Startery drożdżowe – kompendium

Starter drożdżowy to jedno z podstawowych narzędzi w arsenale dobrego piwowara domowego. Poniższy wpis nauczy Cię wszystkiego, co trzeba wiedzieć na ten temat, zarówno od strony teoretycznej jak i praktycznej.

Czym jest starter drożdżowy?

W uproszczeniu można powiedzieć, że starter to niechmielona mini warka piwa, przefermentowana w taki sposób, aby rezultatem było maksymalne namnożenie znajdujących się w niej drożdży.

Przyjmuje się, że zdrową fermentację zapewnia 0.75 milionów komórek drożdżowych na mililitr brzeczki na 1°Plato dla piw górnej fermentacji i 1.5 miliona komórek na mililitr brzeczki na 1°Plato dla lagerów. Producenci tacy jak Wyeast czy White Labs deklarują, że w jednym opakowaniu znajduje się 100 miliardów komórek. Co za tym idzie, jest ich zdecydowanie zbyt mało do przeprowadzenia prawidłowej fermentacji. Zamiast patrzeć na suche liczby, możemy szybko wyliczyć sobie kilka przykładów.

• Dla 20 litrów piwa górnej fermentacji o ekstrakcie 12°Plato (np. APA) potrzebujemy 180 mld komórek, czyli o 80% więcej niż w paczce.
• Dla 20 litrów piwa górnej fermentacji o ekstrakcie 18°Plato (np. FES) potrzebujemy 270 mld komórek, czyli o 170% więcej niż w paczce.
• Dla 20 litrów piwa dolnej fermentacji o ekstrakcie 12°Plato (np. Pils) potrzebujemy 360 mld komórek, czyli o 260% więcej niż w paczce.

Jak widać, różnica jest kolosalna, a trzeba mieć jeszcze na uwadze, że powyższe wyliczenia są bardzo optymistyczne. Wartość 100 miliardów komórek jest gwarantowana przy świeżej fiolce, która dopiero co opuściła laboratorium. W kilka tygodni od terminu produkcji może być niższa nawet o połowę.

Odważanie ekstraktu słodowego na starter drożdżowy.

Aby zaradzić temu problemowi, trzeba albo użyć kilku opakowań, co jest bardzo niekorzystne ekonomicznie i w zasadzie niepraktykowane, albo właśnie posłużyć się starterem.

Kiedy robić starter?

Starter należy robić zawsze kiedy używamy drożdży w formie płynnej.

Ilość drożdży to podstawowy aspekt, o który musimy zadbać chcąc warzyć dobre piwa i nie należy szukać tutaj dróg na skróty ani kompromisów. Jest to czynnik mający największy wpływ na ostateczny smak, zaraz obok temperatury fermentacji. Ich niedobór może powodować rozmaite problemy i wady techniczne. Najważniejsze z nich to:

• Przedwczesne zatrzymanie fermentacji, co skutkuje piwem o zbyt słodkim i mulącym balansie. Jednocześnie fermentacja może nagle się wznowić, co w przypadku piwa znajdującego się już w butelkach skończy się ich eksplozją.
• Mniejsza konkurencja dla innych organizmów mogących znajdować się w brzeczce, a co za tym idzie gwałtownie rosnące ryzyko infekcji.
• Nadmierna produkcja aldehydu octowego.
• Nadmierna produkcja diacetylu.
• Nadmierna produkcja estrów.

Pamiętajmy, że robienie piwa to w dużej mierze minimalizowanie ryzyka. W sieci łatwo natrafić na anegdotyczne dowody osób przekonujących, że piwo bez startera wyszło im cudownie. Jest to możliwe, ale raz się uda, ale kolejne trzy razy niekoniecznie. Jeśli zależy Ci na powtarzalności i udanych warkach za każdym razem – zawsze rób startery z drożdży płynnych.

Niekiedy można spotkać się z przekonaniem, że starter jest niepotrzebny, gdy fermentujemy lekkie piwo. Jeśli robimy standardowe warki 20 litrowe, to niestety nigdy nie będzie to prawdą. Posługując się przytoczonym wcześniej wzorem, możemy wyliczyć, że nawet w przypadku piwa 7°Blg potrzebować będziemy 105 miliardów komórek, czyli o 5 więcej niż w idealnie świeżej paczce, a realnie nawet kilkadziesiąt miliardów ze względu na czas, który upłynął od daty produkcji.

