จากโรงเบียร์ถึงห้องแล็บ | ภาคภูมิ ทรัพย์สุนทร | มติชนสุดสัปดาห์

จากโรงเบียร์ถึงห้องแล็บ
(ซีรีส์ประวัติศาสตร์อุตสาหกรรมไบโอเทค ตอนที่ 1)

J.C. Jacobsen ปรากฏตัวในชุดทักซิโดกลางเวที ร่างสูงโปร่งและเสียงทรงพลังดูตรงข้ามกับหนวดเคราและผมขาวของวัยชรา

สุนทรพจน์หัวข้อ Why should you answer every question with ‘probably’ ว่าด้วยการเปิดรับความไม่แน่นอน “probably” แทนการคิดอย่างวิทยาศาสตร์ ไม่ยึดติดดื้อแพ่งในความเชื่อเดิมๆ ไม่มองโลกในแง่ดีหรือร้ายเกินไป ทุกอย่างที่เราคิดว่าเรา “รู้แล้ว” แท้จริงเป็นเพียงสมมุติฐานรอการพิสูจน์

Jacobsen จากโลกนี้ไปกว่า 130 ปีแล้ว ภาพเขาบนเวที TEDx 2017 ที่โคเปนเฮเกนครั้งนี้เป็นเพียงโฮโลแกรมนักแสดง ส่วนสุนทรพจน์ก็ถูกสังเคราะห์จากบทความและสัมภาษณ์ต่างๆ ที่ของเขาช่วงยังมีชีวิต [1]

ทีมงาน Carlsberg บริษัทเบียร์ระดับโลกปลุกผี Jacobsen ผู้ก่อตั้งขึ้นมาในโอกาสฉลอง 170 ปีของทางบริษัท เรื่องราวของเขากับอีกหลายนักวิจัย/นักธุรกิจร่วมสมัยเป็นจุดกำเนิดอุตสาหกรรมจุลชีววิทยา เทคโนโลยีชีวภาพ ตลอดจนการพัฒนาทฤษฎีทางเคมี สถิติ ที่เราใช้กันจนถึงปัจจุบัน

เบียร์เป็นเทคโนโลยีเก่าแก่อายุหลายพันปี [2,3] ทั้งบันทึกสูตรและอุปกรณ์ผลิตเบียร์หลงยังคงหลงเหลือปะปนอยู่กับซากปรักหักพักจากยุคต้นอารยธรรมทั่วโลกตั้งแต่อียิปต์ ยุโรป เอเชียกลาง ไล่ไปถึงตะวันออกไกล บางอารยธรรมอย่างพวกสุเมเรียนถึงขั้นมีเทพเจ้า Ninkasi มาดูแลเบียร์โดยเฉพาะ [4]

ขณะที่ “ไวน์” อาจจะเกิดเองจากการหมักผลไม้ที่มนุษย์ก่อนประวัติศาสตร์เก็บมาระหว่างหาของป่า “เบียร์” ซึ่งหมักจากธัญพืช น่าจะเกิดขึ้นหลังมนุษย์ลงหลักปักฐานและเริ่มเพาะปลูก การหมักเบียร์คือการถนอมอาหาร ฤทธิ์ฆ่าเชื้อของแอลกอฮอล์ทำให้เบียร์ปลอดภัยต่อการดื่มกว่าแหล่งน้ำธรรมชาติ

ส่วนความมึนเมาจากเบียร์ก็มาพร้อมกับความสนุกเฮฮากล้าเข้าสังคม เบียร์จึงอาจจะเป็นส่วนสำคัญที่ดึงดูดมนุษย์ให้มารวมตัวกันในวิถีคนเมือง

มนุษย์ทำเบียร์กิน/ขายแค่ในระดับท้องถิ่นเล็กๆ กันมาเรื่อย จุดเปลี่ยนสำคัญมาช่วงปลายยุคกลาง เริ่มจากคือการนำฮอปส์ (hops) สมุนไพรในตระกูลกัญชามาใส่เบียร์ช่วงศตวรรษที่ 8 และปรับสูตรกันเรื่อยมาจนนิ่ง

