Pivní kvasnice: Biologie, technologie kvašení a vliv na chuť piva

Biologie pivovarských kvasnic

Vzhled, podstata, třídění a názvosloví kvasinek

V pivovarech se od dob počátků řemeslné výroby piva používá metoda, že kvasinky, které se na konci procesu usadí na dně kvasné kádě se seberou a použijí se na zakvašení nové várky. Tato hmota vypadá asi jako hnědý jogurt, nebo hustá dýňová polévka. Kvasinky se dají i více zahustit, a to jsou již okem nerozlišitelné od pekařského droždí, které znáte z obchodu. Pekařské a vinařské kvasinky jsou s pivovarskými blízce příbuzné. Existují například recepty na chlebové těsto právě s pivovarskými kvasnicemi.

V současné době existují též kvasinky sušené, kterých je na trhu nepřeberné množství. Tuto praxi využívají převážně minipivovary. Kromě výhody dobré skladovatelnosti jim to otvírá obzor při experimentování se styly a chutěmi piva, na které mají kvasinky zásadní vliv.

Biologicky se řadí mezi jednobuněčné mikroorganismy, kterých jsou všude kolem nás nekonečné miliardy.  Jsou v zemi, ve vodě, na předmětech denní potřeby i v našich tělech. Každým dotykem čehokoliv uskutečníte přenos miliónů mikroorganismů. Některé mohou být pro nás velmi užitečné, některé velmi nebezpečné. Těch není zas tolik, protože imunitní systém si s nimi poradí, ale angínu, boreliózu, nebo zápal plic si občas někdo užene.

Pod mikroskopem vypadají kvasinky většinou jako podlouhlé oválky a je u nich možno pozorovat množení dělením, což vypadá jako když ten oválek zaškrcujete provázkem tak dlouho, než vzniknou dva. Jsou veliké cca 5 až 10 mikrometrů, a jsou tedy větší a složitější než bakterie. Je to jiný biologický druh.

Kvasinek je mnoho druhů a každá umí něco jiného. Pro pivovarství, pekařství, lihovarnictví a vinařství se používají ty, které umí zpracovat jednoduché cukry a vytvořit z nich alkohol a oxid uhličitý. Je to rod Saccharocymces, česky „Cukrová houba“.

Názvoslovím a systematizací kvasinek se před zkonstruováním mikroskopu nikdo moc nezabýval, protože o jejich existenci neměl nikdo ani tušení. Vinař prostě vylisoval hrozny, a počkal, až to začne samo kvasit. Tehdy lidé nevěděli, že to způsobují kvasinky žijící na povrchu hroznů a jiného ovoce. Proto byla vína, piva a chleba v rozličných krajích značně odlišná. Podle klimatických podmínek se skladba mikroorganismů různí. Jasno do toho vnesl až v roce 1857 jistý Louise Pasteur. Pro pivovarství to byl obrovský krok kupředu, neboť se přestalo pracovat s náhodnou směsí kvasinek, ale byly vybírány a cíleně množeny ty nejvhodnější kmeny.

Nutno ještě podotknout, že svět kvasinek je složitý a kvasinky podléhají různým mutacím. V jejich roztřiďování a názvosloví byl předtím, než jsme uměli přečíst přesně jejich DNA, tedy do nedávné doby, trochu zmatek.

Jak rozdílné biochemické procesy ovlivňují chuť piva

Primárním metabolickým procesem kvasinek je přeměna sacharidů na etanol a oxid uhličitý.​ Estery, vyšší alkoholy a další sloučeniny vznikající v malém množství při metabolismu jsou nejdůležitějšími vedlejšími produkty kvašení, které určují květinové a ovocné aroma piva. Vyšší alkoholy můžou působit hřejivě, někdy až drsně.

• Vedlejší produkty, a tedy kmen kvasnic, se zásadně podílejí, kromě použité suroviny na chuti piva a určují pivní styl.
• Pivní styly se rozlišují na piva svrchně a spodně kvašená. Toto názvosloví má svůj historický původ v empirickém sledování pivní pěny při kvašení.

• Pro svrchně kvašená piva jsou vysoké hladiny esterů žádoucí.
• Pro spodně kvašená piva je obvykle vyžadován čistší profil s nižšími hladinami těchto sloučenin. Jedná se o dominantní pivní styl „ležák, lager beer“.
  

Technologie kvašení a pivní styly

Pivovarské kvasnice patří do rodu Saccharomyces a rozdělují se do dvou základních druhů podle typu kvašení:

Spodní kvašení

Pro spodní kvašení se využívají kvasinky Saccharomyces pastorianus (dříve označované jako S. carlsbergensis).

Je to technologie, kterou charakterizuje nižší pracovní teplota (6–12 °C). Proces se zastavuje přibližně na 0 °C a trvá 7–12 dní v hlavní fázi fermentace, po níž následuje odležení v chladnu po dobu 6–8 týdnů.