Kolba Erlenmeyera z ekstraktem słodowym zalana wrzątkiem. Jak widać, na tym etapie ekstrakt nie jest jeszcze idealnie wymieszany, co zmieni się po gotowaniu.

Popularny jest również mit, jakoby piwa w stylu hefe-weizen można było fermentować bez startera. W bawarskich pszenicach zależy nam przecież na dużych ilościach bananowych estrów, a jak sam przed chwilą przyznałem, niedostatek drożdży zwiększa ich produkcję. Trzeba mieć jednak na uwadze, że jest to tylko jeden z wielu efektów ubocznych. Co z tego, że będziemy mieli mocniejszego banana, jeśli w pakiecie możemy dostać aldehyd octowy czy niedofermentowane piwo. W dodatku zabiegi takie są zwyczajnie zbędne, bo wzmożona produkcja octanu izoamylu wynika ze specyfiki szczepów wyselekcjonowanych do tego stylu.

Pamiętajmy również, że „smack packi”, w których drożdże dystrybuowane są przez firmę Wyeast absolutnie nie zastępują starterów. W woreczku, który należy rozbić znajduje się jedynie pożywka, która je pobudza, ale nie wpływa na ich ilość.

Kiedy nie robić startera?

Nie ma natomiast sensu robić starterów z drożdży suchych. Ich ilość jak i żywotność znacząco przewyższa tę, którą możemy znaleźć w płynnych odpowiednikach. W praktyce zrobienie startera z sucharów zwykle skończy się tak, że wcale się one w nim nie namnożą. Czemu tak się dzieje wyjaśnimy sobie za chwilę, przy omawianiu tzw. współczynnika inokulacji. Drożdże suche są również znacznie tańsze, dlatego łatwiejsze jest po prostu dołożenie drugiej paczki, jeśli podejrzewamy, że będzie ich za mało.

Gotowanie startera drożdżowego na przenośnym palniku gazowym.

Podobnie z celem mija się robienie starterów z gęstw drożdżowych. W gęstwie znajduje się kilkakrotnie więcej komórek niż w świeżej fiolce i możemy ją śmiało zadawać bezpośrednio. Jeśli gęstwa jest stara, to nadaje się raczej do wyrzucenia, a nie do do ratowania w starterze. Po pierwsze ze względu na potencjalne mutacje i słabą kondycję znajdujących się w niej drożdży, co przekłada się na profil smakowy. Po drugie może żyć w niej już całkiem sporo innych drobnoustrojów, które także się namnożą, co grozi infekcją.

W przypadku warzenia mocniejszych piw, których ekstrakt przekracza ~16-18°Blg, zabawa w starter przestaje się opłacać, gdyż musiałby on być bardzo duży. W takiej sytuacji więcej sensu ma uwarzenie najpierw słabszego piwa i wykorzystanie wspominanej właśnie gęstwy do kolejnego, mocniejszego.

Szczególnym przypadkiem, w którym nie musimy robić startera jest również zadawanie dzikich drożdży Brettanomyces, stosując tak zwaną fermentację wtórną. Więcej na ten temat można przeczytać we wpisie dedykowanym temu zagadnieniu.

Jeszcze jednym wyjątkiem może być używanie drożdży typu kveik, które często nie wymagają startera, ze względu na właściwą pracę przy zaskakująco niskiej liczbie komórek. Kveiki to jednak temat na osobny wpis, który pewnie kiedyś pojawi się na blogu.

Odpowiednia objętość startera

Bardzo ważnym aspektem, decydującym o skali przyrostu nowych komórek, jest objętość startera. A objętość tę zawsze musimy rozpatrywać w stosunku do początkowej ilości drożdży, którymi go zaszczepiamy, czyli współczynnika inokulacji (ang. inoculation rate). W wyniku niezrozumienia tej zależności rodzi się wiele nieporozumień i mitów.

Chłodzenie startera za pomocą kąpieli wodnej w zlewie po zakończeniu gotowania.

Jeśli zadamy za dużo komórek w stosunku do objętości, przyrost będzie marginalny z powodu zbyt dużej konkurencji o pożywienie i składniki odżywcze. Jeśli zadamy ich za mało – przyrost owszem, nastąpi, ale zupełnie nieadekwatny do wielkości startera. W tym drugim wypadku tak naprawdę nie przeprowadzamy namnażania, tylko po prostu fermentujemy małą ilość piwa.

