Yeast Propagation and Maintenance: Principles and Practices by MB Raines-Casselman, Ph.D.Эта статья очень информативна. В ней приведена история вопроса о размножении дрожжей, представлена сводка факторов влияющих на рост клеток, опубликованы графики иллюстрирующие результаты размножения различными методами, в том числе на магнитной мешалке, описаны методики разведения и сохранения культур. В результате у читателя появляется достаточно полное представление о предмете и многообразии различных методов решения проблемы. Правда не хватает деталей, однако, этот упрек вряд ли можно адресовать автору статьи, представляющей скорее обзор предмета, чем конкретные методические указания. Однако общее представление о методике из этой работы получить можно. Рассмотрим подробнее на чем акцентирует наше внимание Raines-Casselman. «Развитие чистых штаммов дрожжей было поворотным пунктом, вплоть до которого все дрожжи были смесью, содержащей различные формы пивных дрожжей, диких дрожжей, бактерий, и грибов. Пивоварение с этими смесями микроорганизмов было сложным». Далее указывается, что для чистых культур «условия разведения должны быть такими, чтобы произвести максимальное количество дрожжей, которое после засева обеспечит оптимальную работу брожения». Важным разделом статьи является пункт о факторах влияющих на рост дрожжевых клеток. В первую очередь это кислород, содержание которого «непосредственно коррелирует с быстрым ростом и увеличением массы дрожжей (числа клеток), аэрация в течение разведения дрожжей должна увеличить полное число дрожжевых клеток. Иными словами, ваши стартеры должны хорошо аэрироваться». Автор упоминает три метода, способствующих аэрации стартера: встряхивание, компрессор с камнем и санирующим фильтром, магнитная мешалка. По меньшей мере один из них должен быть взят на вооружение пивоваром. Предпочтение отдается последнему методу. В работе приведен следующий график.
Рисунок 3. Влияние аэрации на число клеток дрожжей «500 мл супер сусла фирмы BrewTek были засеяны 10 мл густой культуры дрожжей «суперстартер» BrewTek и инкубированы при температуре комнаты (24 °C) в течение двух дней. Культуры или встряхивались 3-6 раз в день, или аэрировались с системой BrewTek в течение нескольких минут (насколько позволяла пена) 3-6 раз в день, или непрерывно размешивались на магнитной мешалке. Концентрация дрожжей была определена BrewTek гемацитометром. Традиционный стартер (airlock) был взят из опубликованных Реем Данилсом в HBD *1746 материалов с использованием пакета Wyeast как посевного материала». Результаты применения магнитной мешалки очень впечатляют. Однако на столбик с подписью «airlock» я бы не советовал обращать внимания. «Суперстартер» BrewTek вряд ли содержит менее 30 млрд клеток. При растворении в 500 мл это даст как минимум 60 млн клеток/мл. На диаграмме же изображено что-то около 25 млн/мл. Это не удивительно — данные взяты из другой работы, и, вероятно, сравнение не корректно в данном случае. Второй столбец также не вызывает полной уверенности по той же причине. Трудно судить отчего дрожжи не выросли совсем. Часто бывает, что часть клеток остается на дне в силу недостаточного перемешивания сусла с дрожжами. Может быть на результат повлияла подобная причина?! Два последних столбика диаграммы очень убедительны. Таким образом результаты использования магнитной мешалки все же трудно переоценить. Однако необходимо более четко представлять себе возможности этого прибора. Дело в том, что достижение концентрации клеток свыше 250 млн/мл (и тем более свыше 300 млн/мл) не всегда желательно. Сколько требуется кислорода для роста дрожжей? «Штаммы эля обычно нуждаются в 8-12 частях на миллион (ppm), в то время как штаммы лагера требуют немного более высоких количеств (10-15 ppm)». Однако эти цифры вряд ли могут быть полезны для домашнего пивовара, обычно подобные измерения не делаются в домашних условиях. Более интересно следующее: «Инъекция кислорода через 2-х микронный камень, может фактически насытить сусло до 10-12 ppm растворенного кислорода, достигаемого в 5 галлонах в течение 60 секунд введения кислорода»! Другой фактор — температура. «Большинство пивных дрожжей будет фактически расти и ферментировать до температуры 98 °F (37 °C). 