CC BY
118
Использование рас пивных дрожжей на российских предприятиях
Т. И. Филимонова, О. А. Борисенко
ГУ ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности
В процессе пивоварения выбор расы дрожжей для сбраживания пивного сусла имеет существенное значение, так как от расы зависят особенности технологического процесса и вкус пива.
Низовое брожение имеет холодный и теплый температурные режимы. Начальная температура сусла при холодном брожении 5...6 °С, максимальная в процессе брожения 9.10 °С. При теплом брожении начальная температура 7.9 °С, максимальная 12.15 °С. Для разных температурных режимов используют разные расы дрожжей.
На предприятиях нашей страны в течение многих десятилетий было принято холодное брожение. Оно имеет ряд преимуществ: при низких температурах в пиве меньше побочных продуктов, ухудшающих вкус, и легче соблюсти чистоту производства, так как низкие температуры подавляют развитие бактериальной микрофлоры.
В процессе холодного брожения дрожжи дольше сохраняют биологическую чистоту и физиологическое состояние, что позволяет применять 12-14 генераций дрожжей.
Для холодного брожения чаще всего используют расы дрожжей 11, 8аМ, 44, 41 и 776. Некоторые другие расы тоже применяют на наших заводах, но гораздо реже. Каждая раса имеет свои особенности по глубине выбраживания и скорости
сбраживания сусла, характеру осветления и вкусу получаемого пива.
Родоначальником многих рас дрожжей холодного брожения была раса 776. Она селекционирована в Институте брожения в Берлине, в нашу коллекцию поступила в 1934 г. Раса 776 среднесбраживающая, хорошо флокулирующая и, кроме того, способна сбраживать сусло, получаемое из ячменя с невысокой степенью прорас-таемости, когда в сусле содержится много крахмала, который с трудом поддается оса-хариванию. Раса 776 особенно пригодна для пива, изготовляемого с применением несоложеных злаков — риса и кукурузы.
В 1939 г. в нашей лаборатории из производственных дрожжей расы 776 были выведены три новые расы: 11, 41 и 44.
Раса 11 имеет достоинства родительской расы 776: в большей мере, чем другие дрожжи, неприхотлива к сырью и может быть использована для сбраживания сусла с добавлением несоложеных материалов. Кроме того, раса 11 относится к быстро-сбраживающим дрожжам, обладает конститутивным синтезом мальтазы и без периода адаптации сразу начинает сбраживать мальтозу сусла.
В технологическом процессе пивные дрожжи подвергаются воздействию неблагоприятных факторов, которые вызывают ослабление, снижение жизнеспособности и вырождение дрожжевых клеток. В про-
80 70 60 50 40 30 20 10
¡г* ** РЩ —
1985
1990 1995 2000
Годы
— 11 — 8аМ — 776 - 41 — 44
2005
2010
Рис. 1. Процентное соотношение применения рас пивных дрожжей _холодного брожения на российских пивзаводах в 1988-2007 г.
ПИВО и НАПИТКИ
2008
%
0
12
цессе брожения образуется спирт, влияние его на дрожжи определяется как этаноль-ный стресс. Спирт угнетает как скорость размножения дрожжей, так и процесс брожения. Неингибирующая концентрация этанола — менее 1,2 %. Выше этого удельная скорость роста дрожжей снижается линейно с увеличением концентрации этанола. Концентрация спирта в среде 2 % и более приводит к уменьшению выхода биомассы, а полностью, как правило, рост дрожжей подавляют 8-9,5 % этанола. Спирт не только тормозит размножение дрожжей, но и увеличивает гибель дрожжевых клеток. Устойчивость к этанолу контролируется генной системой и обусловлена большим количеством генов, которые влияют на размножение дрожжей в присутствии спирта. Расы пивных дрожжей различаются по устойчивости к этим воздействиям. Раса 11 устойчива к воздействию высокого содержания этанола: 9 % спирта не вызывают гибели этих дрожжей [1]. Кроме того, дрожжи расы 11 хорошо выдерживают осмотический стресс, возникающий при сбраживании сусла с высоким содержанием сахара. Раса 11 — наиболее перспективная из рас холодного брожения при сбраживании сусла с повышенной массовой долей сухих веществ [2].
