В этой статье я предполагаю собирать материал о заражениях пива, по мере его накопления и в комментариях обсуждать соответствующие проблемы.
О пленках на поверхности
Рисунок 1. Колба с «проблемным» суслом.
Эта колба была стерилизована вместе с сифоном и трубками из силикона в духовке (180 градусов сухого жара), на колбу был установлен стерильный санирующий фильтр 0,2 микрона. Затем колба с помощью стерильного кусочка шланга была подсоединена к пробному крану ЦКТ (1200 литров, в одной из пивоварен нашего региона). При этом применялась газовая горелка - все соединительные штуцеры были обожжены. Все эти предосторожности отработаны и дают 100%-ый результат в плане стерильности. В колбу была залита порция сусла, которое кипятилось с хмелем более часа, сусло текло по санированным трубопроводам в санированный ЦКТ. И то и другое было обработано хорошим деинфектантом - раствором надуксусной кислоты. Результат можно увидеть на следующем фото.
Что-то выросло в колбе
Рисунок 2. Что-то выросло в колбе.
После подобного внушительного списка антимикробных мер, первое впечатление от увиденного в колбе — «плесень». (Только споры плесени могут пережить все выше перечисленное). Однако это впечатление может быть не совсем правильным, или совсем не правильным. Одного факта образования поверхностной пленки на жидком субстрате еще не достаточно, чтобы идентифицировать микроорганизм как плесень. Ранее, в статье Микробиологические аспекты домашнего пивоварения в разделе Контаминанты была приведена таблица, которая, исключает развитие плесени в пиве. (Таблица эта была опубликована в очень серьезном научном издании и не может вызывать сомнений). Однако в данном случае мы имеем дело не с пивом, а с суслом, поэтому исключить развитие плесени нельзя. Какова же природа показанного на фото образования?
Вполне возможно, что на пивоварне, где была взята проба сусла, какие-то из перечисленных выше мер антисептики, либо были сделаны небрежно, либо имеют место некие неучтенные факторы (например ополаскивание водой сомнительного качества), которые приводят к развитию традиционных контаминантов, давно описанных в микробиологии пива, например, диких дрожжей. (Стерильность колбы сомнений не вызывает, так как в подобным образом санированных колбах я храню сусло не первый год). В самом деле, оказывается, что многие дикие дрожжи могут формировать пленки на поверхности пива или вина.
О разновидностях молочнокислых бактерий и их влиянии на пиво..
Фото: Agencia ID
Педиококки (Pediococcus) - род молочнокислых бактерий, принадлежащих к семейству Lactobacillacea. Они являются факультативными анаэробами и потому используют аэробное дыхание для получения энергии, если присутствует кислород, но переключаются на брожение, когда кислорода недостаточно либо он отсутствует.
Педиококки используют глюкозу для производства молочной кислоты, однако, метаболические конечные продукты варьируются в зависимости от условий, и обычно педиококки в пиве производят в качестве основного побочного продукта диацетил. Род Pediococcus состоит из следующих видов: P. acidilactici, P. pentosaceus, P. damnosus, P. parvulus, P. inopinatus, P. halophilus, P. dextrinicus и P. urinaeequi.
Педиококки, как и некоторые другие молочнокислые бактерии, использовались в качестве пробиотика в течение многих лет, как консервант для пищевых продуктов, таких как квашеная капуста, кефир, соя и копчёные колбасы, а также как усилитель вкуса в некоторых сырах и йогуртах. Они используются при производстве масла, а также для улучшения вкуса вин (например, Шардоне) и сидра. Педиококки также являются основным компонентом ламбиков и могут быть использованы либо в качестве единственного модификатора, либо в составе смеси кислых сортов пива вместе с другими лактобактериями.
В дополнение к своим кислотопроизводящим свойствам молочнокислые бактерии также продуцируют антибактериальные белки, известные как бактериоцины, которые действуют как аффективные консерванты, а поскольку безопасность химических консервантов была поставлена под сомнение, как здоровая альтернатива им рассматривается использование молочнокислых бактерий и их метаболитов.
