Mikroby w kwaśnym piwie

Brettanomyces to dzikie drożdże, które często nazywane są brettami. Zawdzięczamy im wszystkie aromaty charakterystyczne dla dzikiego piwa, takie jak stabilne lub nietypowe estry, fenole i końskie włosie. Różnorodność gatunkowa Brettanomyces jest ogromna. Liczba szczepów jest prawdopodobnie większa niż w przypadku klasycznych drożdży piwowarskich. Nie wszystkie z nich dają dobre rezultaty. Dzikie drożdże są również odpowiedzialne za złe aromaty piwa, takie jak fetyszowy i kałowy. Wynik zależy nie tylko od szczepu, ale także od dostępności substratów, czyli głównie stężenia kwasów typowych dla dzikiego piwa, takich jak kwas octowy, mlekowy czy kaprylowy. Połączenie ich z alkoholem może wytworzyć estry, które mogą być przyjemne lub nieprzyjemne. Na przykład kaprylan etylu wydziela owocowe aromaty, gdy jest uprawiany w klimacie morelowym.

Wbrew powszechnemu przekonaniu, dzikie drożdże nie są głównym czynnikiem zakwaszającym piwo. Istnieją dzikie piwa, które fermentowały z Brettanomyces i nie zwiększyły kwasowości. Dzieje się tak tylko wtedy, gdy są one wystawione na działanie tlenu. Kwasy octowe, które wytwarzają, nie są zwykle pożądane w kwaśnym piwie i mogą być niesmaczne w wysokich stężeniach. Może się tak zdarzyć, nawet jeśli piwo zostało już w pełni sfermentowane, ponieważ mogą one wytwarzać kwasy octowe zarówno z cukrów, jak i etanolu. Biofilm tworzony przez Brettanomyces na powierzchni piwa chroni je przed dostępem tlenu.

Dzikie drożdże mogą fermentować dekstryny (cukry złożone, które nie są fermentowane przez klasyczne drożdże piwowarskie), co nadaje klasycznym piwom pełnię. Piwa z Brettanomyces są zwykle bardzo odfermentowane, a ich końcowy ekstrakt jest często bliski zeru. Jest to długi proces. Większość z nich rozkłada również laktozę. Dlatego użycie ich do zwiększenia słodyczy piwa kwaśnego, tak jak ma to miejsce w przypadku piw tradycyjnych (np. Sweet Stout), nie jest dobrym pomysłem.

Mogą również wchłaniać składniki odżywcze z klasycznych drożdży piwowarskich, gdy umierają w wyniku autolizy. Uwalniane przez nie kwasy, takie jak na przykład kwas kaprylowy, mogą być wykorzystywane jako substraty do produkcji nietypowych estrów.

Lactobacillus

Jest to bakteria kwasu mlekowego, która jest powszechnie stosowana do produkcji jogurtu i innych produktów mlecznych, a także kiszonek, takich jak kapusta. Występuje we florze żyjącej w ludzkich jelitach. Większość kwaśnego piwa zawdzięcza swoją kwasowość bakteriom z rodzaju Lactobacillus. Wytwarzają one czysty kwas mlekowy bez dodawania innych niepożądanych posmaków. Możemy je podzielić na homofermentatywne (które produkują tylko kwas mlekowy) i heterofermentatywne (które produkują również alkohol i CO2), a nawet są w stanie fermentować lekkie piwa bez drożdży. Istnieją komercyjne piwa Berliner Weiss, które są produkowane w ten sposób. (UPDATE - nowsze badania pokazują, że piwa te są zawsze przefermentowane drożdżami, a same bakterie Lactobacillus prawie nigdy nie obniżają ekstraktu poniżej 1-2degBlg).

