дрожжи

Угашенные об дерево

JoyBar, Выпуск 5

Казалось бы, пивас намного проще и понятней вина. Но если полезть во все эти стауты, пильзенское, жигулевское, лагер, чешскоетемное, то начинаешь понимать, что пеННистый  напиток — ибать загадка. Продажи необыного мочегонного в последние пять лет ростут, на прилавках с пивом всё больше встречаешь необычныеэтикетки и названия. Всему виной крафтовая революция, которая сделала пенныйнапиток популярней и вернула разнообразие стилей, когда-то забытых или сложныхв изготовлении. Чтобы понять, как крафтовое пиво стало таким популярным, начатьнадо от первых баров. Залазь в Делориан, некогда объяснять, вошли, вышли, приключение на пять минут. (автор напиздел, чтива тут минут на 10)

История пива
Как далеко копаем? Двести лет назад, пятьсот, тысячу? На данный моментизвестно, что напиток, похожий на пиво, пили и в Древнем Египте, и вМесопотамии (нынешняя территория Саудовской Аравии и Ирака). Откуда этоизвестно? Первые высеченные в камне упоминания пива можно встретить у шумеров,около 3 тысяч лет до нашей эры клинописью записывали рецепты напитка из воды иячменя. У шумеров даже была богиня, которая занималась варкой пива, — Нинкаси. Особо упоротые любители ей и алкоголю посвящали стихи!

О пиве можно узнать из одного из древнейшихпамятников права: Кодекса Хаммурапи. Его высекли в камнеоколо 1750-х годов до н. э. Согласно законам Хаммурапи,корчемницу (хозяйку таверны — корчемни) могли утопить за ненадлежащееколичество зерна при производстве местного алкоголя — сикеры. К сикереотносились пиво, сидр и другие напитки, кроме виноградного вина. Из законастановится понятно, разбавишь поило - пойдешь на производство следующей партии, как компонент... 

Наука и пиво
Что отличало пиво тогда от напитка, который производят последние 150–200 лет?Первое пиво часто делали нефильтрованным. Поэтому шумеры пили пиво черезтрубочки — примерно, как пьют сейчас мате (фотокарточка заботно предоставлена выше). Конечно, не существовало никакиххолодильных установок для производства, пиво бродило при тех температурах,какие были в погребах. А че оно вообще бродит, невдуплял никто,Владимира Жданова еще не существовало и некому было объяснить неразумным шумерам, что дрожжи писают и пукаю в пивас.

Пиво по старинке
Поскольку следить за температурой брожения большую часть истории былоневозможно, то пивко вызревало при относительно высоких температурах от 17 до 20градусов (Цельсии, мы тут не в АСАШАЙ). Назывался такой тип производства верховым брожением (Запоминай - высокая температура - высокое, верховое брожение). Использовалисьдрожжи вида Saccharomyces cerevisiae. Те самые, что продаются в каждом магазе по 27р - САФ Момент, например, с которых мамка вкусные пироги ставит. 

Таким способом производили эли. Один из важныхисточников питательных веществ крестьян и монахов и жидкости, которую можно пить, не боясь, чтобудешь дристать. Для придания горчинки и сохранения пива использовали грюйт —настойку разнотравий. В грюйт часто входили полынь, вереск мелисса (конскаямята), тысячелистник, мирт (восковица). Позднее эту смесь заменили на хмель. Хмель помогает пиву долгохраниться - эт консервант. Лидеры в производстве хмеля: США, Германия, Китайи Чехия.

Стилей эля — ёбаная гора и трошка!. За пять тысяч лет истории пивоварения почтикаждая страна заимела свой стиль и вкус. О стилях эля заебёмся читать и писать. Из главного можно рассказать, что естьобщепринятые иероглифы. Если вы не ИБЕте, что значат, то вот: IBU(international bitter unit) — уровень горечи. Чем выше, тем горче. ABV — Alcohol by Volume — крепость напитка, пишут еев процентах, что выражает отношение объема растворенного безводного спирта кобъему всего напитка. Именно эли стали основной движущей силой новой волныпивоваров, производителей крафтового пива.

Пиво в новинку
Когда появилась возможность следить за температурой и выводить новые сортадрожжей, распространилась и новая технология производства. Низовое брожение —при относительно низких температурах от 7 до 10 градусов. (ага, всё так же - низкое брожение - низкая температура) Юзают молодой штамм дрожжей Saccharomyces pastorianu, названный в честьЛуи Пастера. К ним относится и уже известный вам Saccharomyces сarlsbergensis.Этот вид вывели из дрожжей немецкого завода Шпатена в Мюнхене, которыеотправили на изучение в Копенгаген. Пиво по этой технологии называют лагер (нем.Lagern — хранить).