Фото: Ryan Opaz
Есть около 20 видов молочнокислых бактерий, которые вредят пиву, из них наиболее распространённым является Lactobacillius brevis, однако виды Pediococcus и особенно P. damnosus также могут быть серьёзной проблемой. Pedioccocus damnosus изначально назывался Pediococcus cerevisiae. Ещё один вид педиококков, claussenii, недавно был описан как вредитель для пива, так же, как и Pediococcus inopinatus.
Около 60–90% случаев заражения пива связаны с молочнокислыми бактериями, среди наиболее распространённых из них - Pediococcus damnosus, на долю которого с 1992 по 2002 год приходилось около 3–31% случаев заражения в год.
Заражение пива P. damnosus часто характеризуется образованием диацетила наряду с молочной кислотой, количество диацетила притом часто очень велико и обнаруживается даже при низком содержании бактерий. Из-за его способности расти даже при низких температурах, заражение может произойти на стадии брожения и дозревания, а также в бутылках. Загрязнение педиококками также является проблемой при добавлении дрожжей, поскольку бактерии связываются с дрожжевыми клетками и их трудно удалить.
Педикокки трудно обнаружить с использованием традиционных методов, часто требуется использование специализированных сред, из-за их склонности к росту при низких температурах, оптимальная температура культуры составляет 22–25 градусов. Поэтому в настоящее время для их обнаружения широко используются новые типы жидких сред. Этот тип хромогенных сред меняет цвет в зависимости от способности бактерий вырабатывать молочную кислоту, что делает обнаружение проще и быстрее. Другие методы обнаружения молочнокислых бактерий включают обнаружение газа, производимого бактериями (SpeedyBreedy) и обнаружение ДНК педиококков (BrewTek). Подобно другим молочнокислым бактериям-вредителям, педиококки прекрасно адаптированы к пивоваренной среде, и некоторые элементы процесса пивоварения фактически способствуют росту этих бактерий.
Для ингибирования педиококков в пиве решающее значение имеют несколько факторов, из которых одними из самых известных являются pH и хмелевые кислоты: низкий уровень pH способствует антибактериальным воздействиям на хмелевые кислоты, однако также было обнаружено, что небольшое увеличение рН (0,2) может снизить эффективность хмелевых кислот на целых 50%, и поэтому тщательный мониторинг рН может помочь в сокращении возможностей заражения пива.
Allagash Brewing Pick Your Own - кислый эль, сброженный лактобактериями и педиококками. Фото: Allagash Brewing
Уровень углекислого газа также имеет решающее значение для снижения вероятности заражения педиококками: было обнаружено, что пиво с низким уровнем СО2 особенно чувствительно к заражению, например, в случае с бочковыми элями, газированными азотом. Однако такое пиво может быть употреблено ещё до того, как инфекция станет очевидной.
Поскольку бактерии, заражающие пиво, могут быть трудноразводимыми, и заражение пива часто может быть вызвано смешанными бактериальными культурами, часто могут быть идентифицированы только те бактерии, которые легче вырастить. В дополнение к этому, некоторые бактерии, которые будут получены в лабораторной среде, могут не приводить к заражению пива, и пивовар должен полагаться не только на мнение микробиолога, но и на свой опыт.
Так или иначе, обнаружение элементов заражения означает, что даже если тип молочнокислых бактерий в пиве не известен, пивовар по крайней мере будет знать, является ли обнаруженные бактерии вредителями или нет. Появление технологии ДНК означает, что виды, несущие генетические приметы заражения, могут быть быстро и точно идентифицированы, даже если они ещё не описаны в литературе. Эти гены, называемые horA и horC, обеспечивают защиту от антибактериальных аффектов хмелевых кислот и поэтому имеют решающее значение для выживания бактерий.
На пивоварнях много сахара, белка и углеводов, а также витаминов и минералов. Здесь влажно и тепло, это идеальная среда обитания для бактерий. Однако помимо этого здесь присутствуют антибактериальные хмелевые кислоты, алкоголь и низкий уровень рН. Поэтому бактерии за относительно короткий период эволюции (около 100 лет) вынуждены были развить устойчивость и поддерживать её в виде резистентных к хмелям генов.
Возникающие при брожении
Наиболее распространенная и часто встречающаяся группа дефектов пива. Чаще всего связана с ошибками, которые приводят к повышению концентрации побочных продуктов синтеза этанола и других процессов брожения. Причем в низких концентрациях они необходимы для сбалансированного вкуса и аромата и портят пиво только при избыточном присутствии.