Nižší teplota a následné dlouhé zrání vedou k nižší produkci esterů a vytvoření čistšího, neutrálnějšího chuťového profilu. Pivo získává jemnější charakter bez výrazně ovocných či květinových tónů.

Spodní kvašení je charakteristické pro:

• Ležák;
• Bock – silnější a tmavší piva;
• India Pale Lager – moderní kombinace IPA charakteru se spodním kvašením.
  

Svrchní kvašení

Pro svrchní kvašení se používají kvasinky Saccharomyces cerevisiae, dosti blízké vinařským a pekařským kvasinkám.

Svrchní kvašení představuje jednu z nejstarších kvasných metod. Probíhá při teplotách 15–24 °C a trvá přibližně 2–8 dní v hlavní fázi.

Vyšší teplotní rozmezí podporuje intenzivnější metabolismus kvasnic a vytváří charakteristický chuťový profil těchto piv. Zvýšená teplota vede k vyšší tvorbě esterů a dalších organických sloučenin, které dodávají pivu květnaté či ovocné tóny připomínající banán, hrušku, jahody nebo i citrusové plody.

Svrchní kvašení je oblíbené u minipivovarů kvůli kratší době výroby a velkým kreativním možnostem.

Patří sem následující pivní styly:

• ALE – tradiční anglické pivo se zemitým charakterem;
• IPA (India Pale Ale) – silně chmelená piva s výrazným chmelovým aromatem;
• Porter a Stout – tmavá piva s karamelovou a spálenou chutí;
• Weizen – pšeničná piva s typickými tóny banánu a hřebíčku.

Spontánní a smíšené fermentace

Při spontánním kvašení se mladina nechá chladnout v otevřené kádi a spontánně ji osídlují přítomné mikroorganismy. Typickým příkladem je belgický lambic, který vzniká pomocí divokých kvasinek a bakterií.

Při smíšené fermentaci se mladina cíleně zakvasí kulturními kvasinkami a jinými mikroorganismy. Většinou mléčnými bakteriemi, které produkují kyselinu mléčnou a vytváří kyselou chuť. Tradiční pivními styly jsou Berliner Weisse, Gose a Sour Ale.

Kvasnicové pivo

Kvasnicové pivo není totéž co pivo nefiltrované. Kvasnicové pivo je definováno jako pivo vyrobené dodatečným přídavkem rozkvašené mladiny nebo čistých kvasinkových kultur do hotového piva, může být následně i filtrováno a pasterizováno.

Charakteristické znaky kvasnicového piva:

• většinou zakalený vzhled,
• komplexní chuť s jemnými ovocnými a kořenitými tóny,
• krémová, hustá pěna.

Faktory ovlivňující kvasinky, a tedy chuťový profil piva

Teplota během kvašení je jedním z nejdůležitějších faktorů určujících profil piva. Enzymy kvasnic fungují v určitých teplotních oknech – zvýšení teploty zrychluje jejich aktivitu, ale také podporuje nežádoucí vedlejší produkty.

Počáteční počet buněk je dalším rozhodujícím krokem. Nedostatek kvasnic vede k vyšší tvorbě esterů a vedlejších metabolitů, delší době hlavního kvašení a poklesu počtu životaschopných buněk. Správné množství kvasnic je určeno stupňovitostí mladiny a požadovaným charakterem piva.

Velký vliv má i to, co kvasnice naopak z piva odstraňují a jak dobře „dokvasí“. Umí redukovat některé nežádoucí tóny (např. máslový dojem z diacetylu), pokud je kvašení stabilní a při dostatečném množství kvasinek. Kvasnice také ovlivní plnost, sladkost (míra prokvašení) a čirost nápoje.

Přirozené stárnutí a rozpad kvasnic se nazývá autolýza. Pokud kvasnice zůstávají příliš dlouho v kontaktu s hotovým pivem, jejich rozpad uvolňuje obsah buňky a vytváří nepříjemnou, silně „kvasnicovou" vůni. To se projevuje hlavně u dlouho a nevhodně skladovaných nefiltrovaných piv. Pokud ovšem dříve nezkysnou.

Jak probíhá výroba kvasnic?

Výroba pivovarských kvasnic je kontrolovanou produkcí živých mikroorganismů ve sterilním prostředí. Proces zahrnuje několik klíčových fází – od izolace a kultivace z jedné buňky v laboratoři po namnožení produkční dávky.​

Zázračné pivní kvasinky

Pivovarské kvasnice jsou fascinujícím aspektem výroby piva, v němž se setkává staletá tradice s moderním vědeckým přístupem. Jejich biologie, metabolická plastičnost a schopnost produkovat tisíce chuťových sloučenin z jednoduchých sacharidů dělají z kvašení piva vědu, stejně jako umění.

Tip: V Budvaru používáme vlastní původní druh pivních kvasinek a dělíme se o ně s ostatními minipivovary. Přijďte zjistit další zajímavosti o výrobě piva na prohlídku pivovaru!