Free Press

Zdraví kvasinek

Faktory, které ovlivňují zdraví kvasinek, jsou:

A) Jejich výživa.
B) Růstová teplota.
C) Doba sklizně (odkalení).
D) Podmínky skladování.

A) Výživa kvasinek

Kvalitní mladina bude obsahovat všechny (kromě jedné) základní živiny pro růst kvasinek; cukry, zdroj dusíku, vitamíny atd. Chybějící a v mnoha ohledech nejdůležitější živinou je kyslík. Důležitost kyslíku nelze příliš zdůrazňovat. Když se podíváme na růstovou křivku kvasinek během typického kvašení, zjistíme, že zpočátku nastává fáze zpoždění, kdy se kvasinky přizpůsobují novému prostředí, a poté následuje období rychlého růstu. To je důležité pro tvorbu dostatečného množství buněk potřebných k rychlé přeměně cukrů mladiny na alkohol. Tento růst je ovlivněn dostupností živin, z nichž rozhodující je kyslík. Kyslík je nezbytný pro tvorbu určitých tukových látek, které se používají při tvorbě buněčné membrány kvasinek. Nedostatek kyslíku má řadu důsledků:

1. Slabý růst.
2. Slabý útlum.
3. Slabá flokulace, což vede k zakalení piva a špatné úrodě kvasnic.
4. Sklizeň kvasinek nebude „zdravá“ a při skladování snáze odumře.

B) Růstová teplota

Tato teplota také ovlivňuje rychlost růstu kvasinek. Pokud je teplota příliš vysoká, růst kvasinek bude příliš intenzivní, což vyvolá nadměrné nároky na živiny a výsledkem bude pivo ochuzené o tyto živiny. To může mít vliv na následnou úpravu piva. Kromě toho, a to je pravděpodobně důležitější, vyšší teplota růstu změní metabolismus kvasinek a vytvoří jinou škálu vedlejších produktů, které mohou mít zásadní vliv na chuť. Pokud je teplota příliš nízká, kvašení probíhá pomalu, což má za následek zvýšenou možnost infekce.

C) Doba sběru (odkalování)

Cílem při odkalování je odstranit pěnu kvasnic v takové fázi kvašení, kdy je ještě dostatečná aktivita, aby se pěna udržela na povrchu, a ponechat právě tolik kvasnic v suspenzi, aby se dokončilo kvašení a vytvořil se tenký, ale stabilní obal na povrchu piva kvůli ochraně. Pokud kvasnice zůstanou na povrchu piva až do konce kvašení, může dojít k řadě věcí.

1. Může dojít k autolýze v důsledku přehřátí od okolních teplot. To bude mít za následek snížení životaschopnosti kvasničných buněk, což by mohlo způsobit pomalé a problematické následné kvašení.
2. Pokud navíc zůstane kvasničná hlava na pivu příliš dlouho, může to mít za následek nepříjemné chutě kvasnic způsobené produkty autolýzy.
3. Čím déle je kvasnicová hlava ponechána při okolní teplotě, vystavena vzduchu, tím větší je možnost vzdušné infekce.

D) Skladování kvasnic

Způsob skladování kvasnic po odkalení je nanejvýš důležitý, mají-li zůstat v nejlepší kondici. Kvasinky se rychle znehodnotí, pokud jsou skladovány při příliš vysoké teplotě. Proto je důležité co nejdříve snížit teplotu kvasnic, které budou odkaleny při teplotě přibližně 21 °C, na 2° – 4 °C. Nejjednodušší způsob skladování kvasnic je smíchat je s chlazenou sterilní vodou a skladovat je v 1 – 2 galonových nádobách s víčky v chladničce. Víčka by neměla být těsně uzavřena, aby byla umožněna výměna plynů. Hloubka kvasnic by neměla být příliš velká, jinak může vzniknout teplotní rozdíl mezi povrchem a středem kvasnicové hmoty, což může mít za následek teplotu o 8 až 10 °C vyšší ve středu. Za těchto podmínek budou kvasinky ve středu aktivnější, ale v podmínkách hladovění budou nuceny k autokvašení, tj. k rozkladu vlastních složek. V důsledku toho dojde k jejich autolýze a odumření, což způsobí hrubé snížení celkové životaschopnosti. Dalším možným důsledkem skladování kvasinek ve špatných podmínkách je, že se změní jejich flokulační charakter. To může způsobit problémy při následném kvašení. Dalším faktorem, který může ovlivnit zdraví kvasinek, je úroveň infekce. Je to proto, že kvasinky musí soupeřit o základní živiny s kontaminujícími organismy.

