Пшеничное пиво. Контроль образования фенолов и эфиров

Алексей Титов, представитель компании Lallemand в Прибалтике и России, написал для портала Profibeer статью о методах формирования профиля пшеничного пива.

История

Пшеничное — это довольно широкий спектр стилей пива верхового брожения, традиционных для южных регионов Германии, включающих в себя Баварию и Баден-Вюртемберг, а также некоторых регионов Австрии. Первое пиво, сваренное и обозначенное как Вайсбир, было произведено в 1500-х годах аристократической семьей Дегенбергер, которая получила от герцога Вильгельма IV исключительное право варить этот стиль в лесах Баварии, а также в Богемии. Сама пивоварня была основана в городе Шварцах, а производимое там пиво считалось прерогативой дворян.

После смерти главы семьи Дегенбергеров, барона Ганса Зигмунда Дегенбергера, права на варку Вайсбира перешли к герцогу Максимилиану I Баварскому. Увидев экономический потенциал, герцог открыл еще несколько пивоварен, в том числе одну в Мюнхене, где сейчас находится культовая пивоварня Hofbräuhaus, и одну в Кельхайме, которая позже станет знаменитой пивоварней Schneider Weisse.

Популярность этого стиля росла вплоть до 1700-х годов, но изобретение холодильной машины и конкуренция со стороны новых стилей низового брожения (лагеров) привели к снижению продаж до уровня убыточности. Если бы не проницательность Георга Шнайдера, открывшего пивоварню Schnider в Мюнхене в 1872 году, стиль Вайсбир мог бы полностью исчезнуть.

В наши дни пшеничное пиво претерпело, в своем роде, возрождение. Пиво, традиционно производимое пивоварами в южных регионах Германии, теперь варится во всем мире. Этот стиль, хоть и не такой популярный как IPA, активно воспроизводится крафтовыми пивоварами.

Ключевые характеристики

Когда мы говорим о Вайсбире, мы представляем себе мутное пиво с густой и плотной шапкой белой пены, которое обычно подают в большом высоком бокале. Поднося бокал ближе, чувствуешь отчетливые ароматы банана и гвоздики, а фруктовые оттенки вкуса наряду с легкой кислинкой и игрой пузырьков углекислого газа покоряют с первого глотка. Есть в этом особая эстетика, особое удовольствие, которое объясняет его популярность у многих ценителей пива. Признаюсь, что Вайсбир является одним из самых любимых стилей и у меня.

На самом деле этот стиль довольно широк и может быть разделен на Хефевайцен (мутное) и Кристалвайцен (фильтрованное), однако первый, безусловно, гораздо популярнее. Помимо этого, пшеничное пиво может быть разделено на Вайсбир (светлое пшеничное), Дункельвайцен (темное пшеничное) и Вайценбок (пшеничное пиво, сваренное в стиле Бок). С недавних пор набирает популярность и безалкогольная версия этого напитка.

Происхождение ключевых отличительных характеристик

Две ключевые отличительные вкусо-ароматические характеристики пшеничного пива — гвоздика и банан — берут свое начало в сырье, используемом в засыпи, а также в штамме дрожжей, выбранном для брожения. С точки зрения химии, эти ароматы можно разделить на две группы. Банан или изоамилацетат представляет собой сложный эфир и выделяется как побочный продукт метаболизма дрожжей, а гвоздика или 4-винил-гваякол (далее 4-VG) представляет собой фенол и получается в результате действия дрожжей на вещества, полученные из ячменного и пшеничного солода.

Слева: изоамилацетат. Cправа: 4-VG

Образование фенолов

Фенольный характер пшеничного пива возникает в результате катализируемых ферментами реакций с рядом химических веществ, называемых гидроксикоричными кислотами. Эти соединения в достаточном количестве содержатся в клеточных стенках растений и играют не только структурную роль, но и способствуют механизму защиты от патогенных микроорганизмов.

Двумя наиболее распространенными фенольными соединениями являются упомянутый ранее 4-VG, образующийся из феруловой кислоты, а также родственный ему 4-винил-фенол (4-VP), образующийся из р-кумаровой кислоты. 4-VP, обычно присутствующий в небольших количествах, имеет неприятный запах, описываемый как лекарственный или запах лейкопластыря. Его присутствие в пиве в концентрации выше порога восприятия считается пороком.

