БИБЛИОТЕКА ДОМАШНЕГО ПИВОВАРА

 
О компании
Солодовые экстракты
Домашнее пиво и вино
Инструкция
Наборы для приготовления пива дома
Часто задаваемые вопросы
Библиотека домашнего пивовара
Домашнее вино и квас
Микро-пивоварни
На главную

 

Лизоцим

Джессика Джаст
Январь 2004

Поставьте смертельную преграду на пути бактерий при помощи лизоцима, фермента, выделенного из яичных белков. Лизоцим можно использовать как для профилактики, так и для "очистки" зараженного сусла или маточных дрожжей. Почти у каждого домашнего пивовара был печальный опыт с испорченной партией пива. После 13 лет домашнего пивоварения (и парочки степеней по пищевым производствам) мне бы хотелось заявить, что, любое пиво, которое я варю, выходит отлично, но тогда бы я Вам солгала. Правда состоит в том, что потенциально вредные микроорганизмы находятся повсюду, и некоторые из них могут попасть в Ваше пиво, несмотря на все Ваши усилия, чтобы не пустить их туда.

Первая линия защиты домашних пивоваров от вредоносных микроорганизмов всегда заключается в тщательной мойке и дезинфекции оборудования, а также в шагах, предпринимаемых для минимизации вероятности попадания в сусло или пиво находящихся в воздухе биологических загрязнителей. Однако существует еще одно новшество, который домашний пивовар может взять на вооружение, чтобы минимизировать риск заражения и порчи пива - добавление лизоцима.

Бактериальное заражение может превратить пиво в органолептический ночной кошмар. Бактерии приводят к помутнению, появлению посторонних привкусов и запахов, к вялому брожению и полной его остановке, образованию кислоты и даже «тягучести» (поздняя стадия порчи)* - появлению студенистых нитей и сгустков.

Окрашивание по методу Грама

Бактерии можно разделить на две группы, исходя из того, вступают ли они в реакцию с красителем Грамма. Клетки классифицируют как грамотрицательные, если бактерии не окрашиваются красителем Грама, или грамположительные, если окрашивание имеет место.

В пивоварении самой заметной грамотрицательной бактерией является Acetobacter, она известна своей способностью превращать алкоголь в большие объемы уксусной кислоты.

Самая распространенная группа грамположительных бактерий, имеющих отношение к пиву, носит общее название молочно-кислых бактерий. Члены этой группы включают в себя Lactobacillus и Pediococcus и называются молочно-кислыми бактериями благодаря своей способности образовывать из сахара молочную кислоту. Некоторые штаммы молочнокислых бактерий также способны в больших количествах образовывать уксусную кислоту.

В целом, молочнокислые бактерии сбраживают сахара в сусле и росту их способствуют анаэробные условия. Самые распространенные привкусы, связанными с этими бактериями: сладкий, ириски или меда, образованные диацетилом и родственными ему вицинальными дикетонами. Оптимальный рост бактерий происходит при pH 5.5, и они способны выживать даже при столь низком pH, как 3.0. (рH сусла обычно равен 5.2-5.6; готовое пиво обычно имеет pH равный 4.0-4.4.) Они способны расти в пределах широкого температурного диапазона, и при этом устойчивы к алкоголю. Хмелевые смолы могут ингибировать рост молочнокислых бактерий, но, в силу адаптации, молочнокислые штаммы бактерий, с которыми приходится иметь дело в пивоварении, зачастую устойчивы к хмелю. Короче говоря, сусло и пиво обеспечивают идеальную среду для роста молочнокислых бактерий, и они могут заразить пиво почти на любом этапе производства.

