Из чего варят пиво. Дрожжи (Hefe)
Наконец, последнее, что нужно для приготовления пива, - это дрожжи, благодаря которым сусло «оживает» и начинает бродить. В процессе брожения дрожжи расщепляют вырабатываемый ферментами солодовый сахар на диоксид углерода (углекислый газ) и алкоголь. Спонтанное брожение сусла способны вызвать «дикие» дрожжи, которые всегда присутствуют в посуде, воде и воздухе. Некоторые редкие традиционные сорта пива, особенно в Бельгии, и сегодня сбраживаются самопроизвольно - не только дрожжами, но и молочнокислыми бактериями. До середины XVI в. вообще было мало известно о существовании и поведении пивных дрожжей. Однако пивовары не могли не заметить, что осадок, оставшийся на дне бродильного чана, каким-то волшебным образом заставляет «работать» новое сусло, тоже превращая его в пиво. Но если даже они что-то и знали, то хранили свое знание в строжайшей тайне. Поэтому в баварской «Заповеди чистоты» 1516 г. дрожжи не упоминаются. Первым дрожжевые клетки увидел в микроскоп и зарисовал голландский натуралист Антони ван Левенгук в 1680 г. Однако прошло еше два столетия, прежде чем о дрожжах стало известно достаточно, чтобы знания нашли практическое применение в пивоварении. А в далеком прошлом, когда о дрожжах было практически ничего не известно, брожение сусла воспринималось почти как чудо. В древности полагали, что мед и пиво сбраживают боги, а если пивовара постигала неудача, обвиняли нечистую силу.
Первоначально люди умели делать только верховое пиво, которое бродило при комнатной температуре 18-23. Дрожжевую закваску тщательно сохраняли от предыдущих циклов брожения. До середины XVI в. верховое брожение было единственной проверенной на опыте технологией. Только после 1551 г., когда в мюнхенском «Положении о пиве» впервые упоминается разница между верховым и низовым брожением, баварские пивовары стали целенаправленно использовать дрожжи низового брожения. Оптимальная температура для жизнедеятельности таких дрожжей - 4-8°С, поэтому низовое пиво варили только зимой. Затем оно долго дображивало и созревало в холодных альпийских пещерах или прохладных погребах. Низовое брожение давало более вкусное и крепкое пиво, сильнее насыщенное углекислотой, а главное - настолько стойкое, что его можно было хранить в течение нескольких месяцев после приготовления. Кое-где при производстве низового пива пользовались запасами льда, заготовленного зимой. Но до создания первых холодильных установок (это произошло в середине XIX в. на пивоварне Spaten в Мюнхене) выпускать пиво низового брожения круглый год было невозможно. Классическое низовое пиво в Баварии несколько столетий варили не позднее апреля, что привело к возникновению устойчивых сезонных традиций в производстве и потреблении лагеров.
Всего полтора столетия назад пивоварение всецело зависело от воли случая: поведение пивных дрожжей было почти непредсказуемо. Так продолжалось до тех пор, пока французский химик и микробиолог Луи Пастер (1822-1895) не открыл подлинную природу брожения. Он объяснил, что солодовый сахар превращается в алкоголь и углекислый газ в результате жизнедеятельности и размножения особого вида микроорганизмов - одноклеточных дрожжевых грибков. Его книга «Этюды о пиве» навсегда изменила практику пивоварения. Пастер также установил различие между дрожжами, которые вызывают спиртовое брожение, и другими микроорганизмами, инициирующими молочнокислое брожение. Дрожжи каждого вида необходимо хранить в чистоте, так как разные их щтаммы постоянно «конкурируют» между собой, и это мешает нормальному протеканию брожения. Данное открытие позволило окультурить дрожжи: выводить и сохранять наиболее продуктивные штаммы, удаляя нежелательные. Более того, Пастер научно доказал, что необходимо соблюдать тщательную чистоту в самой пивоварне, чтобы избежать инфицирования пива бактериями и дрожжевыми грибками из воздуха, из-за чего пиво скисает. Попутно Луи Пастер нашел простой способ останавливать брожение, который с тех пор называется пастеризацией: нагревание выше 52°С в течение 10 минут убивает дрожжи.
Существует множество различных видов дрожжей (не менее 500, не считая множества «диких» штаммов), по-разному проявляющих свою жизнедеятельность. Пивные дрожжи открыл в 1830 г. немецкий химик Майер, назвавший их Saccharomyces. т.е. «сахарные грибки». В пивоварении применяются три категории дрожжей: верхового брожения, низового брожения и «дикие». Дрожжам верхового брожения (S. cerevisiae) необходима температура не ниже 15°С, в процессе сбраживания она может повышаться до 25°С. Верховые дрожжи могут состоять из нескольких штаммов. Они превращают в спирт меньшее количество Сахаров, поэтому верховое пиво обладает довольно интенсивным фруктовым вкусом и ароматом. В бродильном чане эти дрожжи всплывают на поверхность, образуя толстую плотную «шапку», не пропускающую кислород. За эту особенность они и получили свое название, хотя точнее было бы называть их «теплыми» дрожжами.
