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啤酒花育种和发展历史(一)

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打开酒花手册,我们会看到各种指标:α酸,合葎草酮,酒花油,产量,贮存性,枯萎病和霜霉病抗性等,每一个指标背后都有悠久的历史,每个品种背后都有动人的故事,通过本文大家可以深入了解酒花发展历程和我们平时不太注意的一些概念,如酒花原选区等。

文章篇幅较长,长句超多,为了便于理解,对原文进行大量口语化,特殊章节采用绿色字体进行说明。原文可以赠送,译稿一律免谈,商业剽窃我要踢屁股。

-酒花狂魔

FBI WARNING:年满十八岁人士请在精神科医师的陪伴下慢读此文

本文共分六部分:1、二十世纪之前的育种;2、基于高α酸含量的育种;3、基于优质香气的育种;4、基于高产的育种;5、基于抗病虫害的育种;6、侏儒酒花的育种。

今天讲前两部分。

酒花种子种皮坚硬,多数发育不良,发芽率低,只有杂交育种时才会使用种子繁殖,生产上通常扦插根茎的方式繁殖【每年清明节前后可以购买酒花苗种着玩,而不是买酒花种子】。

从酒花首次用于酿造起,人们就意识到酒花的酿造品质优于其它植物。酒花的鉴定、选择、繁殖和建立是酒花育种的重要组成部分。

兰斯Lance在他的酒花论文中引用 1750年Mylius的话,提出了植物有性生殖的新理论,指出用种子培育酒花有时比扦插培育更可取。直到1900年奥地利遗传学家孟德尔,在菜豆研究中发现了有性生殖和分离定律,科学的育种工作才由此开始。

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孟德尔

这项工作系统控制植物的杂交,产生分离后代,选择优良的个体。在德国和美国,通过这种方式改良酒花的短期方案早已开始,但所有现代酒花育种的基础方案都始于1906年英国怀伊学院Wye College【记住名字,20世纪育种工作里神一样的存在,它原属East Malling果木研究院,2000年被英国帝国理工兼并】,当时 Salmon 教授种植了几年前在 Howard 指导下培育的Cross(十字架)酒花的种子。

一、20世纪之前的育种

虽然有证据表明,欧洲从9世纪开始就有种植酒花,英国从1524年也有种植的迹象,但酒花的确切来源和培育方法却不清楚。早期的记录中对酒花根茎或地下茎切割进行无性繁殖却有了很好的描述。因此,早期酒花种植者知道如何增加优质酒花的数量。到1669年,拥有不同特性的酒花已经见诸记录。

最有可能的情况是,这些酒花能更好地适应特定地区的土壤或气候条件,它们往往成为该地区最常见的酒花类型,并以该地地名或外观来命名。 因此,Percival 描述了各种酒花,如 Farnham,Canterbury Whitebine 和 Golden Tips。在其它地方也有类似情况,如捷克Saaz地区的Saaz酒花,德国Hallertau或Tettnang地区的Hallertau、Tettnanger酒花等。

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早期酒花贸易

除了为适应当地环境而出现的新品种外,新品种还可能通过自然无性繁殖或偶然变异产生。如果这些植物被选中培育种植,通常被归功于认识到它们潜力的种植者。这样就产生了Mr.Golding的Golding金牌酒花或者Mr.Fuggle先生的Fuggle法格酒花,后来这些酒花都归Golding先生和Fuggle先生所有【法格酒花其实是自己从Mrs.Fuggle篮子里掉出来的,机缘巧合被Fuggle太太溜了一眼】。在美国,传统酒花几乎可以肯定是1629年由马萨诸塞州公司引进的欧洲酒花与美国野生酒花自然杂交产生的新品种。

经过种植者几个世纪的选育,截止到1900年,英格兰已有20多个酒花品种,欧洲大陆也有60多个品种记录在案。现代酒花精油分析方法已经可以区分哪些是老品种之间的互相克隆,哪些是新品种:1790年选出的Rodmersham, Mercers, Mathon, East Kent, Canterbury, Cobbs, Bramling, Eastwell 和 Early Bird 等都是Golding金牌酒花的变种。

这些变种在成熟期、产量和对疾病敏感性上各不相同。相比之下,1861年发现的Fuggle,实际上已被证明是一个独特的品种。然而,精油分析表明Fuggle 和Savinjski Golding萨温斯基金牌是彼此的变异体。

1900年以前的大多数品种都被淘汰了,但一些品种至今仍在生产中,并且因其优秀的品质受到高度重视。

20世纪的酒花育种计划的背景

早在1763年,酿酒商就注意到,酿造一定苦味的啤酒,使用不同酒花所需要的数量略有不同,不同酒花酿造的啤酒在保质期上也有差异。随着国际酒花贸易的增加,19世纪末欧洲啤酒酿造商注意到,一些使用进口酒花酿造的啤酒与使用当地酒花酿造的啤酒,苦味程度明显不同。