Monitorování stavu vašich kvasinek

Pokud vezmete v úvahu všechny faktory, které jsem zmínil, a budete dodržovat osvědčené postupy, neměli byste mít žádné problémy. I v těch nejlepších zařízeních se však může něco pokazit. Je důležité mít zaveden nějaký systém kontroly kvality, přičemž je třeba mít na paměti, že takové věci, jako je snížení životaschopnosti vašich kvasinkových buněk nebo nízká úroveň infekce, se nemusí projevit okamžitě. Pokud se nepřijmou opatření k nápravě těchto problémů v rané fázi, může mít člověk později větší bolesti hlavy, protože tyto účinky se v dalších várkách zveličí. Nejlepším prostředkem pro sledování zdravotního stavu kvasinek je kontrola jejich mikroskopického vzhledu. Pomocí barviva „methylenová modř“ lze v populaci kvasinek rozlišit životaschopné buňky (tj. buňky schopné růstu) od neživotaschopných (mrtvých) buněk. Buněčná membrána životaschopných buněk je pro toto barvivo nepropustná, takže se buňky jeví jako bezbarvé. Mrtvé buňky mají naopak membrány poškozené, a proto barvivo přijímají a jeví se modré. Příliš vysoké procento mrtvých buněk vede k pomalému kvašení, protože ve skutečnosti nasadíte méně kvasinek, než si myslíte. To samozřejmě zvyšuje možnost infekce. Pomocí speciálního mikroskopického sklíčka, tzv. hemocitometru, lze spočítat počet buněk v dané suspenzi. To může být užitečné při určování počtu buněk v suspenzi ve vašem pivu při stáčení. Mikroskopické zkoumání kvasnic a piva vám také umožní odhalit případné podstatné znečištění, které by jinak nemuselo být patrné. (Všimněte si však, že pokud jsou kontaminující organismy pod mikroskopem snadno viditelné, pak jsou přítomny ve značném množství. Pro citlivější metody detekce kontaminantů je nutné založit laboratorní kultury.) Mikroskop je proto neocenitelným nástrojem pro dobrou kontrolu kvality a měli by o něm uvažovat všichni pivovarníci. Lze jej také získat za mírné náklady.

Nápravná opatření

Pokud je životaschopnost kvasničných buněk nízká, měli byste vyměnit zásoby kvasnic a přezkoumat příčiny, jak je uvedeno v předchozích částech. Podobně, pokud dojde k infekci kvasinek, pak je možné je vyměnit. Případně, pokud je infekce bakteriální, může být možné ji odstranit promytím kyselinou. To zahrnuje ošetření kvasinek kyselinou po určitou dobu bezprostředně před nadýmáním. Princip tohoto postupu spočívá v tom, že vytvořené nízké pH (pH 2-0 – 2-2) stačí k usmrcení většiny kontaminujících bakterií, zatímco kvasinky (které jsou k nízkému pH tolerantnější) zůstanou nepoškozeny. Pro provedení tohoto postupu je nezbytné dosáhnout správných podmínek, jinak může dojít i k poškození kvasinek.

Správné podmínky pro kyselé promývání kvasinek:

pH 2-0 – 2-2
Teplota nižší než 5 °C
Doba kontaktu cca 5 minut. 1 hodina.

Kvasnicová kaše by se měla míchat, aby se zajistila rovnoměrná teplota a rozložení kyseliny.
Pro tento postup je vhodná řada kyselin, ale doporučujeme použít potravinářskou kyselinu orthofosforečnou. Kvasinky by měly být nadávkovány ihned po promytí kyselinou, jinak se znehodnotí. Pokud má infikované droždí nízkou životaschopnost, je vhodnější ho nahradit, než se pokoušet o promývání kyselinou, protože kvasinkové buňky budou ve stresu, a proto je pravděpodobnější, že budou nepříznivě ovlivněny. Je důležité správně načasovat promývání kyselinou, aby začalo přibližně hodinu před nadýmáním. Kvasnice promyté kyselinou se pak vhazují přímo do várky – nepokoušejte se skladovat kvasnice promyté kyselinou.

Udržování zásoby kvasnic

Na první pohled se zdá rozumné, že by se zásoba kvasnic měla udržovat po neomezenou dobu, protože z každé várky se získá více než dost kvasnic pro várky následující. Některým pivovarům se skutečně podařilo udržet tento systém po mnoho let. Je to však riskantní postup z několika důvodů. Vždy byste měli mít k dispozici zdroj nových kvasnic stálé kvality pro případ, že by vznikla potřeba nahradit zásoby kvasnic.

