Микробиология домашнего пива. Часть 1. Хмель
Я думаю каждый из вас слышал подобные утверждения:
Возможно даже слышали байку об истории создании стиля IPA, мол, большое количество хмеля позволяло довести пиво из Англии в Индию без скисания. Правда это или просто красивая легенда сейчас сказать сложно. Тем не менее, пиво с применением сухого охмеления (еще его называют холодным охмелением) стало очень популярным среди биргиков, домашников, крафтовиков, да и просто любителей пива за яркий хмелевой аромат. А вот на сколько это самое сухое охмеление безопасно как для самого пива, так и для потребителя - вопрос дискуссионный.
Что говорит наука?
Эфирные экстракты листьев и шишек хмеля проявляют бактерицидную и фунгицидную активность в отношении микроорганизмов, способных вызывать заболевания у человека. Они активно проявляют антимикробную активность в отношении грамположительных бактерий (Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus) и грибов Trichophyton mentagrophytes, но более слабое антибактериальное действие в отношении грамотрицательных бактерий (Escherichia coli) и дрожжеподобных грибов Candida albicans [1, стр.2].
Горькие вещества хмеля хорошо подавляют жизнеспособность основного спутника пива - лактобактерии которые относятся к грамположительным бактериям. Однако и эти одноклеточные эволюционировали и выработали устойчивость к хмелю. Штамм Lactobacillus lindneri полностью устойчив к веществам хмеля.
Ну да чёрт с ней с лактой. Всегда можно сказать,что лакты полезны для жкт, что это так задумано, что это саур. Да? (НЕТ)
А как на счет чего-то позабористей? Их есть у меня:
Obesumbacterium proteus
Грамотрицательные. Бесспоровые.
Основными источниками инфекции являются солод, хмель, несоложеное сырье, вода и вспомогательные материалы.
Влияние на качество пива Придают пиву посторонний слегка гнилостный привкус, а так же аромат пастернака и фруктов. Выделяют в сусло протеолитические ферменты, что при значительном инфицировании сусла этими бактериями может ухудшить пенистые свойства пива. Могут образовывать нитрозамины - вещества, потенциально опасные для здоровья человека. [2, стр 16]
Бактерии P. Klebsiella
Бактерии р. Klebsiella относятся к группы кишечной палочки, потенциально опасным патогенным микроорганизмам.
Оптимальная температура роста 37°С. Бактерии хорошо растут при рН 5,2 и практически не развиваются рН 4,5. Обладают устойчивостью к антисептическому действию хмеля, а также по отношению к моющим и дезинфицирующим средствам. Основные источники инфекции - сырье и материалы.
Влияние на качество пива При значительном инфицировании вызывают нечистый фенольный привкус и сернистый аромат. [2, стр 37]
Bacillus subtilis
Грамположительные. Спорообразующие.
Споры Bac. subtilis очень устойчивы к воздействию высоких температур - выдерживают температуру 100° С в течение 3 часов, температуру 115° в течение 15 мин. Могут выдерживать пастеризацию пива (особенно в потоке) и обнаруживаться в готовом пиве.
Основные источники инфекции - сырье (солод, несоложеные материалы, хмель) и тд.
Влияние на качество пива Придают пиву гнилостный запах. Вследствие способности к протеолизу возможно ухудшение пенистых свойств пива. Отмечались случаи ослизнения пива. [2, стр 34]
Тут нужно сделать небольшую ремарку. С одной стороны хмель подавляет Bac. subtilis, а с другой может являться источником контаминации. Как так?
Термин "подавляет" не значит "убивает", хотя в некоторых отдельных случаях это так и есть. Подавляет следует читать как замедляет рост, затрудняет метаболизм, что может приводить к смерти клеток и всей культуры.
Уксуснокислые бактерии
Эти бактерии портят пиво, придавая ему кислый вкус, посторонние привкусы и ароматы, вызывают появление мути и образование слизи. Было обнаружено, что при концентрации спирта выше 6% размножение этих бактерий полностью подавляется. [4, cтр. 208]
Наглядный эксперемент
Мои навыки асептической работы оставляют желать лучшего, и иногда я допускаю ошибки. Помещение никак не приспособлено для микробиологических опытов, поэтому я уделяю особое внимание подготовке и контролю. После того как питательная среда разлита по чашкам я выдерживаю их (чашки) при комнатной температуре от 4 до 7 дней. В идеале нужно ждать 10 дней так как среды у нас для грибов. Если за это время на чашках самопроизвольно ничего не выросло значит мне повезло и можно переходить к посеву. Одну чашку в любом случае оставляю как контрольную. Это закон!
Питательная среда представляет из себя обычное пивоваренное сусло кипяченое с хмелем без добавления антибиотиков, так как я хочу увидеть рост на самом обычном пивном сусле.
В чашку Петри с агаризованным суслом я поместил гранулу хмеля Saaz из свеже вскрытой пачки. Гранулу отбирал металлическим пинцетом прокаленным в пламени горелки. И я тут же, сразу, вероломно немного накосячил. Гранула выскочила из пинцета и влипла в самый край чашки. Мне это не понравилось и я ее подвинул ближе к центру чашки.
Естественно, я сразу не осознал свою ошибку, и в последствии она немного повлияла на результат. По хорошему нужно было просто обвести маркером место первоначального положения гранулы.
Через 24 часа с края чашки появились две маленькие колонии плесени, и так как я не знаю в какое именно место упала гранула первоначально я не могу определить источник загрязнения. Это с хмеля подарок или я занес их случайно?
Будем считать, что это случайно занесенная культура.
