Сырье

← Обратно к разделу
20 декабря 2018, 11:49

О дрожжах в пивоварении без сложных формул

О дрожжах в пивоварении без сложных формул

Представитель Caspary GmbH в России Алексей Черныш написал для Profibeer статью о самых основах использования дрожжей в пиве.

Грибное царство

В современной систематике живого мира эукариотические (имеющие ядро) организмы делят на царства протистов, растений, животных и грибов. Выделить грибы в отдельное царство было решено относительно недавно, и связано это с тем, что у грибов есть признаки как животных, так и растений. Грибы не фотосинтезируют, у них гетеротрофный тип питания, то есть для жизнедеятельности им требуются органические вещества. Грибы накапливают гликоген, а не крахмал. При всех этих «животных» признаках грибы неподвижны и имеют клеточную стенку, что роднит их с растениями.

Царство грибов делится на несколько отделов, но в рамках этой статьи нам интересен отдел Аскомикота, в котором есть некоторые съедобные грибы (например, сморчки), плесневые грибы (например, пеницилл, давший человечеству первый антибиотик), а также одноклеточные грибы – дрожжи.

Брожение – жизнь без кислорода

Дрожжи – единственный эукариотический организм, способный в бескислородных условиях переключаться с дыхания на брожение. При дыхании (аэробном гликолизе) глюкоза разлагается на воду и углекислый газ:

C6H12O6 + 6О2 - > 6H2O + 6CO2.

При брожении (анаэробном гликолизе) из глюкозы образуется этиловый спирт и все та же углекислота:

C6H12O6 - > 2С2H5OH + 2CO2.

Дыхание выгоднее в энергетическом плане, поэтому при наличии кислорода дрожжи дышат, так же как и другие организмы. Переход на брожение происходит в условиях недостатка воздуха. Благодаря этой особенности дрожжей у человека и появилась возможность изготовлять спиртные напитки.

Любой крепкий напиток в своей основе содержит этиловый спирт, который получается путем сбраживания углеводов различного происхождения (извлекаемых из ягод, фруктов, тростника, картофеля, зерна и т.д.). Сейчас наука позволяет производить этанол синтетически, получать его гидролизом целлюлозы и прочими способами. Но потребитель, конечно, склонен приобретать натуральный продукт, будь то водка, коньяк или виски. Поэтому крепкие напитки, получаемые перегонкой из сброженного дрожжами сырья, всегда будут востребованы. И если для напитков с высоким содержанием алкоголя дрожжи нужны только в качестве «поставщика» спирта и не имеют значительного влияния на вкус конечного продукта, то для такого напитка, как пиво, крайне важны и другие вещества, выделяемые дрожжами в процессе брожения. Поэтому с развитием пивоварения неизбежно развивается и наука о пивоваренных дрожжах.

Немного истории

Приготовление различных продуктов брожения насчитывает уже не одну тысячу лет, на протяжении которых люди, даже не догадываясь о существовании дрожжей, невольно производили их селекцию. Если говорить о пивоварении, то в каждой пивоварне была своя культура дрожжей благодаря непрерывности производства, когда снимаемая из бродильных емкостей масса раз за разом задавалась в следующую партию пивного сусла. Постоянное использование этой массы приводило к тому, что отбирались именно те дрожжи, которые наилучшим образом подходили этой пивоварне с точки зрения температуры брожения, состава сусла и прочего. Поскольку дрожжи размножаются почкованием и дочерняя клетка несет в себе все признаки материнской, то дрожжевые культуры были очень устойчивы и обеспечивали пиву каждой пивоварни уникальный вкус и аромат.

Между расположенными поблизости пивоварнями происходил обмен дрожжами, и так возникали стили пива, свойственные определенному региону. В случае длительной изоляции пивоварни в ней появлялся свой штамм дрожжей, что приводило к появлению новой разновидности пива. Нередко бывало и так, что из-за перерыва в производстве пива (например, из-за войны) происходила потеря дрожжевой культуры, в результате чего мог быть утрачен какой-то пивной стиль.

В XIX веке пивоварение стало из ремесла постепенно превращаться в науку. В 1857 году Луи Пастер приступил к изучению брожения и объяснил этот процесс жизнедеятельностью дрожжей, а уже в 1883 году в лаборатории пивоварни Carlsberg была разработана методика выделения чистой дрожжевой культуры.

В память об этих открытиях вид дрожжей низового брожения в настоящий момент называется Saccharomyces pastorianus var. carlsbergensis. Другой основной вид, используемый в пивоварении, это Saccharomyces cerevisiae – дрожжи верхового брожения.

Верх и низ

Верховые и низовые дрожжи различаются как морфологически, так и физиологически. И те, и другие различия влияют на процесс производства пива.

Так, при верховом брожении дрожжевые клетки долго не разделяются при почковании, образуя большие сообщества, похожие на гроздья винограда. Углекислый газ, выделяемый при брожении, выталкивает скопления дрожжей наверх. Из-за этой особенности дрожжи верхового брожения можно снимать с поверхности бродильного чана (если, конечно, пивоварня оборудована цехом открытого брожения, а не более современными ЦКТ).

Различаются дрожжи и по температуре брожения. Низовое брожение проводят обычно в диапазоне 5–12 °С, а верховое – при 16–25 °С.