86 °F (30 °C) — обычная температура для роста и рамножения лабораторных дрожжей, но это все еще слишком высоко для пивных дрожжей. Температура комнаты или 77°F (25 °С) — рекомендованная температура для того, чтобы размножить дрожжи для эля. 75°F (24 °С) градусов оптимальны для того, чтобы вырастить лагерные дрожжи, более высоких температур нужно избегать». О разведении лагерных дрожжей необходимо сказать еще несколько слов. Эти слова «холодный стресс». Нельзя задавать стартер имеющий температуру 24 °С в сусло температурой 12 градусов. Это гарантировано приведет к неприятным последствиям — появлению петит мутантов и плохому, вялому брожению, появлению неприятных вкусов и ароматов. Скачки температуры вниз более чем на 10 градусов недопустимы. Как мы увидим ниже, на пивоваренных предприятиях разведение дрожжей происходит при температуре на 5-6 градусов выше температуры брожения. Таким образом, необходима акклиматизация стартера имеющего температуру выше 16-17 градусов. «Это может быть сделано, медленным понижением температуры стартера за день до внесения». Подробностей автор не приводит. Для размножения дрожжей подходит обычное пивное сусло с начальной плотностью 1.040, которое «рекомендуется для использования во многих пивоваренных ситуациях». «У быстро растущих дрожжей в стартерах потребность в азоте выше, чем нормальное потребление. Таким образом, сусло стартера должно быть обогащено питательными веществами для дрожжей так, чтобы не было недостатка азота» (заметим в скобках, что другие авторы не всегда разделяют этого убеждения). Резюме: «стартер должен быть составлен из сусла плотности 1.040, к которому добавлены питательные вещества на основе аминокислот (питательное вещество BrewTek или «Супер пища»). Все это должно быть аэрировано перед добавлением дрожжей. После добавления дрожжей, стартер должен храниться при комнатной температуре (~75 ° F, 24 ° С) и встряхиваться настолько часто насколько возможно (или еще лучше, постоянно размешиваться с помощью магнитной мешалки)». Для разведения дрожжей понятие о стадиях роста является основополагающим. Raines-Casselman приводит следующий график.
Рисунок 4. Кривая роста для пивоваренных дрожжей. График демонстрирует типичные изменения количества клеток в жидкой среде при низкой концентрации. Показаны различные фазы роста. Время достижение стационарной фазы в действительности варьируется в зависимости от условий разведения, штамма дрожжей и начальной концентрации клеток Сначала идет фаза задержки. Это происходит в течение первых нескольких часов после внесения дрожжей. В это время нет никаких очевидных признаков брожения или роста. Дрожжи акклиматизируются к их новой окружающей среде. Если предыдущая среда (или стартер) была подобна этой новой, то акклиматизация произойдет быстро, и фаза задержки будет коротка. Главные изменения в это время происходят внутри дрожжей, они поглощают весь кислород в заторе, используя его, чтобы синтезировать все ферменты и другие метаболические приспособления, необходимые для роста и брожения, и запасают кислород в форме стеринов для более позднего использования. Эта стадия важна для брожения и должна произойти настолько быстро насколько возможно. Вторая фаза — ускоряющегося роста, во время которой клетки дрожжей начинают расти и делиться. Признаки брожения также станут очевидными. Дрожжи начинают накопление сахара в форме гликогена для более позднего использования. Третья фаза — экспоненциального роста, где воспроизводство дрожжей и метаболизм находятся в разгаре. Клетки делят каждые 90 — 180 минут и брожение начинается. В это время число клеток дрожжей может увеличиться 1000-кратно в течение 24 часов». В этой стадии количество клеток удваивается каждые три часа и быстро достигается максимально возможной концентрации. «Брожение становиться очень активным, и начинают формироваться завитки». «Четвертая фаза – замедления роста. В это время кислород полностью исчерпан … (трудно сказать, что автор имеет ввиду — внутриклеточные запасы или кислород в сусле, который, как известно, потребляется в первые 20 часов брожения, скорее всего первое)…
|