Так же видно что гранула напитала влаги значительно увеличилась в размерах, как бы рассыпалась.
Спустя еще сутки нарисовались белые мохнатые шарики плесени.
Через трое суток под гранулой стали видны прозрачные колонии, по всей видимости бактериалка (стрелки). Плесень стала зеленой в центре с белой каймой. По внешнему виду это очень похоже на Пеницилл.
Пятые сутки. Хмель начал обрастать белой пушистой плесенью (стрелки). Под хмелем значительно увеличились в размере колонии желтого цвета и прозрачные.
Шестые сутки. Активный рост белой пушистой плесени. Поплыла в стороны и бактериалка.
Седьмые сутки. Обратите внимание как плесени борются за субстрат. Белая плесень активно растет только в одну сторону где нет Пеницилла. Бактериалка имеет две волны - первая прозрачная, вторая желтая.
Двенадцатые сутки. Вырос еще один анклав Пеницилла. Белая плесень заполнила всю чашку, однако есть нетронутые островки охраняемые Пенициллом.
На фото с другого ракурса виден прозрачный выпуклый наплыв бактериалки, за ней желтая колония (изначально гладкая) стала ворсистая. В другую сторону начала разрастаться более плотная белая плесень.
Подведем промежуточные итоги
Всего я насчитал 5 видов разной живности - Пеницилл, прозрачные колонии, желтые ворсистые колонии, и два вида белой плесени, вполне возможно что это одна плесень в разных стадиях развития. И даже если мы будем считать, что Пеницилл я занес из-за своей криворукости, то ровно с такой же вероятностью он залетит ко мне в бродилку с рук/пачки/воздуха (нужное подчеркнуть).
Вывод напрашивается сам собой - хмель достаточно сильно обсеменён. Об этом достаточно подробно рассказывает Дмитрий Афонин (Балтики) и Василий Медведев (Велка Морава) в подкасте "Два пива, пжлст!". Отсутствие Ип и Ап в линейках продукции пивгигантов от части связано с тем, что пиво сильно контаминируется хмелем добавленным на сухое охмеление [3]. Благо технологии не стоят на месте и сейчас стали появляться различные вытяжки масел хмеля которые можно применять достаточно безопасно для вашего клапана.
Все ли так страшно?
А теперь давайте представим что мы задали хмель "на сухое" и весь этот зоопарк оказался в нашем пифке. Попробуем прикинуть, что у нас будет с пивом. Итак,
- Плесени в нашем пиве смогут прорасти только в присутствии кислорода, так как они аэробы. Как правило хмель на сухое задается на дображивании, чтобы кислород попавший в пиво был утилизирован дрожжами, по этому риск развития плесени минимален. Если же пиво выбродило полностью то у нас могут быть большие проблемы). Для роста плесени кислорода нужно шиш да маленько.
- Грамположительные баки, такие как Bac. subtilis могут и так попасть с зерном и кипячением вы их(споры) не убьете, но горькие вещества хмеля должны подавить их рост.
- А что будет с грамотрицательными? Не будем забывать, что у пива кроме горьких веществ хмеля есть защитники и посерьезней. Это спирт и низкий (кислотный) Ph на уровне 4,1-4,6. Большинство бактерий спутников пива не могут размножаться в кислой среде. Основная их активность приходится на начало брожения пока пш находится в районе 5,2 и быстро погибают или перестают метаболировать в кислой среде в присутствии спирта.
- А еще есть дикие дрожжи которые могут испортить уже готовое пиво. Питаются они остаточными сахарами, либо же обладают способностью расщеплять декстрины до простых сахаров, съедать все в ноль и делать из ваших бутылок Пиво-Бомба!!! Например Sacch. cerevisiae var. diastaticus. От этой заразы очень сложно избавиться и многие крафтовые пивоварни единожды подцепив диастатик рискуют оказаться банкротами из-за отзыва продукции и возможных судебных исков. [5]
Хоть и круг подозреваемых очень сильно сужается исходя из вышеперечисленного, вероятность занести в пиво устойчивые бациллы которые сорвут вам днище или повзрывают бутылки остается на уровне 50/50. Вы их либо занесете, либо нет)) Вот такая арифметика. Тут всё зависит от везения. Никто не знает какой набор живности находится в той или иной пачке с хмелем.
Отсюда можно сделать несколько рекомендаций:
- Пиво с сухим охмелением лучше делать с высоким содержанием алкоголя.
- Соблюдать норму задачи дрожжей, что бы Ph сусла как можно быстрее достигал значений ниже 4,6.
- Задавать хмель до полного окончания брожения, чтобы дрожжи успели потребить кислород внесенный с хмелем (для предотвращения роста аэробов).
- Выбирать штамм дрожжей с высокой степенью сбраживания.
На том и закончим...
[1] АНТИМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ ВОДНЫХ НАСТОЕВ ШИШЕК ХМЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ Г.М. Милоста, И.С. Жебрак, Г.В. Пироговская
[2] КРАТКИЙ АТЛАС ПОСТОРОННИХ МИКРООРГАНИЗМОВ ПИВОВАРЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА, Редактор В.С. Исаева
[3] Чем опасно сухое охмеление? | подкаст «Два пива, пжлст!» [18+]
[4] Микробиология пива (Пер. с англ. 3-го изд. под общ. ред Т. В. Мелединой и ТынуСойдла)
[5] Американские пивоварни всё чаще сталкиваются с некачественными дрожжами Материал подготовлен порталом Profibeer
[6] Какие дрожжи агрессивны и должны быть изолированы? | подкаст «Два пива, пжлст!» [18+]