Free Press

Hiivan terveys

Tekijät, jotka vaikuttavat hiivan terveyteen, ovat:

A) Sen ravinto.
B) Kasvulämpötila.
C) Kasvulämpötila. Sadonkorjuun (kuorinnan) ajankohta.
D) Varastointiolosuhteet.

A) Hiivan ravitsemus

Hyvälaatuinen vierre sisältää kaikki (yhtä lukuun ottamatta) hiivan kasvulle välttämättömät ravintoaineet; sokerit, typen lähde, vitamiinit jne. Puuttuva ja monin tavoin tärkein ravinne on Happi. Hapen merkitystä ei voi liikaa korostaa. Kun tarkastellaan hiivan kasvukäyrää tyypillisen käymisen aikana, voidaan havaita, että alussa on viiveaika, jolloin hiiva sopeutuu uuteen ympäristöönsä, jota seuraa nopean kasvun jakso. Tämä on tärkeää, jotta saadaan aikaan tarvittava määrä soluja, jotta vierteen sokerit voidaan muuttaa nopeasti alkoholiksi. Kasvuun vaikuttaa ravinteiden saatavuus, joista happi on ratkaisevan tärkeä. Happi on välttämätöntä tiettyjen rasva-aineiden tuottamiseksi, joita käytetään hiivasolukalvon valmistuksessa. Hapen puutteella on useita seurauksia:

1. Huono kasvu.
2. Huono vaimennus.
3. Huono flokkulaatio, joka johtaa sameaan olueen ja huonoon hiivasatoon.
4. Hiivasato ei ole ”terve” ja kuolee helpommin varastoitaessa.

B) Kasvulämpötila

Tämä vaikuttaa myös hiivan kasvunopeuteen. Jos lämpötila on liian korkea, hiivan kasvu on liian voimakasta, jolloin hiiva vaatii liikaa ravinteita, ja tuloksena on olut, jossa nämä ravinteet ovat vähissä. Tämä voi vaikuttaa myöhempään kypsytykseen. Tämän lisäksi, mikä on luultavasti tärkeämpää, korkeampi kasvulämpötila muuttaa hiivan aineenvaihduntaa, jolloin syntyy erilaisia sivutuotteita, joilla voi olla merkittävä vaikutus makuun. Jos lämpötila on liian alhainen, käyminen on hidasta, mikä lisää tartuntamahdollisuuksia.

C). Sadonkorjuun ajankohta (skimmaus)

Skimmauksen yhteydessä pyritään poistamaan hiivapää käymisen siinä vaiheessa, kun käymisprosessissa on vielä riittävästi aktiivisuutta hiivapään pitämiseksi pinnalla, ja jättämään hiivaa suspensioon juuri sen verran, että se riittää käymisen loppuun saattamiseen ja ohuen, mutta vakaan suojakerroksen muodostamiseen oluen pinnan päälle. Jos hiivan annetaan pysyä oluen pinnalla käymisen loppuun asti, voi tapahtua useita asioita.

1. On mahdollista, että autolyysi voi tapahtua ympäristön lämpötilan aiheuttaman ylikuumenemisen vuoksi. Tämä johtaa hiivasolujen elinkelpoisuuden vähenemiseen, mikä voi aiheuttaa hitaita ja ongelmallisia myöhempiä käymisiä.
2. Lisäksi jos hiivapään annetaan jäädä liian pitkäksi aikaa oluen päälle, se voi aiheuttaa autolyysin tuotteista johtuvia hiivan pilaantuneita makuja.
3. Mitä kauemmin hiivapäätä pidetään huoneenlämmössä, alttiina ilmalle, sitä suurempi on ilmatartunnan mahdollisuus.