ในช่วงศตวรรษที่ 13 ฮอบส์ไม่เพียงแต่เพิ่มรสชาติเบียร์ แต่ยังช่วยยืดอายุการเก็บของเบียร์ให้ยาวพอกับการขนส่งไปขายไกลๆ อีกด้านขึ้น คือการขยายขนาดถังหมักและรอบการหมักที่ช่วยลดต้นทุนและเพิ่มกำลังการผลิตเบียร์ขึ้นอีก [5]

ศตวรรษที่ 15 กำเนิดเบียร์ Lager (เบียร์สีเหลืองอำพันที่เราดื่มกันส่วนมากในปัจจุบัน) ซึ่งใช้ยีสต์กลุ่มที่โตได้ที่อุณหภูมิต่ำ ขณะที่ก่อนหน้านี้มีแต่เบียร์ Ale (เบียร์สีน้ำตาลเข้ม) ซึ่งใช้ยีสต์กลุ่มที่โตในอุณหภูมิสูงกว่า ยีสต์กลุ่มที่ใช้หมัก Lager (Saccharomyces carlsbergensis) นี้เป็นลูกผสมระหว่างยีสต์หมัก Ale (Saccharomyces cerevisiae) กับยีสต์ทนเย็น (Saccharomyces eubayanus) ซึ่งมีบรรพบุรุษอยู่ไกลถึงที่ราบสูงปาตาโกเนียในอเมริกาใต้และน่าจะเข้าสู่สายการผลิตเบียร์โดยบังเอิญหลังชาวยุโรปค้นพบและสำรวจโลกใหม่ [6]

นวัตกรรมที่ว่ามาเหล่านี้เริ่มในเยอรมนีก่อนกระจายไปโซนอื่นของยุโรป อัตราบริโภคเบียร์ของชาวเยอรมันพุ่งพรวดหลังสิ้นยุคกลางในศตวรรษที่ 15 ถึงศตวรรษที่ 17

จนเยอรมนีกลายเป็นดินแดนแห่งเบียร์ของโลกจนถึงปัจจุบัน

การผลิตเบียร์สเกลใหญ่เริ่มจริงๆ หลังยุคปฏิวัติอุตสาหกรรมในศตวรรษที่ 18 ยุคนี้ไม่เพียงแต่เริ่มมีเครื่องจักรช่วยการผลิตแต่ยังมีเครื่องมือตวงวัดที่ดีขึ้นเพื่อประเมินการผลิตอย่างเทอร์โมมิเตอร์ ไฮโดรมิเตอร์ ฯลฯ

นอกจากนี้ ยังมีการค้นพบสำคัญๆ ด้านจุลชีววิทยาซึ่งเป็นรากฐานของทั้งเบียร์สมัยใหม่และอุตสาหกรรมชีวภาพแขนงอื่นๆ

ตัวอย่างบริษัทแรกๆ ที่ทำเบียร์เชิงอุตสาหกรรมคือ Guinness Brewery ที่ก่อตั้งโดยนักธุรกิจชาวไอริช Arthur Guinness ตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 18 [7, 8] ร้อยปีหลังจากนั้น Guinness เติบโตขึ้นมาเป็นผู้ผลิตเบียร์รายใหญ่สุดของโลกที่ยอดขายกว่าเบียร์กว่าล้านบาร์เรลต่อปี และเป็นผู้ผลิตเบียร์แห่งแรกที่กลายเป็นบริษัทมหาชน การผลิตเชิงอุตสาหกรรมทำให้ Guinness ใส่ใจเรื่องการวิจัยและเทคนิคควบคุมคุณภาพมากเป็นพิเศษ

William Sealy Gosset [9] หัวหน้าหน่วยทดลองเบียร์พัฒนากระบวนการทดสอบทางสถิติอย่าง Student’s t-test เพื่อเบียร์โดยเฉพาะ t-test ยังคงเป็นหนึ่งในเครื่องมือทางสถิติที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิจัยทุกวันนี้

ศตวรรษที่ 19 ให้กำเนิดเบียร์อีกหลายยี่ห้อที่เรารู้จัก กลางศตวรรษที่ 19 J.C. Jacobsen ชาวเดนมาร์กก่อตั้ง Carlsberg (Carls คือชื่อลูกชาย + berg แปลว่าภูเขา) [10]

Gerard Adriaan Heineken ชาวดัชต์ก่อตั้งเบียร์ Heineken สองทศวรรษหลังจากนั้น [11]

