Infekcje piwne lub mityczny oksybenzon

9 czerwca 2023

Inspiracją do napisania tego wpisu były liczne pytania, które otrzymywałem na piwnych forach dyskusyjnych i grupach na Facebooku. Przeglądając internet niemal codziennie widzę zdjęcia z prośbą o ocenę, czy doszło do zakażenia, czy też nie, lub o identyfikację bakterii, która zepsuła piwo.

Te pytania i odpowiedzi sprawiają wrażenie, że ludzie są zaznajomieni z tematem i gdzieś to słyszeli, ale często są one niedokładne. Niektóre z tych błędów to drobne literówki, ale inne mogą być przypadkiem rażącej dezinformacji lub powtórzenia.

Postanowiłem podsumować najważniejsze informacje, aby pomóc zrozumieć problem infekcji piwnych i rozwiać wszelkie wątpliwości.

Czym jest zakażenie lub zanieczyszczenie?

Zacznijmy od początku, aby wstęp miał ręce i nogi. Infekcja piwa ma miejsce, gdy niepożądane mikroorganizmy namnażają się w piwie i wpływają na jego właściwości organoleptyczne.

Infekcja niekoniecznie musi następować po wprowadzeniu drobnoustrojów do piwa. Jest to fakt związany z warzeniem piwa w domu. Kluczem jest upewnienie się, że drożdże mają odpowiednie warunki do pokonania wszelkich konkurujących mikroorganizmów, zanim zdążą się zadomowić i zrujnować smak piwa. Nie martw się, jeśli zabłąkany włos, płatek kurzu lub muszka owocowa wyląduje w fermentorze. Najlepiej jest unikać takich sytuacji, ale nie oznacza to końca świata.

Należy pamiętać, że sfermentowane piwo nie jest najlepszym środowiskiem dla rozwoju większości mikroorganizmów. Wynika to z zawartości alkoholu, niskiego pH oraz braku cukrów i składników odżywczych. Niesfermentowana brzeczka to zupełnie inna sprawa. Brzeczka ta jest bogata w składniki odżywcze, nie zawiera alkoholu, a jej pH sprzyja rozwojowi bakterii. Jesteśmy najbardziej podatni na infekcje, gdy brzeczka skończy wrzeć, a drożdże zaczną fermentować. Dlatego też nierzadko zdarza się, że ludzie dodają niezainfekowane dodatki do cichej fermentacji. Nie należy być jednak zbyt pewnym siebie. Dzikie drożdże mogą rozwijać się w piwie, mimo że jest to złe środowisko.

Logiczne jest stwierdzenie, że piwa o wysokiej zawartości alkoholu, niskim pH (takie jak piwo kwaśne) i wysokim tempie fermentacji będą bardziej odporne na infekcje. Mocne chmielenie również może w pewnym stopniu pomóc. Chroni to jednak tylko przed bakteriami gram dodatnimi. Bakterie Gram-ujemne i dzikie drożdże nie będą pod wrażeniem.

Warto również zwrócić uwagę na korelację między stanem drożdży a ryzykiem infekcji. Jeśli użyjesz starych lub niewystarczających drożdży, inne organizmy będą miały większą szansę na ich zwalczenie, zanim skolonizują brzeczkę. Z tego powodu odradzam używanie drożdży lub fiolek, które były w lodówce przez kilka tygodni. To, że starter "ruszy" i drożdże się namnożą o niczym nie świadczy. Ważnym czynnikiem jest stan startera lub liczba zmutowanych komórek w ich zagęszczeniu. Łatwiej będzie im konkurować z mniejszą liczbą konkurentów, dlatego tak ważna jest dokładna dezynfekcja.

Drobnoustroje infekujące piwo dzielą się na dwie grupy

Bakterie infekujące piwo możemy podzielić przede wszystkim ze względu na ich rodzaj. Będą to między innymi:

Dzikie drożdże. Dzikie drożdże to każdy szczep drożdży, który został przypadkowo wprowadzony do piwa. Dzikie drożdże to termin, który sugeruje Brettanomyces. W rzeczywistości dzikie drożdże mogą być dowolną liczbą gatunków, w tym Candida, a nawet dzikimi szczepami klasycznego Saccharomyces.
Bakterie. Bakterie to bardzo szeroka grupa organizmów jednokomórkowych. Niektóre z nich są w stanie rozwijać się w warunkach występujących w piwie lub brzeczce. Organizmy te mogą obejmować Lactobacillus Pediococcus Acetobacter Megasphaera Zymomonas.
Pleśnie. Są to grzyby, biologicznie podobne do drożdży. Do wzrostu potrzebują tlenu. W piwie rzadko można je znaleźć. Dotyczy to stylów wymagających długiego okresu fermentacji, takich jak lambiki i piwa flandryjskie, które nie zostały szczelnie zamknięte przed dostępem powietrza. Mogą one być szkodliwe dla zdrowia. Na szczęście dość łatwo jest je rozpoznać wizualnie.

