Вкусовая лихорадка: неуловимые свойства лагерных дрожжей

Рэнди Мошер в статье для издания Craft Beer & Brewing рассказывает о классификации пивных дрожжей, используемых для лагеров, и их необычных свойствах. 

Утонченность — вот что отличает лагеры от других сортов пива. По сравнению с более «напористыми» элями, лагеры представляются сдержанными и изысканными. Представим, что эль — это игривый щенок. Тогда лагер будет мурлыкающим котом. Они не привлекают к себе внимание: если надо, то вы сами их найдете. При этом лагер более питкий — ярче раскрывает свойства всех ингредиентов и помогает растянуть удовольствие. 

Этими уникальными характеристиками лагеры обязаны дрожжам. 

Безумие смешанных штаммов

Лагерные дрожжи, Saccharomyces pastorianus, как вид, отделяются от S. cerevesiae, или элевых дрожжей. S. pastorianus — это толерантный к холоду гибрид между элевыми дрожжами и недавно выявленным толерантным к холоду штаммом S. bayanus, который и сам является гибридом, в котором присутствует ДНК от ещё одних толерантных к низким температурам дрожжей S. uvarum, а также от S. cerevisiae.

В отличие от диких штаммов, у пивоваренных дрожжей беспорядочный геном, нерегулярное число хромосом и от двух до четырех копий каждого гена. Один исследователь описывает S. pastorianus как «химерные геномы, состоящие из мозаик родительских геномов». Одним словом, это «генетический хаос». 

Недавно ученые обнаружили штамм S.bayanus, «живущий» на буках и других деревьях в Патагонии. Другая популяция была обнаружена в Северном полушарии — не в Европе. Адаптацию S. bayanus к холоду обеспечила мутация митохондриальной ДНК, а не основной ДНК в ядре клетки. Штамм S. pastorianus унаследовал тот же набор генов и, соответственно, стал также менее уязвим к низким температурам. 

Одна из теорий гласит, что S. bayanus попал в Европу из Западного Китая по Великому шелковому пути. Однако генетический материал S. pastorianus происходит от штамма S. bayanus, который, вероятнее всего, исчез в глубокой древности, поэтому сложные маршруты были ему ни к чему — он мог распространиться с перелетными птицами или другими менее сложными способами. Однако они образовали один или несколько гибридов с S. cerevesiae, которые существовали незамеченными до появления в Баварии новых практик пивоварения.

По указу 1553 года, принятому в Баварии, варить пиво можно было со дня святого Михаила (29 сентября) до праздника святого Георгия (23 апреля). Это способствовало доминированию холодоустойчивых  S. pastorianus. Что примечательно, подобные временные рамки для пивоваров существовали и в других странах Северной Европы еще до появления лагерных дрожжей.

Группы и их характеристики

Лагер стал чрезвычайно популярным: его пили в Богемии и далеко за ее пределами. К тому времени, когда были изолированы чистые культуры лагерных дрожжей, существовало как минимум два существенно отличающихся варианта: группа I — штаммы типа Saaz, выделенные Эмилем Кристианом Хансеном в 1883 году, и группа II — штаммы Frohberg, выделенные Хартогом Элионом для компании Heineken в 1886 году. Это разделение актуально по сей день, однако быстрый переход на чистые культуры дрожжей вместо смешанных вскоре после идентификации этих групп по сути остановил дальнейшее развитие лагерных штаммов. 

Штаммы группы I использовали на пивоварне Carlsberg в Дании, они также были распространены в Богемии — отсюда и пошло название. Штаммы группы II использовали на других датских пивоварнях, кроме Carlsberg, и в других местах, в том числе на пивоварне Heineken. Никто не знает, откуда взялись дрожжи второй группы, но сегодня они считаются самыми популярными лагерными штаммами. К ним относится штамм Weihenstephan, известный как TUM 34/70. Аббревиатура TUM расшифровывается как Technische Universität München, к которому относится знаменитая школа пивоварения Weihenstephan. 