Присутствие бактерий - не всегда нежелательное явление. На самом деле, пиво типа ламбика и другие сорта кислого пива зависят от деятельности молочнокислых бактерий так же как и других микроорганизмов, которые помогают развитию в таком пиве характерного букета. К тому же пивовар может использовать рост бактерий на благо себе, для того чтобы естественным образом повысить кислотность затора. Если поддерживать температуру затора ниже 140 F (60 C), определенные теплостойкие штаммы молочнокислых бактерий начинают вырабатывать молочную кислоту, что эффективно понижает pH затора. В виноделии рост определенных типов молочнокислых бактерий фактически поощряется, при этом происходит малолактическая ферментация, которая снижает кислотность вина и обеспечивает устойчивость к воздействию микроорганизмов. Также благодаря молочнокислым бактериям мы имеем столь разнообразные продукты как квашеная капуста, йогурт, сыр, салями и тайский рыбный соус.

Лизоцим

Лизоцим – это хорошо изученный фермент, который способен обеспечить защиту против широкого спектра грамположительных бактерий. Его используют в качестве консерванта во многих продуктах питания, включая вино, тофу, сыр и сакэ. В пивоварении на лизоцим обратили внимание лишь недавно и теперь применяют довольно широко, особенно домашние пивовары. Александр Флеминг открыл лизоцим в 1922, когда у этого пионера науки случилась простуда. Он обнаружил, что выделения из носа, которые попали на пластинку с агаром, растворили колонии бактерий. Флеминг быстро определил, что бактерицидный механизм был вызван ферментом, действенным против определенных бактерий. Лизоцим присутствует в изобилии в природе и синтезируется бактериями, грибами, растениями, птицами и млекопитающими. Некоторые вирусы даже имеют генетический код для лизоцима. Хотя высокая концентрация лизоцима обнаружена в человеческой слезе, коммерческий лизоцим производят из белков куриных яйц. (Чтобы получить 1 фунт (0.45 кг) лизоцима необходимо 3 000 фунтов (1 360 кг) яичных белков!)

Лизоцим эффективен против грамположительных бактерий (все молочнокислые бактерии) благодаря своей способности определенным образом разрушать структуру клеточной стенки этих микроорганизмов. Как только стенка клетки разрушается, клетка вскрывается и погибает. Поскольку лизоцим обладает структурно специфическим действием, он не оказывает никакого бактерицидного действия на дрожжи и грамотрицательные бактерии.

Лучше всего включать лизоцим в пивоваренный процесс на тех же самых этапах, когда молочнокислые бактерии имеют возможность заразить и испортить ваше пиво.

Затирание

Некоторые находящиеся на солоде теплолюбивые молочнокислые бактерии могут заразить затор. Однако, термофильные бактерии (чаще всего из рода Bacillus) чувствительны к хмелю и не способны выжить в охмеленном сусле. Все прочие молочнокислые бактерии, попадающие в затор должны погибнуть при варке. При стандартном затирании, занимающем 60-90 минут, при котором отделение сусла происходит сразу по окончании приготовления затора, любой бактериальный рост будет несуществен. Однако если затору дают постоять ночь, и его температура падает приблизительно до 140 F (60 C), затор может закислиться благодаря действию молочнокислых бактерий. Те пивовары, которые оставляют затор на ночь, могли бы защитить свой затор лизоцимом. Однако для того, чтобы добавить препарат, им придется подождать, пока температура не опустится до 144 F (62 C), что вероятно не очень практично.

Охлаждение сусла

В процессе охлаждения, сусло уязвимо для заражения. Поэтому очень важно быстро охладить сусло и как можно скорее засеять его чистыми, активными дрожжами. Возможно лучшее время для добавления лизоцима – это момент засева дрожжами (поскольку засев дрожжей – это зачастую самый главный источник бактериального заражения). Поэтому добавлять лизоцим в процессе охлаждения сусла, возможно, не имеет смысла. Однако, если сусло будет стоять некоторое время прежде, чем будут засеяны дрожжи, лизоцим может быть добавлен к охлаждающемуся суслу исходя из нормы 3/4 чайных ложки на 5 галлонов (19 л) после того как температура опустится ниже 144 F (62 C).

