Quá trình lên men được hoàn thiện trên Trái đất nhưng trên Mặt trăng, nó phải đối mặt với những biến số mới trong điều kiện vi trọng lực. Điều này đặt ra những câu hỏi thú vị về quá trình này.
Kết quả tiềm năng
Một nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học tại Đại học Florida (Mỹ), được công bố trên tạp chí Beverages đã làm sáng tỏ cách men bia có thể hoạt động trong không gian. Điều này tiết lộ khả năng ứng dụng sâu rộng không chỉ đối với quá trình ủ bia mà còn đối với nhiều ngành công nghiệp dựa trên quá trình lên men.
Các chuyên gia phát hiện ra rằng, trạng thái vi trọng lực không làm giảm khả năng sống của tế bào nấm men và tốc độ lên men tăng lên giúp tối đa hóa khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng.
Lên men là một quá trình quan trọng trong việc tạo ra nhiều thực phẩm như bánh mì, sữa chua và kombucha, cũng như nhiên liệu sinh học và dược phẩm. Ở nghiên cứu này, các nhà khoa học tập trung vào lên men bia do lịch sử lâu đời và cơ sở kiến thức đã được thiết lập của quá trình này.
PGS khoa học thực phẩm Andrew MacIntosh của Đại học Florida cho biết: Chúng tôi sẽ tiến hành lên men trong điều kiện vi trọng lực trong tương lai. Điều cần thiết là phải xem xét một số kết quả có được ở hiện tại, để có thể quyết định quy trình nào cần thực hiện đầu tiên trong điều kiện vi trọng lực, cách điều chỉnh và tận dụng những thay đổi có được.
Thí nghiệm trong điều kiện vi trọng lực
Thí nghiệm do nhà nghiên cứu Pedro Fernandez Mendoza dẫn đầu gồm việc nghiền lúa mạch được trồng ở Live Oak, Florida, để tạo ra dịch mạch nha. Chất lỏng này sau đó được lên men bằng Saccharomyces pastorianus, loài nấm men được sử dụng để ủ bia nhẹ. Các nhà nghiên cứu đã chia dịch mạch nha thành 6 mẫu giống nhau, 3 trong số đó được lên men trong điều kiện vi trọng lực mô phỏng bằng cách sử dụng clinostat.
Trái ngược với lo ngại ban đầu, các chuyên gia phát hiện ra vi trọng lực không làm giảm khả năng sống của tế bào nấm men. Thay vào đó, tốc độ lên men tăng lên, có thể là do các tế bào nấm men liên tục bị treo lơ lửng, giúp tối đa hóa khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng.
Tuy nhiên, nấm men tiếp xúc với vi trọng lực tạo ra ít este hơn, cho thấy tiềm năng tạo ra sản phẩm chất lượng cao hơn. Việc este được tạo ra ít hơn có thể liên quan đến sự hiện diện thấp hơn của gen nấm men vốn điều chỉnh quá trình này.
Theo PGS MacIntosh, nghiên cứu này mang tính đặt nền móng đầu tiên, đánh dấu sự khởi đầu của việc khám phá cách vi trọng lực có thể nâng cao chất lượng một số sản phẩm thường dùng hàng ngày.
Lên men các thực phẩm khác
Thực hành ủ bia có từ thời các nền văn minh cổ đại, các bằng chứng về sản xuất bia được tìm thấy ở Lưỡng Hà, Ai Cập và Trung Quốc. Trong suốt chiều dài lịch sử, bia vừa được dùng làm đồ uống, nguồn thực phẩm chính và là phương tiện bảo quản ngũ cốc. Sự phát triển của các kỹ thuật ủ bia đã dẫn đến nhiều loại bia mà chúng ta thưởng thức ngày nay.
Khi nhân loại hướng tới thám hiểm không gian và tiềm năng định cư ngoài Trái đất, việc hiểu các quy trình truyền thống như lên men thích nghi như thế nào với môi trường mới sẽ trở nên quan trọng hơn. Nghiên cứu này cũng mang đến cái nhìn độc đáo về cách các phương pháp truyền thống lâu đời có thể phát triển như thế nào trong tương lai.
Mặc dù nghiên cứu tập trung vào men bia, nhưng những phát hiện có thể có ý nghĩa rộng hơn đối với các ngành công nghiệp lên men khác. Ví dụ, dược phẩm và nhiên liệu sinh học dựa trên các quy trình lên men tương tự.
Hiểu được cách trọng lực vi mô ảnh hưởng đến quá trình lên men ra sao có thể dẫn đến các phương pháp mới để sản xuất dược phẩm thiết yếu hoặc các nguồn năng lượng thay thế trong không gian.
Ngoài ra, khi du lịch và tiềm năng định cư ngoài không gian tiến triển, khả năng sản xuất các sản phẩm quen thuộc như bia và thực phẩm lên men có thể đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì tinh thần và chất lượng cuộc sống cho người sống ngoài Trái đất.
Nghiên cứu do UF thực hiện không chỉ thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về quá trình lên men bia trong không gian, mà còn mở ra cánh cửa cho những đổi mới trong tương lai trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