Геномы S. cerevisiae и S. bayanus «встретились» друг с другом в ходе как минимум одного события гибридизации, благодаря чему штаммы группы II имеют примерно равные пропорции генома от каждого родительского вида. Возможно, имели место и отдельные события гибридизации, при которых «родителем» дрожжей группы II выступали стаутоподобные элевые штаммы. Позднее в ходе необъяснимого процесса дрожжи группы I подавили генетические характеристики S. cerevesiae, сохранив только их митохондриальную ДНК — то есть устойчивость к холоду. 

Различия между типами дрожжей сохраняются, и при брожении они работают по-разному. Группа I лучше сбраживает при низких температурах (примерно 10 °C), производя меньше эфиров и других ароматических компонентов, создавая более деликатное  пиво. Однако такие дрожжи не сбраживают мальтотриозу (трисахарид или трехкомпонентный сахар), поэтому пиво может получиться процентов на 20 менее сброженным и заметно более сладким, чем пиво, сброженное дрожжами из группы II.

Напротив, штаммы группы II полностью сбраживают мальтотриозу, делая пиво более сухим и свежим — такое больше соответствует вкусу массового потребителя. Также пиво получается более эфирным, с яблочным (а-ля Budweiser) или банановым (как Coors) оттенком во вкусе.

Щедрость и тонкость

При низких температурах лагерные штаммы дают меньше аромата, чем элевые. Этот аромат состоит из фруктовых соединений — высших спиртов и соответствующих им сложных эфиров. С помощью компании The Good Scents, которая создала и регулярно пополняет онлайн-базу данных об ароматических соединениях, мы можем изучить основные ноты, присутствующие в готовом пиве. 

Ароматика пива зависит от ряда химических реакций, которые ученые называют катаболическим путем или путем Эрлиха. Это вторичный метаболизм определенных аминокислот. Чтобы использовать в своих интересах это явление, пивовары экспериментируют с добавлением при затирании протеазы, которая высвобождает аминокислоты из белков, усиливая активность других соединений и обогащая ароматику готового пива. Лагерные дрожжи также производят соединения серы, в том числе сероводород (запах тухлого яйца) и оксид серы (сгоревшая спичка). Оба они частично рассеиваются при лагерировании, однако оксид серы действует как консервант, сохраняя свежесть пива. 

Элевые дрожжи производят те же сложные эфиры, что и лагерные дрожжи, плюс соединения с повышенной молекулярной массой — этилоктаноат (фруктовый, винный, восковой, сладкий, абрикосовый, банановый, коньячный, грушевый) и этилдеканоат (сладкий, восковой, фруктовый, яблочный, виноградный, маслянистый, коньячный), а также терпеноиды, дающие сосновые, цитрусовые ароматы, и многие другие компоненты. При характерных для элей более высоких температурах брожения в готовом пиве будут преобладать эфирные, цветочные и цитрусовые ноты. 

Настоящий лагер или просто пародия?

До сих пор мы говорили только о дрожжах и их поведении при сбраживании сусла. Однако имейте в виду, что при производстве лагера важно учитывать еще два дополнительных аспекта: характеристики брожения и стилистические аспекты (рецептура, плотность и степень сбраживания). Если соблюсти все правила, но уделить основное внимание стилистике, то вы сможете приблизить свое пиво к классическому образцу стиля. Если вспомните еще и про характеристики брожения, то получите его эталонную версию. 

Рынок сегодня довольно снисходителен. Потребители сосредотачиваются на базовых характеристиках рецепта, но правильное лагерное брожение может сделать напиток еще лучше. Есть немало пивоваров, которые варят вкусные «псевдодолагеры» на элевых дрожжах, к тому же растет интерес производителей к нейтральным штаммам квейка, при помощи которых можно получить напоминающее лагер пиво при высокой температуре. 

Есть также «промежуточные» сорта пива: кёльш и альтбир называют öbergarige lagerbiere, или «лагерами верхового брожения». В паровом пиве используются лагерные дрожжи при температурах брожения эля, как и в популярных в настоящее время холодных IPA. Неопытным дегустаторам довольно сложно определить разницу. Во время дегустации на пивоварне 5 Rabbit Cervecería мы однажды перешли с нейтрального английского эля, выдержанного три недели, на лагер, выдержанный шесть недель. Разница была очевидна, но ее трудно было описать словами: словно вкус раскрывался постепенно, слой за слоем. 

