Warzenie piw kwaśnych. Część 1: Lactobacillus.

Wpisem tym rozpoczynam trzyczęściowy cykl o warzeniu piw kwaśnych w domu. Zanim poznamy metody ich produkcji oraz problemy, które możemy napotkać, warto przyjrzeć się odrobinę głębiej bakteriom Lactobacillus, którym je zawdzięczamy. Warząc piwa kwaśne możemy stosować te same techniki wykorzystując bakterie z różnych źródeł, dobrze jest więc wiedzieć jak się z nimi obchodzić i czym tak właściwie są.

Lactobacillus, z czym to się je?

Ci bardziej regularni czytelnicy pewnie pamiętają, że temat Lactobacillusów poruszyłem już pobieżnie we wpisie Mikroby w piwach kwaśnych. Przypomnijmy więc, że są to gram-dodatnie bakterie w kształcie pałeczek, których główny szlak metaboliczny polega na konsumpcji cukrów prostych z wytworzeniem kwasu mlekowego. To właśnie ta substancja odpowiada za kwaśność charakteryzującą style takie jak Berliner Weisse, Gose, Lichtenheiner czy bardziej nowofalowe Sour Ale.

Oprócz piwa, zawdzięczamy im także kiszone ogórki, kapustę, kefiry, itp. W dodatku występują naturalnie w naszym przewodzie pokarmowym, budujące pozytywną florę bakteryjną. Probiotyki, które zażywamy podczas terapii antybiotykowej to nic innego jak kapsułki zawierające w dużej mierze właśnie bakterie Lactobacillus.

Wszystkie są tak zwanymi fakultatywnymi anareobami, czyli najlepiej czują się w środowisku beztlenowym, ale obecność tlenu nie wpływa na nie znacząco. Większość z nich jest bardzo wrażliwa na chmiel i nie potrafi pracować już przy kilku-kilkunastu IBU. Zdarzają się szczepy z większą odpornością na ten czynnik, ale występują one przeważnie dziko i nie znalazły jeszcze zastosowania w piwowarstwie. Wykazano, że rozwój Lactobacillusów jest hamowany również przez chmielenie na zimno.

Bakterie Lactobacillus 1

fot. Schoko Muraguchi (CC)

Różnice pomiędzy szczepami

Lactobacillus możemy podzielić na dwie, a właściwie trzy grupy. Rozróżniamy szczepy homofermentatywne, których głównym metabolitem jest jedynie kwas mlekowy oraz heterofermentatywne, które są do tego w stanie produkować dwutlenek węgla i alkohol, a w obecności tlenu także kwas octowy. Szczepy heterofermentatywne dzielimy dodatkowo na obligatoryjne, które zawsze pracują w ten sposób i fakultatywne, które mogą przełączyć się na szlak homofermentatywny, kiedy ilość cukrów w środowisku jest wysoka.

Oprócz kwasu mlekowego bakterie te produkują mnóstwo metabolitów pobocznych. Może to być na przykład: heksanal, oktanal, propanonian etylu, rozmaite pochodne kwasu mrówkowego czy bursztynowego i wiele innych. Właśnie to powoduje, że piwa z bakteriami mają bardziej złożony smak niż te zakwaszone gotowym, spożywczym kwasem mlekowym. Niektóre produkują także diacetyl, choć co ciekawe w wyczuwalnych ilościach pojawia się on tylko przy szczepach homofermentatywnych. Do niedawna panowało przekonanie, że heterofermentatywne Lactobacillus mogą być w stanie samodzielnie przefermentować lekkie piwa. Pogląd ten został niedawno obalony i obecnie uważa się, że spadek ekstraktu powyżej 2°Blg podczas zakwaszania jest objawem nadkażenia drożdżami.

Różnice dotyczą także zdolności fermentacji wybranych cukrów. Wszystkie fermentują glukozę, ale wiele z nich nie jest w stanie sobie poradzić już na przykład z maltozą, której w brzeczce piwnej mamy najwięcej. Zainteresowanych tym jakie cukry używają konkretne szczepy i jakie są ich poboczne metabolity odsyłam do bardzo dobrego, anglojęzycznego wpisu na ten temat.