До использования холодильников лагер готовили и выдерживали в погребах.Поддерживали температуру с помощью льда и высаживания деревьев на крышепогреба, которые давали тень. Как только стало возможным недорого и массовоиспользовать холодильное оборудование, лагеры захватили бары чешской Богемиибуквально за 10 лет (с 1860 по 1870 год), заняв 97,9% от начальных 32% рынка.Самый известный сорт богемского пива — пильзенское или Pilsner из одноименногогорода в Богемии — Пльзень (нем. Pilsen). Жигулевское тоже относится к лагерам,ранее оно даже носило название «венское» и было выполнено в этом стиле, авпоследствии стало похоже на чешский вариант лагера.

Мир не отставал. Лагер был вновинку, вкус был чистый, освежающий, градус не настолько большой, как унекоторых элей, плотность не такая густая и красивый золотой цвет мочи (хотя бываюти темные сорта). Всё благодаря технологии производства. Брожение при низкихтемпературах защищало от бактерий, длительная выдержка давала возможность долгосохранять пиво без сильного охмеления. Сейчас наиболее распространенный сортпива — это светлый лагер. Именно про него говорят, когда спрашивают "пиво без выебонов". Однако по технологии низового брожения производят идругие стили. Темные, более яркие и ароматные варианты.

Вот такая статейка. Спасибо тем, кто осилил. Пишите, чего сами пьете и чего кто дома готовит.

Пекарские дрожжи научили производить псилоцибин

Датские ученые внедрили пекарским дрожжам (Saccharomyces cerevisiae) гены ферментов, которые обеспечивают синтез псилоцибина, сообщается в Metabolic Engineering. Гены оказались функциональными в новом организме и помогли произвести нужный алкалоид. При этом модифицированным дрожжам не потребовалось добавлять в питательную среду промежуточные продукты его синтеза, такие как 4-гидроксииндол.

Псилоцибин — алкалоид грибов рода Psilocybe и некоторых других. Поскольку он обладает галлюциногенным эффектом, во многих странах его запрещено употреблять. Однако в последние годы у псилоцибина обнаружили сильные антидепрессивные свойства. Также он снизил тревожность у больных раком и не вызвал серьезных побочных эффектов. В настоящий момент в серии клинических испытаний оценивают его способность снижать тягу к алкоголю.

Если вещество окажется эффективным и безопасным, его статус могут пересмотреть и начать с его помощью лечить описанные состояния. Тогда понадобится получать его в достаточно больших количествах. Извлекать псилоцибин из Psilocybe весьма затратно: его масса составляет 0,2–1 процента от общей сухой массы гриба. Поэтому имеет смысл «научить» другие организмы производить это вещество в больших количествах. Лучше выбирать такие, которые уже используются в биотехнологии.

Для этого модельным организмам нужно уметь синтезировать ферменты, которые обеспечивают синтез псилоцибина из предшественников. Это многоступенчатый процесс — для каждой реакции необходим свой фермент, а он или его ген могут не работать вне клеток грибов. Проблема такого рода возникла, когда псилоцибин «учили» делать кишечную палочку (Escherichia coli). Тогда оказалось, что грибной катализатор одной из важнейших реакций в цепочке — присоединения гидроксильной группы к четвертому атому углерода индольного кольца — не функционирует. Поэтому в питательную среду бактериям приходилось добавлять готовый 4-гидроксииндол.

Сотрудники Датского технического университета во главе с Ириной Бородиной (Irina Borodina) внедрили гены ферментов, необходимых для синтеза псилоцибина из глюкозы, в более близкий Psilocybe организм — пекарские дрожжи. Это тоже гриб. Все нужные гены за единственным исключением были получены от Psilocybe cubensis. В их числе был ген фермента, катализирующего гидроксилирование индольного кольца.

Дрожжи смогли синтезировать все необходимые ферменты и, следовательно, псилоцибин. В отличие от E. coli, в питательную среду дрожжам не нужно было добавлять необычные вещества: сырьем для производства алкалоида служила глюкоза. Максимальный выход псилоцибина составил 627 миллиграммов на литр культуры дрожжей. Также грибы производили продукт распада псилоцибина — псилоцин — в концентрации до 580 миллиграмов на литр. Помимо этого оказалось, что модифицированные дрожжи производят и другие триптамины, в частности, беоцистин, норбеоцистин и эругинасцин. При этом, что достаточно важно, в культуре дрожжей не накапливался этанол.

Это не первый случай, когда псилоцибин синтезируется другими грибами, которые в норме не способны это делать. Ранее исследователи из Йенского университета (Германия) добились экспрессии генов, которые обеспечивают образование соответствующего алкалоида у аспергилла гнездового (Aspergillus nidulans). Хотя этот гриб широко распространен, методики культивации дрожжей лучше проработаны, так что добывать этот алкалоид из S. cerevisiae должно быть выгоднее.

