Роль дрожжей в пивоварении

До этого мной были опубликованы статьи посвященные роли солода и хмеля в пивоварении, теперь с небольшой задержкой (более 4 месяца) пришел черед рассказать о роли дрожжей.

Дрожжи очень важные для пивовара живые микроорганизмы. Они засеиваются в питательной среде, которым является пивное сусло, полученное из воды, солода и хмеля. В результате чего они начинают потреблять все доступные сахара (глюкоза, мальтоза, мальтотриоза и т.д.) полученные в процессе варки из солода, превращая их в спирт, углекислый газ и другие побочные продукты, формирующие вкусо-ароматический профиль будущего напитка. Таким образом, сусло постепенно превращается в пиво, а весь этот процесс называется брожением. Также, чтобы увеличивать свою популяцию (размножаться), помимо сахара мальтозы, дрожжам необходим белок для построения новой клетки, который, как и мальтоза был переведен в сусло из солода.

Классификация дрожжей

Пивоваренные дрожжи классифицируются по способу брожения на два вида (также, как и пиво) – это лагер и эль. Лагерные дрожжи бродят при холодных температурах (4-15 град.), а элевые при более теплых (15-22). Но бывают исключения из правил: так, например, калифорнийские лагерные дрожжи могут бродить при элевых температурах, а некоторые подвиды бельгийских дрожжей сбраживаются при еще более теплых температурах (25-30 град). Лагерные дрожжи принято еще называют низовыми, а элевые – верховыми. Это связано с тем, что элевым дрожжам при брожении свойственно подниматься на верх бродящего пива в виде дрожжевой шапки с пеной, а лагерные дрожжи, наоборот, быстрей осаждаются на дно бродильной емкости.

Более высокие температуры брожения благотворно сказываются и на аромате пива, по этой причине эль, как правило, обладает более ярким ароматом с фруктовыми оттенками (сухофрукты, груша, леденцы, банан и т.д), а некоторые элевые дрожжи для пшеничного пива могут продуцировать фенолы, которые придают аромат гвоздики в таких традиционных пшеничных сортах пива (Вайцен/Вайсбир). Лагерные дрожжи, бродящие при холодных температурах, имеют более нейтральный профиль, что позволяет подчеркнуть аромат солода и хмеля в пиве или же сделать нейтральный питкий лагер без изысков для массового сегмента.

В России уже давно сложился устойчивый стереотип, что эль должен быть крепким и темным или полутемным. Это связано с появлением на рынке многочисленных «ирландских элей», которые никакого отношения не имеют ни к элям и особенно к Ирландцам. На самом деле эль может быть совершенно разный по цвету, крепости, горечи, как и лагер. А отличаются они только по способу брожения.

Помимо видов чистых культур дрожжей (лагер/эль), они также подразделяются на разные подвиды. Эти подвиды принято называть штаммами. В продаже для пивоваров огромный выбор штаммов дрожжей, как лагерных, так и элевых. Все эти штаммы могут отличаться друг от друга как благоприятными для них температурами брожения, вкусо-ароматическим профилем, который они создают в пиве, но также и другими не маловажными параметрами – это аттенюация, флокуляция, спиртоустойчивость, норма засева.

Также помимо чистых культур дрожжей в некоторых самобытных стилях пива могут использоваться и другие микроорганизмы: молочнокислые бактерии, дикие дрожжи, бреттаномицеты и т.д. Важно не допускать скрещивание и осеменение этих микроорганизмов в пиве, выброженном на чистых дрожжах, чтобы не испортить всю партию, так как в результате можно получить пиво с не свойственными для него характеристиками (повышенная кислотность, терпкость, побочный аромат и вкус).

Характеристики дрожжей

Ниже более подробно описаны все самые важные параметры дрожжей, которые необходимо учитывать пивовару при производстве конкретного сорта пива или же при собственных предпочтениях:

