Exkurze ve Výzkumném ústavu pivovarském a sladařském
V odpoledních hodinách 27.března 2024 jsme se sešli ve Výzkumném ústavu pivovarském a sladařském v Lipové ulici v Praze, abychom absolvovali exkurzi a také přednášku na téma propagace kvasnic. Průvodcem nám byl Ing. Martin Slabý z technologického oddělení a Ing. Petra Kubizniaková za mikrobiologickou laboratoř.
Nejprve jsme si prohlédli v podzemních prostorách dvě místní varny na zkušební várky piva ( větší na 250l od firmy Kaspar&Schulz ) – které obě věrně simulují provoz velkých pivovarů. Velká varna má i vakuovou odvárku, na odstranění DMS ( je zapotřebí vždy bouřlivý a dlouhý otevřený chmelovar ). A právě zde vzniká většina nových piv průmyslových pivovarů.
Nicméně hlavním bodem naší prohlídky byla laboratoř a pivovarské kvasnice. Cestou do horních pater jsme od paní Kubizniakové dostávaly plno nových informací. Známých, i neznámých. To, že se v Čechách nedělají lambická piva, ale pouze piva spontánně zakvašená – to jsme věděli, ale např. jaký je rozdíl mezi pivovarskými kvasinkami a kvasnicemi – již nikoliv. ;) Pozn: Jedná se o totéž, ale o kvasinkách mluvíme v laboratoři, o kvasnicích již ve výrobě, v provozu pivovarů.
Práce v mikrobiologické laboratoři spočívá v drtivé většině v rozkvasu čiré „sterilní“ mladiny. Z 1l rozkvasu vznikne až 10l čistých kvasnic. Na rozkvašování se používá sladinový agar. Další zajímavou informací bylo, že pivo samo o sobě likviduje polyformní závadné bakterie, ač nemá dezinfekční množství alkoholu v sobě. V laboratořích ( stejně jako v moderních pivovarských provozech ) mají čističku vzduchu i UV lampy pro noční provoz, pro likvidaci nežádoucích mikrobů, ač těch, které mohou pivo skutečně poškodit je naštěstí jen minimum. Pokud ovšem dojde ke kontaminaci piva z hlediska nedodržení čistoty – je to ten nejzákladnější průšvih piva a zejména jeho sládka.
Kvasnice pro oba typy kvašení byly v základu stejné, rozdělení na svrchní a spodní typ vyžadoval zvláštní požadavek na čistotu prostoru. Pro kvasinky je nejdůležitější povrch, přes kterou probíhá látková výměna a kterou ztrácí při zalepení kaly. Kvasnice po každém rozdělení získává jizvy, pokud jich je moc, přestává se množit a fungovat. A jakmile začnou stárnout buňky kvasnic, ztrácí kvasnice své schopnosti a trvá velmi dlouho zaprašování várky. A pokud se várka dostatečně nedokvasí, zůstává vysoký zbytkový extrakt, což je sice fajn, ale zůstává jen příliš sladká a sladová chuť. Důležitý pro správné kvašení je zinek, jeho přidání zvyšuje výrazně činnost kvasnic. Když kvasnice vyčerpají 02, poté co se namnoží, přepnou na anaerobní procesy a tvoří vyšší alkoholy. PS: Alkohol však chutná sám o sobě stále stejně. Pro kvasinky jsou pak nejhorší dvě věci – chladový šok a stres, kdy začínají špatně pracovat. Dochází pak často k autolýze, což je rozklad vnitřního obsahu buněk, zvyšuje se aminodusík a kvasnice produkují proteolytické enzymy,
Na spilce je nutno sledovat růstovou křivku, bílé kroužky vznikají pak při tvorbě alkoholu, vysoké hnědé při hlavním kvašení, ropadající se hnědá deka pak při jejich odumírání.
Polyformní bakterie nepoškodí pivo na konci, ale mohou při začátku vaření.
VÚPS dnes skladuje 200 kmenů kvasnic formou živé databáze, v.tzv.“šikmáči“ a 400 vzorků má zamražených dusíkem na trvalo. Živé vzorky se přeočkovávají pravidelně po půl roce ( půl roku vydrží v lednici ). Pokud má pivovar a propaguje si vlastní kvasnice, geneticky shodné s kvasnicemi zde v laboratoři, fenotypově jsou stejné.
To byly poznámky „z ruky a bloku“ během prohlídky a nyní faktické poznámky ze samotné přednášky.
Kvasnice jsou jednobuněčné nepohyblivé eukaryotické mikroorganismy řazené mezi houby. Název (kvasinky) je odvozen – že zkvašují monosacharidy za vzniku ethanolu a O2. Jejich činnost objevil a poprvé odborně popsal až Louis Paster v 19.století a na základě toho došlo k rozdělení kvasnic na svrchně kvašené ( Saccharomyces cerevisiae ) vznikající kyselým praním a za vyšších teplot a kvasnic spodně kvašených ( Saccharomyces pastorianus ) za studených teplot, kdy sedimentují.
Pivovarské kvasinky jsou velké 6-10 mikrometrů, s povrchem až 150 mikrometrů2. Celkový aktivní povrch buněk použitelný pro metabolismus, dle dávky a stupně pomnožení je 200-900 m2 na 1hl kvasící mladiny. Kvasnice se rozmnožují vegetativně multilaterálním pučením. Za běžných provozních podmínek netvoří pseudomycelium.
Výživa a metabolismus kvasinek: Zdroj uhlíku tvoří glukosa, fruktosa, sacharóza, maltosa a mailotriosa (sacharidy jsou využívány postupně – během hlavního kvašení kvasinky vytvářejí zásoby sacharidy glykogen a trehalosu. Zdroj dusíku je 30% dusíkatých látek obsažených v mladině. Dále anorganické soli, vitamíny, enzymy a kyslík.
Pomnožení ( propagace ) kvasinek je aerobní proces, kdy kvasničné buňky získávají energii oxidací sacharidů za přístupu vzduchu – aerobní glykolýza. Kvašení je anaerobní proces , kdy kvasničné buňky získávají energii oxidací sacharidů bez přístupu vzduchu – anaerobní glykolýza. Hlavními metabolity jsou ethanol a CO2.
