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    棉花糖味香草?香料育種將超越你想象
    2021-08-09 15:08
    來源:文匯報
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      “來份香草味甜筒!”炎炎夏日,當你吃著可口的冰激凌,喝著冰爽的汽水,享受著香草所帶來的清新怡人,科學家正忙著使這種大自然恩賜的天然香料變得更加豐富多彩,有望呈現出柑橘、煙熏、堅果或焦糖等不同風味。

      如今,越來越多的食品制造商放棄使用人工合成添加劑,但人們舌尖上的美味一個都不能少,開發不同口味的香草潛力巨大。植物育種專家想讓香草不那么“香草”,它們會有不同的口感,環境適應性也將更強,但這實現起來并不容易。

      ■江澤珍/編譯

      香草精是人們再熟悉不過的食物添加劑。它是很多冰激凌、汽水、糕點、奶茶、零食等配方表上的???。

      如果仔細品嘗,你會發現,從不同種類的香草蘭中提取的香草精的味道有著細微差別。比如,最普通的一種香草精是從香莢蘭中提取的,人們想要制作香草味的糕點,就會將它加幾滴在粉糊面團中;從西印度香草中提取的香草精在美洲中部和南部較為流行,它的口感更含蓄一些;塔希提香草蘭提取的香草精口感偏甜,經常被用在法式甜點中。

      從天然植物中提取食用香精,正逐漸成為一種潮流。當人們在食物制作中放棄使用合成物的意愿越來越強烈,天然香精的需求量就會猛增,且市場也會對其提出更高的口味多樣性要求。

      品種有限、產量不高、容易遭受病蟲害影響、價格高昂,如何才能使香草類植物滿足人類食品工業的新需求?培育香草新品成了植物育種學家的一項重要任務。美國佛羅里達大學的植物育種學家艾倫·錢伯斯認為,其實大自然中香草的種類并不少,他有一個宏偉的計劃,如果能成功,不僅香草的種類將更加豐富,而且香草目前面臨的種種短板也可能被克服。


      不簡單的天然“香草味”

      我們食用的香草只有一小部分是天然的,大多都是人工合成的,但這種情況正在改變。

      自2015年起,越來越多的食品制造商宣布在食品制作中放棄使用人工合成物,這使多種天然食品原料需求猛增,遠遠超過供給。香草就是其中之一,由于此類作物容易受到病蟲害影響,短時期產量難以提升。

      雖然大自然中的香草蘭品種超過100種,但人類只利用了其中很小一部分。錢伯斯想讓香草不那么“香草”——他要用植物基因庫的數據培育出更多樣化的新品種香草,它們會有不同的口感,環境適應性也將更強。但這實現起來并不簡單。

      人們常說的香草其實是一種蘭科植物,學名“香莢蘭”,所結果實為豆莢狀,也稱香草莢、香草豆。這類蘭花的干果含有包括香草素在內的數百種芳香化合物。

      新鮮的香草豆需要經過加熱、長達數星期的風干,才能調出自己獨特的風味。香草莢的果實和種子都能為甜點注入豐富的口感,比如焦糖布丁上的黑斑點就是它的種子,而將其種子和豆子浸泡在酒里,還能提取香味制作香草精。

      我們今天食用的香草起源于中美洲。幾個世紀前,人們發現了這種豆子誘人的品質。和現代糕點師傅一樣,阿茲特克人和瑪雅人就知道香草可以使巧克力的風味更獨特。

      香草蘭屬于大型攀援性蘭科植物,可用扦插的方法使其在不同地方生長。16世紀后半葉,歐洲商人把扦插培育出的香草運輸到了世界各地。如今,這種香料在許多熱帶國家進行商業種植,包括墨西哥、印度尼西亞、烏干達和馬達加斯加,這些國家出產的香草香料在市場上占據著主導地位。

      和紅酒類似,不同地區的香草會因不同的生長環境而具有各自不同的風味。非洲馬達加斯加的香莢蘭就因有獨特的花香,而受到美國紐約糕點師杰西卡·克雷格的稱贊。南太平洋塔希提島出產的塔希提香草蘭,也因帶有茴香味和一定的甜味,被很多人所喜歡。不過,目前人們還不清楚它的起源,只知道是香莢蘭和另一種植物雜交所產生的品種。


      新品培育“五年等一回”

      植物育種對很多農作物的口味改變作用非常明顯。錢伯斯說: “如果你能穿越到古代,你會發現,你吃的所有東西都和你知道的味道不一樣?!钡悴菔且粋€例外,它的味道和它祖先的味道差不多。20世紀初期以來,植物育種學家一直在努力對香草品種進行改良,他們想培育出風味更獨特或抗蟲害能力更強的品種,可都沒能研發出性狀遺傳穩定的改良品種。

      錢伯斯說,這就像商店里的蘋果,以前只有單一品種,但現在我們有吃口更好的多個品種可以選擇,比如紅粉佳人、嘎啦果和紅富士等。 “我們希望香草也能有這么多的品種可供選擇?!痹谒脑O想中,新品種香草可以帶有更多柑橘味、棉花糖味、煙熏味、焦糖味或堅果味。

      然而,新品種的培育卻急不來,時間是一個巨大挑戰。食品科學家達芙娜·哈夫金-弗倫克爾說,一株香草植物從種子到開花大約需要四年時間,之后豆子成熟又需要九個月, “這是一個漫長的過程”。

      幾乎沒有種植者愿意等五年左右的時間去培育一個新品種,所以他們選擇用扦插的方法種植香莢蘭。從本質上說,這就是在種植幾個世紀前中美洲香莢蘭的復制品。這種做法導致了香草作物遺傳多樣性的缺乏,從而也限制了香草新風味的開拓,而且讓香草很容易受到鐮刀菌的攻擊——鐮刀菌也攻擊同樣缺乏遺傳多樣性的香蕉。

      實際上,我們食用的大部分香草香料都沒有歷經這一過程,因為那是一種名為香蘭素的化學合成品,主要成分是愈創木酚(石油化學制品的前身)和木質素(造紙產生的副產品)。每年,全球香蘭素的消耗約為2萬噸。

      不過,近些年全天然香草香料的需求不斷在增加。哈夫金-弗倫克爾估計,這其中約有80%至90%的香草來自于香莢蘭,目前品質好、可信賴的香草豆在市場上仍然短缺,所以香草香料的價格也在上升。

      糕點師塞德里克·巴伯雷在美國賓夕法尼亞州有一家小飯館,他喜歡馬達加斯加的香草,但最近他卻不得不采購產自印度尼西亞的香草,因為那更便宜。他說: “我用的香草豆很普通,但是8盎司就要165美元?!?/p>

      哈夫金-弗倫克爾說,種植者們在印度和厄瓜多爾建造了很多種植園,還在荷蘭建了溫室,以提升香草產量,從而使香草價格有所降低。


      收集百種香草發掘新風味

      在2016年得知香草短缺的消息后,錢伯斯也加入了研究香草的行列。

      當時,錢伯斯還是一名新聘教授,望著佛羅里達州南部溫和的環境,他就想,通過適當的育種技術,這里是否也能種植出香草?如果能專注香草的風味研究,那這種世界上最受歡迎的香料,是否會釋放出更多的烹飪魅力?

      哈夫金-弗倫克爾認為,這并不是一種空想?,F在使用最廣泛的香草精,其味道來自香蘭素??稍谙悴葜杏兄?00多種天然芳香化合物,其中有100多種都能用于調味。而且,不同品種的香草,其合成的天然產物濃度也各不相同。因此,開發不同口味的香草香料潛力巨大。

      錢伯斯還計劃通過香草與其他植物的雜交,發現更廣泛的遺傳多樣性、尋找更多芳香化合物。他說: “我們正在嘗試融合兩種不同植物的分子和生化通道,由此可能得到從未見過的化合物?!?/p>

      錢伯斯從全球收集了100余種香草,其中有的來自同事、植物園、私人收藏家和網上商店,有的則是他親自采集得來。 “佛羅里達州有4個本土物種和一些進口物種,其中包括香莢蘭?!卞X伯斯說,他還收集到了一個由扦插繁殖的香莢蘭和多葉香莢蘭自然雜交而產生的特殊品種, “它有一股強烈的棉花糖香氣”。