Работа интересна еще и тем, что это пример эксплуатации «конструктора ферментов» в синтетической биологии. Если подобрать нужную комбинацию биологических катализаторов и внедрить их в клетки какого-нибудь модельного организма, можно в теории получать не только уже известные вещества, но и такие, которые не встречаются в природе. Учитывая, как много существует производных индола и насколько разнообразные функции они выполняют, сборка систем для их синтеза будет полезна не только в психофармакологии, но и для производства лекарств другого профиля, а также для агрономии, парфюмерии и многих других отраслей.

Пекарские дрожжи — классический объект биотехнологии. Число веществ, которые научились синтезировать с их помощью, огромно. Среди них — морфин, различные каннабиноиды, носкапин (алкалоид, помогающий при кашле и, вероятно раке), гераниол и линалоол (придают пиву характерный вкус и запах).

Испорченные и выброшенные дрожжи оказались не такими уж и испорченными

Учёные создали дрожжи вырабатывающие каннабиноиды

Ученые из Калифорнийского Университета в Беркли загрузили гены конопли в маленькие тщедушные тельца обыкновенных дрожжей и заставили их вырабатывать два каннабиноида, а конкретно — каннабидиол (CBD) и тетрагидроканнабинол (THC). Промышленность после легалайза травы потирает ручки, ибо одноклеточные намного быстрее и эффективнее конвертируют питательные растворы в полезные вещества, остаётся только разобраться какой эпитет к этой промышленности будет лучше применим — "тяжелая" она будет или "лёгкая".

От складывающейся ситуации смогут выиграть и полукустарные производители конопляных курительных смесей из натурального сырья, ведь теперь они смогут клеить на свою продукцию этикетки "без ГМО", "без сои", "эко–френдли" и впаривать сено мнительным лохам за серьёзные деньги.

Источник:

https://arstechnica.com/science/2019/03/forget–growing–weed–make–yeast–spit–out–cbd–and–thc–instead/

Промывание пивных дрожжей для повторного использования.

Приветствую, господа!

Сегодняшний пост напрямую связан с постом предыдущим (http://joyreactor.cc/post/2718080), так как сие действо происходило сразу же, после переливания грюйта на вторичное брожение, а подготовка к нему - одновременно с подготовкой к переливанию.

Сегодня хочу поделиться с вами тем, как можно сэкономить на покупке пивных дрожжей, отделив живые клетки от мертвых и сохранив их. 

ВАЖНО! Для использования данного метода понадобится магнитная мешалка.

Для чего это нужно? 

В первую очередь, вопрос экономии. Пакетик этих микроорганизмов стоит 200-300 рублей, в нем содержится 11 грамм дрожжей в сухом виде - этого достаточно, чтобы сбродить 20-23 литра пива, можно 25. Но это мы берем пиво средней плотности. А что делать, если мы варим пиво с начальной плотностью 18-25 Плато? А нужно уже добавлять 2 таких пакетика, потому как с одним можно получить недозасев и, как следствие, долгий старт брожения, плохую работу дрожжей и изменение вкусового профиля не в лучшую сторону. 

Представим, что у нас 4 варки пива в месяц по 20 литров. Это минимум 4 пакетика, а значит мы потратим за месяц только на дрожжи от 800 рублей. Вроде и деньги небольшие, но с другой стороны - ЗАЧЕМ? Ведь у нас в ферментере после брожения остаются хорошие проверенные дрожжи, которые можно использовать еще раз.

Во-вторых, снова экономия. Дрожжи, после первого брожения (назовем это генерацией), можно использовать до 6-ти раз, но тут уже надо смотреть на их поведение при следующем брожении.

В-третьих, можно вырастить свою культуру дрожжей. Дрожжи первой генерации разделяются на три порции, после чего каждую можно разбродить на магнитной мешалке и сбродить три разных сорта пива. Так мы получаем три порции дрожжей, которые так же можно промыть и разделить каждую еще на три. Получаем уже 9-ть порций дрожжей, при чем по три на три разных сорта. Последующие генерации так же можно промывать и делить, и так до 6-ти раз (см. пункт выше).

Собственно, давайте теперь посмотрим на сам процесс. Помните, как у нас после перелива грюйта на вторичное брожение в ферментере остались осевшие дрожжи? 

Как видите, там помимо дрожжей еще остались ягоды можжевельника, белок, не осевший во время варки, и прочие продукты брожения, а так же мертвые дрожжи. И вот от всего этого г*вна нам нужно отделить здоровые и функционирующие клетки дрожжей.

В первую очередь подготовимся - нам понадобится 1,5-2 литра чистой прокипяченной и остывшей воды, продезинфицированная емкость, куда мы сольем дрожжи с водой, небольшие емкости, куда можно перелить промытые дрожжи.