Możemy dalej kategoryzować drobnoustroje, które infekują piwo w oparciu o ich metabolizm tlenowy. Nie jest to istotna kwestia dla piwowarów domowych, ale wyjaśnienie jest konieczne, aby obalić tytułowy mit. Podział jest następujący:

Obligatoryjne tlenowce. Aeroby to organizmy, które mogą przetrwać tylko w obecności tlenu. Należą do nich wszystkie pleśnie, wszystkie bakterie fermentacji octowej, inne bakterie, takie jak Bacillus subtilis, ludzie oraz większość roślin i zwierząt.
Obligate Anaerobes (obligatoryjne beztlenowce) Organizmy te są toksyczne dla tlenu i umierają, gdy jest on obecny. Na przykład Clostridium Butyricum to bakteria, która wytwarza kwas masłowy w piwie.
Beztlenowce fakultatywne Potrafią radzić sobie w obu sytuacjach. Mogą to być drożdże, które w obecności lub nieobecności tlenu mogą przeprowadzać metabolizm komórkowy, lub bakterie, takie jak Lactobacillus, które preferują środowiska beztlenowe, ale tlen nie ma na nie wpływu.

Powyższy podział został uproszczony. Myślę, że dla naszych celów jest on wystarczający.

Jak widać, zdefiniowanie infekcji jako "tlenowej" dostarcza niewiele informacji ze względu na różnorodność organizmów, które mieszczą się w tej definicji. To tak samo jak odpowiedź na pytanie "Jakim samochodem jeździsz?". Odpowiedzią jest benzyna.

Co to jest biofilm?

Piwowarzy najprawdopodobniej zauważą, że coś jest nie tak z piwem, jeśli zobaczą biofilm na jego powierzchni. Może on występować w wielu formach, od niewielkiego osadu, przez wyraźną warstwę przypominającą pajęczynę lub płatki, po duże białe pęcherze. W każdym przypadku piana wyraźnie różni się od tej wytwarzanej przez drożdże piwowarskie podczas fermentacji.

Biofilm to skupisko organizmów połączone substancjami pozakomórkowymi. Przyczyny jego powstawania pozostają tajemnicą. Nie będę wchodził w szczegóły techniczne. Ten post jest dobrym miejscem, aby zacząć. Zamiast tego skupię się na kwestiach praktycznych, o których warto wiedzieć.

Biofilm nie jest dobrym wskaźnikiem tego, jakie mikroby zainfekowały piwo. Ten sam organizm może tworzyć różne struktury w zależności od warunków środowiskowych (ilości tlenu, temperatury i zawartości cukru itp.). W sprzyjających warunkach nawet odmienne organizmy mogą tworzyć bardzo podobne biofilmy. Gdyby ktoś zbadał większą próbkę w kontrolowanych warunkach, sytuacja mogłaby się zmienić. Możliwe, że wtedy pojawiłyby się wzorce specyficzne dla niektórych drobnoustrojów. Jak dotąd nie ma takich badań, więc wszystkie próby identyfikacji drobnoustrojów są domysłami.

Po drugie, fakt, że biofilm składa się z kolonii mikroorganizmów, które są ze sobą połączone, nie oznacza, że infekcja może wystąpić tylko w nim. Niektórzy ludzie zbierają piwo łyżką na powierzchni. Niestety, jest to zły pomysł, który nie pomoże. Obecność biofilmu wskazuje, że drobnoustroje są już dobrze zakorzenione w piwie. Jest już za późno, aby je uratować.

Po trzecie, tworzenie się biofilmu występuje naturalnie, jeśli fermentujesz piwo dzikimi drożdżami lub bakteriami, które zostały celowo wprowadzone. Może się to wydawać oczywiste, ale słyszałem, jak kilka osób wyraziło zdziwienie, gdy po raz pierwszy spróbowali lambika.

Po czwarte, infekcja nie zawsze wymaga obecności biofilmu. W niektórych przypadkach piwo może wyglądać dobrze, ale samo piwo może być zainfekowane.

Identyfikacja infekcji

Jak możemy stwierdzić, jaki drobnoustrój zainfekował piwo, jeśli nie na podstawie biofilmu? Nie możemy oczekiwać w 100% dokładnej diagnostyki bez małego laboratorium, które nie jest dostępne dla przeciętnego piwowara. Możemy jednak snuć pewne domysły na podstawie aromatu i smaku.

Możesz bezpiecznie pobrać próbkę zakażonego piwa, jeśli:

Piwo sfermentowało. Zawiera alkohol i ma pH niższe niż normalne. W takich warunkach nie mogą przetrwać żadne bakterie chorobotwórcze. Jedynym zagrożeniem jest wlanie do piwa martwych drożdży i niesfermentowanej brzeczki.
Pleśnie nie występują w piwie. Mogą być toksyczne i mogą tworzyć się na sfermentowanym alkoholu. Łatwo je zidentyfikować wizualnie. Jeśli jednak nie masz wprawy, możesz pomylić je z biofilmem. Oto przegląd, który pomoże ci zrozumieć problem. Należy pamiętać, że biofilmy są zawsze białe lub lekko szarawe i nigdy nie są owłosione. Jeśli widzisz zielone lub czarne wykwity lub jeśli są one owłosione, nie powinieneś pić piwa.

