风味更香,运输成本更低,生物技术助力啤酒的可持续发展之路

风味更香,运输成本更低,生物技术助力啤酒的可持续发展之路
2021年10月20日 18:50 麻省理工科技评论

据 2021 年全球啤酒市场报告分析,中国仍是全球第一大啤酒销售大国,美国紧随其后。啤酒已成为我们今天生活不可缺少的饮品。

啤酒是以麦芽为主要原料,添加酒花,经酵母发酵酿制而成的,是一种含二氧化碳的、起泡、低酒精度的饮料酒。当前啤酒面临着生产过程中释放大量二氧化碳和运输困难等问题,因此寻找制造啤酒的可持续途径一直是科学家努力的方向。

以酿酒酵母生产啤酒

葡萄、小麦、大麦、啤酒花、糖,这些酒精生产中最常见的成分是地球上水和能源最密集的作物之一,在酿造和发酵的过程中需要大量的能量。虽然无法对酒精饮料行业的碳足迹进行具体估计,但美国国家科学院、工程院和医学院表示,食品和饮料行业是世界上最不可持续的行业之一,估计造成 60% 的生物多样性丧失以及全球 30% 的排放驱动的气候变化。

早在 2013 年,来自加州大学伯克利分校的博士后研究员 Charles Denby 研究如何通过基因工程酵母制造生物燃料,后来他和伯克利的同事 Rachel Li 设计一种可以产生萜烯(啤酒花成分)的酵母菌株,用他们开发的酵母菌株酿造的啤酒比传统啤酒的味道更浓。

后来两人创建了 Berkeley Yeast,如今已成为商业品牌,普通酵母菌株无法利用麦芽和啤酒花,该公司研发的 Tropics 是一种具有超生物转化能力的 “伦敦啤酒酵母”,可以将麦芽和啤酒花中的 “硫醇前体” 分子转化为具有番石榴和百香果等风味的硫醇分子。

图 | 碳硫裂解酶(CSL)作用过程

今天,Berkeley Yeast 向数百家啤酒厂供应啤酒酵母,并已扩展到葡萄酒行业。 

啤酒脱水解决运输问题

改造酿酒酵母是啤酒可持续发展之路的方式之一,减少啤酒运输过程中的成本同样也是啤酒可持续发展的探索方向。

SBT(一个可持续饮料技术公司)开发了一种名为 BrewVo 的工艺,该工艺可以生产出高度浓缩的啤酒,其运输重量和体积仅为传统啤酒的六分之一。

这个生产浓缩啤酒的想法来自该公司创始人 Patrick Tatera,2010 年他徒步到犹他州峡谷地国家公园山顶的时候,突然想喝啤酒,了解到啤酒 95% 的成分都是水,便开始思考为什么不把啤酒脱水处理,然后喝的时候再水化,这样不是更便于运输吗?就这样 BrewVo 诞生了。

BrewVo 是一种机器,可以生产出比平时少得多的啤酒版本。该系统使用 “嵌套发酵” 过程来制造这种浓缩物。首先,它酿造标准啤酒,然后机器去除酒精,最后添加一批新的麦芽汁(从谷物醪中提取的含糖液体)。

这个过程重复多次可以产生一种粘稠的浓缩物,然后可以将这种浓缩物和去除的酒精储存在单独的袋子中,并放入可回收的盒子中进行运输在目的地(酒吧或当地啤酒厂)按照一份散装啤酒、六份水、酒精(如果需要)的比例混合,然后碳酸化,就可以作为啤酒出售。

(来源:FlorianGaertnerGettyImages)

SBT 表示较小的浓缩物降低了与包装、运输和冷藏相关的大部分温室气体排放。根据 SBT 的创始人兼首席技术官 Patrick Tatera 的说法,因此浓缩物的运输效率是小桶的八倍,SBT 还声称其啤酒浓缩物可以冷冻以延长其保质期,减少浪费。

BrewVo 从根本上改变了啤酒在世界各地的运输方式,BrewVo 的啤酒产品在科罗拉多州丹佛的几家酒吧有售;公司正在努力在南美开设一家酒吧,很快将与科罗拉多州的酿酒商 Sleeping Giant 合作,扩大生产规模。

可持续成啤酒公司发展趋势

Tatera 的 SBT 和 Denby 的 Berkeley Yeast 等初创企业都希望开发创新的解决方案,其他饮料巨头也在改变其整个生产流程,使啤酒生产运输更加环保。

帝亚吉欧是全球最大的跨国啤酒和烈酒生产商之一,正通过升级设备、改善建筑绝缘和加快生产过程来提高生产效率,同时该公司还使用可再生能源,例如以酿造和蒸馏过程中的副产品以及种植啤酒花、大麦和其他成分的废物为燃料的生物质发电机,以在现场产生能源和电力。

2021 年 2 月 5 日,嘉士伯集团发布了《2020 年可持续发展报告》,自 2015 年以来,啤酒厂碳排放量减少了 39%,全价值链中的相对碳排放量(即 “手中啤酒碳足迹”)减少了 7%,每百升酿酒水耗减少了 18%,关注价值链的每一环节中(包括原材料、包装和制冷等)的减碳,有望在 2022 年和 2030 年分别实现减少 15% 和 30% 的目标。

2021 年 6 月,百威亚太以武汉工厂为起点,在生产方面,建立了配置先进能耗管理系统的中央控制室,对啤酒生产的工序、工艺进行实时监督控制;对各个车间与生产制造环节的用热用电,进行用量供给调节和时序管理。在整个啤酒生产过程中产生的二氧化碳,将会有效收集并充回产品得到充分利用,通过水洗、活性炭吸附和二次冷凝提纯,去除回收的二氧化碳中残留的气味物质,使二氧化碳达到食品级标准。

图 | 百威首款 “碳中和” 啤酒

随着新兴创新的兴起和知名品牌努力减少对环境的影响,酒精饮料行业的可持续发展势头似乎正在增长。“这确实是一个全球机遇,”SBT 的首席执行官 Tickle 说,“如果您考虑一下整个行业发展,它确实在数百年来没有太大变化。我们认为这确实是第一个真正颠覆行业的独特机会。”

参考资料:

https://www.nationalgeographic.com/environment/article/how-to-brew-a-greener-beer?utm_content=buffer74105&utm_medium=social&utm_source=twitter.com&utm_campaign=buffer

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