Смешайте стакан муки (лучше всего взять цельнозерновую) и полстакана или чуть больше воды, накройте емкость и поставьте в теплое место. Через 12 часов проверьте, не появились ли признаки роста бактерий и брожения, например пузырьки газа. Если таких признаков нет, перемешайте и оставьте еще на полдня. Когда брожение начнется, выплесните половину культуры и добавьте вместо нее свежую питательную смесь, приготовленную в той же пропорции, далее таким же образом доливайте ее по два раза в день. Вы дадите культуре достаточно питательных веществ для размножения и с каждым разом будете удваивать территорию для расселения микроорганизмов. Примерно через неделю у вас в чашке образуется приятно пахнущая культура, стабильно растущая и пенящаяся после каждого доливания, словно радующееся кормежке домашнее животное. Тогда можно будет взять часть этого теста на закваску для хлеба.
Повторяя раз за разом эту процедуру, вы, в сущности, создаете простейший микробиологический селекционный регламент — допускаете только те дикие культуры, которые могут питаться углеводами муки и быстрое деление клеток которых происходит при температуре около 20–30 °C. Получившаяся закваска — это не чистая культура одного вида, а сбалансированное сообщество молочнокислых бактерий, способных расщеплять сложные молекулы-хранилища в клетках зерна, и дрожжей, которые питаются отходами жизнедеятельности этих бактерий и выделяют углекислый газ, поднимающий опару. Такая взаимная поддержка двух разных видов называется симбиозом, она довольно обычна в биологии: от азотофиксирующих бактерий, живущих в корневой системе бобовых, до бактерий-помощников, населяющих наш пищеварительный тракт и облегчающих нам усвоение пищи. Молочнокислые бактерии выделяют еще и молочную кислоту (так же как это происходит при сбраживании йогурта) — она придает квасному хлебу приятный кисловатый привкус и заодно не позволяет проникать в культуру посторонним микробам, делая симбиотическое сообщество закваски идеально устойчивым и непроницаемым для чужаков.
Учтите, для квасного хлеба годится не любая мука: чтобы получить вязкое тесто, способное удерживать пузырьки углекислого газа, выдохнутого растущими дрожжами, нужен глютен. В пшеничном зерне глютена много, и потому из пшеничной муки получается восхитительно мелкоячеистый хлеб. А вот в ячменной муке глютена почти нет. Впрочем, для ячменя есть куда более заманчивое применение.
Дрожжи, размножающиеся в насыщенной кислородом среде — например, в тесте, — умеют расщеплять молекулы питательных веществ до углекислого газа (так же, как при метаболизме в организме человека). Но если дрожжи размножать при ограниченном поступлении кислорода, они лишь частично разлагают сахара, а вместо углекислого газа выделяют этанол (алкоголь), на этом и основано пивоварение. Бражники радуются алкоголю со дня его изобретения, но помимо этого у него есть еще море применений, и в интересах возрождения цивилизации вам стоит озаботиться его дистилляцией. Концентрированный этанол — отличное полностью сгорающее топливо (для спиртовой горелки или автомобилей на биотопливе), консервант и антисептик. А еще это прекрасный растворитель, в том числе для многих веществ, нерастворимых в воде, который помогает, например, экстрагировать химические соединения из растений для парфюмерии или фармакопеи. Если алкоголь некоторое время подержать на воздухе, он превратится в уксус, в чем убеждается каждый любитель вина, когда бутылка несколько дней простоит открытой. В жидкости поселяются новые бактерии, перерабатывающие этанол в уксусную кислоту: всем известный столовый уксус — это ее 5–10-процентный водный раствор, более крепкие растворы применяются для маринования.
В отличие от смешанного сообщества микроорганизмов в хлебной закваске чистая культура дрожжей, используемая в пивоварении, не может расщеплять молекулы сложных углеводов зерна, поэтому их сначала нужно превратить в поддающиеся сбраживанию сахара. Биологическая функция этих сложных углеводов — служить источником энергии для прорастающего растения, пока оно не зазеленеет. В какой-то момент в зерне активируются собственные механизмы их расщепления. Зерна ячменя (строго говоря, любого злака) погружают в воду и на неделю оставляют в теплом влажном месте прорастать, чтобы углеводы разложились до доступных сахаров (углеводная молекула — это длинная цепь сахарных блоков, связанных воедино). Потом зерна высушивают и немного поджаривают в сушильне, задавая цвет и вкус будущего сусла. Затем солод размельчают, разводят горячей водой, чтобы растворились все сахара, и процеживают, получая сладковатое сусло. Сусло кипятят, чтобы выпарить воду, повысить концентрацию сахаров и стерилизовать состав, расчистив территорию для бродильных микроорганизмов, которые добавляют после кипячения. На последнем этапе сусло остужают, заквасив дрожжами из прежнего завода, и оставляют бродить примерно на неделю.
Как можно скорее вам нужно добыть где-нибудь в супермаркете такой чрезвычайно полезный предмет, как бутылка пива: на ее дне вы найдете осадок живых дрожжей — ценную фауну, которую необходимо сохранить для потомства. Впрочем, дрожжи, пригодные для пивоварения, легко найти в окружающей среде, их культуру можно изолировать методом вроде описанного выше. Строго говоря, чистая дрожжевая культура, используемая сегодня в хлебопекарной промышленности, происходит от клеток, взятых когда-то из пены пивной закваски, и ее изолировали, применив такие микробиологические инструменты, как чашка Петри и микроскоп, с которыми вы познакомитесь в главе 7. В следующий раз, когда будете навеселе, помните, что ваш мозг слегка отравлен и ослаблен экскрементами одноклеточных грибов. Ваше здоровье!
Практически любой источник сахара (или углеводов, разобранных на сахара) можно сбродить в алкогольный напиток: мед, виноград, зерно, яблоки и рис превращаются соответственно в медовуху, вино, пиво, сидр и саке. Но вне зависимости от сырья брожение дает концентрацию алкоголя примерно в 12 %, после чего клетки дрожжей, по сути, отравляются собственными этаноловыми отходами. Процесс очистки алкоголя до высокой концентрации путем сепарации этанола от воды и других составляющих мутной браги называется дистилляцией и тоже известен с поистине древних времен.
Как и экстрагирование соли из морской воды, сепарация алкоголя из водянистой браги основана на разнице в свойствах двух компонентов: в данном случае на том, что температура кипения этанола ниже, чем у воды. Дистиллировать спирт вы можете с помощью аппарата не сложнее того, на котором выкуривают свой самогон монгольские кочевники. Котел с брагой ставится на огонь, сверху на рейке устанавливается емкость для сбора, а над ними обоими — конический сосуд с холодной водой, и все это сверху покрывается общим кожухом. Брага кипит, этанол испаряется первым, его пар конденсируется на коническом днище сосуда с водой и стекает по нему в среднюю посудину. В современных лабораториях этот прототип воссоздают в виде системы специальных стеклянных емкостей, термометра — следить, чтобы температура пара не превысила 78 °C (точка кипения этанола), — и газовой горелки с регулируемой подачей воздуха. Производительность процесса можно повысить, применив ректификационную колонну — вертикальный цилиндр, начиненный стеклянными шариками. Проходя через него, испаряющаяся брага конденсируется и заново испаряется раз за разом, с каждым шагом повышая концентрацию алкоголя, затем готовый спирт собирают посредством охладителя с водной рубашкой.