Možné příčiny ztráty zásob kvasnic

1. Infekce.
   Infekci divokými kvasnicemi nelze vymýtit jinak než výměnou zásob kvasnic (případně několikrát). Také pokud jsou vaše kvasinky nezdravé, nemusí být rozumné promývat kyselinou, abyste odstranili bakteriální infekci.
2. Mutace.
   Mutace se v populaci kvasinkových buněk vyskytuje vždy. Většina mutantů nepřežije, ale postupem času se zvyšuje možnost, že vznikne takový, který může mít nežádoucí vlastnosti. Nejčastější nepříznivé mutace zahrnují změnu flokulentního charakteru nebo ztrátu schopnosti fermentovat maltotriózu.

Zdroje nových kvasinek

1. Blízký pivovar.
   Jste si jisti kvalitou kvasinek získaných z tohoto zdroje? Mohli byste zdědit problémy. Je zajištěna kontinuita dodávek.
2. Laboratorně vypěstovaná kultura.
   Vzorky vašich kvasinek lze skladovat v laboratorních podmínkách při velmi nízkých teplotách, při kterých nejsou možné žádné změny charakteru kvasinek. Na požádání je lze znovu kultivovat a získat tak startovací kulturu se zaručenou kvalitou.
3. Použití sušených kvasnic.
   Produkty jako Nottingham Ale Yeast nacházejí ve světě pivovarnictví stále větší oblibu.

Používání čerstvého inokula sušených kvasnic má řadu výhod:

a) Zaručená konzistence výrobku
b) Osvobození od infekce
c) Žádné problémy spojené se skladováním kvasinek v období nízké pivovarské aktivity
d) Vynikající chuťové, atenuační a flokulační vlastnosti
e) Zaručený zdroj zásob

Infekce

Jak již bylo uvedeno, infekce může mít vliv na zdraví kvasinek, protože smolné kvasinky musí s infikujícími organismy soutěžit o základní živiny. Co je však důležitější, infekce bude mít zásadní vliv na kvalitu vašich piv. Hlavními účinky kontaminace jsou:

1. Chuťové/zápachové účinky.
2. Kyselá chuť v důsledku produkce kyseliny octové nebo mléčné a/nebo neobvyklé vůně, často rostlinné, sirné, fenolické nebo zatuchlé.
3. Zápach.
4. Slabé prokvašení nebo nadměrné prokvašení.

Existují dvě hlavní skupiny mikroorganismů, které mohou způsobovat infekce:

1. Divoké kvasinky
2. Bakterie

Divoké kvasinky

Gilliland (1967) definoval „divoké kvasinky“ jako „jakékoli kvasinky, které nejsou záměrně používány a jsou pod plnou kontrolou“. Standardní pivovarské kvasinky Saccharomyces cerevisiae jsou pouze jedním ze 400 různých druhů rodu Saccharomyces. Existuje také mnoho set různých kmenů druhu Saccharomyces cerevisiae, z nichž každý má jiné pivovarské vlastnosti. „Divoké kvasinky“ tedy mohou být různými kmeny Saccharomyces cerevisiae, ale častěji se jedná o různé druhy Saccharomyces nebo o jeden z několika dalších rodů kvasinek, např. Candida, Brettanonmyces, Hansenula, Kloeckera a Pichia.
Všechny kvasinky mají určité společné vlastnosti, které z nich činí potenciální závažné kontaminanty pivovarských kvasnic a/nebo piva; Jsou relativně tolerantní k nízkému pH a koncentraci alkoholu.

Bakterie

Bakterie se mohou v mladině a pivu fenomenálně rychle množit, pokud k tomu dostanou příležitost, a každá čerstvá mladina musí být co nejdříve zakvašena aktivními kvasinkami, aby se zabránilo růstu bakterií způsobujícímu znehodnocení. Kromě vlivu na chuť byly vyjádřeny obavy ze schopnosti bakterií přeměňovat dusitany v pivu na karcinogenní nitrosaminy. To je třeba zvážit v situacích, kdy infekce není zjevná, protože nejsou patrné žádné jiné účinky (tj. na chuť nebo čirost). Bakterie tvoří velmi rozmanitou skupinu. Při pohledu pod mikroskopem se ve srovnání s pivovarskými kvasinkami jeví jako velmi malé. Mají dva základní tvary: kulatý (koky) a tyčinkovitý (bacily). Dále je lze rozdělit do dvou velkých skupin pomocí postupu barvení známého jako „Grams Stain“. Bakterie jsou obvykle grampozitivní nebo negativní podle toho, jak reagují na toto barvení. Tato vlastnost souvisí se strukturou jejich buněčných stěn. Mnoho bakterií je citlivých na nepříznivé podmínky panující v mladině a pivu, konkrétně na nízké pH, obsah alkoholu, chmelové extrakty a nízkou koncentraci kyslíku. Některé skupiny jsou však schopny za těchto podmínek prosperovat, a jsou proto obzvláště nebezpečné. Níže jsou uvedeny některé hlavní skupiny, které se podílejí na pivovarských infekcích.

