Пивоваренные дрожжи

Пивоваренные дрожжи, как и все дрожжи, это одноклеточные организмы (Fungi) без хлорофилла, которые по морфологическим признакам относятся к классу грибов,подкласс Ascomycetes, семейству Saccharomycetaceae (Endomycetaceae), рода Saccharomyces. По способности сбраживать разные сахара, которые имеют значение для классификации рас, Коцкова-Краткохвилова относит пивоваренные дрожжи ко второму типу (сбраживает мальтозу и сахарозу), включающему группу cerevisiae, которая сбраживает рафинозу только на 1/3, и группу carlsbergensis, которая сбраживает рафинозу полностью.

Saccharomyces cerevisiae образует в бродящей жидкости суспензию, которая не выделяется хлопьями (не агглютинирует) и не осаждается (не седиментирует). При брожении они поднимаются к поверхности бродящего сусла и образуют на ней густую пену, которая должна быть вовремя удалена (собрана). Поэтому они называются верховыми дрожжами и пиво, для производства которого они были использованы, называется пивом верхового брожения. Верховое брожение протекает при высоких температурах от 10 до 25°С; при температуре ниже чем 10°С брожение обычно прекращается.

Saccharomyces carlsbergensis при брожении агглютинируют и оседают на дно бродильного чана, где собираются и образуют к концу брожения более или менее прочный осадок. Поэтому технически они обозначаются как дрожжи низовые и соответствующее пиво является пивом низового брожения. Брожение, вызванное ими, хорошо протекает и при низких температурах от 6 до 8°С; брожение приостанавливается только при 0°С.

Физиология причин разного поведения дрожжей обоих типов не установлена. Однако известно, что верховые дрожжи при размножении почкованием не отделяют тотчас же дочерние клетки, а образуют группы клеток, которые выносятся на поверхность закрепившимися на них пузырьками углекислого газа. Предполагается, что клетки верховых дрожжей несут противоположный электрический заряд, чем пузырьки углекислого газа, и поэтому взаимно притягиваются. У низовых дрожжей предполагается одинаковый заряд, так что дрожжевые клетки с пузырьками углекислого газа взаимно отталкиваются. Согласно другому объяснению прилипание группы клеток к пузырькам углекислого газа приписывается более высокой поверхностной активности верховых дрожжей.

Для отличия верховых дрожжей от низовых ни высокая температура при брожении, ни подъем клеток к поверхности бродящей жидкости не является абсолютно надежным признаком. Это происходит потому, что верховые дрожжи можно постепенно приспособить (адаптировать) к низким температурам, при которых они, если слой бродящей жидкости низкий, часто не поднимаются к поверхности, как при высоких температурах.

И наоборот, разная способность сбраживать рафинозу является относительно надежным различающим признаком. В ферментной системе низовых дрожжей (Sacch. carlsbergensis) находятся инвертаза и мелибиаза, а у верховых (Sacch. cerevisiae) только инвертаза. Верховые дрожжи сбраживают рафинозу только на 1/3, так как инвертаза гидролизует трисахарид рафинозы до моносахарида фруктозы и дисахарид мелибиозы, которая не сбраживается прямо, а только после гидролиза в моносахарид глюкозу и галактозу, которую катализирует мелибиаза.

По последним данным, верховые дрожжи характеризуются высокими коэффициентами respirace после предварительной аэробной культивации в глюкозе. Тем самым они отличаются от низовых дрожжей. Это различие вызывается присутствием янтарной дегидрогеназы (сукцинодегидрогеназы) в верховых дрожжах. Этот фермент функционально связан с цитохромом С и с дыхательным ферментом Варбурга. Низовые дрожжи его не содержат. Его отсутствие в них носит адаптивный характер и этим, в частности, объясняется меньшая способность к размножению у низовых дрожжей, чем у верховых.

В ЧССР на пивоваренных заводах работают только с культурой низовых дрожжей (Saccharomyces carlsbergensis Hansen), получаемых размножением чистых культур. Отдельные расы этого вида являются на заводах дрожжами культурными; все остальные считаются дикими. Осадок, который собирается после окончания брожения со дна бродильного чана, называется пивными дрожжами. Полученное ядро, т.е. средний слой называется маточными дрожжами.