Выбор дрожжей и их использование

Выбор идеальных дрожжей для лагера — непростая задача. Для пивоваров с особыми требованиями — высокоплотное сусло, быстрая оборачиваемость, большие бродильные танки с высоким гидростатическим давлением, выраженно солодовые стили пива — есть специальные штаммы. Если нужно добиться определенных характеристик брожения — контролировать уровень выделения серы, температуру, флокуляцию, — для этого тоже есть особые штаммы. В остальном придётся как следует изучить мелкий шрифт в лабораторных описаниях штаммов

Чаще всего дрожжи рекомендуют в соответствии с определенным стилем — немецкий или чешский пилз, дортмундское экспортное, октоберфестбир и так далее. Хмелевое пиво выигрывает за счет более сильно сбраживающих штаммов, которые усиливают хмелевой характер. Темное пиво хорошо сочетается с менее сбраживающими дрожжами, которые сохраняют остаточную сладость, идеально гармонирующую с солодовым профилем. С точки зрения вкуса описание дрожжей может звучать так: «солодовое послевкусие и сбалансированный аромат», «чистый и свежий», «сливочный и солодовый», «сухой» и «яблочно-фруктовый» — не так много, но достаточно, чтобы найти что-то подходящее для себя. 

Большая часть лагерных штаммов, представленных сегодня на рынке,относятся к группе II (Frohberg), но можно встретить и штаммы группы I (Saaz), обычно они называются в чешском духе — Bohemian, Budvar и так далее. Без контроля за температурой хороший лагер не сварить. Эти штаммы требуют сбраживания при невысоких температурах и длительного холодного лагерирования для полного раскрытия характеристик, что может стать проблемой для домашних пивоваров. Если вы мучаетесь с выбором, то остановитесь на образцовом штамме группы II — 34/70, который широко используется промышленными пивоварами по всему миру. 

В будущем, вероятно, укрепится интерес к новым гибридам S. cerevisiae и S. bayanus, а также к другим устойчивым к холоду диким штаммам, таким как S. kudriavzevii и S. jurei (его недавно получили с коры ясеня в Верхней Баварии). Такие дрожжи дают возможность получить уникальное пиво, похожее на лагер, но с улучшенными и даже уникальными ароматическими характеристиками. К тому же, как оказалось, S. eubayanus и другие штаммы подходят для пивоварения ничуть не хуже — есть шанс, что вскоре на полках магазинов появится больше лагеров на экзотических дрожжах. 

Хотите знать больше?

За последние годы исследования генетических особенностей дрожжей вышли на новый уровень. Возможность секвенировать геномы помогла по-новому взглянуть на теорию эволюции дрожжей, бросила вызов прежним точкам зрения и позволила ученым еще сильнее углубиться в тему. Вот несколько академических статей на английском языке, на которые стоит обратить внимание:

«Сложные прототипы гибридных штаммов для лагеров были сформированы с помощью вариаций диких дрожжей Saccharomyces eubayanus», 2016.

«Изучение потенциала сравнительной de novo сборки транскриптома для классификации пивоваренных дрожжей Saccharomyces», 2020.

«Повышенное содержание NADH (никотинамидадениндинуклеотида) в лагерных дрожжах повышает стабильность вкуса пива», 2019.

«Дрожжи для производства лагера в эпоху современной генетики», 2019.

«Потеря специфических лагерных генов и субтеломерных областей в Saccharomyces pastorianus групп I и II из-за разделения штамма Saccharomyces cerevisiae», 2015.

«Свойства микроорганизма: Saccharomyces eubayanus —  недостающее звено в эволюции лагерных дрожжей», 2018.

«Митохондриальная ДНК и устойчивость к температуре у лагерных дрожжей», 2019.

«Возрождение лагерного штамма Saccharomyces pastorianus TUM 35», 2019.

«Уникальные пивоваренные свойства штамма Saccharomyces jurei, собранного с коры ясеня обыкновенного», 2021.

«Скрининг летучих соединений методом HS-SPME-GC/MS при низкотемпературном брожении сусла для пилза дрожжами Saccharomyces eubayanus», 2020.