Obesumbacterium proteus (Hafnia protea)

Jinak známé jako běžné pivovarské bakterie. Daří se jim v mladině při pH 5-0 – 5-5, ale v pivu jsou při pH 3-8 – 4-2 inhibovány. V pivu pravděpodobně nerostou, pokud jeho pH není neobvykle vysoké, tj. nad 4-5. Nelze je však ignorovat jako organismy způsobující kažení piva, protože pokud jsou přítomny v dostatečně vysokém množství v kvasnicích, propůjčují pivu nepříjemné chutě popisované jako ovocné, pastinákové. Když se pH mladiny během kvašení stane inhibičním, mají tyto bakterie tendenci se spojovat s buňkami smolných kvasinek, protože flokují. Pokud se kvašení rozbíhá pomalu v důsledku snížené životaschopnosti kvasničných buněk nebo nedostatku kyslíku, mají bakterie delší dobu na množení, než se pH stane inhibičním. Proto je důležité, aby kvašení začalo energicky, aby k tomu nedošlo.

Bakterie mléčného kvašení

Ty jsou potenciálně nejnebezpečnějšími organismy způsobujícími kažení díky své schopnosti růst v podmínkách s nízkým obsahem kyslíku a toleranci k nízkému pH, vysokému obsahu alkoholu a chmelovým antiseptikům. Mohou mít tvar tyčinek (laktobacily) nebo koků (pediokoky).
Bakterie kyseliny octové
Jsou to gramnegativní krátké tyčinky. Jak název napovídá, produkují z ethanolu ocet (kyselinu octovou). Někteří členové této skupiny způsobí rozsáhlejší zplynování infikovaného piva, což často vede k silnému zadržování pěny. Jsou to obligátní aeroby (tj. ke svému růstu potřebují kyslík), takže zamezení přístupu vzduchu k pivu ve všech fázích zpracování po fermentaci nabízí nejrychlejší způsob kontroly.

Zymomonas

Jedná se o další gramnegativní krátkou tyčinku. Je to také silný kazící organismus, protože se mu daří v podmínkách s nízkým obsahem kyslíku, kde je nízké pH a relativně vysoká koncentrace alkoholu. Naštěstí není v pivovarech často izolována.

Zdroje kontaminace

Kontaminace může vzniknout z několika zdrojů:

1. Výchozí suroviny, tj. mladina, kvasnice a případné další přídavky.
2. Pivovarské zařízení, tj.Tj. nádoby, potrubí atd.
3. Provozní prostředí pivovaru.

1) Výchozí suroviny

Při pohledu na kontaminaci máme tendenci myslet především na její vliv na kvalitu piva a následné ztráty, které mohou vzniknout. Nicméně vzhledem k tomu, že každá várka je často zdrojem kvasinek pro další várku, měli bychom zvážit možnost přenosu kontaminace z jedné várky do druhé v nadhazovacích kvasnicích. Je důležité, aby vaše hospodaření s kvasnicemi zajistilo, že nadýmavé kvasnice budou v podstatě bez kontaminace. Mladina opouštějící měď, která byla převařena, by měla být prakticky sterilní. Pokud však systém chlazení mladiny není dostatečně čistý, existuje prostor pro zachycení kontaminace mladiny před vstupem do kvasné nádoby. Veškeré další přídavky v této fázi, např. kvasnice, by rovněž neměly být kontaminovány. Nezapomeňte, že jakákoli přidaná voda bude obsahovat bakterie a divoké kvasinky, pokud nebude nejprve sterilizována.

2) Varna

Všechny povrchy, které přijdou do styku s mladinou, pivem nebo kvasnicemi, musí být důkladně vyčištěny a sterilizovány. To zahrnuje nádoby, potrubí a nářadí. Znečištěné povrchy mohou tvořit ohnisko růstu mikroorganismů, které se později přenesou do piva.

3) Prostředí pivovaru

Mikroorganismy jsou přítomny ve vzduchu, zejména ve spojení s prachovými částicemi nebo malými kapičkami vlhkosti. Mohou být také přenášeny hmyzem (např. ovocnými muškami) a jinými škůdci. Je proto třeba vynaložit veškeré úsilí, aby bylo prostředí pivovaru co nejčistší a aby se minimalizovalo pronikání prachu a zeminy zvenčí. Pokud je to možné, měly by být všechny nádoby zakryty, aby se snížilo riziko vzdušné kontaminace.

.