Засев дрожжей

Засевные дрожжи, по количеству загрязнителей, участвующих в процессе, являются самым существенным источником заражения. Поэтому, само собой разумеется, что это один из наиболее подходящих моментов для добавления лизоцима.

Заражение дрожжей особенно критично при использовании активных сухих дрожжей. Даже, несмотря на огромный прорыв в технологии производства сухих дрожжей, сухие дрожжи не производятся в стерильных условиях, и в процессе подготовки дрожжей существует большая вероятность попадания на брожение молочнокислых бактерий.

Применение чистой, активной дрожжевой суспензии также является превосходным способом минимизации порчи. Многие, а возможно и большинство домашних пивоваров полагаются на использование свежих культур жидких дрожжей в каждой новой партии пива. Дрожжи от производителей жидких дрожжей должны быть свободными от заражения и безопасными для засева. Если принимать соответствующие меры в плане чистоты и дезинфекции, домашние пивовары могут приготовить здоровую дрожжевую закваску с минимальным ростом нежелательной микробиоты. Многие домашние пивовары даже сообщают об успехах при многократном использовании дрожжей для одного или более циклов брожения.

Если дрожжи, которые планируется использовать (или которые используют повторно), являются подозрительными, можно добавить лизоцим для уничтожения любых молочнокислых бактерий, которые там присутствуют. Лизоцим может быть добавлен и к активным сухим дрожжам и к свежим дрожжевым культурам. Смешав порошок лизоцима с активными сухими дрожжами, можно ингибировать заражение молочнокислыми бактериями при регидрации дрожжей. Добавка, как к сухим, так и к свежим дрожжам, приведет к остаточной активности лизоцима в бродящем сусле. Всего лишь щепотка лизоцима на 2 кварты (~2 л) дрожжевой закваски или на 1 чашку дрожжевой культуры должна решить исход дела.

Есть еще один способ очистки маточных дрожжей – кислотная промывка. Кислотная промывка – это метод, применяемый некоторыми профессиональными пивоварами для очистки дрожжей перед засевом. Он представляет собой процесс, в ходе которого для понижения pH в дрожжевую суспензию добавляют фосфорную кислоту. Смысл состоит в том, чтобы убить загрязняющие бактерии и ослабленные дрожжевые клетки, оставив для засева только сильные жизнеспособные дрожжи. Однако кислотная промывка иногда может навредить дрожжевой культуре и не всегда в состоянии убить все клетки бактерий. Эта техника просто снижает количество бактерий и ее нельзя считать панацеей. Практика кислотной промывки дрожжей, вероятно, недостижима для большинства пивоваров-любителей. (И, как бы там ни было, многие пивовары-профессионалы на самом деле не жалуют промывку дрожжей).

Вместо кислотной промывки для очистки препарата засевных дрожжей к свежим дрожжам можно добавлять лизоцим. Однако имейте в виду, что в отличие от кислотной промывки, лизоцим действует только на определенные виды бактерий.

Во время брожения

Если есть подозрение на микробное заражение, лизоцим используют для предотвращения дальнейшего роста молочнокислых бактерий. Если молочнокислые бактерии присутствуют в бродящем сусле, вероятно, они попали туда из засевных дрожжей, а не из сладкого сусла. Однако заражение на этой стадии может произойти и при использовании открытых танков брожения или недостаточной очистке оборудования.

Кроме того, если первичное брожение преждевременно останавливается или замедляется, лизоцим используют для стабилизации сусла, пока брожение не возобновится. Используйте от 0.75 до 1.0 чайной ложки порошка на 5 галлонов (19 л) сусла.

В готовом пиве

Лизоцим можно добавлять в готовый продукт. Исследование показало, что добавление лизоцима в количестве 150 ppm вполне достаточно для подавления чувствительных бактерий и поддержания хорошей активности в течение долгого времени на фоне очень небольших физических изменений в самом пиве. Норма внесения в данном случае составляет около 0.75 чайных ложки порошка на 5 галлонов (19 л) пива.