D) Hiivan varastointi

Tapa, jolla hiiva varastoidaan kuorimisen jälkeen, on äärimmäisen tärkeä, jotta se pysyy huippukunnossa. Hiiva pilaantuu nopeasti, jos sitä säilytetään liian korkeassa lämpötilassa. Siksi on tärkeää laskea noin 21 °C:n lämpötilassa kuoritun hiivan lämpötila 2-4 °C:een mahdollisimman pian. Yksinkertaisin tapa säilyttää hiiva on sekoittaa se jäähdytettyyn steriiliin veteen ja säilyttää se kannellisissa 1 – 2 gallonan astioissa jääkaapissa. Kansien ei pitäisi olla tiiviisti suljettuja, jotta kaasujen vaihtuminen olisi mahdollista. Hiivan syvyys ei saa olla liian suuri, sillä muutoin hiivamassan pinnan ja keskikohdan välille voi muodostua lämpötilaero, jonka seurauksena hiivamassan keskikohdan lämpötila on 8°-10 °C korkeampi. Näissä olosuhteissa keskellä olevat hiivat ovat aktiivisempia, mutta nälkiintymisolosuhteissa vallitsevien hiivojen on pakko käydä läpi itsekäymistä eli hajottaa omia ainesosiaan. Tämän seurauksena ne autolyysoituvat ja kuolevat, mikä vähentää niiden yleistä elinkelpoisuutta. Toinen mahdollinen seuraus siitä, että hiivaa varastoidaan huonoissa olosuhteissa, on se, että sen flokkulatiivinen luonne muuttuu. Tämä voi aiheuttaa ongelmia myöhemmissä käymisissä. Toinen tekijä, joka voi vaikuttaa hiivan terveyteen, on infektiotaso. Tämä johtuu siitä, että hiiva joutuu kilpailemaan välttämättömistä ravintoaineista saastuttavien organismien kanssa.

Hiivasi kunnon seuraaminen

Jos otat huomioon kaikki mainitsemani tekijät ja noudatat parhaita käytäntöjä, sinulla ei pitäisi olla ongelmia. Parhaissakin laitoksissa asiat voivat kuitenkin mennä pieleen. On tärkeää, että käytössä on jonkinlainen laadunvalvontajärjestelmä, pitäen mielessä, että sellaiset asiat kuin hiivasolujen elinkelpoisuuden väheneminen tai vähäinen infektio eivät välttämättä näy heti. Jos näiden ongelmien korjaamiseksi ei ryhdytä toimiin varhaisessa vaiheessa, voi myöhemmin olla suurempaa päänvaivaa, koska tällaiset vaikutukset voimistuvat myöhemmissä panimoissa. Paras keino valvoa hiivan terveyttä on tarkistaa sen mikroskooppinen ulkonäkö. Käyttämällä metyleenisinistä väriainetta voidaan erottaa hiivapopulaatiossa elinkelpoiset (eli kasvukykyiset) ja elinkelvottomat (kuolleet) solut. Elinkelpoisten solujen solukalvo ei läpäise tätä väriainetta, joten solut näyttävät värittömiltä. Kuolleiden solujen kalvot sen sijaan ovat vaurioituneet, minkä vuoksi ne ottavat väriainetta vastaan ja näkyvät sinisinä. Liian suuri kuolleiden solujen prosenttiosuus johtaa hitaaseen käymiseen, koska hiivaa syötetään todellisuudessa vähemmän kuin luulisi. Tämä luonnollisesti lisää tartuntojen mahdollisuutta. Käyttämällä erityistä mikroskooppilaitetta, niin sanottua hemosytometriä, voidaan laskea solujen määrä tietyssä suspensiossa. Tästä voi olla hyötyä määritettäessä oluen suspensiossa olevien solujen lukumäärää tislaustilanteessa. Hiivan ja oluen mikroskooppitutkimus voi myös auttaa havaitsemaan merkittävän kontaminaation, joka ei ehkä muuten näkyisi. (Huomaa kuitenkin, että jos kontaminoivat organismit näkyvät helposti mikroskoopilla, niitä esiintyy huomattavia määriä. Jotta epäpuhtaudet voitaisiin havaita herkemmin, on tarpeen perustaa laboratorioviljelmiä). Mikroskooppi on siis korvaamaton väline hyvässä laadunvalvonnassa, ja kaikkien panimoiden olisi harkittava sitä. Se on myös hankittavissa kohtuullisin kustannuksin.

Korjaustoimenpiteet

Jos hiivasolujen elinkelpoisuus on alhainen, hiivakanta on syytä vaihtaa ja tarkistaa syyt, kuten edellisissä kohdissa on esitetty. Samoin jos hiiva saa tartunnan, se voidaan korvata. Vaihtoehtoisesti, jos infektio on bakteeri, se voidaan ehkä poistaa happopesulla. Tällöin hiivaa käsitellään hapolla jonkin aikaa välittömästi ennen syöttämistä. Menettelyn periaatteena on, että syntyvä alhainen pH-arvo (pH 2-0-2-2-2) riittää tappamaan suurimman osan saastuttavista bakteereista, kun taas hiiva (joka sietää alhaisia pH-arvoja paremmin) säilyy vahingoittumattomana. Tämän menetelmän suorittamiseksi on tärkeää, että olosuhteet ovat oikeat, sillä muutoin myös hiiva voi vahingoittua.