Дрожжи расы 8аМ были селекционированы из производственных дрожжей в 1973 г. Раса 8аМ обладает повышенной скоростью размножения и высокой бродильной способностью, что позволяет сократить длительность главного брожения на 20 %, при этом обеспечивает получение пива с хорошими вкусовыми качествами. Раса 8аМ аналогично расе 11 устойчива к спирту и высокой плотности сахаров сусла. Устойчивые к алкоголю культуры отличаются повышенной скоростью брожения [1].
Дрожжи расы 41 дают хорошо осветленное пиво чистого, мягкого вкуса. При использовании этой расы образуется меньшее количество сивушных масел.
Расу 44 рекомендуют применять в том случае, если вода имеет повышенную жесткость.
По уровню редукции диацетила лучшие результаты получаются с расами 11, 8аМ, 44 и 776.
Сравнивая количественное соотношение применения разных рас дрожжей холодного брожения на российских пивзаводах за 1988-2007 гг., пришли к заключению, что большинство пивоваров предпочитают расы 8аМ и 11 (рис. 1). Двадцать лет назад расу 11 использовали в количестве 44 % от общего числа культур холодного брожения, а расу 8аМ — 31 %. С годами популярность расы 8аМ росла, и теперь 59 % заводов применяют эту расу в технологии холодного брожения, расу 11 — 29 %.
Дрожжи расы 44 стабильно использовали 3-9 % заводов в течение 20 лет,
70 60 50
10
X У —^
1996
1998
2000
2002 Годы
34/70
2004
1*11
2006
2008
Рис. 2. Процентное соотношение применения рас пивных дрожжей _теплого брожения на российских пивзаводах в 1988-2007 г.
в 2007 г. — всего 6 %. Интерес к дрожжам рас 776 и 41 постепенно несколько снижался с 7-8 % в 1988 г. до 3 % в 2007 г.
Находит применение в производстве пива еще ряд рас пивных дрожжей холодного брожения: / , 5 , Ф-2, 70
г 'чешская' львовская' '
и некоторые другие, но в настоящее время их используют на небольшом количестве заводов (1-2 %).
Технология теплого брожения появилась на наших заводах в 1997 г. Теплое брожение дает возможность ускорить процесс сбраживания. При этом необходимой предпосылкой служит хороший состав сусла: содержание низкомолекулярного азота, цинка, степень сбраживания и интенсивная аэрация сусла.
Для сбраживания по технологии теплого брожения применяют расы Юл, 34, 34/70, 145, 129 и 308. Рекомендуют использовать не более шести генераций дрожжей.
Оптимальные условия аэрации обеспечивают нужный уровень антиокси-дантной активности пива, позволяют улучшить органолептические качества и увеличить скорость сбраживания сусла [3]. Активность брожения в значительной степени зависит от доступного для дрожжей содержания кислорода на ранних стадиях брожения. Для того чтобы брожение протекало в нормальном режиме и заканчивалось в сроки, приемлемые для технологического процесса, требуется струйная аэрация сусла через 2, 24 и 40 ч после введения дрожжей.
По потребности в кислороде имеются значительные различия между расами дрожжей [4]. Для расы ЮЛ потребность в кислороде составляет 27 мг О2/ дм3, а для расы 145-18 мг О2/дм3.
Среди рас теплого брожения наиболее устойчивы к отрицательному воздействию высоких концентраций спирта расы ЮЛ, 145 и 34. Спирт подавляет размножение и вызывает гибель дрожжевых клеток рас 129, 308 и 34/70.
