Американские учёные исследовали, как создаётся вкус кислого пива

Профессор химии калифорнийского университета Редландс Тереза Лонгин и её супруг, химик Дэвид Соулсби, представили Американскому обществу химиков новое исследование, в котором они попытались объяснить, как создаётся многообразие вкусов кислого пива.

Несмотря на то, что химический состав кислого пива изучали и раньше, исследование того, как микробы и химические вещества взаимодействуют друг с другом на разных этапах, раньше не проводилось.

— Учёным очень интересно пиво, и особенно кислое, потому что оно представляет собой сложную систему, — говорит Тереза Лонгин. — Ранее было проведено несколько исследований компонентов готового кислого пива. Но отличие нашего исследования в том, что нам удалось взять образцы пива в процессе созревания нескольких разных партий.

Во время брожения и созревания в кислом пиве протекают различные химические процессы. Микроорганизмы производят различные продукты, в том числе этиловый спирт, кислоты и эфиры, а сами бочки выделяют в пиво небольшие количества различных веществ, например ванилина и катехина, что влияет на вкус и аромат готового пива. Все эти компоненты вступают между собой в различные реакции, процесс которых совершенно непредсказуем и крайне изменчив. Для пивовара это настоящая головная боль, говорит Дэвид Соулсби.

— Партии пива, сделанные с интервалом в три-четыре дня, могут иметь разный химический состав, — добавил учёный.

Дэвид Соулсби заинтересовался темой пива шесть лет назад и решил посвятить свой годичный отпуск в университете изучению состава кислого пива. Он привлёк к работе супругу, и так было положено начало масштабному исследованию.

Предметом изучения стало пиво калифорнийской пивоварни Sour Cellars. Её основатель Брайан Доти в 2011 году увлекся домашним пивоварением и особенно заинтересовался кислым пивом.

Брайан Доти

— Я до сих пор с трепетом вскрываю каждую бочку, — признаётся пивовар.

Сегодня на складе Брайана хранится более 300 дубовых бочек из-под красного и белого вина, в каждой из которых вызревает партия оригинального кислого пива. В зависимости от сезона и доступности фруктов Sour Cellars производит около 20 различных сортов в год. Пивоварня стремится следовать традиционным методам бельгийских пивоваров, сочетая их с современными техниками для создания более интересных вкусов и ароматов. Практическим путем Брайан Доти выяснил, что изменение даже одного параметра может значительно повлиять на вкус готового напитка.

Некоторые сорта Sour Cellars вызревают в течение трех-четырех лет. К примеру, в этом году клиенты Sour Cellars впервые смогут попробовать пиво, которое начали варить в 2016 году, сразу после официального открытия пивоварни.

Sour Cellars

Учёные выбрали девять бочек, из каждой раз в две-четыре недели на протяжении года отбирали пробы созревающего пива.

Соулсби и его студентка Алексис Купер проанализировали каждый образец при помощи спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и установили, сколько в них содержится уксусной, молочной и янтарной кислот. Они обнаружили, что уровень кислот в разных партиях стабилизируется примерно на одном уровне, но можно отметить и различия — возможно, они объясняются особенностями каждой конкретной бочки и тем, что бактерии начинают «работать» в разное время.

— Во многом вкус кислого пива зависит от органических кислот, и в зависимости от их баланса характер пива может быть очень разным. Пиво может быть кисло-сладким, напоминающим бальзамический уксус, или вяжуще-кислым. Поэтому соотношение органических кислот очень важно для понимания вкусового профиля, — поясняет Дэвид Соулсби.

Sour Cellars

Тем временем Лонгин совместно со студенткой Эмили Санта-Ана использовали методы жидкостной хроматографии и времяпролётной масс-спектрометрии для поиска в пиве других компонентов, которые тоже влияют на вкус, но содержатся в слишком небольших количествах, и при помощи ЯМР их обнаружить нельзя. Среди них фенолы, ванилин и другие вещества.

— Работа только началась, но уже заметно, что некоторые вещества, которые содержатся в небольшим количестве, со временем изменяются, — говорит Тереза Лонгин.

Некоторые компоненты сначала могут быть довольно концентрированными, но со временем исчезают, а других со временем, наоборот, становится больше. Например, содержание гордатинов (компонент ячменя, обладающий антимикробными свойствами) остаётся стабильным, а уровень аминокислоты триптофана со временем снижается.

Sour Cellars

На основе данных масс-спектрометрии учёные определили, какие компоненты происходят от бочек, а какие создаются в процессе жизнедеятельности дрожжей и бактерий. Сложностью на этом этапе стало то, что образцы кислого пива часто мутные. Для ЯМР это не проблема, но хроматогрофию и масс-спектрометрию на них проводить нельзя — такие пробы сначала нужно было фильтровать.

Представленное исследование — лишь начальный этап работы. Учёным ещё предстоит проанализировать готовое пиво из каждой бочки и более глубоко изучить собранные образцы — у них несколько сотен замороженных проб. В дальнейшем они планируют провести аналогичное исследование вина, изучив при этом, как меняется вино после открытия бутылки, какие процессы происходят в нём спустя часы или дни после снятия пробки.

Sour Cellars

Учёные надеются, что результаты их исследований помогут пивоварам делать более качественное пиво.

— Процессы в кислом пиве трудно контролировать и воспроизводить. Наша цель — узнать, что за процессы происходят, и как они развиваются со временем, чтобы пивовар мог понять их и улучить качество пива. Если пивовар знает, какое именно сочетание дрожжей и бактерий даёт желаемый вкусовой профиль, он может размножить эту культуру. Или если он знает, что пиво с определённым сочетанием кислот особенно приятно на вкус, он понимает, когда прекратить выдержку пива, чтобы не разрушить этот баланс, — говорит Тереза Лонгин.