Итак, сначала стерилизуем небольшие емкости с крышками.

После чего плотно их закрываем и ставим охлаждаться.

Теперь ставим стерилизоваться большую емкость ну и вскипятим сразу пару литров воды.

Выливаем воду в тару, закрываем и так же ставим охлаждаться. (К переливу на вторичку стоит приступать только когда все остынет, чтобы дрожжи в ферентере не стояли открытыми долго).

Когда остынут банки и вода, можно приступать к переливу пива на вторичку или в тару на карбонизацию. А в осадок, оставшийся в ферментере, выливаем остывшую воду.

Немного взбалтываем, чтобы дрожжи отлипли от дна, только без фанатизма. И, перед тем как перелить это в другую тару, протираем край бродильника йодом.

Верхний левый угол.

Теперь можно переливать, после этого закрываем и ставим на 40 минут в холодильник.

Спустя 40 минут достаем и видим (если прозрачная емкость), что внизу появился слой чуть темнее всего остального объема - это как раз и есть мертвые клетки, белок и прочий мусор. А вот сверху плавает то, за чем мы и охотились. Теперь нужно аккуратно перелить светлую часть в баночки. Я использую для этого шприц, выдержанный в спирте. Получается вот такая штука.

Плотно закрываем и убираем в холодильник на двое суток. Можно ставить под самую стенку, если очень морозит, то лучше тогда поближе к дверце - если дрожжи заморозить, то они могут погибнуть.

Спустя двое суток наблюдаем следующую картину - все дрожжи осели и стал виден их реальный объем.

Вариант со вспышкой.

Дальше дрожжи нужно хранить так же в холодильнике, можно в той же банке, под "подушкой" из пива или можно аккуратно стянуть пиво с дрожжей и перелить их в пробирки. Я храню в таком виде.

Для того, чтобы использовать эти дрожжи снова их нужно предварительно разбродить (то есть, увеличить их количество) на магнитной мешалке! Хранить их в холодильнике желательно не более полугода, но некоторые пишут на форумах, что и через год хранения дрожжи прекрасно разбраживаются и работают, сам пока не проверял.

Осадок, оставшийся после промывки, можно не выливать а сокранить и использовать в качестве подкормки при разбраживании. Такую технологию описывал в одном из постов (http://joyreactor.cc/post/2635303), так же сделаю отдельный пост по этой теме, как только смогу наделать адекватных фотографий.

Ну что же, теперь мы спокойно можем сами создавать запасы пивных дрожжей и не обращать внимания на изменение линейки штаммов у производителя, а так же не бояться повышения цен хотя бы на дрожжи.

Спасибо за внимание! И, как всегда, вкусного пенного напитка вам, комрады! А еще лучше - с раками!

Пивные дрожжи.

Рад всех снова приветствовать!! 

Для начала хочу поблагодарить тех, кто принял участие в голосовании.Лидирующие позиции на данный момент занимает "Fenrir", следомс большим отрывом идут "The Literary bar" и "Паровойкотел", остальные финишировали на старте.

Отдельное спасибо хочу выразить Smart777. Чувак, идеяохренительная! Уверен - такого бара нет точно, пока непонятно как в интерьервпишется варочный порядок, да и опасаюсь, что варить там будут не пиво, а тех,кто не оплачивает счет. Ну и еще не уверен что смогу донести всюпривлекательность до инвесторов. Поэтому, прости, но идея пока внеконкурса. 

В данное время на обсуждении еще несколько вариантов, но они буду в следующемвыпуске, а пока...

А пока поговорим о еще одном ингредиенте в пивоварении, без которого необойтись - пивные дрожжи. Разберем их виды, строение, химический состав, на чтоони влияют и какие могут возникнуть проблемы. 

Дрожжи - это одноклеточные простейшие, обладающие рядом свойств клеток болеевысокоорганизованных организмов. Будучи эукариотами, они обладают настоящимклеточным ядром и цитоплазматическими органеллами, в частности митохондриями.

Таксонометрически дрожжи относят к царству грибов. По виду размножениядрожжи делятся на две большие группы в зависимости от возможности образованияспор - спорообразующие и неспорообразующие. Пивные дрожжи относятсяк спорообразующей группе дрожжей, в которой различают две большие подгруппыкультурных пивоваренных дрожжей, принципиально отличающихся своим поведением:дрожжи верхового брожения (Saccharomycescercvisiae) и дрожжи низовогоброжения (Saccharomycescarlsbergensis).

Дрожжи верхового брожения в зависимости от конкретного штаммасбраживаются при температуре 15-25 °С, образуя почечные сообщества; во времяинтенсивного брожения они поднимаются наверх, образуя шапку пены (деку)молодого пива. Они способны дополнительно образовывать споры и сбраживаюттрисахарид рафинозу лишь на одну треть.