Дрожжи низового брожения (S, carlsbergensis; с недавних пор они переименованы в S. uvarum) по окончании брожения оседают на дно и предпочитают размножаться при гораздо более низкой температуре - 5-9°С, благодаря чему низовое брожение поддается более точному контролю. Одноштаммовые дрожжи низового брожения делают пиво сухим и крепким, поскольку перерабатывают большее количество Сахаров. «Хладнокровные» низовые дрожжи действуют неторопливо, поэтому низовое пиво должно пройти вторичное брожение при 0°С в течение не менее 3 месяцев, в ходе которого оно хорошо карбонизируется и приобретает чистый освежающий вкус и безупречный аромат солода и хмеля. Первоначально дображивание проходило в глубоких погребах, поэтому пиво низового брожения стали называть немецким словом Lager.
Все в этом мире взаимосвязано. Якоб Христиан Якобсен (1811-1887), датский пивовар-меценат, сын владельца небольшой пивоварни Carlsberg в Копенгагене, превративший ее в огромную компанию с оборотом в миллионы крон, учился у Габриэля Зедлмайра в мюнхенской пивоварне Spaten, которая в период промышленной революции XIX в. была одним из самых передовых пивоваренных предприятий мира. Зедлмайр разработал поточный метод производства лагеров, оснастив свою пивоварню льдогенераторами, а затем аммиачными холодильными установками. Из «Шпатена» Якобсен привез образец дрожжей к себе в Копенгаген - за 1000 км от Мюнхена. Он вез их бережно и аккуратно, в горшочке, прикрытом его собственным цилиндром, то и дело останавливая карету, чтобы охладить горшочек в ручьях, встречавшихся по пути.
Первым селекционером дрожжевых культур был датский ботаник Эмиль Кристиан Хансен (1842-1909). работавший в лаборатории завода Carlsberg. Он вывел первый чистый дрожжевой штамм - S. carlsbergensis - «потомок» тех дрожжей, которые прибыли в горшочке из Мюнхена с Якобсеном. В 1888 г. Хансен опубликовал статью о способах получения чистых дрожжевых культур, а впоследствии занимался их разведением и классификацией. Исследования Хансена произвели подлинный переворот в пивоварении. Использование одноштаммовой культуры дрожжей не просто повысило качество лагеров, но самое главное - сделало его ста6ильным.
Мало того, что дрожжи делятся на верховые и низовые, для каждого сорта пива необходим особый штамм. Некоторые пивоварни по традиции самостоятельно культивируют дрожжевые «породы», сообщающие пиву индивидуальный неповторимый характер. Но сегодня пивоварам не обязательно полагаться только на собственные источники дрожжей: в Германии имеются специальные банки дрожжевых штаммов - VLB в Берлине и Weihenslephan во Фрайзинге. На 100 л пивного сусла требуется примерно 0,5 л дрожжей низового брожения или 0,25 л дрожжей верхового брожения. Из перебродившего сусла извлекается вчетверо больше дрожжей, чем было внесено перед началом брожения. Но пивоварня не может постоянно работать на собственных дрожжах. Одни и те же дрожжи используют обычно не более 15 раз, так как они постепенно вырождаются и теряют чистоту. Поэтому после каждых 10 циклов брожения отслужившие пивные дрожжи заменяют на свежую культуру.
По завершении брожения пиво обычно подвергают фильтрации, после чего в нем не остается и следа дрожжей. Однако в последнее время растет популярность «живого» пива - нефильтрованного и непастеризованного. Оно очень полезно, поскольку содержит живые дрожжевые клетки, которые к тому же придают ему дополнительные вкусовые нюансы. Нефильтрованное пиво непрозрачно, на дне бутылки может даже образоваться дрожжевой осадок - это особенно характерно для белого пшеничного пива.
Пивные дрожжи сами по себе являются ценным пищевым продуктом, так как наполовину состоят из белка и содержат большое количество витаминов, играющих огромную роль в обмене веществ в человеческом организме, - это витамины группы В. Другие витамины, например тиамин (ВО, рибофлавин (Bi), фолиевая кислота и биотип, которые также имеются в пивных дрожжах, повышают способность человека концентрировать внимание, стабилизируют кровообращение, укрепляют ногти и волосы. Пивные дрожжи издавна применялись как лечебные средства при aвитaминoзe и фурункулезе. Так что, сослужив службу пивоварению, дрожжи приносят еше немало пользы.