Następnie spróbujemy piwa, aby zobaczyć, jak się czujemy. Organizmy, które mogą zainfekować piwo obejmują:

Dzikie drożdże. Najczęściej objawiają się zapachem chlorofenolu - w aptece, szpitalu czy gabinecie dentystycznym. Jeśli nie używamy szczepu produkującego fenole (np. belgijskiego) i zauważamy ich obecność poprzez aromaty przypraw, goździków, pieprzu czy plastiku, to również możemy mieć do czynienia z dzikimi drożdżami. Jeśli mamy szczęście, możemy znaleźć szczep, który wytwarza przyjemne aromaty końskiej derki lub owocowe. Ta infekcja może być widoczna tylko w butelkach. Piwo będzie często nadmiernie nagazowane i wypłynie z butelek po otwarciu.
Lactobacillus / Pediococcus. Jest to typowa bakteria kwasu mlekowego. Piwo może mieć maślany i kwaśny smak lub maślany posmak diacetylu. Ten rodzaj infekcji jest bardzo powszechny w pubach serwujących piwo beczkowe. Jeśli kupisz piwo, które jest ewidentnie zepsute, radzę spróbować go gdzie indziej, zanim osądzisz browar. Jeśli potwierdzenia są domniemane, daj właścicielowi pubu drobny napiwek.
Acetobacter. Acetobacter to najczęstsza bakteria produkująca ocet. Piwo będzie miało zapach octu i nieprzyjemną kwasowość. Jeśli piwo ma słaby aromat i chcesz je zachować, możesz jak najszybciej rozlać je do butelek. Po usunięciu tlenu produkcja kwasu octowego zostanie zatrzymana. Niestety, tlen zostanie wchłonięty przez piwo podczas butelkowania, więc nie ma zbyt wielu szans na sukces.
Inne bakterie. Piwo może być zainfekowane różnymi bakteriami. Megasphaera, Selenomonas, Zymomonas, Zymophilus i Obesumbacteria to jedne z najczęstszych bakterii występujących w piwie. Zwykle nie są one tak wyraźne jak te wymienione powyżej, ponieważ wytwarzają szersze spektrum zapachów, które mogą pokrywać się z innymi gatunkami. Utrudnia to ich identyfikację. Mówimy o zapachach aldehydu octowego, siarkowodoru, merkaptanów, kwasu masłowego lub mlekowego.

Postępowanie w przypadku infekcji

Co zrobić, gdy na piwie pojawi się biofilm lub zaniepokoi nas podejrzany zapach? Wbrew pozorom postępowanie jest uniwersalne i banalnie proste.

Wylewanie piwa natychmiast po zauważeniu biofilmu nie zawsze jest dobrym pomysłem.

Możliwe, że organizmy, które zadomowiły się w piwie, są całkowicie pozbawione smaku. Widziałem to kilka razy w przypadku piw zawierających owoce. Podejrzewam, że biofilm jest wytwarzany przez drożdże na owocach. Miałem jednak szczęście znaleźć szczepy, które praktycznie nie wykazują żadnej innej aktywności. Piwa smakują dobrze nawet po kilku miesiącach w butelkach i nie są nadmiernie nagazowane.
Dzikie drożdże mogą być wykorzystywane do leczenia infekcji i wytwarzania przyjemnych aromatów owoców lub rogu końskiego. Może to prowadzić do przypadkowej produkcji Wild Ale. Jest to mało prawdopodobny scenariusz, ale czasami się zdarza. Pamiętajmy, że nawet wysoko cenione piwa typu Flanders czy lambic, które cieszą się ogromną popularnością, technicznie rzecz biorąc są po prostu piwem zakażonym w dobry sposób. W tym scenariuszu należy zachować ostrożność przy nasycaniu dwutlenkiem węgla, ponieważ dzikie drożdże będą powoli dojrzewać pozostałe cukry, co może doprowadzić do eksplozji.

W niektórych przypadkach piwo nadaje się tylko do nalewania. Całość można łatwo sprowadzić do algorytmu:

Jeśli mamy infekcję w fermentorze lub sprzęcie, który miał kontakt z piwem, to najlepiej wypłukać je w roztworze zawierającym wodorotlenek sodu. (Takim jak popularny kret). Albo się ich pozbyć. Możesz zaoszczędzić kilka złotych, ale możesz skończyć płacąc więcej za surowce, jeśli kolejna partia piwa również zostanie zainfekowana. Dzikie drożdże są szczególnie niebezpieczne, ponieważ są bardziej wytrzymałe niż bakterie. W znacznie mniejszym stopniu mogą wpływać na smak piwa.