Alkoholové kvašení rod kvasinek: historie, biologie a technologie

Až do poloviny 19. století lidé neznali podstatu alkoholového kvašení. Znali dobře výrobní postupy, které se předávaly z generace na generaci, ale co je důvodem bublajícího moštu, jim zůstávalo skryto. Kvasinku, coby živý organismus, většina vědců odmítala přijmout a někteří dokonce zesměšňovali bádání jiných. Kvasinka nebyla dlouho považována za živý organismus. Toto všeobecné přesvědčení se tradovalo ještě na konci 18. století a na počátku 19. století. První výzkumy kvasinek se proto neodehrávaly v laboratořích biologů, ale téměř výhradně chemiků, kterým alkoholové kvašení (neboli fermentace) nedávalo spát.

Tím, že vytvořil základ pro skutečnou laboratorní analýzu, navždy změnil praxi a pojetí chemie, které přinesly pořádek do chaotických staletí středověké alchymie. Lavoisierova práce položila základy moderní chemie a považoval alkoholové kvašení za jednu z nejvíce mimořádných chemických reakcí. Byl první, kdo byl schopen jasně popsat chemické změny, k nimž při kvašení dochází. To se stalo v roce 1789: „Když je fermentace dokončena, šťáva z hroznů, která byla sladká a plná cukru, se změní (zkvasí) ve vinný nápoj, který již neobsahuje cukr a ze kterého získáváme destilací hořlavou tekutinu…“

V roce 1794 Lavoisier umírá na popravě, ale jeho analytické metody se v chemii udržely. Francie zůstala hlavním producentem vína a vývoz vína zůstával významným ekonomickým faktorem. V 1803 bylo vyhlášeno, že medaile bude udělena tomu, kdo zodpoví otázku alkoholového kvašení; žádná uspokojivá odpověď však nebyla předložena. Thenard a Gay-Lussac prováděli experimenty, které vedly k závěrům o tom, že kvašení souvisí s přeměnou cukru na alkóh a oxid uhličitý, a že kyslík a biologické procesy hrají roli v kyslíkové interakci s hroznovou šťávou.

V roce 1825 Colin potvrdil Thenardovo pozorování a napsal, že kvasinky se tvoří během kvašení a v nepřítomnosti kyslíku podněcují přeměnu cukru na alkohol. Desmazières, Turpin, Quevenne a další doplnili důkazy o existenci živých kvasnic a jejich bujení pučením. Schwann a Meyen zaváděli pojem „metabolismus“ a popsali organický původ kvasinek; jejich práce položila základy buněčné biologie. Teprve v polovině 19. století tedy bylo jasně prokázáno, že kvašení není pouhým chemickým procesem, ale_RESULTS: živým biochemickým dějem uvnitř kvasnic.

Pasteur v roce 1857 potvrdil, že kvasinky jsou živé mikroorganismy nezbytné pro průběh kvašení a že kvasí cukr nejlépe bez přítomnosti kyslíku. Krize mezi tehdejšími chemiky a biology vyústila v průlom, který umožnil objektivně pochopit kvašení a vedl k moderní fermentační chemii a mikrobiologii.

od kvasinek až po výsledný destilát

Biologie pivovarských kvasnic

Pivovarské kvasnice patří do rodu Saccharomyces a rozdělují se do dvou základních druhů podle typu kvašení: spodní kvašení Saccharomyces pastorianus a svrchní kvašení Saccharomyces cerevisiae. Spodní kvašení probíhá při nízkých teplotách (6-12 °C), trvá 7-12 dní a vyžaduje následné chladné zrání; svrchní kvašení probíhá při 15-24 °C a trvá 2-8 dní, s vyšší produkcí esterů a ovocných tónů.

Vedle hlavních charakteristik ovlivňují chuť a styl piva i vedlejší produkty kvašení: estery, vyšší alkoholy, karbonylové sloučeniny, organické kyseliny a sírové sloučeniny. Pivní styly tedy vznikají z kombinace kvasnicových kmenů a surovin, stejně jako teploty a doby kvašení. Spodní kvašení dominuje u ležáků a některých tmavých piv, svrchní kvašení je typické pro IPA, ALE, Weizen a další.