В деле предотвращении нежелательного микробного роста в сусле и пиве, ничто не заменит чистоту и дезинфекцию на пивоваренном производстве. При соблюдении надлежащих методов, возможно варить чистые, неиспорченные партии пива раз за разом. Однако микроорганизмы находятся повсюду, и домашним пивоварам часто приходится волноваться из-за возможности заражения. Лизоцим – это еще один инструмент для контроля над микроорганизмами, ранее недоступный для домашних пивоваров.

Лизоцим: Часто Задаваемые Вопросы

Сколько времени требуется лизоциму для работы?

Скорость действия зависит от многих факторов, включая температуру, pH фактор, бактериальную нагрузку и бактериальную устойчивость. Даже при том, что лизоцим начинает работать немедленно, он необязательно мгновенно убивает все бактерии.

При какой температуре лизоцим наиболее активен?

Лизоцим оптимально работает в диапазоне от 104 до 113 F (40-45 C), но он останется активным вплоть до 144 F (62 C). Если лизоцим добавить при более низких температурах, то скорость его действия будет значительно снижена (но не остановлена).

При каком pH лизоцим наиболее активен?

Наибольшая активность лизоцима наблюдается при диапазоне pH от 3.5 до 7.0, хотя лизоцим активен и в пределах pH от 2.0 до 10.0.

Эффективен ли лизоцим против всех молочнокислых бактерий?

Нет. Некоторые молочнокислые штаммы отличаются устойчивостью к лизоциму.

Как долго лизоцим остается в пиве?

Степень остаточной активности лизоцима зависит от типа пива, момента внесения, начальной бактериальной популяции и нормы внесения. Снижение активности больше всего проявляется в темном пиве, которое содержит больше полифенолов. Исследования показали, что лизоцим относительно стабилен в пиве и сохраняет, по крайней мере, 50 % своей активности спустя шесть месяцев после добавления в готовое бутилированное пиво.

Оказывает ли лизоцим влияние на свойства пива?

Согласно исследованиям, проведенным доктором Марком Даешэлем в Орегонском государственном университете, лизоцим оказывает минимальное воздействие на физические и вкусовые свойства пива. Даешэль обнаружил, что использование лизоцима при максимальной норме 200 ppm не вызывало холодное помутнение и не влияло на пеностойкость. Также было обнаружено, что лизоцим не оказывает никакого воздействия на вкус или аромат пива. Было проведено два органолептических исследования (также в Орегонском Университете) силами дегустационных комиссий, составленных из обычных потребителей и группы профессионалов из пивоваренной отрасли. Ни одна из комиссий не смогла обнаружить различий между обработанными и необработанными лизоцимом образцами пива.

Какие оклеивающие вещества реагируют с лизоцимом?

Лизоцим – это белок и он осаждается любым осветлителем, который способен удалять белок.

Если я добавлю лизоцим перед кипячением, останется ли он активен в бродящем сусле или в потребительской таре?

Нет. Лизоцим полностью теряет активность при 144 F (62 C) и таким образом будет инактивирован в процессе варки.

Каков срок годности лизоцима?

При хранении в закрытом контейнере при комнатной температуре в сухом месте, порошковая форма лизоцима сохраняет 95%-ую активность по истечении пяти лет. Обнаружено, что регидрированный 22%-ый концентрированный раствор лизоцима при хранении в холодильнике при температуре 39-41 F (3.8-5.0 C) после 12 месяцев сохраняет 90%-ую активность.

Джессика Джаст является сотрудником лаборатории Scott Labs.

Источник: http://www.byo.com/feature/1162.html

Перевод: Ким Афасижев, 8 июля 2008 г.

Вернуться в Библиотеку

наверх

Реклама: