来认识一下醋酸异戊酯,你又爱又恨的香蕉味分子

为什么香蕉糖的味道一点都不像你以前吃过的香蕉?迷人的答案涉及到一种世界性的植物瘟疫和这种水果气味的有机化学物质。

20200811 -香蕉糖果——在上面
在上面

我与厨师、酿酒商和酿酒师的一些最迷人的对话,都要归功于他们能够将个人的风味调与特定的化学物质相匹配,当你把人类的嘴和鼻子看作化学分析实验室时,这就说得通了。这个框架也帮助我得到了我最喜欢的味道分子——醋酸异戊酯,它闻起来和吃起来都像香蕉……只是不是你当地超市里的那种。

小时候,我喜欢香蕉味的东西。我喝了香蕉Nesquik,挑了香蕉Runts,更喜欢黄色太妃糖。你想笑就笑吧——我无法开始总结我在这个问题上的悲伤——但说实话,这是万圣节的一个真正优势:我所有的朋友都非常乐意用我最底层的巧克力棒交换他们最顶级的霓虹黄色糖果。即使是今天,我也喜欢吃香蕉月亮派或一把黄色棕色斑点的香蕉果冻。

但奇怪的是,我对真正的香蕉总是有点“乏味”。这是因为今天的香蕉已经不是那些糖果制造时人们想象的那种香蕉了——20世纪初的一场真菌瘟疫导致香蕉大量死亡。含有醋酸异戊酯的香蕉。

香蕉于19世纪中期首次被大量引入美国,并在文化上得到了很大的推动1876年百年展览在费城,香蕉每根卖10美分。当时最受欢迎的香蕉品种被称为“大麦克”(或“大麦克”,这是它在法语中的意思),当香蕉糖果制造商开始开发人工口味时,他们就采用了这种模式。大米歇尔香蕉更圆,更矮,更关键的是,它比现在超市货架上的品种含有更多的醋酸异戊酯。

大麦克香蕉品种
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乙酸异戊酯是一种酯,是一种难以用非科学的方式解释的有机分子。“简单地说,它的中心某处有一个碳原子与两个氧原子相连,一个是单键,一个是双键,”科琳娜·克卢斯博士笑着说Lallemand生物燃料和蒸馏酒还是个酵母生物化学专家。这是一个非常广泛和多样的群体:甘油三酯,动物用来在脂肪中储存能量的分子之一,是酯类。它们也被用于制造塑料(如聚)和炸药。

但对人有益的酯类物质是由水果和花朵产生的。为了吸引昆虫和其他传粉者,植物进化出了醋酸异戊酯和它的气味很重的近亲。“检测门槛非常低,”克卢斯说,他解释说,人类可以在浓度仅为十亿分之几的情况下分辨出这种化学物质。

除了香蕉和香蕉糖,醋酸异戊酯也是啤酒、朗姆酒(尤其是时髦的牙买加朗姆酒,通常被称为“高酯”)和其他酒精饮料中的常见成分。你可能听说过,制作酒精和面包的酵母通过摄入糖来产生酒精和二氧化碳,但这并不是全部。酵母也可以消耗氨基酸,当它这样做时,酯就产生了。(具体来说,醋酸异戊酯是在酵母分解亮氨酸时产生的。)发酵和蒸馏的确切过程决定了每种酯在最终产品中的含量,这就是为什么不同的啤酒、葡萄酒和烈酒会提供各种各样的果味和花香。

Cluis说:“我们认为酵母菌已经进化到能够产生酯类物质,将对细胞有毒的化学物质转化为无毒的物质。”芳香分子也能吸引传粉者,这只是一个附带的好处。“吸引昆虫可以让酵母去其他水果或花朵上繁殖,这可能是在野外的竞争优势。”(克卢伊斯自己最喜欢的酯是丁酸乙酯,闻起来“有点像菠萝”。)

大米歇尔香蕉怎么了?一只讨厌的小虫子叫尖孢镰刀菌.镰刀菌是一种导致后院番茄和黄瓜枯萎病的真菌,在19世纪晚期首次在澳大利亚的大米歇尔香蕉植株中发现。从那里开始,它传遍了加勒比海和拉丁美洲,到20世纪50年代,大米歇尔香蕉几乎灭绝了。(在1923年的新歌“是的,我们没有香蕉,镰刀菌大概是原因。)

“大多数香蕉的基因变异很小,因为它们主要是通过从植物底部生长的‘吸盘’进行克隆繁殖。国际热带农业研究所还是香蕉植物学和疾病方面的专家。这意味着一个典型的商业香蕉农场的每一株植物在基因上都是相同的;如果有人被感染,疾病就会像野火一样蔓延到所有人身上。

大米歇尔香蕉灾难发生后,香蕉种植者转向了另一种香蕉品种,叫做卡文迪什香蕉(Cavendish),这种香蕉能抵抗镰刀菌病,表皮很厚,便于长距离运输。它产生的醋酸异戊酯也更少,尝起来也不像香蕉糖的味道——对像我这样的稀有鸟类来说,这是坏消息。特里帕蒂说,如今香蕉的出口市场大约90%是卡文迪什香蕉。香蕉是美国第三畅销的水果,如果你在超市买一个,你几乎可以肯定会找到卡文迪什,而且只有卡文迪什。

不幸的是,这并没有解决基因多样性的问题,还有一些坏消息。上世纪末,一种名为TR4的镰刀菌新菌株出现了,它可以感染卡文迪什香蕉。尽管采取了遏制措施,但它还是蔓延到了东南亚和澳大利亚的部分地区。到2010年,TR4在中东和莫桑比克突然出现,去年在世界上最大的香蕉出口国哥伦比亚发现了它。“农民们真的很担心,”Tripathi说。“在非洲只有莫桑比克,但非洲的边界非常松散。我们不知道还有哪些香蕉会受到影响。农民,特别是在肯尼亚,坦桑尼亚和乌干达的农民,他们很担心这个问题。离哥伦比亚较近的国家也应该感到担忧。”

不过,Tripathi和她的同事正在研究这个问题。她在肯尼亚内罗毕的团队正在使用CRISPR和其他基因编辑技术来创建对多种香蕉疾病的抗性。她说:“香蕉在世界上大多数地方更像是一种水果作物,但在非洲,它像大米一样是一种主食。”“东非、卢旺达、布隆迪——这些都是香蕉最重要的地方。”非洲大陆种植了世界上近三分之一的香蕉,有数百个品种,但它们大多由小农种植,供当地消费。

目前,Tripathi正在研究一种名为黄单胞菌枯萎病的香蕉细菌性疾病,这种疾病在过去20年里一直在非洲蔓延。“一旦它进入田地,它会在几个月内摧毁整个种植园。没有抗病品种;它会影响所有种植的香蕉品种,”特里帕蒂说。“为了解决这个问题,我们将一种青椒的抗性基因转移到了香蕉上。它在实验室和温室里都很有效,现在正在进行有限领域的试验。”

特里帕西希望有一天能把大米歇尔找回来,把醋酸异戊酯放回香蕉箱里应有的位置。“我爱大米歇尔。目前,我们正致力于利用基因编辑技术控制枯萎病。我的梦想就是把它带回来。”

现在,如果你想尝一尝美国香蕉糖的灵感来源——香蕉,这有点难,但也不是不可能。在美国较温暖的地区,包括佛罗里达和南加州,你可以在后院的花园中找到Gros Michels,但你通常需要一个连接器才能找到它们。如果气候适宜,你甚至可以自己买植物

与此同时,还有一款含有醋酸异戊酯的亮黄色糖果供你享用。