Jeszcze jedną cechą różniącą szczepy, która ma dla nas największe znaczenie z powyższych, jest preferowany zakres temperatur. Wszystkie bakterie Lactobacillus preferują temperatury dużo wyższe niż drożdże piwowarskie. Dla całego gatunku będzie to zakres mniej więcej 25-50°C, ale możemy wyróżnić takie, które lubią dolne rejony tych widełek, jak i takie, które najlepiej czują się grubo powyżej 40°C. Może to powodować pewne problemy technologiczne w warunkach domowych, ale są sposoby żeby sobie z tym radzić.

Poniżej zamieszczam tabelę z zestawieniem często wykorzystywanych w piwowarstwie szczepów. Zakres temperatur podany jest mocno orientacyjnie na podstawie średnich z kilku źródeł i w praktyce może się wahać.

Lactobacillus

Pozyskiwanie bakterii Lactobacillus

Skoro już wiemy z czym mamy do czynienia, nasuwa się pytanie skąd takie bakterie wziąć?

Bakterie Lactobacillus 2

fot. Brian Gratwicke (CC)

Producenci drożdzy piwowarskich

Najprostszy sposób to kupić po prostu wyizolowaną kulturę bakteryjną od producenta drożdży piwowarskich. Za przykłady takich produktów mogą posłużyć Wyeast 5335 czy White Labs WLP677. Niestety jest to jednocześnie sposób najdroższy. Aby znacznie zaoszczędzić, możemy wykorzystać któreś z poniższych źródeł.

Probiotyki

Wspomniałem o nich już na początku wpisu. Skoro zawierają interesujące nas bakterie, to czemu by z nich nie skorzystać? Kupując probiotyk musimy jednak zwracać uwagę na jego skład. Niektóre mają kilka rodzajów różnych bakterii, które nie są nam potrzebne do szczęścia, a nawet mogą zaszkodzić. Najlepiej wybierać takie, gdzie jest tylko jeden, ewentualnie dwa wyizolowane szczepy Lactobacillusów. Dla mnie jest to aktualnie ulubione źródło bakterii. Probiotyki mające opinię dobrze sprawdzających się w piwowarskie to między innymi:

  • Swanson L. Plantarum (L. plantarum)
  • Sanprobi IBS (L. plantarum)
  • Biotyk (L. casei)
  • Lakcid (L. rhamnosus)

Kultury mleczarskie

Ciekawym źródłem bakterii mogą być też kultury mleczarskie, serowarskie czy piekarnicze. Tutaj ponownie dużą uwagę trzeba zwracać na skład, gdyż jeszcze częściej niż w przypadku probiotyków oprócz Lactobacillusów znajdują się tam inne bakterie.

Słód

Na słodzie naturalnie występują bakterie kwasu mlekowego. Niestety oprócz nich jest tam cała masa innych żyjątek, które mogą nam zepsuć piwo. Stosuje się go głównie w metodzie sour mash, o której napiszę co nieco w kolejnym wpisie. Osobiście uważam, że jest to bardzo ryzykowne źródło Lactobacillusów i nie polecam korzystania z niego.

Kiszonki, jogurty, kefiry, etc.

Tutaj też niestety nie możemy się spodziewać jedynie czystej kultury bakteryjnej i nie jesteśmy w stanie przewidzieć co dokładnie się tam znajduje. Czasami efekt może być zaskakująco dobry, a innym razem skończyć się kompletną klapą. Jogurty i kefiry wydają się być pewniejsze. Przy odrobinie wysiłku możemy znaleźć informacje jakie bakterie powinny się w nich znajdować. Kiszonki to już niestety zupełna loteria. Bardziej zaawansowani piwowarzy mogą się w to bawić, ale na pierwsze zakwaszanie nie polecam. Przy pozyskiwaniu bakterii z takich ryzykownych źródeł dobrą praktyką jest najpierw robić starter i po jego zapachu oceniać, czy chcemy go użyć w piwie.

Startery

A skoro już jesteśmy przy starterach… Na początek odpowiedzmy sobie na pytanie, czy taki starter jest w ogóle konieczny? Wszystko zależy czy jesteśmy w stanie dostarczyć odpowiedniej liczby komórek bakteryjnych bez niego. Ilość, która powinna zagwarantować bezproblemowe i szybkie zakwaszanie to około 10 miliardów CFU (colony forming unit – jednostki tworzące kolonie) na litr brzeczki.