Na bakterie z tego rodzaju nie ma wpływu tlen. Mogą przetrwać w środowisku beztlenowym, ale nie ma to na nie znaczącego wpływu. Najlepsze dla nich temperatury mieszczą się w przedziale 38-49 stopni Celsjusza. Potrafią szybko zakwasić brzeczkę, ale w połączeniu z drożdżami nie możemy sobie pozwolić na takie temperatury. Lactobacillus jest bardzo podatny na antybakteryjne działanie chmielu. Niektóre szczepy są wrażliwe na chmiel o wartościach tak niskich jak osiem IBU. Istnieją jednak bardziej odporne szczepy występujące w naturze, szczególnie te dzikie. Im niższe pH, tym bardziej podatny jest chmiel. Przy wysokim odsetku chmielu proces zakwaszania może początkowo wydawać się prawidłowy, ale następnie utknąć w martwym punkcie. Mogą one obniżyć pH piwa do maksymalnie 3,4.

Pediococcus

Pediococcus, który również jest bakterią wytwarzającą kwas mlekowy, ale zachowuje się nieco inaczej niż Lactobacillus, może wytwarzać kwas mlekowy. Może on zakwasić piwo jeszcze mocniej, osiągając wartości pH często bliskie 3,0. Zakwaszenie trwa wiele miesięcy. Pediococcus produkuje taką samą ilość kwasu mlekowego jak obie bakterie, ale jego kwasowość jest postrzegana jako bardziej agresywna, nawet przy podobnych poziomach pH. Fakt ten nie został jeszcze w pełni wyjaśniony. Wiele szczepów może być wrażliwych na tlen w powietrzu.

Są bardziej odporne na chmiel niż Lactobacillus, ale mają też pewne wady. Produkują duże ilości diacetylu, którego nie są w stanie wyeliminować. Tę brudną robotę wykonują za nie dzikie drożdże (Brettanomyces), o których mówiliśmy na początku. Na pewnych etapach swojej pracy powodują też, że piwo staje się oleiste i syropowate. Efekt ten doskonale widać na poniższym filmie. Dzikie drożdże są również w stanie przywrócić piwu normalność.

Z tych powodów Pediococcus jest używany tylko w połączeniu z Brettanomyces, które sprzątają po nich bałagan. Lactobacilli są tutaj dobrym wyborem, ponieważ mogą pracować niezależnie i są często używane w ten sposób, na przykład przy produkcji Berliner Weisse, Gose lub Lichtenheiner.

Acetobacter

Acetobacter, bakteria podobna do tych, które omówiliśmy wcześniej, wytwarza kwas octowy, a nie mlekowy. Jest to ten sam kwas, który mogą wytwarzać dzikie drożdże w obecności tlenu. Dzieje się tak podczas procesu utleniania etanolu. Jak wspomniano wcześniej, kwas octowy jest ogólnie niepożądany w piwie. Jego minimalną ilość można znaleźć w piwie flandryjskim (Flanders Red Ale i Oud Bruin). Inne piwa kwaśne, jeśli są produkowane w sposób wzorcowy, nie powinny mieć smaku octowego. Acetobacter, mikroorganizm, nie jest wykorzystywany w produkcji piwa kwaśnego.

Powietrze jest naturalnie kwaśne, więc kluczem do fermentacji piwa kwaśnego jest maksymalne ograniczenie jego kontaktu z piwem. Warstwa dwutlenku węgla wytwarzana podczas burzliwej fermentacji i biofilm tworzony przez dzikie drożdże są kluczowymi czynnikami. Ważne jest również, aby wziąć pod uwagę plastik użyty w fermentorach. Plastik jest zbyt przepuszczalny dla powietrza, więc używamy szklanych balonów. W sprzyjających warunkach (np. Acetobacter może zrujnować piwo w ciągu kilku dni, jeśli ma wystarczającą ilość tlenu i odpowiednią temperaturę (25-30 stopni C jest idealna).

Należy pamiętać, że kwasy octowe są prekursorami alkoholu etylowego, dlatego nasze piwo może smakować jak ocet i zmywacz do paznokci. Jeśli ktoś chce dodać bakterie Acetobacter, może dodać ocet do piwa. Nie sądzę jednak, by był to dobry pomysł. Istnieją bezpieczniejsze sposoby na uzyskanie optymalnej ilości kwasu octowego w piwie Flanders, ponieważ nie jest on obecny.