Фенолы образуются из гидроксикоричных кислот путем активного ферментативного декарбоксилирования штаммами дрожжей, обладающими фенотипом POF+ (Phenolic Off Flavor — посторонний фенольный аромат). Хотя это свойство было утеряно большинством пивных штаммов в результате многолетней селекции, оно является отличительной особенностью дрожжей, используемых для производства бельгийских стилей, сэзонов и немецкого пшеничного пива. Примерами таких штаммов являются Lalbrew Abbaye™, Lalbrew Munich Classic™, Lalbrew Wit™, Lalbrew Belle Saison™ и LalBrew Farmhouse™.

Декарбоксилирование феруловой кислоты до 4-винил-гваякола

Контроль образования фенольных соединений

Как мы уже помним, 4-VG образуется в результате ферментативного преобразования феруловой кислоты, содержащейся в ячмене или пшенице. Понимание роли дрожжей в образовании этого ароматического компонента имеет большое значение, но какие практические шаги может предпринять пивовар, чтобы контролировать количество и само образование 4-VG?

Затирание

Исследования показали, что феруловая кислота чаще всего присутствует в связанной (этерифицированной) форме в клеточной стенке и высвобождается под действием фермента ферулэстеразы. Этот фермент наиболее активен при температуре 45 градусов и рН 5.8. Таким образом, для усиления гвоздичного аромата, лучше начинать затирание при этой температуре.

Выбор засыпи

Хотя в целом пшеничный солод содержит чуть больше феруловой кислоты, чем ячменный, исследования показали, что выделяется феруловой кислоты больше в заторе, полученного из 100% ячменного солода, нежели пшеничного.

Кроме того, известно, что феруловая кислота способна выделяться из сусла, полученного из пшеничного солода, и во время брожения. Однако в сусле из ячменного солода этого не происходит. Это, во-первых, указывает на некоторую активность ферулэстеразы в POF+ штаммах дрожжей, а во-вторых, говорит о специфичности связанной формы феруловой кислоты из пшеницы. Исследования в этой области подтвердили, что наибольшее количество 4-VG получается из сусла, сваренного из ячменного и пшеничного сусла в соотношении 70:30%.

Давление

Доказано, что использование открытых емкостей для брожения при атмосферном давлении увеличивает содержание 4-VG в пшеничном пиве. К счастью, в это же время снижается уровень стирола, другого родственного, но нежелательного производного гидроксикоричных кислот в готовом пиве.

Штамм дрожжей

Как уже упоминалось ранее, нужно выбирать штаммы дрожжей с POF+ фенотипом. Также нужно помнить, что некоторые штаммы дрожжей для пшеничного пива могут относиться к разновидности diastaticus, что означает, что они могут эффективно сбраживать декстрины. Это может стать неприятным сюрпризом, поэтому если у вас есть вопросы, обратитесь к своему поставщику сырья или напрямую к производителю.

Образование эфиров

Эфиры очень летучи и составляют значительную часть ароматического профиля любого сорта пива. Их появление в пиве связано с метаболизмом дрожжей. Во время брожения выделяется большое количество различных эфиров, но классический аромат банана в пшеничном пиве появляется благодаря изоамилацетату. Он образуется в результате катализируемой ферментом алкоголь-ацетилтрансферазой реакции молекулы изоамилового спирта и молекулы ацетил-КоА.

Этерификация изоамилового спирта до изоамилацетата

Контроль образования эфиров

Метаболизм дрожжей и синтез сложных эфиров — сложный процесс и, безусловно, слишком широкая тема, чтобы полностью рассмотреть ее в рамках этой статьи. По существу, производство сложных эфиров зависит от трех переменных: количество субстрата — ацетил-КоА и молекул спирта, а также количества выделяемых ферментов, катализирующих реакцию, и уровня их активности. Пивовар может управлять этим процессом, манипулируя следующими переменными.

Штамм дрожжей

Наличие и экспрессия генов, кодирующих ферменты, участвующие в синтезе сложных эфиров, зависит от штамма и будет определять конечный профиль пива. При прочих равных условиях разные штаммы дрожжей способны формировать совершенно разные эфирные профили. Поэтому, как и в случае с фенолами, лучше всего проконсультироваться с вашим поставщиком дрожжей и спросить совета.

Температура

Повышение температуры брожения увеличивает активность ферментов, связанных с синтезом высших спиртов в клетках дрожжей, в том числе упомянутых ранее алкоголь-ацетилтрансфераз. В результате увеличивается образование и сложных эфиров.

Гидростатическое давление

Высокие и/или емкости для брожения под давлением приводят к увеличению концентрации растворенного углекислого газа, что в свою очередь ингибирует рост дрожжей за счет замедления реакции декарбоксилирования, участвующей в синтезе ацетил-КоА и высших спиртов. Следствием этого является снижение образования эфиров.

Состав сусла, сахара, FAN, кислород и жирные кислоты

Неудивительно, что состав сусла тоже имеет значительное влияние на эфирный профиль пива. Исследования показали, что повышение уровня глюкозы в сусле приводит к увеличению концентрации эфиров в пиве. Увеличение содержания свободного аминного азота или FAN увеличивает синтез высших спиртов и, соответственно, приводит к большему образованию сложных эфиров. И наконец, известно, что большее количество кислорода и свободных жирных кислот снижают уровни сложных эфиров за счет снижения активности алкоголь-ацетилтрансфераз.

Заключение

Существуют практические шаги, которые пивовар может предпринять, чтобы повлиять на количество эфиров и фенолов, выделенных дрожжами в пшеничном пиве, и тем самым сформировать тот профиль, который нравится больше всего. Можно сделать упор на эфиры и запах банана, а можно выделить запах гвоздики, поспособствовав синтезу 4-VG.

Как видно из сводной таблицы, есть фактор, который одинаково важен для формирования этих двух разных ароматических компонентов пива. Это, конечно же, дрожжи. В линейке LalBrew Premium есть два штамма дрожжей, которые прекрасно подойдут для производства пшеничного пива. Они не относятся к разновидности diastaticus и пригодны для использования нескольких генераций.

LalBrew Munich Classic™ — это баварский штамм для пшеничного пива, отобранный из коллекции культур Doemens. Он придает пиву пряный и фруктовый ароматический профиль, свойственный немецким стилям пшеничного пива. Этот штамм можно с легкостью использовать для множества видов рецептур и условий брожения, что делает его отличным вариантом для ряда традиционных стилей немецкого пива. Как истинные дрожжи верхового брожения, LalBrew Munich Classic™ можно собирать традиционным способом с верхней части открытых бродильных емкостей. Сорта, для производства которых используются эти дрожжи, включают, помимо прочего, Вайцен/Вайсбир, Дункельвайцен и Вайценбок.

LalBrew Wit™ — это относительно нейтральный штамм, который можно использовать для производства широкого ассортимента сортов пшеничного пива. Эти дрожжи выделяют меньше эфиров и фенолов чем традиционные штаммы для производства пива в стиле Хефевайцен, такие как LalBrew Munich Classic™. LalBrew Wit™ обеспечивает базовый профиль бананового и пряного аромата, но оставляет пивовару пространство для раскрытия добавляемых специй, характерных для стилей бельгийского пива. Традиционные стили, произведенные с использованием этих дрожжей, включают, помимо прочего, Бельгийское белое, Американское пшеничное, Берлинер Вайс, Гозе, Хефевайцен, Дункельвайцен и Вайценбок.

Если у вас остались вопросы касательно выбора штамма или вам нужны рекомендации по работе с ними — обратитесь к нам или к нашим официальным дистрибьюторам.

atitov@lallemand.com

www.lallemandbrewing.com

Instagram

ПРОБРЮСЕРВИС                                                                                           СТРАТЕГИЯ 21

+7 (495) 790-50-01                                                                                      8 (800) 550-73-12

www.probrewservice.com                                                                      www.s21shop.ru

                                                                                                                              YouTube