Happopesun oikeat olosuhteet:

pH 2-0 – 2-2
Lämpötila alle 5°C
Kosketusajaksi n. 1 tunti.

Hiivalietettä on sekoitettava, jotta varmistetaan hapon tasainen lämpötila ja jakautuminen.
Monet hapot soveltuvat tähän menettelyyn, mutta suosittelemme elintarvikelaatuisen ortofosforihapon käyttöä. Hiiva on laitettava heti happopesun jälkeen, muuten se pilaantuu. Jos tartunnan saaneen hiivan elinkelpoisuus on heikko, on parempi korvata se kuin yrittää happopesua, koska hiivasolut ovat stressin alaisina ja vaikuttavat siksi todennäköisemmin haitallisesti. On tärkeää ajoittaa happopesu oikein ja aloittaa se noin tuntia ennen syöttämistä. Tämän jälkeen happopesty hiiva laitetaan suoraan panokseen – happopestyä hiivaa ei saa yrittää säilyttää.

Hiivavaraston ylläpito

Ensi silmäyksellä vaikuttaa järkevältä, että hiivavarastoa tulisi ylläpitää loputtomiin, sillä jokaisesta panoksesta saadaan enemmän kuin tarpeeksi hiivaa seuraavien panosten panoon. Jotkut panimot ovatkin onnistuneet ylläpitämään tätä järjestelmää useita vuosia. Se on kuitenkin riskialtista useista syistä. Teillä tulisi aina olla saatavilla uutta, tasalaatuista hiivaa siltä varalta, että hiivavarastoa joudutaan vaihtamaan.

Hiivavaraston katoamisen mahdolliset syyt

1. Tartunta.
   Villihiivainfektiota ei voi hävittää muuten kuin vaihtamalla hiivavarastoa (mahdollisesti useita kertoja). Jos hiivasi on epäterveellistä, ei myöskään välttämättä ole viisasta tehdä happopesua bakteeritartunnan poistamiseksi.
2. Mutaatio.
   Mutaatiota tapahtuu aina hiivasolupopulaatiossa. Suurin osa mutanteista ei selviä hengissä, mutta ajan mittaan on yhä suurempi mahdollisuus, että syntyy yksi, jolla voi olla ei-toivottuja ominaisuuksia. Yleisimpiin haitallisiin mutaatioihin kuuluu flokkulatiivisen luonteen muuttuminen tai maltotrioosin käymiskyvyn menettäminen.

Uuden hiivan lähteet

1. Lähellä sijaitseva panimo.
   Luotatko tästä lähteestä peräisin olevan hiivan laatuun? Saatat periä ongelmia. Onko toimitusten jatkuvuus varmistettu?.
2. Laboratoriossa lisätty viljelmä.
   Näytteitä hiivastasi voidaan säilyttää laboratorio-olosuhteissa hyvin alhaisissa lämpötiloissa, joissa hiivan ominaisuuksissa ei tapahdu muutoksia. Pyynnöstä ne voidaan kasvattaa uudelleen, jotta saadaan laadultaan varma alkuviljelmä.
3. Kuivattujen hiivojen käyttö.
   Tuotteet, kuten Nottingham Ale -hiiva, ovat yhä suositumpia panimomaailmassa.

Kuivahiivan sijaan tuorehiivan käyttämisessä on useita etuja:

a) Tuotteen taattu koostumus
b) Vapaus infektioista
c) Ei hiivan varastointiin liittyviä ongelmia alhaisen panimotoiminnan aikana
d) Erinomaiset maku-, vaimennus- ja flokkulaatio-ominaisuudet
e) Taattu hankintalähde

Infektio

Kuten aiemmin on todettu, infektio voi vaikuttaa hiivojen terveydentilaan, koska syöttöhiiva joutuu kilpailemaan tartuttavien organismien kanssa välttämättömistä ravintoaineista. Vielä tärkeämpää on kuitenkin se, että infektiolla on suuri vaikutus oluiden laatuun. Tartunnan pääasialliset vaikutukset ovat:

1. Maku/hajuvaikutukset.
2. Hapan maku, joka johtuu etikka- tai maitohapon tuotannosta ja/tai epätavallisista aromeista, jotka ovat usein kasviperäisiä, rikkipitoisia, fenolisia tai tunkkaisia.
3. Haitat.
4. Puutteellinen tai liiallinen vaimennus.