щ
ЁЪ
щ
Расы дрожжей
Рис. 3. Процент использования различных рас пивных дрожжей в 2007 г. на российских пивзаводах
При сбраживании плотного сусла с начальной экстрактивностью 17 и 23 % разными расами дрожжей теплого брожения наиболее эффективное снижение экстракта имеет место в первую очередь в случае расы ЮЛ, а затем расы 145. Сравнивая интенсивность сбраживания плотного сусла расами дрожжей ЮЛ и 145, установили, что скорость сбраживания расой ЮЛ на 20-30 % выше, чем дрожжами расы 145 [5].
Российские пивовары отмечают плохое осветление пива при использовании многих рас дрожжей теплого брожения. Плохо осаждаются в конце брожения дрожжи расы 308, поэтому некоторые заводы отказываются от применения этой расы. Такие же замечания были высказаны некоторыми работниками пивзаводов по отношению к расам 129 и 34.
Быстро сбраживает сусло и сильно фло-кулирует раса 145. Раса 145 дает винный привкус даже на 11 %-ном сусле, поэтому ее можно рекомендовать использовать при начальной плотности сусла не ниже 14 %.
Раса 129 лучше, чем другие расы, работает на жесткой воде.
В 1987 г. немецкие исследователи опубликовали сведения о том, что проведена сравнительная оценка органолептических показателей пива, полученного при применении 13 рас дрожжей коллекции We-Ше^ерЛап, и лучшие результаты отмечены при использовании расы 34, которая наиболее часто применялась в то время на практике в Германии.
По информации последних лет, поступившей из немецкого института Weihenstephan, раса 34/70 — одна из наиболее распространенных рас в настоящее время. С помощью дрожжей расы 34/70 получают пиво как в горизонтальных танках, так и ЦКТ. Эта раса стала популярна на мини-заводах. При использовании расы 34/70 происходит хорошая редукция диацетила и дрожжи хорошо флокулируют.
В том случае, когда расы теплого брожения используются при пониженных
температурах, они не имеют преимуществ по скорости сбраживания перед расами холодного брожения.
На российских заводах в 1997 г. наиболее востребованными были расы 34 и 308 (рис. 2). В 1997 г. при применении технологии теплого брожения расу 34 использовали 49 % заводов, в 2007 г. — 22 %. В 1997 г. расой 308 воспользовались 36 % заводов, работавших по технологии теплого брожения, в 1998-2004 гг. — уже только 9-18 % заводов, а в 2007 г. — 5 %.
За эти годы увеличился интерес к двум другим расам дрожжей: 34/70 и ЮЛ. Эти расы в 1997-2002 гг. использовали 5-10 % заводов, а в 2007 г. — уже около 29 % работало на расе 34/70 и 31 % на расе ЮЛ.
Другие расы теплого брожения применяют реже: 9 % заводов работает на расе 145 и 4 % — на расе 129.
Если сравнить процент использования всех рас пивных дрожжей как холодного, так и теплого брожения, то можно сделать вывод, что технология холодного брожения используется на российских пивзаводах более чем в 50 % случаев (рис. 3). Наиболее востребованы следующие расы дрожжей: 8аМ (32 %), 11 (16 %), ЮЛ (14 %), 34/70 (13 %) и 34 (10 %).
ЛИТЕРАТУРА
1. Филимонова Т. И., Несс Е. И., Борисенко О. А., Кобелев К. В. Влияние этанольного и осмотического стресса на пивные дрожжи//Пиво и напитки. 2002. № 5. С. 12-14.
2. Филимонова Т. И., Борисенко О. А., Рыжова Т. П., Кобелев К. В. Расы дрожжей для сбраживания плотного сусла//Пиво и напитки. 2004. № 1. С. 22-23.
3. Филимонова Т. И., Борисенко О. А., Рыжова Т. П., Кобелев К. В. Технологические параметры, ускоряюшие процесс сбраживания плотного пивного сусла//Пиво и напитки. 2005. № 1. С. 31-33.
4. Филимонова Т. И., Борисенко О. А., Рыжова Т. П., Кобелев К. В. Проблемы плотного пивоварения //Пиво и напитки. 2006. № 3. С. 26-27 и др. &
1- 2008
%
%
40
30
10
20
5
0
0
34
308
13