Enterobacter

Enterobacteriaceae to duża grupa bakterii gram ujemnych. Drobnoustroje te są specyficzne dla procesu produkcji lambika, którym jest tradycyjna fermentacja spontaniczna. Polega ona na wystawieniu brzeczki na działanie powietrza i wyciągnięciu całej flory bakteryjnej odpowiedzialnej za fermentację i profil smakowy piwa. W przypadku lambików aktywność tych drobnoustrojów jest najbardziej zauważalna w pierwszym miesiącu fermentacji, gdy piwo jest jeszcze młode.

Fermentują one glukozę, wytwarzając produkty uboczne, takie jak kwas octowy, mlekowy, bursztynowy i acetonina. Można je opisać jako selerowe, spleśniałe lub wędzone. W późniejszych etapach, wzrost alkoholu produkowanego przez drożdże i spadek pH powodują, że drożdże przestają działać i umierają.

Enterobacteriaceae, jak widzimy, nie wnoszą nic pozytywnego do bukietu piwa. Niektórzy uważają jednak, że produkowane przez nie substancje w odpowiednich stężeniach dodają złożoności lambikom. Bez nich nie da się ich wyprodukować i zachować w pełni autentycznego profilu smakowego. Problem w tym, że wszystkie one są chorobotwórcze dla ludzi. Salmonella jest przykładem choroby wywoływanej przez bakterie z rodzaju Enterobacter. Enterobacter w oryginalnym piwie Pajottenland nie ma wpływu na zdrowych ludzi. Flora bakteryjna w naszych domach i sąsiedztwie może być zupełnie inna. Dlatego próba odtworzenia spontanicznej fermentacji w piwie może być ryzykowna zarówno dla profilu smakowego piwa, jak i dla naszego zdrowia. Enterobacteriaceae nie są powszechnie wykorzystywane przez producentów do tworzenia mieszanek kultur dla lambików. Utrudnia to badanie ich wpływu na smak.

Inne

Piwa dzikie i kwaśne często zawierają inne organizmy, które są mniej ważne lub nie są typowe dla żadnego z nich. Należą do nich:

• Saccharomyces: Zdecydowana większość piw kwaśnych zawiera również klasyczne drożdże piwowarskie z gatunku Saccharomyces. Niszę stanowią także dzikie drożdże lub piwa zawierające wyłącznie bakterie. Saccharomyces są odpowiedzialne za odfermentowanie większości cukrów. Brettanomyces mogą nadać piwu charakter nawet bez dodawania dużej ilości ekstraktu.
• Drożdże winiarskie - niektóre browary rzemieślnicze na Zachodzie używają drożdży winiarskich w celu wzmocnienia smaku piwa kwaśnego, co wprowadza pewne aromaty owocowe typowe dla tego szczepu. Drożdże winne mogą być również używane do refermentacji butelek.
• Drożdże Sherry to kolejny rodzaj drożdży, który można znaleźć w mieszankach kultur lambic firmy Wyeast. Te drożdże również poprawiają bukiet smakowy. Mówi się, że wprowadzają aromaty oscylujące wokół migdałów lub orzechów. Mają one również wysoką tolerancję na alkohol.
• Bakterie malolaktyczne nie są zbyt często wykorzystywane, ale warto wiedzieć o ich istnieniu. Bakterie malolaktyczne mogą przekształcać kwas jabłkowy w kwas mlekowy. Jest on obecny w kwaśnych piwach owocowych, takich jak Kriek i Framboise. Kwas jabłkowy ma agresywny smak, który jest nam dobrze znany, mimo że pochodzi z kwaśnych cukierków i żelków. Jeśli kwas jabłkowy staje się zbyt dominujący w piwie, bakterie te mogą być użyte do ratowania piwa. Lactobacillus, Pediococcus i inne bakterie również posiadają tę zdolność. Jednak do czasu wprowadzenia owoców, bakterie te zostały już wyczerpane swoją poprzednią pracą. O ile mi wiadomo, fermentacja malolaktyczna jest tematem bardziej istotnym dla winiarzy. Możemy znaleźć drożdże winiarskie takich firm jak Wyeast czy White Labs.