On kaksi suurta mikro-organismiryhmää, jotka voivat aiheuttaa infektioita:

1. Villihiiva
2. Bakteerit

Villihiiva

Gilliland (1967) määritteli ”villin hiivan” seuraavasti: ”mikä tahansa hiiva, jota ei ole käytetty tarkoituksellisesti ja joka ei ole täydessä hallinnassa”. Tavallinen panimohiiva Saccharomyces cerevisiae on vain yksi Saccharomyces-suvun 400 eri lajista. Saccharomyces cerevisiae -lajista on myös satoja erilaisia kantoja, joilla kaikilla on erilaiset panimo-ominaisuudet. Villihiiva” voi siis olla Saccharomyces cerevisiae -lajin eri kanta, mutta yleisemmin se on eri Saccharomyces-laji tai jokin monista muista hiivasuvuista, kuten Candida, Brettanonmyces, Hansenula, Kloeckera ja Pichia.
Kaikilla hiivoilla on tiettyjä yhteisiä ominaisuuksia, jotka tekevät niistä potentiaalisesti vakavia panimohiivan ja/tai oluen epäpuhtauksia; Ne sietävät suhteellisen hyvin alhaisia pH-arvoja ja alkoholipitoisuuksia.

Bakteerit

Bakteerit voivat kasvaa ilmiömäisen nopeasti vierreessä ja oluessa, jos niille annetaan siihen tilaisuus, ja tuoretta vierrettä on kaadettava mahdollisimman pian aktiivisen hiivan kera, jotta estettäisiin pilaantumista aiheuttavien bakteerien kasvu. Makuvaikutusten lisäksi huolta on herättänyt bakteerien kyky muuntaa oluen nitriitit syöpää aiheuttaviksi nitrosamiineiksi. Tämä olisi otettava huomioon tilanteissa, joissa infektio ei ole ilmeinen, koska muita vaikutuksia (esim. makuun tai kirkkauteen) ei ole havaittavissa. Bakteerit muodostavat hyvin monimuotoisen ryhmän. Mikroskoopilla tarkasteltuna ne näyttävät hyvin pieniltä verrattuna panimohiivaan. Niillä on kaksi perusmuotoa: pyöreitä (kokkeja) ja sauvamaisia (bakteereita). Ne voidaan lisäksi jakaa kahteen suureen ryhmään käyttäen värjäysmenetelmää, joka tunnetaan nimellä ”Grams-värjäys”. Bakteerit ovat yleensä joko Gram-positiivisia tai -negatiivisia riippuen siitä, miten ne reagoivat värjäykseen. Tämä ominaisuus liittyy niiden soluseinien rakenteeseen. Monet bakteerit ovat herkkiä vierteen ja oluen epäsuotuisille olosuhteille eli alhaiselle pH:lle, alkoholipitoisuudelle, humalauutteille ja alhaiselle happipitoisuudelle. Jotkin ryhmät pystyvät kuitenkin menestymään näissä olosuhteissa ja ovat siksi erityisen vaarallisia. Alla on lueteltu joitakin tärkeimpiä ryhmiä, jotka osallistuvat panimoinfektioihin.

Obesumbacterium proteus (Hafnia protea)

Tunnetaan myös nimellä yleiset panimobakteerit. Ne viihtyvät vierteen pH:ssa 5-0 – 5-5, mutta estyvät oluessa pH:ssa 3-8 – 4-2. Ne eivät todennäköisesti kasva oluessa, ellei sen pH ole epätavallisen korkea eli yli 4-5. Niitä ei kuitenkaan voida jättää huomiotta olutta pilaavina organismeina, sillä jos niitä esiintyy riittävän paljon hiivassa, ne aiheuttavat oluessa epämiellyttäviä makuja, joita kuvataan hedelmäisiksi ja palsternakkamaisiksi. Kun vierteen pH-arvo muuttuu käymisen aikana inhiboivaksi, näillä bakteereilla on taipumus liittyä hiivasolujen joukkoon, koska ne flokkuloituvat. Jos käyminen alkaa hitaasti hiivasolujen heikentyneen elinkelpoisuuden tai hapen puutteen vuoksi, bakteereilla on pitkä aika lisääntyä, ennen kuin pH muuttuu inhiboivaksi. Siksi on tärkeää, että käyminen aloitetaan voimakkaasti, jotta näin ei tapahdu.