W praktyce oznacza to, że bez startera możemy się obejść przy użyciu odpowiedniej ilości probiotyku. Z reguły będzie to około 15-20 kapsułek, ale warto spojrzeć jaką ilość deklaruje producent. Poradzić powinny sobie też bakterie znajdujące się na słodzie jeśli sypniemy 2-3 szklanki. Tutaj warto jednak zrobić starter mimo wszystko, gdyż po jego zapachu możemy ocenić czy zapowiada się z tego coś dobrego. Podobnie jest z kiszonkami i innymi spożywczymi źródłami Lactobacillusów. W przypadku gotowych kultur od producentów drożdży oraz kultur mleczarskich starter jest przeważnie zalecany, chyba że producent podaje inaczej lub jesteśmy pewni, że mamy wystarczająco dużo komórek. Z reguły nie zaleca się robienia startera w przypadku blendów drożdżowo-bakteryjnych, ponieważ może on znacznie zaburzyć proporcje tych organizmów.

Bakterie Lactobacillus 3

fot. Duane Storey (CC)

Przygotowanie takiego startera wygląda trochę inaczej niż w przypadku drożdży. Tutaj znajduje się artykuł, w którym autor przetestował różne media do rozwoju Lactobacillusów. Przepis, który dał najlepsze rezultaty to:

  • 900ml wody
  • 100g ekstraktu słodowego
  • 100ml pasteryzowanego soku jabłkowego
  • 10g CaCO3 (kredy)
  • 1g pożywki drożdżowej

Są to proporcje na 1 litr. Jest to jednocześnie ilość, która powinna dać dosyć optymalne rezultaty przy 20 litrach piwa. Najlepiej zagotować wodę z ekstraktem słodowym tak jak przy robieniu normalnego startera drożdżowego, a resztę dodać po schłodzeniu. Sok jabłkowy bywa czasami zastępowany 10 gramami glukozy.

CaCO3 (kreda) ma za zadanie buforować pH. Bez niej bakterie zaczynają w końcu ginąć od zbyt kwaśnego środowiska, które same powodują. Da się bez niej obejść ale przyrost jest dużo mniejszy. Cała kreda prawdopodobnie się nie rozpuści. Na koniec powinniśmy zostawić starter na kilka godzin w spokoju aby opadła i wlać zawartość kolby do piwa zostawiajac kredę na dnie.

Starter trzymamy w ok. 35-48°C lub w preferowanej temperaturze dla naszego szczepu, jeśli ją znamy. Jeśli źródło bakterii jest mocno ryzykowne, lepiej trzymać się górnych wartości tego zakresu, czyli około 45-48°C. Może to zatrzymać rozwój niektórych niepożądanych bakterii. Lactobacillus nie potrzebują tlenu, więc użycie mieszadła magnetycznego z reguły nie jest zalecane, jednak niektórzy używają go na bardzo niskich obrotach aby dostarczyć wszystkim komórkom równe rozmieszanie i optymalny dostęp do składników odżywczych. Zamiast tego możemy starterem po prostu raz na jakiś czas zamieszać albo w ogóle go nie ruszać a i tak wszystko powinno pójść pomyślnie. Dobrym pomysłem jest też zastosowanie zatyczki do kolby z rurką fermentacyjną.

Starter jest gotowy do użycia po 24-48h. Nie należy stosować cold crasha, gdyż niska temperatura może znacznie osłabić bakterie. Z reguły mają one i tak na tyle słabą zdolność flokulacji, że taki zabieg niewiele by dał.

Na razie to wszystko. Za około tydzień na blogu pojawi się kolejna, najbardziej obszerna część cyklu, w której omówimy dokładnie najpopularniejsze techniki zakwaszania. Za dwa tygodnie cykl zostanie zakończony częścią trzecią. Opowie ona o problemach występujących przy zakwaszaniu i ich unikaniu. Jeśli nie chcesz niczego przegapić, polub mój profil na facebooku.

Druga część jest już dostępna tutaj, a trzecia tutaj.