ญี่ปุ่นถูกบีบให้ค้าขายกับชาวตะวันตกในช่วงศตวรรษนี้ก็เริ่มต้นอุตสาหกรรมเบียร์ของตัวเอง มีโรงเบียร์หลายเจ้าที่เติบโตมาเป็น Sapporo, Kirin และ Asahi [12]

การปฏิวัติอุตสาหกรรมพลิกโครงสร้างทางสังคมของยุโรปตามมาด้วยความวุ่นวายทางการเมือง สงครามและการปฏิวัติ Revolutions of 1848 ในเยอรมนีผลักผู้ลี้ภัยจำนวนมากไปสหรัฐอเมริกาพร้อมกับเทคโนโลยีการทำเบียร์และวัฒนธรรมการดื่มเบียร์ [13] ชาวเยอรมันเหล่านี้ไปอยู่โซนกลางๆ ประเทศ (Midwest) ที่ประชากรยังไม่หนาแน่นมาก มีพื้นที่เพาะปลูกธัญพืช/ฮอปส์ และอากาศเย็นกำลังเหมาะการหมักเบียร์ Lager

บริษัทเบียร์สัญชาติอเมริกันอันดับหนึ่งอย่าง Anheuser-Busch (เจ้า Budweiser, Corona, Stella Artois) ก่อตั้งโดย Eberhard Anheuser และ Adolphus Busch ผู้อพยพเยอรมัน [14]

Anheuser-Busch เติบโตขึ้นมาเป็นเบอร์หนึ่งของโลกพร้อมเทคโนโลยีใหม่แห่งศตวรรษที่ 19 อย่างรถไฟและตู้เย็น Anheuser-Busch ถึงขั้นตั้งบริษัทรถไฟ (Manufacturers Railway St. Louis) และคอนเทนเนอร์เย็น (St. Louis Refrigerator Car Company) เพื่อขนส่งเบียร์เย็นๆ จากศูนย์ผลิตในรัฐมิสซูรีสู่ผู้บริโภคทั่วประเทศ

Anheuser-Busch ยังเป็นผู้ริเริ่มการทำพาสเจอไรซ์ (Pasteurization) เพื่อฆ่าเชื้อและรักษาสภาพเบียร์

เทคนิคนี้ถูกคิดค้นขึ้นเพียงไม่กี่ปีก่อนหน้าโดยนักวิจัยชื่อดังที่อีกฟากหนึ่งของมหาสมุทรแอตแลนติกนามว่า หลุยส์ ปาสเตอร์ (Louis Pasteur) [15]

แม้มนุษย์จะหมักเบียร์หมักไวน์กันมานาน แต่ยังไม่มีใครรู้กลไกของมันจนถึงศตวรรษที่ 19 งานของ Pasteur นักวิจัยฝรั่งเศสยืนยันว่าแอลกอฮอล์และความเปรี้ยวจากการหมักต้องอาศัยจุลินทรีย์ที่มีชีวิต และจุลินทรีย์พวกนี้ถูกฆ่าได้ที่อุณหภูมิสูง

องค์ความรู้นี้ถูกพัฒนาเป็นเทคนิคพาสเจอร์ไรซ์สำหรับคงสภาพไวน์ นมและเบียร์ [16]

สงครามและการขับเคี่ยวทางเศรษฐกิจระหว่างฝรั่งเศสและเยอรมนีช่วง 1870s ทำให้ Pasteur สนใจเรื่องเบียร์เป็นพิเศษ เขาเชื่อว่าการพัฒนาเทคโนโลยีด้านเบียร์จะเป็นอาวุธสำคัญของผู้ผลิตเบียร์ฝรั่งเศสในการต่อกรกับคู่แข่งฟากเยอรมนีที่ตีตลาดเข้ามาเรื่อยๆ [17]

Pasteur ตีพิมพ์หนังสือ Etudes sur la Bi?re (Studies on Beer) ในปี 1876 ยาวสามร้อยกว่าหน้าลงรายละเอียดการค้นพบต่างๆ ของเขาเกี่ยวกับจุลชีววิทยาของยีสต์ สรีรวิทยาการหมัก การปนเปื้อนและการทำให้เชื้อบริสุทธิ์ ไปจนถึงการปรับสภาวะการหมักและอุปกรณ์แล็บต่างๆ ในการทดลองเกี่ยวกับเบียร์ [18]