• Температурный диапазон брожения – для каждых дрожжей существует рекомендованный диапазон температур при которых они оптимально выполняют свою работу. Превышении этого диапазона чревато излишним образованием побочных продуктов брожения, такие как: диацетил, сивушные масла, фенольные соединения и т.д. А более низкие температуры могут значительно замедлить процесс брожения или вовсе его остановить раньше времени. Поэтому для пивовара важно создать благоприятные температурные условия при которых дрожжи будут размножаться и потреблять сахара из сусла. 
• Аттенюация (степень сбраживания) – наиважнейший параметр дрожжей, он говорит о том насколько глубоко пиво будет выброжено этими дрожжами и сколько доступных сахаров останется по завершению в готовом пиве. Как правило, лагерные штаммы обладают более высокой аттенюацией, так как они, по мимо глюкозы и мальтозы, перерабатывают более сложный сахар – мальтотриоза, который классические элевые штаммы обычно оставляют в пиве. Это приводит к тому, что пиво, выброженное элевыми дрожжами, получается более сладкое, густое и полнотелое, а лагерное более питкое и сухое. Но в каждом правиле есть исключения, так как существуют штаммы элевых дрожжей способные перерабатывать помимо мальтотриозы, еще более сложные высокомолекулярные декстрины, которые не под силу переработать даже лагерным дрожжам. Пиво на таких дрожжах получается очень сухое, питкое и алкогольное, такие штаммы дрожжей можно часто встретить в бельгийских элях (сэйзон, трипель и т.д.). Недавно были выведены новые штаммы для безалкогольного пива, которые подъедают самые простые сахара: глюкозу и фруктозу. А так как их в пивном сусле не более 10-15 % от всего содержания сахаров, пиво получается с очень низкой крепостью до 0,5 % об.
• Флокуляция – это тоже важный параметр, он говорит о том, как долго дрожжи будут осаждаться в пиве после брожения. Лагерные низовые дрожжи обычно все флокуленты и быстро садятся на дно, за счет чего естественное осветление пива происходит быстрей, чем у элевых дрожжей. Дрожжи для пшеничного пива, как правило, обладают самой низкой флокуляцией и способны долго находится на плаву в пиве, что делает это пиво характерно мутным.
• Спиртоустойчивость – при выборе дрожжей для крепкого пива необходимо знать и этот параметр , так как не все дрожжи способны продолжать работать при высокой крепости. Существуют дрожжи со спиртоустойчивостью выше 12 %, а есть и такие, которые начинают ослабевать уже при 6 %.
• Нормы засева/внесения дрожжей – из-за разных температур брожения элевые и лагерные дрожжи имеют разные нормы для засева в сусло. Между пивоварами принято, что норма засева для элевых дрожжей составляет 0,75 млн. клеток / 1 % эктсракта (^ºP) / 1 мл сусла, а для лагера в 2 раза больше, т.е 1,5 млн/^oP/мл. Для баварских пшеничных дрожжей рекомендуется 0,5 млн/^ºP/мл, так как при более низкой норме они образуют больше характерных для этого сорта пива банановых эфиров. Зная норму засева можно легко рассчитать необходимое кол-во дрожжевых клеток на партию. Например, если мы варим 30 л эля плотностью 12 ^ºP, то нам потребуется: 0,75*12*30000 = 270.000 млн или 270 млрд. клеток для засева. В 1 грамме сухих дрожжей содержится порядка 10-20 млрд клеток, а в пачке/флаконе жидких свежих дрожжах около 100 млрд. Зная эту информацию можно рассчитать сколько дрожжей необходимо добавить на партию, чтобы гарантировать более быстрое начало брожения (та как более длительная задержка может привести к не желательным/побочным ароматам и вкусам в пиве) : для сухих дрожжей это 270/15=18 грамм, а для жидких 3 пачки/флакона. Более подробно о нормах засева описано здесь. Важно также отметить, что высокоплотное пиво плотностью выше 15 ^ºP (1,060) требует еще более высокие нормы засева, так для эля она равна 1,0 млн/ ^oP /мл, а для лагера 2 млн/^ºP/мл.

Сухие и жидкие дрожжи

В магазинах домашнего пивоварения можно встретить дрожжи в жидкой и сухой форме. Жидкие дрожжи культивируются в жидкой питательной среде (пивное сусло) и затем фасуются в запаянные пакеты или флаконы/пробирки. Сухие дрожжи культивируются также как и жидкие, но затем дегидратируются (обезвоживаются) и фасуются в вакуумные или заполненные инертным газом пакеты по 10, 11.5 или 500 гр. Каждый тип дрожжей имеет свои плюсы и минусы.

Преимущество жидких дрожжей над сухими:

• Более высокое качество – считается, что они обладают более высокой чистотой, поэтому более предпочтительней у опытных пивоваров;
• Широкий ассортимент штаммов дрожжей – так как не все штаммы дрожжей способны выдержать дегидратацию (сушку), жидкие дрожжи обладают более широким ассортиментом из которого можно выбрать более подходящие дрожжи для конкретного стиля пива.

Преимущество сухих дрожжей над жидкими:

• Они лучше хранятся – это одно из ключевых преимуществ. Жидкие дрожжи теряют около 20% своих жизнеспособных дрожжевых клеток каждый месяц. Это означает, что срок годности обычного флакона или дрожжевого пакета составляет примерно 6 месяцев. Сухие дрожжи, как правило, теряют 2% или еще меньшую жизнеспособность каждый месяц. Это означает, что если пакет правильно хранить в холодильнике его можно хранить в течение двух или трех лет;
• Не нуждаются в стартере – так как свежего пакета/флакона жидких дрожжей хватает примерно на 10 литровую партию пива, а при более длительном хранение еще меньше, поэтому они нуждаются в стартере, чтобы размножить количество дрожжей и достичь необходимой нормы засева. Сухие дрожжи, как правильно, не требуют стартер, так как одного 10 гр пакетика хватит на 20-30 литровую партию. Их достаточно просто увлажнить в теплой воде, а затем задать в сусло. Если вам нужно больше дрожжей, тогда можно купить два пакетика или сделать стартер также как для жидких дрожжей.
• Менее дорогие и более доступные – пакетик сухих дрожжей более в два-три раза дешевле аналогичных жидких дрожжей, что делает их популярными среди домашних пивоваров. Не смотря на то, что ассортимент штаммов сухих дрожжей намного ниже, чем жидких, они более доступны в магазинах для домашнего пивоварения, так как не каждый магазин готов рисковать и закупать жидкие дрожжи с более коротким сроком годности.

Выбор и производители дрожжей

В США среди домашних пивоваров жидкие дрожжи пользуются большой популярностью. Это связано с их доступностью, так как их культивацией занимаются две крупные местные компании – это Wyest и White Labs. А высокий спрос среди местных пивоваров, не позволяет им залеживаться на полке длительное время.

В России же ситуация обратная. У нас правят балом сухие дрожжи из-за большей доступности. Только более опытные пивовары приобретают жидкие дрожжи и размножают их, делая дрожжевую закваску, которую принято называть стартером. А также находятся некоторые энтузиасты-пивовары, которые сами в домашних условиях культивируют и выращивают штаммы дрожжей для собственных нужд и делятся ими с другими пивоварами.