У дрожжей низового броженияспособность к образованиюспор менее выражена, они не образуют почечных сообществ и к концу брожения,протекающего при температуре 5-10 ⁰C, оседают на дно.

Наряду с культурными пивоваренными дрожжами существуютмногочисленные «дикие дрожжи», часть которых относится к виду S.cerevisiae. Они вызывают помутнение пива и изменение его вкуса.

Немного морфологии.

Дрожжи представляют собой одноклеточные микроорганизмы округлойили овальной формы длиной 5-12 мкм и шириной 5-10 мкм. Площадь поверхностиодной клетки составляет в среднем около 150 мкм². При обычномвнесении дрожжей в количестве 0,5 л дрожжей/гл число клеток составляет 1,5млрд, что соответствует площади 225 м², а в результатечетырехкратного размножения активная поверхность клеток составляет 900 м²/гл.

Клеточнаястенка у дрожжевой клетки составляетпримерно около 20 % ее массы. Образована эта стенканесколькими слоями, состоящими главным образом из β-1,3-глюкана,β-1,6-глюка-на, α-маннана, а также из липидов, белковых веществ, неорганическихсоединений (обычно фосфатов), а также гексозоаминов. Соотношение β-глюканов кманнану варьирует в зависимости от штамма дрожжей и зависит от условий ихразмножения.

Поверхностьклеточной мембраны покрыта слизистой оболочкой, которая преимущественно состоитиз маннана. Состав клеточной мембраны в процессе брожения изменяется.

Протоплазма клетки состоит из ядра и собственно протоплазмы (цитоплазмы). Ядро составленоиз базовой плазмы и нескольких хромосом, содержащих гены (носителинаследственных признаков). Протоплазма клетки также состоит избазовой плазмы, в которую «встроены» мембранная система эндоплазматическойсети, а также такие структурные частицы, как, например, митохондрии, рибосомы илизосомы. Митохондрии состоят из липопротеидов и содержат рибонуклеиновуюкислоту (РНК) и большое количество витаминов. Они являются носителями рядаферментов, необходимых для обмена веществ в процессе дыхания клетки. Лизосомысодержат ферменты, отвечающие за синтез протеинов, а рибосомы богаты РНК.Цитоплазма преимущественно содержит белковые вещества, изменяющееся количестворезервного углевода (гликогена), а также жиры. В стареющих дрожжевых клеткахизначально небольшие вакуоли (пространства, заполненные внутриклеточнойжидкостью) увеличиваются в размере и постепенно вытесняют плазму. 

Химический состав дрожжей.

Прессованные сухие дрожжи содержат 65-85 % воды, 60 % которой связановнутриклеточно, а 10-30 % - в виде гидратационной воды. В пересчете на сухоевещество получается следующий состав: азотсодержащие соединения - 38-60 %,углеводы - 15-37%, жиры - 2-12%, 6-12 % минеральных веществ, а также следывитаминов.

Примерпрессованных дрожжей.

Азотсодержащиевещества примернона 90 % состоят из белков, необходимых для построения новых клеток - альбумина,фосфорглобулина и нуклео-протеина. Остальные 10 % - это свободные аминокислоты,нуклеиновые кислоты и их производные.

Углеводы присутствуют в мембране в видеглюканов (8 %) и маннана (2,5-10 % как гумми-вещества дрожжей), а также вплазме в форме гликогена. Последний используется главным образом как резервныйуглевод. Его содержание (3-15 %) растет при обильном поступлении питательныхвеществ, а при их дефиците он потребляется дрожжами. В небольшом количествеприсутствует также трегалоза - дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы.

Содержаниежиров вдрожжах зависит от возраста дрожжей и условий их размножения. В молодых клеткахоно невелико и может повыситься в особых условиях разведения с 2 - 5 до 40 %.Липиды дрожжей содержат наряду со средне- и высокомолекулярными (насыщенными иненасыщенными) жирными кислотами ацилглицириды, фосфолипиды, стерины(эргостерины) и т. п.

В пересчетена 100 г CBсодержание минеральных веществ составляет: 2000 мгфосфатов, 2400 мг калия, 20 мг кальция, 200 мг натрия, 2 мг магния, 7 мг цинка(минимальное количество - 3,5 мг) а также следов железа, марганца и меди.

Витамины встречаются в дрожжах в следующихколичествах (на 100 г CB): тиамин (B₁) - 6-20 мг, витамины В₂-комплекса- рибофлавин (2-8 мг), никотиновая кислота (30-100 мг), фо-лиевая кислота (2-10мг), пантотеновая кислота (2-20 мг), а также пиридоксин (B₆) вколичестве 3-10 мг, биотин (витамин Н) - 0,1-1 мг и витаминоподобные вещества -инозит и холин (200-500 мг).

Ферменты дрожжей.

Дрожжибогаты ферментами, содержащимися в клеточных стенках, цитоплазме, вакуоле иядре клетки. Они способствуют усвоению питательных веществ, их превращению и,соответственно, росту и размножению клеток. В дрожжах различают 6 группферментов - гидролазы, трансферазы, оксидоредуктазы, лиазы, изомеразы и лигазы,в частности синтетазы или синтазы.

1. Гидролазы-вызывают гидролитическое расщеплениевеществ, причем соединения гликозида, сложного эфира и пептида расщепляются врезультате присоединения радикалов воды. Гидролазы состоят чаще всего из одногопротеина, причем область реакции зависит от функциональных групп различныхаминокислот.

Примерреакции, катализируемой гидролазой.

2.Трансферазы - переносятгруппы атомов (фосфорил-, амино-, гликозил-группы и т. д.) от одной молекулы(донора) к другой молекуле (акцептору). Транс-фосфорилазы способствуютпереносу остатков фосфата и осуществляют тем самым важную функцию впромежуточном обмене веществ. Кроме того, дрожжи содержат гексокиназу,фосфоглицерат-и пируваткиназу. Все эти ферменты участвуют в спиртовомброжении. Также присутствуют ферменты, катализирующие перенос остатковфосфата на рнбозу, аденозан, холин и т.д. Транс - гликозидазыучаствуют в синтезе гликогена, а транс-аминазы переносятаминогруппы.

Примерреакции, катализируемой трансферазой.

3.Оксидоредуктазы - переносят водород или электроны от одного субстрата к другому. Следуетразличать дегидрогеназы, которые могут действовать как аэробные (атом водорода,отщепленный от субстрата, переносится на кислород) или анаэробные ферменты(атом водорода переносится на другую молекулу, не накислород). Оксидазы переносят атомы водорода на молекулярныйкислород, а оксигеназы катализируют встраивание молекулы кислорода в субстрат.К первой группе относятся пероксидазы и каталазы.

4. Лиазы- разрываютодну химическую связь (например, С - С - ) без присоединения воды. Ихподразделяют на декарбоксилазы (кетокислотные и аминокислотные декарбоксилазы)и дегидратазы (энолазу, фумаразу). К первой группе относитсяпируват-декарбоксилаза, обычно обозначаемая как «карбоксилаза». Она вызываетотщепление карбоксильной группы (декарбоксилирование) пировиноградной кислотыдо ацетальдегида с образованием углекислоты (то есть, этот фермент отвечаетза карбонизацию пива).

Примерреакции.

5. Изомеразы - катализируют внутримолекулярнуюперегруппировку атомов в молекуле с возможной внутримолекулярнойокислительно-восстановительной реакцией (например, превращение глюкозы вофруктозу). В случае внутримолекулярной перегруппировки фосфорильная группапереносится с первого на шестой атом углерода молекулы глюкозы. Таким образом,следует различать фосфогексозоизомеразы и фосфомутазы. Если проще,то этот фермент позволяет дрожжам расщеплять сложные сахара на простые, которыеидут в пищу.

Примерреакции.

6.Лигазы (называмые также синте-тазами и синтазами) - позволяют осуществлять соединениедвух молекул, причем для такого соединения необходима энергия. К ним относятсявсе ферменты, способные синтезировать связи C-N-, C-S-, C - O - и С-С-. 

Для примера.

Размножение дрожжей.

Обычнодрожжи размножаются почкованием, редко путем спорообразования. При почкованииклетка образует на поверхности почку, которая на поздней стадии ростаразделяется на материнскую и дочернюю клетки. После почкования каждый разостается почечный рубец - его можно наблюдать под электронным микроскопом.

Почкование.

Размножениедрожжевой клетки предполагает наличие соответствующей питательной среды(состава сусла). При размножении дрожжей различают следующие стадии:

1. Латентнаяфаза, продолжающаяся несколько часов, в которой размножения еще не происходит;этот период тем продолжительнее, чем более ослаблены дрожжи.

2.Экспоненциальная (логарифмическая, лог-фаза), при которойпроисходит логарифмическое размножение дрожжей; брожение начинается.

3. Фазазамедления размножения,при которой под воздействием продуктовметаболизма размножение постепенно замедляется, но брожение еще продолжается.

Продолжительностьгенерации - этовремя, необходимое для удвоения числа клеток. В период интенсивного роста онасоставляет в зависимости от различных факторов 6-9 часов.

Оптимальныйдиапазон температур дляразмножения дрожжей находится в пределах 25-30 °С; при температурах выше 40 °Сразмножение прекращается, а жизнедеятельность дрожжей подавляется. Более низкиетемпературы замедляют их размножение, но не подавляют жизнедеятельностьдрожжей.

Содержание спирта вконцентрации более 6% оказывает на размножение дрожжейотрицательное действие, однако дрожжи способны адаптироваться к повышеннойконцентрации спирта. Кроме того, тормозят размножение дрожжей следующиефакторы: наличие высших спиртов, нитриты как продукты восстановления нитратов(начиная с содержания 40 мг/л пивоваренной воды), а также большое количествотяжелых металлов. Подавлять жизнедеятельность дрожжей могут дезинфицирующиесредства, хотя некоторые из них тормозят лишь размножение, но не собственнопроцесс брожения, причем к определенным дезинфицирующим средствам дрожжиспособны адаптироваться.

Автолиз дрожжей.

Авто́лиз, ауто́лиз, самоперева́ривание —саморастворение живых клеток и тканей под действием их собственныхгдролитических ферментов, разрушающих структурные молекулы. Происходит ворганизме при некоторых физиологических процессах, в очагах омертвения, а такжепосле смерти. Автолиз микроорганизмов происходит при старении микробнойкультуры или повреждении клеток различными агентами.

Автолиздрожжей происходит при неправильном их хранении, а также при определенныхусловиях в ходе брожения и хранения пива. Ферменты дрожжей расщепляют углеводыклетки и азотистые вещества, разрушая структуру дрожжевой клетки, а вакуолиувеличиваются за счет цитоплазмы. Субстрат насыщается аминокислотами и другимипродуктами расщепления белка, особенно нуклеотидами; значение pH возрастает,особенно вследствие выделения щелочных аминокислот и связывания ионов водородапродуцируемыми фосфатами и протеинами. Кроме того, происходит выделениесреднемолекулярных жирных кислот (C₆-C₁₂) И ИХ СЛОЖНЫХэфиров, а также протеаз дрожжей и других ферментов. Первые расщепляютвысокомолекулярные белковые вещества с увеличением содержания α-аминного азота,что негативно отражается на пенообразующих свойствах пива. Эти явления,происходящие в конце процесса брожения, при дображивании (особенно приповышенных температурах), а также при длительном холодильном хранении сусла свысоким содержанием дрожжей, являются лишь начальной стадией автолиза, котораяорганолептически проявляется в появлении резкого вкуса, отчасти напоминающего«старые дрожжи». Сильный автолиз дрожжей может вызывать появление в пиве дажепривкуса креозота.

Дрожжи,подвергшиеся автолизу.

Продукты метаболизма и их влияние на качество пива.

Во времяспиртового брожения образуется множество различных химических соединений -высшие спирты, эфиры, альдегиды, диацетил, ацетоин и др., являющихся продуктамиметаболизма и способные влиять на аромат и вкус пива.

1. Высшие спирты - образуютсяиз аминокислот, которые в ходе реакций трансаминирования превращаются всоответствующие α-кетокислоты, а через декарбоксилирование и восстановление - вспирты. Образование высших спиртов происходит преимущественно в ходеглавного брожения в зависимости от используемой расы дрожжей, состава сусла иусловий брожения. Дрожжи верхового брожения образуют существенно большепобочных продуктов, чем дрожжи низового брожения. Ароматические высшиеспирты способны влиять на вкус и аромат пива. Например, фенилэтиловыйспирт придает пиву специфический навязчивый «цветочный»привкус. Триптофол образуется в ходе брожения, а при хранениивновь расщепляется. Он обладает слабым горьким (в определенныхусловиях слегка фенольным) вкусом. Тиросол характеризуется интенсивнымгорьким, слегка желчным вкусом и похожим на фенольныйзапахом.

2. Сложныеэфиры - являются важнейшими участниками формированияаромата. Как продукты метаболизма дрожжей они образуются внутри клетки черезкатализированные ферментами реакции при участии алкоголь-ацетил-трансферазы изацетил-коА и соответствующих спиртов. Их развитие тесно связано с ростомдрожжей и образованием высокомолекулярных жирных кислот.Действие алкоголь-ацетилтрансферазы, локализованной в клеточной мембране,ингибируется ненасыщенными жирными кислотами и эргостерином. При традиционномдображивании пива содержание сложных эфиров может существенно повыситься врезультате реакций нелетучих и летучих кислот со спиртами. При более длительном периоде дображивания,особенно у крепкого пива, формируется приятный эфирный аромат. 

В формировании аромата пива участвуют такжеэтиловые эфиры низкомолекулярных жирных кислот (гексановой, октановой и декановойкислот), так называемый «яблочный эфир». Последний является важнейшим эфиром«дрожжевого масла»; его содержание значительно возрастает при длительномдображивании, при использовании некоторых способов дображивания при повышенныхтемпературах, а также при брожении под давлением. 