Повышенная концентрация диацетила - запах сливочного масла
В нормальной концентрации оказывает благотворное влияние на аромат и питкость пива. Его избыточная концентрация может быть связана с попаданием в пиво диких или мутировавших дрожжей и бактерий, недостаточной задачей дрожжей, заражением, охлаждением до диацетильной паузы, ранним снятием и другими проблемами и ошибками при работе с дрожжами. Также дефект может быть вызван слишком низкой температурой брожения.
Повышенная концентрация спиртов сивушных масел (высших спиртов) - излишне спиртовой, жесткий вкус и аромат
Как правило, связано не с конкретной ошибкой, а с избыточностью факторов, ускоряющих рост дрожжей. К таковым относятся:
- использование определенных штаммов дрожей;
- аэрация, конвекция, перемешивание сусла;
- высокая температура;
- низкое давление;
- определенный штамм дрожжей.
Также повышенную концентрацию высших спиртов может вызвать:
- неправильная дозировка дрожжей, плохое физиологическое состояние и микробиологическая зараженность дрожжей перед задачей; слишком высокая температура брожения, бурное брожение.
Следует отметить, что к высокой концентрации спиртов сивушных масел более склонны эли и плотные сорта.
Повышенная концентрация эфиров - фруктовый аромат в сортах, для которых он не характерен, «химический» аромат моющего средства, растворителя, лака
Связан с избыточностью факторов, ускоряющих рост дрожжей. Идет «рука об руку» с высоким уровнем спиртов сивушных масел. На этот процесс влияет и штамм дрожжей, и уровень их задачи, и состав сусла, и высокая температура брожения, отсутствие или слабое перемешивание, низкое давление, высокая плотность сусла.
Повышенная концентрация соединений серы - диметилсульфида (аромат вареных овощей)
Как правило, диметилсульфид уходит с паром при кипячении сусла. Но при недостаточно активном кипячении или помехах для выхода пара он может остаться в пиве. Также может образовываться в вирпуле или появляться при заражении пива.
Повышенная концентрация соединений серы - диоксида серы (аромат горящей серы)
Появление может быть связано с брожением или выдержкой под высоким давлением, неактивными дрожжами, отсутствием аэрации.
Повышенная концентрация соединений серы - сероводорода (аромат тухлых яиц)
Может быть связана с плохим состоянием дрожжей или недостатком питательных веществ при брожении. Также бывает следствием заражения пива.
Излишне кислый привкус, нехарактерный для данного сорта
Связан с использованием старых дрожжей, нарушением температурного режима брожения и дображивания, микробиологической зараженностью пива.
Гнилостный запах - повышенная концентрация меркаптана
Образуется главным образом дрожжами в процессе брожения, критичным для аромата являются автолизные процессы у дрожжей.
Разнообразный спектр изменений вкуса и аромата может быть при микробиологическом заражении
Привкус сельдерея
Появляется при заражении сусла термобактериями.
Неприятный горький вкус
Появляется при заражении пива дикими дрожжами.
Анизол - подвал, сырость, плесень в аромате
Связан с различными вариантами микробиологического заражения пива.
Сарциновый вкус - кислый вкус с диацетилом
Связан с метаболизмом пивной сарцины (Pediococcus cerevisiae).
Непригодный вкус и аромат из-за повышенного содержания кислот
Связан с заражением молочнокислыми бактериями, образующими молочную и другие кислоты.
Остальные дефекты
Горький вкус, терпкость
Связан с использованием слишком жесткой карбонатной, щелочной воды, или с недостаточным осаждением и удаление горьких взвесей.
Также бывает связан с попаданием кислорода в пиво при розливе в тару, использованием некачественного солода и хмеля, или их неправильной подготовкой и дозировкой.
Излишне хлебный привкус, нехарактерный для данного сорта
Возникает при излишне долгой пастеризации и при слишком высокой температуре пастеризации.
Фенольный (карболовый) аромат, привкус
Обусловлен высоким содержанием нитратов в воде или использование хлорной извести в производственном процессе. Также может образовываться при недостаточно активном брожении при использовании сульфитированного хмеля.
Привкус металла, чернил
Появляется при контакте пива с незащищенным железом.
Привкус валерьянки
Может появляться в пиве при использовании старого или испорченного хмеля.
Дрожжевой привкус, нехарактерный для данного сорта
Появляется при возобновлении брожения в тарированном пиве. Может возникать даже в фильтрованном пиве как результат автолиза мертвых дрожжевых клеток.
Если в ваше сусло попала зараза, то пиво скиснет. При этом скисание может произойти не быстро, Этот процесс может затянуться на месяц, а то и на два… Что бы такого не происходило, надо делать некоторые шаги, которые помогут предотвратить заражение пива. Об этом и поговорим.
Почему возникает заражение?
Как избежать заражения при затирании.
Это, пожалуй, самая простая часть. Во время затирания вы постепенно поднимаете температуру затора, причем после 65 градусов вся зараза в заторе уже подыхает, так что даже если туда что то попало, а туда точно, что то попало с солодом и водой, ни чего страшного не произойдет. Сюрприз может поджидать вас в случае, если после затирания, вы дали суслу остыть. в остывшем сусле, а особенно при температуре 37 градусов, зараза может попасть туда и плодиться там с огромным удовольствием. Разумеется, при кипячении вся эта дрянь помрет, но вот то, что она успела выработать, останется в вашем пиве… Получается, что вы поставите уже скисшее пиво на брожение.
Для того, что бы избежать подобных ситуаций, старайтесь перейти к кипячению, как можно быстрее после затирания.
Случается и так, что надо отлучиться. И сусло успевает остыть. Как же быть тогда? Тоже все не так уж и страшно. Закройте сусло крышкой, пока оно еще горячее. — этого будет достаточно. В горячем сусле вся зараза помрет, а крышка не позволит попасть новой. Такие простые действия помогут вам избежать заражения сусла на стадии затирания и варки.
Как избежать заражения сусла при охлаждении.
С того момента, как вы сняли сусло с плиты и поставили его остывать, наступает самый рискованный промежуток времени. В этот период любая зараз, будь то бактерии или дикие дрожжи, могут успешно подпортить вам вкус пива. Избежать заражения сусла на этом этапе не так уж и сложно. Первое, что нужно понимать — это то, что вам надо предотвратить контакт остывшего ниже 60 градусов сусла с открытым воздухом. Пыль, от которой вы просто не в силах избавится в домашних условиях, может нести в себе источник заразы.
Какой выход?
Я остужаю просто в ванне с водой, кто то использует чиллер. Если вы используете , то просто опустите его в кастрюлю с суслом за 10-15 минут до конца кипячения — пускай поварится. Если же вы, как и я, остужаете сусло в ванне с водой, то остужайте до 65 градусов, а потом переливайте его в бродильник.
Переливая в бродильник еще горячее сусло, вы минимизируете риск заражения при переливе. Плюс, горячее сусло так же уничтожит бактерии и грибы, которые могут быть в бродильнике. Мыть его, разумеется, нужно. Пластиковые бутылки нормально переживают такую температуру.. хотя все зависит от пластика.
Как предотвратить заражение пива при брожении.
Откажитесь от переливов. Чем чаще зеленое пиво контактирует с чем-либо, кроме бродильного бака, тем больше шансов заразить его.
Мойте бродилку тщательно с щеткой и дезраствором (только не хлорсодержащим)
Не открывайте бродилку лишний раз
Как избежать заражения пива при розливе.
Тут все еще проще. Спирт и хмель в пиве — будут противостоять большинству заразы, однако, следует придерживаться всего 2 правил.
Как правило, недостаточная санитария при мойке и обработке пивоваренного оборудования, а также при приготовлении пива, приводят к разнообразным посторонним привкусам бывающим в пиве. Рассмотрим эти привкусы и причины их возникновения.
1) Посторонние привкусы связанные с сырьём:
1.1 Ярко выраженный вкус металла: как правило связан с недостаточно хорошо очищенной водой применённой для варки, бывает также при варках английских стилей эля. Обычно светлое пиво низового брожения имеет весьма чистый вкус, без ощутимой примеси высших эфиров, а так же веществ альдегидной группы и диацетила. В крепком же пиве верхового брожения концентрация данных веществ несколько повышена, за счёт чего они и получают свой металлический аромат. Так же маталлический привкус может появлятся при контакте продукта с алюминием или чугуном во время температурной обработки.
1.2 Запах хомяка, кошки или аромат чёрной смородины: это симптом применения окисленного или "засвеченного " хмеля, в котором компоненты начали разлагаться при воздействии на них солнечного ультрафиолетового излучения. Также может проявляться и в нормальном пиве, которое выставили на яркий солнечный свет, а более сильно охмелённым сортам бывает хватает постоять всего пару часов на ярком солнечном свете для его появления. Поэтому берегите розлитое пиво в бутылках от солнечного света.
1.3 Вяжущая хмелевая горечь типа незрелой хурмы: это как правило неправильно выбранный сорт хмеля для охмеления пива, например с избыточным когумулоном или неправильно рассчитанные время и количество хмеля задающееся во время процесса варки.
1.4 Травянистый привкус - это симптом характерен для сортов с сухим охмелением. Он проявляется при чрезмерно долгом выстаивании с хмелем.
1.5 Кукурузно-гороховый привкус. Этот привкус связан с диметилсульфидом. Он образуется из С-метил-метионина (СММ), который избыточно содержится в некачественном солоде и после прохождения программы затирания улетучивается при кипячении. Рекомендуем при его появлении обратить внимание на время кипячения или его интенсивность. Как правило такой вкусовой дефект проявляется на пивоварнях с нагревом парогенераторами со слабой отдачей. Допустимый верхний порог нормы: 0,15-0,17 мг/л.
2) Посторонние привкусы связанные с брожением:
2.1 Вкус топлёного молока, конфет коровка или ириска, прогорклого масла. Данные вкусы нам отчетливо сигнализируют о избыточном количестве диацетила, который образуется при сбраживании сусла дрожжами и ими же поглощается на поздних стадиях дображивания. Главными факторами, препятствующими образованию диацетила являются достаточное количество дрожжей, их здоровье и достаточное время брожения. Вместе с тем диацетил может являться симптомом заражения дикими дрожжами. В небольших количествах вполне допустим в некоторых английских элях.
2.2 Спиртовой или бражный, сивушно-фруктово-винный привкус: как правило он вызван повышенным содержанием в пиве высших спиртов. Наиболее часто является следствием чрезмерно высокой температуры главного брожения. Обычно в крепких сортах(портеры, стронг эли, барливайны), при небольших количествах, не считается за дефект, поскольку в плотном сусле дрожжи образуют их больше.
2.3 Сливово-яблочный, вкус напоминающий газированный напиток "груша-дюшес", иногда может напоминать растворитель 646: этот аромат вызывают эфиры, также образующиеся при повышенных температурах брожения, причём чем выше температура главного брожения - тем больше эфиров. В незначительных количествах допустимы. К тому же, определенные эфиры, например дающие банановый аромат - обязательная часть букета классического немецкого вайссбира.
2.4 Аромат лимонада "Зелёное яблоко", ацетона: этот запах вызывают альдегиды, которые опять же образуются при чрезмерно интенсивном брожении при повышенной температуре, как правило наиболее выражен в зелёном пиве и уходит по мере созревания.
2.5 Запах тухлых яиц: может быть у некоторых видов культурных дрожжей (как правило для низового брожения), но чрезмерный запах свидетельствует о заражении пива.
2.6 Лекарственно, чаще всего запах йода: вызывается фенолами, это особенность некоторых рас дрожжей.
3) Посторонние привкусы связанные с заражением:
3.1 Кислый привкус квасной: это симптом заражения готового пива лактобактериями(молочнокислыми), как правило не опасен для потребителя, но вкусовые качества пива резко снижены. Пиво отправляется на слив.
3.2 Кислый привкус уксусный: симптом заражения уксусно-кислыми бактериями, может комбинироваться с молочнокислыми. Аналогично - пиво на слив.
3.3 Посторонний вкус и аромат: от несвежих половых тряпок до жжёной резины. Как правило - это следствие заражения дикими дрожжами, но истинную причину может указать только сдача пива на анализ в лабораторию.
Автор статьи: Георгий Сергеевич Иванов
