Биохимик нашел решение проблемы «кислотного шока» при производстве крафтового кислого пива

Исследователи из Университета Индианы выяснили, что условия, типичные для производства некоторых видов крафтового пива, могут препятствовать успешному созданию этих сортов, ставя под риск растущий сегмент индустрии с экономическим влиянием в $55 млрд.

Основная угроза — высокая кислотность — поражает дрожжи, обычно используемые при производстве кислого пива, одного из самых быстрорастущих сегментов крафтовой пивной индустрии. Работа, опубликованная в журнале Food Microbiology, также предлагает метод преодоления этого состояния, названного «терминальный кислотный шок».

Ведущий автор статьи — Мэттью Бокман, доцент кафедры молекулярной и клеточной биохимии Колледжа искусств и наук в Блумингтоне и консультант по крафтовому пивоварению. Исследование проводилось в сотрудничестве с пивоварней Upland Brewing Company.

Суть проблемы и решение

Терминальный кислотный шок возникает, когда пивовары добавляют дополнительные дрожжи в уже ферментированное пиво для создания карбонизации перед розливом в бутылки. Проблема обычно не затрагивает крупные коммерческие пивоварни, использующие принудительную карбонизацию.

В эксперименте использовалось пиво Upland Brewing. Предыдущие попытки сварить сорт кислого пива «Cauldron» два года подряд проваливались на этапе розлива, что привело к потере 1600 галлонов пива. Этот сорт, выдержанный в обожженных дубовых бочках с вишней из Мичигана, имеет уровень pH 3, что типично для многих кислых сортов.

Исследование и результаты

Ученые наблюдали за реакцией шести штаммов пивных дрожжей (Saccharomyces cerevisiae) на воздействие органических кислот, таких как уксусная и молочная, которые производятся бактериями во время варки. Использовались штаммы: дрожжи для пива, созревающего в бочке и бутылке; калифорнийские элевые дрожжи; элевые дрожжи для хефевайцена; шампанские дрожжи; американские элевые дрожжи и пилзенские лагерные дрожжи. Первый и четвертый штаммы оказались наименее чувствительны к изменениям pH.

Анализ показал, что кислотный шок не был полностью летальным для клеток дрожжей, хотя в некоторых экспериментах погибало почти треть клеток. Однако кислота значительно подавляла метаболизм выживших дрожжей.

Именно это замедление метаболизма мешает микроорганизмам «выдыхать» углекислый газ, который создает карбонизацию при розливе. Но тот факт, что большинство дрожжей выживало, позволил исследователям оживить микроорганизмы с помощью инкубации в питательной среде YPD (содержащей дрожжевой экстракт, пептиды и сахар), обычно используемой в лабораториях.

Практическое применение

«Обычно пивоварни просто регидратируют сухие дрожжи водой и сахаром перед розливом, но для кислых сортов этого недостаточно. Предварительное воздействие на дрожжи смесью YPD и некарбонизированного пива за день до розлива укрепляет микроорганизмы, позволяя им выжить в высококислотной среде», — пояснил Бокман.

Этот метод может стать все более важным по мере роста популярности кислого пива. В Upland Brewing подтвердили, что результаты исследования помогли решить реальную техническую дилемму.

Дополнительно

Мэттью Бокман также получил $13 000 от Johnson Center for Innovation and Translational Research на создание компании Wild Pitch Yeast, LLC. Компания помогает крафтовым и домашним пивоварам извлекать дрожжи из местных источников (ягоды, цветы, кора деревьев) и продает результаты. На сегодня банк компании содержит около 300 штаммов дрожжей, в основном из штатов Среднего Запада.