3. Альдегиды. Ацетальдегидобразуется как промежуточный продукт метаболизма дрожжей из пирувата в ходе егодекарбоксилирования в первые 48 ч главного брожения, а затем в ходе брожения идображивания его содержание снижается параллельно исчезновению вкуса молодогопива. Высокие нормы внесения дрожжей, незначительнаяаэрация, повышенные начальные температуры сусла при внесении дрожжей и главногоброжения способствуют образованию альдегидов, однако при высоких температурахих содержание убывает быстрее, чем в условиях нормального брожения. Этообъясняется не только восстановлением до этилового спирта, но и испарением(точка кипения 21 °С), а также удалением CO₂.

4. Органические кислоты. Летучие кислоты - к ним относитсяуксусная кислота, содержащаяся в пиве в количестве 20-150 мг/л, и муравьинаякислота (20-40 мг/л), образующиеся в результате расщепления глюкозы.Образованию уксусной кислоты способствуют высокие нормы внесения дрожжей,высокая температура брожения и интенсивная аэрация сусла (в зависимости от расыдрожжей). В ходе дображивания наблюдается дальнейшее увеличение содержаниялетучих кислот.

Нелетучие кислоты - пировиноградная, яблочная,лимонная, молочная - образуются в процессе обмена веществ при брожении, а такжепутем дезаминирования аминокислот. Значение органических кислот заключается ввозможности образования ими сложных эфиров.

При брожении, дображивании и созревании пивамолочная кислота этерифицируется, что выражается в более высоком содержанииэтилового эфира молочной кислоты. Здесь заслуживает внимания глицерин какпродукт брожения - его содержание составляет от 1300 до 2000 мг/л в зависимостиот количества сброженных cахаров, и поэтому у темного пива отмечаетсяпониженное, а у светлого крепкого пива высокое содержание глицерина.

5. Низкомолекулярные свободные жирные кислоты - как продукты метаболизма дрожжей образуются в ходесинтеза жирных кислот в первые 3-4 сут главного брожения. Речь идет огексановой (капроновой), октановой (каприловой), декановой (каприновой) идодекановой (лауриновой) кислотах. При ускоренных способах брожения, как этопроисходит при интенсивной ступенчатой аэрации, повышенной норме внесениядрожжей и повышенных температурах, образование этих жирных кислот снижается ипроявляется отчетливое влияние используемой расы дрожжей. При автолизе дрожжейсодержание жирных кислот значительно возрастает.
Впиве, сброженном под давлением, также обнаруживается повышенное содержаниежирных кислот, выделяемых дрожжами на стадии созревания пива. На содержаниесвободных жирных кислот влияет физиологическое состояние дрожжей, способныхотрицательно повлиять на вкус (появлется дрожжевой привкус) и пенообразование.

6. Вицинальные дикетоны -диацетил (2,3-бутадион) и 2,3-пентадион - являются продуктами метаболизмадрожжей. Диацетил явнымобразом негативно сказывается на вкусе пива, тогда как 2,3-пентадион благодарясущественно более высокому значению его порогового восприятия оказывает гораздо меньшее влияние. Диацетил придает пиву вкус и запах сливочного масла.

7. Сернистые соединения - способны существенно влиять на аромат и вкус пива,так как обладают очень низкими пороговыми значениями восприятия. В пиве ониприсутствуют в виде сероводорода, диоксида серы, сульфидов (диметил-сульфида,диметилдисульфида, диметилтрисульфида), спиртов (например, метионола), сложныхэфиров (этилтио-ацетата, метилтиоацетата, этилового эфира 3-метилтиопропионовойкислоты), а также в виде низкомолекулярных меркаптанов (этил- иметилмеркаптан). Общее содержание серы (представленное преимущественно пептидамис серосодержащими аминокислотами) снижается благодаря отделению осадка взвесейгорячего и охлажденного сусла и осаждению мути при главном брожении;серосодержащие аминокислоты, как и другие органические и неорганическиеисточники серы, абсорбируются параллельно приросту биомассы дрожжей. Наконец,летучие сернистые соединения удаляются вместе с газами, выделяющимися приброжении.

Итог.

Ну что же, на этом и закончим. Как мы смогли убедиться, дрожжи играют далеко не последнюю роль в формировании органолептических показателей пива. При этом, используя тот или иной штамм дрожжей или же различные способы брожения и дображивания, мы можем прогнозировать определенные показатели вкуса и запаха.

Конечно, информации куда больше, чем мне удалось рассказать в рамках данной статьи, но и этого пока достаточно. В следующих выпусках мы с вам пройдем все этапы варки пенного напитка.

Всем хороших выходных и как всегда вкусного пива!!