Дрожжи для дистиллятов
О дрожжах в домашнем винокурении упоминают не так часто, в основном разговор сводится к обычному выбору легкодоступных марок продаваемых в торговых сетях и выбору по принципу нравится-не нравится, так как считается, что это всего лишь ингредиент необходимый для процесса ферментации, но этот путь не совсем верный.
На самом деле, дрожжи представляют собой очень сложный микроорганизм отвечающий за создание сложного вкусового и ароматического букета, который приобретает дистиллят после ферментации. Таким образом, дрожжи – это не просто ингредиент для ферментации, это живой организм, который требует особых условий роста и осторожного применения, которое положительно скажется на вкусовых и ароматических качествах будущего дистиллята.
Давайте более детально поговорим о дрожжах, определим различия между штаммами дрожжей, используемых в дистилляции, обсудим, как дрожжи влияют на вкус и аромат дистиллята. В основном, мы будем касаться зерновых дистиллятов, но основные принципы применимы и к другим видам дистиллятов.
Штаммы дрожжей, используемые для производства дистиллятов
Научное название дрожжей для производства дистиллятов «пекарские дрожжи» (лат. Saccharomyces cerevisiae, см. рис. 1). Из названия понятно, что эти же дрожжи используются для выпечки, а также при производстве пива и вина, но в каждом случае будет необходим особый штамм. Например, пекарские дрожжи выбираются на основании профиля вкуса и с учетом уровня производства CO2, вещества, отвечающего за подъем теста. При производстве пивного сусла важным фактором является то, оседают ли дрожжи в растворе или они образуют хлопья (так называемая флокуляция дрожжей). Для производства дистиллята дрожжи также выбирают с учетом аромата который они придают суслу в процессе ферментации, но есть и специфические требования к продукту, связанные с потреблением дрожжами сахара и производством этанола.
Если посмотреть на дрожжи в макро- и микро изображении, то можно сразу же заметить различия. Их рост на агаровой пластинке (морфология колонии) может отличаться от того, как будут выглядеть дрожжи под микроскопом (клеточная морфология). Есть также и различия в восприимчивости к определенным ингибиторам, например, циклогексимиду, который часто используется для роста бактерий в среде с высокой популяцией дрожжей. Большинство дрожжей S. cerevisiae восприимчивы к циклогексимиду, но некоторые штаммы проявляют резистентность. На основании этих различий мы можем группировать некоторые штаммы вместе или разделять их друг от друга. Пока до конца не ясно, как эти различия оказывают влияние на профиль вкуса и аромата.
Дрожжи обычно культивируются из ферментированных фруктов или зерновых культур и считаются универсальными
по своей природе.
Профиль вкуса и аромата
Дрожжи оказывают значительное влияние на профиль вкуса дистиллята. Кроме этилового спирта они производят и другие химические вещества (конгенеры), которые также меняют вкус дистиллята. К таким веществам относятся: спирты, кислоты, эфиры и альдегиды, многие из которых образуются за счет дрожжей в процессе ферментации. Кроме штаммов дрожжей на уровень конгенеров влияют и другие факторы. Например, температура обработки зерна приводит к различным профилям сахара и белка, следовательно, и другому профилю вкуса (пример ). Это одна из причин, почему зерна кукурузы обрабатывают при более высокой температуре, чем мелкие зерна пшеницы, ржи и ячменя. Другие внешние факторы, такие как температура процесса ферментации и наличие токсичных побочных продуктов (уксусная кислота и т.п.) также могут влиять на уровень конгенеров, производимых тем или иным штаммом дрожжей, меняющим конечный вкус дистиллята.
Еще один немаловажный аспект – это то, как именно дрожжи добавляют в ферментер. Кто-то начинает с одной колонии дрожжей на агаровой пластинке (стартер), затем вводит субкультуру в питательную среду или зерновой затор. После постепенного переливания из более мелкой посуды в более крупную образуется нужное количество затравки, достаточное для брожения. Процесс роста дрожжей для брожения называется «размножением дрожжей». Существует несколько аспектов в отношении размножения дрожжей, которые влияют на конечный дистиллят. Для размножения используются разные методы. Кислород и сахар – вот два вещества, которые оказывают свое влияние на активность дрожжей и на весь процесс ферментации.
От кислорода зависит, насколько быстро произойдет разложение дрожжей и начнется производство альдегида. Кислород также отвечает за производство ненасыщенных жирных кислот и стеролов, которые участвуют в интеграции стенок клеток, в сохранении активности дрожжей и на то, насколько хорошо дрожжи смогут выжить в среде, что особенно важно к концу ферментации, когда уровень этанола достаточно высокий, а остаточных сахаров – низкий.
Сахар и его концентрацию необходимо регулировать во время процесса размножения дрожжей. Так как одна из главных целей размножения – максимально увеличить популяцию клеток, то особое внимание следует уделить сахару-сырцу (мальтозе и/или глюкозе), чтобы способствовать усиленному клеточному дыханию. Для получения более подробной информации почитайте об эффекте Крэбтри. В этой статье дана лишь основная информация, и если мы будем вдаваться в подробности, то выйдем за рамки нашей основной темы.