Technologie kvašení a pivní styly

Spodní kvašení: Saccharomyces pastorianus (dříve S. carlsbergensis); nízká teplota, dlouhé zrání a čistý profil chutí. Svrchní kvašení: Saccharomyces cerevisiae; vyšší teploty, bohatší aromatika a kreativní variace v minipivovarech. Mezi styly patří Ale, IPA, Porter, Stout a Weizen.

Spontánní a smíšené fermentace představují alternativy: spontánní kvašení se odehrává v otevřených kádích a charakterní belgický lambic vzniká díky divokým kvasinkám a bakteriím; smíšené fermentace zahrnují cílené zakvašení kultivovanými kvasnicemi spolu s mléčnými bakteriemi pro kyselý profil.

Kvasnicové pivo není jen nefiltrované pivo; jde o pivo, do kterého se do hotového produktu přidávají rozkvašené mladiny či čisté kultury kvasnic a často následuje filtrace či pasterizace. Charakter kvasnicového piva je ovlivněn intenzitou aromatických látek a pěnivostí.

Kvašená Zelenina s Himalájskou Solí

Faktory ovlivňující kvasinky a chuťový profil

Teplota kvašení je klíčovým faktorem, neboť enzymy kvasnic fungují v definovaných teplotních oknech a vyšší teplota zvyšuje produkci vedlejších produktů. Počáteční počet buněk ovlivňuje i množství esterů a dobu fermentace. Kvasnice mohou redukovat některé nežádoucí tóny (např. diacetyl), pokud jsou kvašení stabilní.

Autolýza, tedy přirozené stárnutí a rozpad kvasnic, může při příliš dlouhém kontaktu s hotovým pivem vytvářet nepříjemnou vůni. Zároveň se doporučuje správná výživa kvasnic, aby došlo k plnému prokvašení a zachování aromatických tónů.

Výroba a výživa kvasnic

Výroba pivovarských kvasnic je kontrolovaná produkce živých mikroorganismů v sterilním prostředí, zahrnující izolaci, kultivaci a namnožení produkční dávky. Správný výběr kmenů a živných látek výrazně snižuje tvorbu vedlejších těkavých látek a zlepšuje aroma. Spiriferm a Spiriferm Arom jsou příklady kvasnic s vysokou kivní a aromatickou výkonností, včetně možnosti studeného kvašení pro zachování jemných aróm.

Živná sůl s vitamínem B1 a diamoniumfosfátem podporuje množení kvasnic a kvalitu kvašení. Přípravky výživy kvasnic, které obsahují hydrogenfosforečnan diamonný, napomáhají stabilizovat proces a napomáhají cílené tvorbě aromatických ukazatelů. Optimální volba kmenů a živin má klíčový vliv na redukci vedlejších látek a dosažení požadovaného profilu.

Co potřebujete k domácí výrobě a proč

Pro domácí kvašení je důležité znát, že kvasnice jsou živé organismy, které potřebují cukr, aminokyseliny, enzymy a minerály, aby se mohly množit a produkovat alkohol. Při nedostatku kyslíku se energie získává štěpením cukru a výsledkem je etanol a oxid uhličitý. Kvasinkové výživy a vhodné kmeny zvyšují efektivitu kvašení a snižují riziko neúspěchu. Volba správných turbo-kvasnic a živin má zásadní význam pro kvalitu konečného alkoholu a aroma.

Kvašený roztok pro včely - návod

Ačkoli jde o technologicky odlišné oblasti, výzkum a praxe průmyslové fermentace a domácího kvašení sdílejí společné principy: řízení teploty, výživy, množství kvasnic a kontrolu kyslíku. Moderní fermentační kultury umožňují cílené řízení chutí a vůní pomocí specifických kmenů a živin, což dříve nebylo možné.

Co je fermentace a jak funguje? | Tipy pro úspěšnou fermentaci | Esco Lifesciences

Tip: V Budvaru používají vlastní původní druh pivních kvasnic a rádi se o ně dělí s ostatními minipivovary. Kvasnicové kultury a jejich výživa umožňují dosažení bohatého a vyváženého aroma při různých stylech piva, a to i při studeném kvašení.

Shrnutí klíčových pojmů

tags: #alkoholové #kvašení #rod #kvasinek