日臻完善的化学和分析方法很快探明这种差异源自酒花树脂含量的不同:来自美国俄勒冈州的酒花提供了最高的苦味,并赋予了啤酒最优质的防腐性能。如今,苦味和货架期都是衡量啤酒的重要指标,酿酒商很快就要求种植者改良品种,以赋予啤酒更高苦味和更长货架期。

那个时代的种植者,没有有效的化学方法控制疾病和虫害,不同种植季的酒花产量波动很大,这取决于天气和遭受病虫害的程度。因为酒花产量的多变,这也一度成为赌博常见的赌局。种植者于是将需求诉诸国家,国家以遗传学为武器开展了大规模的育种计划。

酒花对日照和土壤条件非常敏感,因此,在原选区之外酒花很难表现良好。虽然不同国家的种植者之间进行品种交换已经有几个世纪的历史,但是对品种的改良仍在继续。

中国很早就引入了哥伦布、卡斯卡特、萨兹、奇努克、努格特等,尽管中国同样适合种植啤酒花,但这些品种离开美国原选区,在国内表现不尽人意,只能说橘生淮南则为橘生于淮北则为枳了。

同样的理论也适用于美国花,俄勒冈州培育的卡斯卡特、威廉麦特、世纪、彗星、水晶等,在其它州的表现总有差距,国内世纪酒花油含量均值1.3-1.8ml/100g,源自俄勒冈原产区的世纪能达到4.0ml/100g;尽管越来越多的农场种植El Dorado,离开了Moxee山谷凉爽的气候,芒果味就不那么纯正了,也很难达到高油含量,我们Crop2018的El Dorado油含量3.8,Crop2019的油含量5.0,市场平均含量2.4-2.7,这就是原选区酒花的魅力之处。

Salmon教授于1906年开始的Wye育种计划为20世纪所有酒花育种奠定了基础。其它计划无不遵循他使用的方法和程序,他设定的目标,以及他培育的品种。 1908年,美国开始了酒花育种计划(尽管很快停止并于1931年在俄勒冈州重启);1911年,丹麦的嘉士伯实验室开始自己的育种计划;1912年,日本开始在北海道种植啤酒花,项目后来并入札幌啤酒株式会社;1924年,捷克扎泰茨 Zatec 开始酒花育种,尽管Osvald领导的项目主要关注萨兹的变种选择;1926年,针对巴伐利亚哈拉道地区对抗霜霉病品种的需求,德国在Hull地区开启了酒花育种。 第二次世界大战结束以来,斯洛文尼亚、乌克兰、波兰、中国、印度和新西兰都开启了国家育种计划。 此外,酿酒公司在美国、日本、澳大利亚、南非也开展相应育种工作,美国无疑是最出色的。

虽然每个育种计划的发起理由各不相同,但它们都渴望实现几个广泛的目标。

二、基于提高树脂含量的育种

此段的线索是酒花α酸含量的逐步提高

20世纪的酒花育种计划成功提高了酒花球果的树脂含量,特别是α酸含量。在1900年左右,很少有品种的α酸含量超过4% ,但到20世纪末,很多品种的α酸已经可以超过16-18%.这被认为是20世纪酒花育种计划的主要成就。目前大多数育种计划都在寻求获得更高的α酸含量。

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20世纪末和20世纪初酒花秋果树脂含量对比图

以增加树脂含量为目的育种同样是由Salmon教授的Wye育种计划进行的。当时大多数作物育种都是使用有限的商业品种作为亲本,Salmon教授进行了革命性的创新,他将北美野生酒花引入到育种计划中。他敏锐认识到高树脂含量是美国酒花的一大特点,尽管美国酒花的香味较差。Salmon教授声要将不受欢迎的‘美国'香味与树脂含量分离开来,这样就有可能培育出树脂含量高、香味好的品种。

然而,这个计划的前两个成功品种,1934年的酿造金Brewer's Gold和1938年的布林Bullion都留了独特的“美国”香气,Wye团队将它们的商业成功归功于8%的α酸含量和良好的产量。1944年成功的北酿Northern Brewer,是金牌和美国雄性植株的杂交产物,是第一个拥有高α酸含量还同时拥有优雅欧洲香气的酒花。在这三个品种在英国美国以及欧洲大陆种植广泛。

酿造金,布林,北酿,由Salmon教授培育的这三个品种被用作全世界所有高α酸酒花培育方案的起点,目前只有两个苦花品种的直系或近亲中没有上述三款酒花的血统,这就是我们熟悉的彗星Comet和我不太了解的Talisman护身符,它们源自美国野生品种,这就是我们常说彗星具有Wild American(美洲野生)香气的原因。据估计,截止到2000年,世界上50% 酒花都有这三款酒花的血统。