Jak widzimy w poniższej tabelce, optymalny wzrost uzyskujemy zadając około 50-100 milionów drożdży na mililitr brzeczki. Dla fiolki zawierającej 100 mld komórek efektywny starter będzie miał więc objętość 1-2 litrów. Jeśli tę samą fiolkę zadalibyśmy do 0.5 litra, to przyrost jest już bardzo nikły – uzyskamy zaledwie 12 mld nowych komórek, czyli 112 mld łącznie. Ten przykład pokazuje, dlaczego nie ma sensu robić starterów z drożdży suchych, w przypadku których możemy spodziewać się współczynnika inokulacji podobnego rzędu wielkości.

Tabela pochodzi z książki Yeast: The Practical Guide to Beer Fermentation; Chris White, Jamil Zainasheff (2010). Początkowa ilość drożdży zadawana do każdego startera to 100 mld. Ekstrakt początkowy 9°Blg. Ekstrakt końcowy 2°Blg. Wskaźnik przyrostu wyliczany jest na podstawie różnicy końcowej i początkowej liczby komórek (w mln/ml) podzielonej przez skonsumowane pożywienie (7°Blg).

Niekorzystne jest również przegięcie z drugiej strony. Co prawda niski współczynnik inokulacji dalej skutkuje dużym procentowym przyrostem dla całkowitej populacji, ale pewnych granic nie przeskoczymy. W tej samej tabelce widzimy, że przy ogromnym, 8 litrowym starterze (i standardowym opakowaniu 100 mld) całkowita populacja zwiększyła się o 300%. Podzielmy sobie te wartości przez 10 i doskonale widać co się stanie, jeśli wlejemy przeterminowaną fiolkę do jednostopniowego startera. Zakładając, że będzie w niej około 10 mld żywych komórek, to starter 800 ml da nam nie więcej niż 40 mld całkowitej populacji. Przy 1.6 litra nie będzie to nawet drugie tyle (przyrost nie jest liniowy, bo od pewnego momentu wraz z malejącym współczynnikiem inokulacji maleje nam także wskaźnik przyrostu). Jak widać, nie zbudowaliśmy w ten sposób nawet populacji odpowiadającej świeżej fiolce, a co dopiero gotowej poprawnie przefermentować całą warkę piwa.

Niektórzy ochoczo używają drożdży po terminie ważności, wychodząc z założenia, że jeśli zwyczajny starter „ruszy”, to są one żywe i można ich śmiało używać. Na powyższym przykładzie widzimy, dlaczego jest to błędne podejście. Drożdże takie można jeszcze odratować, ale koniecznie na starterze wielostopniowym, o którym za chwilę.

Jak zrobić starter?

Wyposażenie

Do komfortowego namnażania drożdży będzie nam potrzebne poniższe wyposażenie.

Kolba Erlenmeyera. Laboratoryjna kolba stożkowa. Optymalna pojemność to 2-3 litry. Można oczywiście użyć mniejszej, ale będzie ona ograniczać objętość naszych starterów. Kolbę teoretycznie można zastąpić słoikiem lub podobnym szklanym naczyniem, ale ma ona dwie duże zalety. Po pierwsze, kształt i płaskie dno idealnie nadają się do zastosowania w parze z mieszadłem magnetycznym. Po drugie, jest przystosowana do gwałtownych zmian temperatur, co jest dosyć istotne przy wkładaniu startera z wrzątkiem do kąpieli z chłodną wodą. Inne szkło w przytoczonej sytuacji może nam pęknąć.

Gdzie kupić? Allegro lub sklepy chemiczne, czasami sklepy piwowarskie. Koszt około 40 zł.

Mieszadło magnetyczne. Służy do kręcenia rdzeniem wrzuconym do kolby, dzięki czemu starter jest nieustannie mieszany. Ma to za zadanie dostarczać drożdżom tlen i zapewniać im równomierny dostęp do znajdujących się w brzeczce składników odżywczych. Proces ten można próbować imitować regularnym wstrząsaniem naczyniem, ale jego wydajność spada wtedy drastycznie. Wciąż jednak zdecydowanie lepiej zrobić starter wstrząsany, niż żaden. Na dłuższą metę inwestycja w mieszadło jest jednak konieczna.