Дрожжи сегодня доступны в разных формах: активные сухие дрожжи (мы в основном отдаем предпочтение им), влажные-прессованные и жидкие дрожжи. Два последних варианта требуют охлаждения и быстро портятся при хранении. В отличие от закваски, эти дрожжи можно добавлять прямо в емкость для брожения, и такой процесс называется «сухой замес». Это самый простой способ закваски, который не требует дополнительных шагов. Однако использование дрожжей для размножения и сухой замес изменят кинетику ферментации, что скажется на вкусе и аромате конечного продукта. Например, ферментация с дрожжами, которые растут в процессе, начинается быстрее, так как уже произошла адаптация к замесу и дрожжи активно размножаются. При сухом замесе дрожжи размножаются с задержкой на несколько часов, за это время клетки насыщаются влагой и восстанавливаются после пребывания в упакованной форме (активные сухие, влажные и жидкие дрожжи). Точно не выявлено, как это сказывается на вкусе конечного продукта, но многие винокуры прибегают именно к такому процессу и получают великолепные напитки.
Одновременное использование нескольких штаммов дрожжей иногда применяется для создания более сложного и уникального вкуса и аромата. Это интересная тема для экспериментов и о ней мы поговорим подробней на форуме.
Кроме дрожжей на вкус и аромат конечного продукта также влияет качество зерна, ингредиенты для затора, методы обработки (температур, уровень pH и т.д.), сладкое или кислое брожение, метод дистилляции (простой перегонный куб или колонна), значение содержания спирта. Это лишь некоторые факторы.
Факторы связанные со штаммами дрожжей
Обсуждая штаммы дрожжей, чаще всего говорят о вкусе конечного продукта. Однако подходящий штамм должен удовлетворять определенным критериям производства. Многие винокурни прославились именно вкусом и ароматом своих напитков, но существует также сторона производства, тесно связанная с прибыльностью бизнеса и объемом готового продукта. Производство этанола и использование сахара – это самые важные факторы, которые учитываются при подсчете выхода продукта на винокурне. Для оптимизации производства необходим максимальный объем этанола и практически полная выработка сахара. Весь сахар, который остался в конце процесса ферментации – это деньги, выброшенные на ветер. Кроме того, оставшийся в процессе ферментации сахар может привести к дополнительным проблемам, таким как пригорание остатков сахара к оборудованию для дистилляции и выпаривания.
Не все штаммы дрожжей способны завершить процесс ферментации, поэтому правильный штамм должен дать не только правильный профиль вкуса, но и полностью переработать сахара в процессе ферментации.
Так как дрожжи - это живой организм, то для оптимизированной ферментации требуется определенный температурный диапазон. Обычно это температура в пределах 25-35°C. Более высокая или низкая температура может привести к меньшему выходу этанола и/или большому количеству остатку сахаров. В процессе ферментации дрожжи производят тепло, что повышает температуру до такой точки, которая часто влияет на качество всего процесса. Охлаждение необходимо для того, чтобы ферментер не перегревался. Охлаждение осуществляется за счет систем обмена с использованием входящей воды или чиллера.
Таким образом, хороший штамм дрожжей должен обеспечивать хороший профиль вкуса, достигать необходимого объема производства этанола, разлагать сахара и выдерживать высокие температуры. Если вы вынуждены сохранять температуру ферментера ниже 25 C из-за дрожжей, то в итоге весь процесс производства будет более дорогим, чем если бы вы использовали штаммы, способные выдерживать температуру, к примеру, 35 C. Это особенно важно, если вы занимаетесь производством дистиллята в регионах с более теплой средней температурой. Экстремальные температуры могут отрицательно сказаться на процессе ферментации с точки зрения объема конечного продукта. К тому же, это может повысить производство некоторых конгенеров, что негативно повлияет на вкус и аромат готового дистиллята. Диацетил – это одно из самых нежелательных веществ, которое может образоваться в результате действия дрожжей при высоких температурах, которое придает маслянистый вкус дистилляту. Следовательно, температура очень важна как с точки зрения вкуса, так и объема полученного продукта, а также для выбора правильного штамма дрожжей.
Микробное заражение
Будет большой ошибкой не упомянуть о микробном заражении (контаминации ) в процессе ферментации. Микробное заражение очень сильно влияет на работу дрожжей и зачастую приводит к получению более кислого сусла с повышенным содержанием органических кислот, а именно молочной и уксусной кислоты. Некоторые полагают, что органические кислоты, вызванные бактериями положительно влияют на профиль вкуса конечного продукта. Однако рост бактерий и появление побочных продуктов практически невозможно привести к какой-то постоянной норме. Ситуация будет меняться с каждой новой партией. Чаще всего встречается кисломолочная бактерия (Lactobacillus и ее производные). Но есть и другие бактерии, и каждая из них производит свой коктейль из различных метаболических побочных продуктов, которые меняют вкус готового продукта в самых разных направлениях.
Кроме микробного заражения существуют еще и дикие дрожжи (то есть дрожжи, которые попадают в сусло помимо тех дрожжей, о которых вы точно знаете). Эти дрожжи также заражают ферментацию и портят вкус-ароматику будущего дистиллята. Попадание диких дрожжей встречается реже, чем бактерий, но об этом тоже следует помнить.
В то время как дикие дрожжи и бактерии – это вопрос санитарных условий, штаммы дрожжей с плохой активностью или медленным размножением не так хорошо смогут конкурировать с бактериями и дикими дрожжами в среде ферментации. Плохая активность дрожжей усложняется и такими факторами, как температура, недостаток питательных веществ и так далее. Разные штаммы дрожжей обладают разной степенью активности и способностью завершать производство этанола и перерабатывать сахара.
Эта статья не является открытием и вся информация давно известна, но я надеюсь, что данный материал пригодится начинающим винокурам как основа для их творчества. Наше сообщество открыто для общения и каждый желающий может поделиться своим опытом или получить совет на форуме