      完成收集工作后,錢伯斯對手頭的香草品種開展了植物分類鑒定和遺傳測試工作。2019年,他發表了工作結果:有的植物之前因其外表而被誤判為香草,而有的品種其實是多個物種的雜交體。更重要的是,分析顯示,香草植物還有大量的遺傳多樣性值得被挖掘,甚至包括香莢蘭。在錢伯斯與同事合作的另一項研究中,他們發現了可能會影響香蘭素濃度、香草作物產量及抗蟲害性的基因。

      在佛羅里達大學,錢伯斯有一個2800平方米的苗圃,他把不斷收集到的香草品種種在這個苗圃中?,F在,他已對苗圃中成熟的第一批植物進行雜交,但還不能確定這批雜交植物究竟能否產生出新風味、風味會怎樣,只有等到它們三年后結出豆子,才能見分曉。如果第一批雜交嘗試就能有所斬獲,那么再過五到十年,他就可能研發出一種或幾種香草新品種。


      全球期待“新口味”香草

      根據香草的生長特性,錢伯斯的苗圃采取了十分妥善的防曬措施:天棚外有一層黑色薄紗遮擋陽光,天棚下豎立著一排排竹樁和網桶,香草的藤蔓就沿著它們往上長,綠色藤蔓可爬到約2米高。待到這些香草成熟時,根據品種的不同,每根藤蔓上會開出紅色、綠色、黃色或者奶白色的花朵。

      當香草們結出豆子,錢伯斯會挑選其中氣味較濃郁的作為育種母本。他還邀請美國農業部佛羅里達州園藝實驗室的生理學家安·普洛托和化學家白晉和一起進行研發。錢伯斯會把香草提取物寄給兩位科學家,他們負責測定樣品中芳香化合物的濃度,還會把樣品送給一個由10至15人組成的感官小組,對不同香草提取物的風味進行描述——用花香、黃油味、硫磺味、藥味等詞語描述自己的感受。同時,佛羅里達大學內也組建起了一個150人的感官小組,他們需要給出一個同樣重要的反饋:提取物的味道究竟好不好?

      普洛托坦言,形成這些風味和香氣的化學成分非常復雜,因為那是把不同化合物混合起來所產生的協同效應而獲得的意想不到的結果,因此要確定其風味的組分并非易事。

      或許,即使不了解植物風味的明確組分,對培育新品種也沒有太大影響。美國康奈爾大學的蔬菜育種學家邁克爾·馬祖雷克曾成功培育出了南瓜和辣椒的新風味品種,他說: “盡管我們還是不知道哈瓦那辣椒為什么這么辣,但我正在培育一種新型的、不那么辣的哈瓦那辣椒?!彼MX伯斯也能培育出更多風味的香草新品。

      “如果結出的豆子有新風味,我們都會很開心?!惫蚪?弗倫克爾補充道,從食品制造商的角度來說,他們確實想要不同的香草,但是新品種的味道又不能與傳統口味相差太遠。

      此外,一些食品監管方面的規定也限制了香草風味的多樣化。在美國,只有香莢蘭和塔希提香草蘭的豆子和提取物可以貼上“香草”的標簽?!叭绻嬗袃炠|新品出現,這一點應該可以改變?!惫蚪?弗倫克爾認為,如果新品種香草可以抵抗鐮刀菌,生長周期更快,味道也更好,哪怕與之前的香蘭素風味迥異,香料公司也只需帶著樣品去食品藥品監督管理局證明它符合食用要求就好。

      糕點師克雷格和巴伯雷也特別想嘗試新風味。巴伯雷說: “我很想知道這些植物最終會呈現怎樣的風味,如果有帶棉花糖、水果、茴香味的香草可以添加進甜品,那就太棒了!”克雷格則希望香草新品種可以有烤堅果味,或可以與薰衣草、玫瑰相搭配的風味, “能夠獲得一種新口感,全世界的糕點師都會為此鼓掌稱快”。

     

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