Gdzie kupić? Profesjonalne mieszadła to wydatek co najmniej 200 zł, a czasami kilkakrotnie większy. Znacznie taniej (<100 zł) kupimy samoróbki. Poszukaj ogłoszeń na forum piwo.org lub facebookowych grupach piwowarskich. Jeśli masz trochę technicznej smykałki, to mieszało takie możesz skonstruować samodzielnie.

Rdzeń do mieszadła. Wrzucony do kolby, w wyniku „gonienia” magnesów w znajdującym się pod nim mieszadle, wykonuje właściwą robotę. Rdzenie dostępne są w rozmaitych wymiarach, które mogą różnie „dogadywać się” z konkretną kolbą i mieszadłem. Bezpieczne wartości, które sprawdzą się w zdecydowanej większości przypadków to 6x20mm lub 6x30mm.

Gdzie kupić? Sklepy piwowarskie lub allegro. Koszt kilkanaście złotych.

Ekstrakt słodowy lub brzeczka. Jak wspomniałem na początku, starter to w zasadzie taka mini warka piwa, a więc namnażanie odbywa się w brzeczce. Zawiera ona pożywienie i mikroelementy, które są niezbędne drożdżom do wzrostu, a prawidłowy stosunek rozmaitych cukrów przyzwyczaja je do nadchodzącej pracy z piwem. Najwygodniejszy sposób pozyskania brzeczki na starter to rozpuszczenie w wodzie ekstraktu słodowego. Możemy też odebrać kilka litrów wysłodzin mających 7-10°Blg podczas wcześniejszych warek, zamrozić je i użyć w przyszłości. Jest to opcja tańsza, ale wymagająca więcej zachodu.

Gdzie kupić? Sklepy piwowarskie lub allegro. Koszt około 30 zł za 1 kg ekstraktu (starczy na ponad 10 litrów starterów). Przy mrożeniu brzeczki koszt niemal zerowy.

Starter jednostopniowy – instrukcja

Najbardziej podstawowa wersja startera, wystarczająca do większości zastosowań, to starter jednostopniowy.

Objętość oblicz w kalkulatorze (np. mrmalty lub Brewer’s Friend).

1. Fiolkę/saszetkę drożdży wyjmij z lodówki kilka godzin przed rozpoczęciem procedury, aby ogrzały się do temperatury pokojowej.
2. Odważ około 70-100g ekstraktu słodowego na 1 litr startera (celujemy w 7-10°Blg).
3. Wsyp ekstrakt do kolby.
4. Zalej wrzątkiem do docelowej objętości.
5. Wrzuć rdzeń od mieszadła do środka.
6. Zasłoń wylot kolby folią aluminiową.
7. Wstaw całość na palnik i gotuj 15 minut. UWAGA! Podczas gotowania najlepiej wszystko nieustannie pilnować, gdyż brzeczka lubi wykipieć, zwłaszcza jeśli mamy mało wolnej przestrzeni w kolbie (np. starter dwulitrowy w kolbie dwulitrowej). Ratować się przed tym możemy zmniejszając ogień i zdejmując na chwilę folię.
8. Wstaw kolbę do zlewu/wanny z zimną wodą.
9. Poczekaj aż temperatura spadnie do około 21-23°C (pamiętaj o dezynfekcji termometru!).
10. Wlej fiolkę/saszetkę płynnych drożdży.
11. Wstaw kolbę na mieszadło i ustaw obroty zapewniające stabilne mieszanie. Wir nie musi być duży. Wystarczy, że wszystko równomiernie się miesza.

Wygląd, pozostałe parametry i użycie

Starter trzymamy w standardowej temperaturze panującej w domu (20-23°C). Co istotne, temperatury tej trzymamy się również w przypadku szczepów lagerowych!

Zwykle jest on gotowy do użycia w ciągu doby. Świadczą o tym oznaki fermentacji, takie jak piana i pęcherzyki dwutlenku węgla. Jeśli drożdże są w słabej kondycji, czas ten może wydłużyć się do 48 godzin, a w przypadku niepoprawnie dobranego rozmiaru (np. przeterminowana fiolka w dużej objętości) jeszcze bardziej.