自从北酿投入市场后,世界各地新品种的α酸稳步增加,很多新品种的α酸含量已经超过了北酿,如:1953年澳大利亚Pride of Ringwood酒花,1971年斯洛文尼亚的阿波罗Apolo和Atlas,1971年英国的Wye Northdown,1979和1982年美国的格丽娜Galena和Eroica。

怀伊塔吉特Wye Target,是Wye育种计划于1972年推出第一个在商业种植中α酸含量高于10.0%的酒花,并迅速成为英国的主要酒花品种。然而,高α酸苦花的发展,使α酸开始作为商品交易,以α酸重量作为单位出售酒花苦味。美国凭借发达的农业和广袤的国土,迅速成为主要的α酸生产国。俄勒冈州立大学和华盛顿州立大学的育种计划培养了更多的高α酸品种:1983年的努格特Nugget和奥林匹克Olympic,1985年的奇努克Chinook。

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20世纪初,俄勒冈州克罗斯比酒花农场

自20世纪80年代中期以来,酒花加工方面的重大进展增加选育高α酸酒花的必要性。目前世界上85%以上的酒花被加工成颗粒、制品或其它形式的深加工产物,这大大减小了酒花体积,并可以采用新包装技术改善和延长储存时间。能否进行这种操作,更多取决于酒花的α酸含量。这导致了1990-2000年超级α酸酒花的密集出现。其特征是α酸含量大于15%,其中包括Wye计划培育的海军上将Admiral,德国的马格努门Magnum和陶若思Taurus、日本的东方黄金Eastern Gold和 Kitimadori、新西兰的太平洋宝石Pacific Gem、澳大利亚的维多利亚Victoria和蛋白石Opal【德国也有Opal,非同一品种】,以及美国的哥伦布Columbus、战斧Tomahawk、宙斯Zeus、勇士Warrior和千禧Millennium。

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从前往后酒花片花、颗粒、苦味制品和酒花精油

提高α酸含量是提高酒花产率的主要方法。在其它作物中,植物育种显著地提高了产量。然而,直到1980年代后期,利用新品种获得的产量并没比1900年之前的产量增加多少【原文论述麻烦,简化下,虽然酒花种植面积没涨多少,不过酒花α酸含量变高了,导致α酸产量大幅增加,相当于扩大了种植面积。种高α酸酒花,农民省地。酒厂买酒花不再按酒花重量买,而是按所含α酸的数量付钱,酒厂也省钱,最后一条,在我们酒花培训里也有涉及,苦花价格高低不是看价格,而是看价格÷α酸含量,以此杜绝酒花掺20%的叶子降10%价的奸商】。

日渐提高的分析能力,特别是高效液相色谱HPLC的应用,使我们能够精确测定树脂组成和含量,这使得关注树脂质量变得可能。在麦汁煮沸过程中,酒花树脂中的α酸有6种异构体【这儿应该是错误,α酸是五中葎草酮同系物,煮沸成为五种异葎草酮,又各有顺式和反式两种形态】,它为我们提供了不同形式的苦味。根据使用经验,许多酿造商不喜欢合律草酮Cohumulone【后面缩写为CoH】产生的苦味,更热衷于低CoH含量的品种,因此大多数育种方案包括酿酒师选择苦花,都会选择高α酸低CoH的品种,酒花的这种特性高度遗传,后代的合律草酮含量会明显降低。老的苦味品种,如酿造金合律草酮含量高达45%,而后期新苦花如马格努门合律草酮含量只有25% 【新兴法国酒花合律草酮含量普遍低低于20%,春节后和大家见面,含法国国花的加强版】。

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法国阿尔萨斯手工酒花作坊

自1980年以来,随着酒花加工的普及和对利润的追求,α酸稳定性也成为一个值得思考的质量问题。人们期望高α酸品种拥有良好的贮藏性,以便在加工之前的贮存期内α酸的损失最小化【酒花烘干后以压缩的整花形式储存,有了订单才会加工成颗粒】。回顾历史,人们发现,只有当α酸含量增长到一定程度,才会有贮存性更好的品种出现,贮存性的改善总是滞后于α酸的提高。1934年酿造金的贮存性不佳,北酿的出现改变了这一现状;1972年塔吉特贮存性不佳,19873年努格特贮存性则非常好;1998年哥伦布或许是所有品种里贮存性最差的【马格努门,哥伦布,努格特,奇努克,萨米特,北极星,六种苦花的区别和特色,必考题】,但2000年千禧的贮存性则较好。

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