hogere orde zoogdieren, maar niet zo geweldig voor de zaden die op de grond achterblijven om te sterven zonder hun voedselpercelen.

Graan is in sommige opzichten veel slimmer dan fruit en heeft geavanceerde verdedigingen tegen gist gebouwd. Omdat het kleiner en lichter is, kan het door de wind worden geblazen en heeft het niet zoveel afstand van de ouderplant nodig, zodat het zichzelf niet op dezelfde manier hoeft te vertonen als appels of kersen. En dat betekent dat het slimmer kan zijn over hoe het de suiker voor zijn nakomelingen verpakt. Granen zoals gerst zijn als gepantserde, opgevoerde alternatieven voor fruit. Een graankorrel, wanneer deze klaar is om de plant te verlaten, heeft een huid die zo hard is dat er geen microbe of insect doorheen kan komen - zelfs mensen moeten stenen of metalen molens gebruiken als we de buitenste schil van een korrel efficiënt willen verpletteren. En zelfs als we erin slagen dat te doen, heeft de brandstof binnenin verdere niveaus van bescherming: het is opgeslagen als niet eenvoudige suiker, maar als lange keten zetmeelmoleculen die te groot zijn voor micro-organismen om aan te vallen. Als een suikermolecuul een baksteen is, is zetmeel een muur. Wanneer de onhoudbare kracht van gist het onroerende object van gerstige gerstekorrels ontmoet, gebeurt er niets.

En dus vormen enkele van de eenvoudigste en enkele van de meest gecompliceerde organismen op aarde een onheilige alliantie om het gerstembryo te scheiden van zijn suikerachtige voorraad. Mensen oogsten en passen de korrels aan zodat gist de suikers kan aanvallen, en in ruil daarvoor creëren de gisten de alcohol waar mensen van houden. Natuurlijk kan de gist het bestaan ​​of de rol van zijn menselijke partners in de misdaad niet eens kennen of begrijpen. En voor het grootste deel van de tijd dat we dit doen, hadden we geen idee dat we ook met gisten samenwerkten. We waren in een alliantie waarin geen van beide partijen wist dat de andere bestond. Terwijl we aan de menselijke kant wisten wat we aan het doen waren, hadden we geen idee hoe, of waarom, het werkte. We hebben gerst gerold door het te "mouten" voordat het duizenden jaren oud was. We hebben geweten waarom we dit doen voor minder dan tweehonderd.

Het bovenstaande fragment is afkomstig uit het boek van Pete Brown Miracle Brew: hop, gerst, water, gist en de aard van bier (Chelsea Green Publishing, oktober 2017) en wordt herdrukt met toestemming van de uitgever.