Niekiedy możemy tę aktywność przegapić, bo będzie niewielka lub wystąpi jedynie przez kilka godzin. Wówczas najlepiej zwrócić uwagę, czy starter wyraźnie zmętniał i zrobił się bardziej „mleczny”. Możemy też poszukać śladów brązowej obrączki po opadniętej już pianie fermentacyjnej. Jeśli nadal nie jesteśmy pewni, w ostateczności można sprawdzić ekstrakt refraktometrem. W gotowym do użycia starterze powinien nastąpić tutaj zdecydowany spadek. Nie jest to jednak zalecana metoda, ze względu na możliwość wprowadzenia infekcji podczas pobierania próbki.

Fiolka drożdży i schłodzony starter gotowy na jej przyjęcie.

Starter z reguły nie pachnie przyjemnie i jest to zupełnie normalne. Warunki w nim panujące mają za zadanie sprzyjać namnażaniu drożdży, co niekoniecznie przekłada się na walory aromatyczne. Niepokoić powinny nas jedynie wyraźnie infekcyjne zapachy (np. apteczne, octowe, mocno kwaśne). Jeśli wystąpi któryś z nich, powinniśmy taki starter zutylizować, gdyż infekcja z całą pewnością przeniesie się na całą warkę, którą nim zaszczepimy.

Użycie startera ogranicza się do zwyczajnego wlania go do schłodzonej brzeczki po zakończeniu warzenia. Niektórzy preferują najpierw potrzymać go w lodówce, po czym zdekantować klarowną brzeczkę i wykorzystać sam osad z dna. Osobiście jestem zwolennikiem wlewania całości – uzyskujemy w ten sposób nieco więcej drożdży, nie stresujemy ich chłodem, a smak w żadnym stopniu nie wpływa na ostateczny profil piwa.

Szczególne rodzaje starterów

Starter dwustopniowy

W niektórych przypadkach pojedynczy starter może nie wystarczyć do namnożenia odpowiedniej ilości komórek drożdżowych. Warto wtedy pokusić się o starter dwustopniowy. Polecam go robić w następujących przypadkach:

• Fiolki bliskie terminu ważności lub po jego przekroczeniu. Generalnie jeśli z kalkulatora wychodzi, że starter musiałby mieć grubo ponad 2 litry, to bezpieczniej i wydajniej będzie zrobić dwustopniowy.
• Szczepy lagerowe. Często według kalkulatorów duży, 2-3 litrowy, pojedynczy starter powinien zapewnić wystarczającą ilość komórek dla dolnej fermentacji, ale odkąd robię zawsze dwa stopnie, moje lagery są zupełnie czyste pod względem fermentacji i znacznie bardziej powtarzalne.
• Fiolki pozyskane z banków drożdżowych i podobnych źródeł, gdzie początkowa ich ilość jest niewielka.
• Na upartego można w ten sposób próbować zaszczepiać mocne piwa, przekraczające 18-20°Blg, do których sensownej wielkości starter jednostopniowy nie wystarczy. W tym wypadku zdecydowanie łatwiejszym i skuteczniejszym rozwiązaniem jest jednak używanie gęstwy po poprzednim piwie.

Instrukcja:

Pierwszy stopień wykonujemy identycznie jak w podanej przed chwilą instrukcji. Po zaobserwowaniu aktywności, zamiast wlać go do piwa, przelewamy do kolejnej kolby ze świeżą brzeczką o większej objętości. Można też od początku zacząć pierwszy stopień w dużej kolbie, a następnie dolać do niej tylko świeżej, przegotowanej i schłodzonej brzeczki. Ponownie czekamy kilkanaście godzin do zaobserwowania nowej aktywności i starter jest gotowy do użycia.

Wielkość takich starterów również możemy obliczyć w niektórych kalkulatorach. Dobrym punktem wyjścia jest 500 ml na pierwszym stopniu i 2000 ml na drugim. Im mniej drożdży na starcie, tym mniejszy powinien być pierwszy stopień. Przy bardzo małych wartościach możemy robić również startery trzy, a nawet więcej stopniowe (np. 100 ml / 500 ml / 2000 ml).

Starter na mieszadle magnetycznym.

Startery z dzikich drożdży Brettanomyces

Podejście do starterów z drożdży dzikich jest nieco inne i zależy ono od obranej metody fermentacji. Dokładne informacje znajdziesz we wpisie o fermentacji piw dzikich.

Startery z bakterii Lactobacillus

Drugim szczególnym przypadkiem wymagającym innego traktowania są startery bakteryjne. Dokładne informacje znajdziesz we wpisie o produkcji piw kwaśnych.