Maitohappobakteerit

Nämä ovat potentiaalisesti vaarallisimpia pilaantumisorganismeja, koska ne kykenevät kasvamaan alhaisessa happipitoisuudessa ja sietävät alhaisia pH-arvoja, korkeita alkoholipitoisuuksia ja humalan antiseptisiä aineita. Ne voivat olla joko sauvamaisia (laktobasillit) tai kookosmaisia (pediokokit).
Etikkahappobakteerit
Nämä ovat Gram-negatiivisia lyhyitä sauvoja. Nimensä mukaisesti ne tuottavat etanolista etikkaa (etikkahappoa). Jotkin ryhmän jäsenet tuottavat tartunnan saaneessa oluessa laajempaa kaasuuntumista, mikä johtaa usein voimakkaaseen huurteen pysymiseen. Ne ovat pakollisia aerobeja (eli ne tarvitsevat happea kasvaakseen), joten ilman pääsyn estäminen olueen kaikissa käymisen jälkeisissä käsittelyvaiheissa tarjoaa parhaan torjuntakeinon.

Zymomonas

Tämäkin on gramnegatiivinen lyhyt sauva. Se on myös voimakas pilaantumisorganismi, koska se viihtyy vähähappisissa olosuhteissa, joissa pH on alhainen ja alkoholipitoisuus suhteellisen korkea. Onneksi sitä ei usein eristetä panimoissa.

Kontaminaatiolähteet

Kontaminaatiota voi syntyä useista lähteistä:

1. Alkuaineista eli vierrestä, hiivasta ja mahdollisista muista lisäaineista.
2. Panimosta i.eli astioita, putkistoja jne.
3. Panimoympäristö.

1) Lähtöaineet

Kontaminaatiota tarkasteltaessa on tapana ajatella ensisijaisesti sen vaikutusta oluen laatuun ja siitä mahdollisesti aiheutuvia tappioita. Koska jokainen panos on kuitenkin usein hiivan lähde seuraavalle panokselle, on otettava huomioon kontaminaation siirtymisen mahdollisuus panoksesta toiseen syöttöhiivassa. On tärkeää, että hiivanhallinnalla varmistetaan, että syöttöhiivassa ei ole juurikaan kontaminaatiota. Kuparista lähtevän ja keitetyn heran pitäisi olla lähes steriiliä. Jos vierteen jäähdytysjärjestelmä ei kuitenkaan ole riittävän puhdas, vierre voi saada kontaminaatiota ennen kuin se pääsee käymisastiaan. Myös muiden tässä vaiheessa tehtyjen lisäysten, kuten hiivaruokien, olisi oltava saastumattomia. Muista, että kaikki lisätty vesi sisältää bakteereja ja villihiivaa, ellei sitä ensin steriloida.

2) Panimolaitos

Kaikki pinnat, jotka joutuvat kosketuksiin vierteen, oluen tai hiivan kanssa, on puhdistettava ja steriloitava perusteellisesti. Tämä sisältää astiat, putkistot ja työvälineet. Likaantuneet pinnat voivat muodostaa mikrobikasvun keskittymän, joka myöhemmin siirtyy olueen.

3) Panimoympäristö

Mikro-organismeja esiintyy ilmassa, erityisesti pölyhiukkasiin tai pieniin kosteuspisaroihin liittyneinä. Niitä voivat kantaa myös hyönteiset (esim. hedelmäkärpäset) ja muut tuholaiset. Tämän vuoksi on pyrittävä kaikin tavoin pitämään panimoympäristö mahdollisimman puhtaana ja minimoimaan pölyn ja lian kulkeutuminen ulkopuolelta. Kaikki astiat olisi mahdollisuuksien mukaan peitettävä, jotta vähennetään ilmansaastumisriskiä.