งานของ Pasteur เป็นแรงบันดาลใจให้ผู้ผลิตเบียร์ลงทุนเรื่องจุลชีววิทยากันจริงจัง Jacobsen แห่ง Carlsberg ถึงกับตั้งสถาบันวิจัย Carlsberg Research Laboratory ในปี 1875 โฟกัสด้านเคมีและสรีวิทยาของการหมักเบียร์

ผลงานของสถาบันวิจัยลงลึกไปถึงระดับวิทยาศาสตร์พื้นฐานอย่างการพัฒนามาตรวัดความเป็นกรด-เบสในหรือค่า pH (โดย S?ren Peder Lauritz S?rensen) และการเทคนิคการคัดแยกเก็บรักษาสายพันธุ์ยีสต์บริสุทธิ์ (โดย Emil Christian Hansen) ยีสต์สายพันธุ์นี้ได้ชื่อว่า S. carlsbergensis ตามชื่อสถาบัน [19]

กระบวนการผลิตเบียร์ที่ทำกันมาช้านานใช้ยีสต์เหลือแต่ละรอบสำหรับการหมักต่อไปเรื่อยๆ โดยไม่มีการทำให้บริสุทธิ์ วิธีนี้เสี่ยงการปนเปื้อนจุลินทรีย์ที่ทำให้กลิ่นรสของเบียร์เพี้ยนไป ปัญหานี้ระบาดหนักช่วง 1870s จน Jacobsen เรียกร้องให้ผู้ผลิตเบียร์มาช่วยกันแก้วิกฤต

หลังศูนย์วิจัย Carlsberg ได้ยีสต์บริสุทธิ์มา ทางบริษัทตัดสินใจแชร์ทั้งกระบวนการและสายพันธุ์ยีสต์นี้ให้ผู้ผลิตเบียร์ทั่วโลกรวมทั้งคู่แข่งด้วย Jacobsen และ Hansen ได้ชื่อว่าเป็นฮีโร่ผู้เซฟวงการเบียร์ และ S. carlsbergensis กลายเป็นหนึ่งในหัวเชื้อของเบียร์แทบทุกบริษัทในปัจจุบัน

แม้แต่คู่แข่งรายใหญ่อย่าง Heineken ก็ได้ใช้เทคนิคที่ต่อยอดจาก Hansen พัฒนาพันธุ์ยีสต์ของตัวเองในชื่อ Heineken A ผลงานนี้เป็นของ Hartog Elion หนึ่งในลูกศิษย์ก้นกุฏิของ Louis Pasteur นั่นเอง

เรื่องราวประวัติศาสตร์เบียร์เป็นตัวอย่างของความสัมพันธ์ลึกซึ้งระหว่างเทคโนโลยีพื้นบ้าน การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ การพัฒนาวิศวกรรม และภาคธุรกิจ ผลกระทบจากสงครามและการเปลี่ยนแปลงทางสังคมนำมาสู่การเคลื่อนย้ายผู้คน แนวคิดและแรงบันดาลใจ องค์ความรู้จุลชีววิทยาและการหมักจากอุตสาหกรรมเบียร์เป็นก้าวสำคัญของงานไบโอเทคในศตวรรษที่ 20

นี่คือเรื่องราวของกฎหมายแบนแอลกอฮอล์ การผลิตยาและยุทธภัณฑ์ระหว่างสงครามโลก การสร้างชาติและความใฝ่ฝันของชนชั้นกลาง โปรดติดตามอ่านตอนหน้าครับ

อ้างอิง

[1] https://www.carlsberggroup.com/newsroom/carlsberg-founder-j-c-jacobsen-delivers-posthumous-tedx-talk/

[2] https://www.worldhistory.org/article/223/beer-in-the-ancient-world/

[3] https://www.youtube.com/watch?v=KJsWaJVtZWA

[4] https://www.worldhistory.org/article/222/the-hymn-to-ninkasi-goddess-of-beer/

[5] https://www.smithsonianmag.com/science-nature/science-and-history-hops-180960846/

[6] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4025477/

[7] https://www.britannica.com/topic/Guinness

[8] https://guinnessofficial.wordpress.com/the-story-of-guinness/the-1800s/

[9] https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Gosset/

[10] https://www.carlsberggroup.com/175-years/a-history-of-brewing/