Существуют и другие различия. Но, учитывая современные тенденции в пивоварении, стоит остановиться на тех особенностях дрожжей, которые и дают пивовару возможность получать разнообразное пиво. Наибольший интерес представляют биохимические процессы, благодаря которым при брожении могут в большем или меньшем количестве появляться вещества, влияющие на вкус и аромат пива.

Побочные продукты брожения

Продуктами метаболизма дрожжей при брожении являются различные вещества. Букет молодого пива формируется преимущественно альдегидами (в особенности ацетальдегидом, определяющим вкус «зеленого яблока»), диацетилом и сернистыми соединениями. Образование этих веществ зависит скорее от температуры брожения и нормы внесения дрожжей, а не от используемых штаммов. Для процесса расщепления диацетила во время созревания пива также важна скорее общая жизнеспособность дрожжей, нежели конкретный штамм.

А вот букет готового пива, создаваемый высшими спиртами и эфирами, в значительной степени зависит от используемой расы дрожжей. Эфирные группы – это главные композиции аромата готового пива. Особенное значение эфиры имеют для сортов пива верхового брожения, которое сбраживается при высоких температурах.

Возьмем для примера популярное немецкое пшеничное пиво типа вайсбир (Weissbier). Это пиво известно своим характерным ароматом, который целиком обусловлен дрожжами. Важнейшие побочные продукты брожения в случае пива вайсбир – это 4-винилгваяколь и изоамилацетат. В зависимости от концентрации этих веществ пиво может иметь более фруктовый, банановый аромат или, напротив, фенольный, пряный. Корректировать аромат пшеничного пива можно температурами затирания, брожения, аэрацией сусла. Но невозможно получить аромат настоящего вайсбира, не используя при этом правильного штамма дрожжей.

Другой пример – белое берлинское пиво (Berliner Weisse). Также, как и баварский вайсбир, это пиво верхового брожения с использованием пшеничного солода в засыпи. Но для него используются не только дрожжи вида Saccharomyces cerevisiae, но и Brettanomyces bruxellensis, а также молочнокислые бактерии.

Как результат, мы имеем два совершенно разных типа пшеничного пива. И если потребителю в целом все равно, какие дрожжи были использованы, то по вкусу и аромату он безошибочно отличит баварский вайсбир от берлинер-вайсе.

Зачастую границы между стилями пива проходят по концентрациям специфических продуктов брожения, выделяемых определенными дрожжевыми штаммами. Таким образом, используемый штамм может являться критерием стиля пива.

Штаммы дрожжей

В XX веке началась планомерная работа по выделению различных штаммов дрожжей. Большой вклад в эту работу внесла немецкая дрожжевая лаборатория Hefebank Weihenstephan, существующая с 1940-х годов. Изначально в задачах лаборатории было выделение дрожжей низового брожения для промышленного пива. Так появился известнейший штамм W-34/70, изолированный из проб пива конкретной швейцарской пивоварни. Затем стала вестись работа по изолированию штаммов для различных немецких типов и сортов пива. Впоследствии в коллекцию вошли штаммы дрожжей из различных стран. Работа по выделению новых штаммов продолжается и сейчас, причем намного более интенсивно, чем в прошлом. И это не удивительно, учитывая серьезные требования к разнообразию ассортимента пива на современных производствах.

Бум на рынке малого пивоварения привел к появлению тысяч новых пивоварен, у многих из которых нет собственных микробиологических лабораторий, а, следовательно, и возможности поддерживать у себя чистые дрожжевые культуры. На помощь таким пивоварням приходят лаборатории, подобные Hefebank Weihenstephan, где можно подобрать и регулярно обновлять штамм, соответствующий поставленным целям.

Бывает и так, что, используя свои дрожжи долгое время, пивовар получает пиво с необычными свойствами. Остается только выделить чистую культуру и оставить ее на хранение в дрожжевом банке. Так даже на базе известных штаммов появляются новые, с уникальными характеристиками.

Работая над рецептами, пивовары обычно уделяют много внимания солоду и хмелю, но зачастую мало задумываются о влиянии дрожжевого штамма на вкус и аромат пива. А ведь чистый штамм – это залог неизменности стиля пива.

В мире существует несколько известных дрожжевых лабораторий, готовых предложить дрожжи для самого разного пива с гарантированным качеством штаммов. Коллекции штаммов в них во многом схожи, поэтому можно выбирать любой известный бренд. Главное – не ограничивать себя «сухим предложением», ведь далеко не каждый дрожжевой штамм может быть высушен!

1 10560
Поделиться
Лица
Черныш Алексей Сергеевич

Пивовар, представитель компании Caspary GmbH в России.

Комментарии 1
Галым Тумабаев
25 июня 2019, 14:25

Добрый день !

Хотел оформить подписку, и узнать сколько ведущих лабораторий в мировые лаборатории

23 августа 2019
3-й Astra Craft Weekend (Астрахань)

23 и 24 августа 2019 года на летней площадке отеля «Азимут» (ул. Кремлевская, 4) пройдет Третий астраханский крафтовый фестиваль ASTRA CRAFT WEEKEND.

24 августа 2019
Прикамский фестиваль малых пивоварен Craft Fair (Ижевск)

24 августа 2019 года в Ижевске пройдёт Четвёртый Прикамский фестиваль малых пивоварен Craft Fair.

24 августа 2019
Craft Depot Fest 2019 (Москва)

Фестиваль Craft Depot Fest пройдёт 24 августа в Москве, на территории бизнес-квартала «Арма».

Лучшее
0 14031
Mikkeller: «Пиво сегодня на миллионы лет впереди вина»