Ο κύκλος ζύμωσης της μαγιάς

Τι κάνει η μαγιά κατά τη διάρκεια της ζύμωσης; Καταναλώνει τα σάκχαρα του ζυθογλεύκους και τα μετατρέπει σε νέα κύτταρα, αιθανόλη, CO2 και γευστικούς συνδυασμούς. Οι ζυθοποιίες ανησυχούν πρωτίστως για το τελευταίο. Προκειμένου να μεγιστοποιηθούν τα αποτελέσματα, είναι χρήσιμο να γνωρίζουμε πώς δουλεύει η μαγιά. Η ζύμωση μιας τυπικής ale ακολουθεί τρεις φάσεις: τη φάση υστέρησης (lag phase) για 3-15 ώρες, μια εκθετική φάση ανάπτυξης για 1-4 ημέρες και μια στατική φάση ανάπτυξης για 3-10 ημέρες. Κάθε μία από αυτές τις φάσεις θα αναλυθεί παρακάτω.

Φάση παραμονής, 3-15 ώρες μετά τη ζύμωση:

Όταν η μαγιά μπαίνει στο γλεύκος, ξεκινά μια διαδικασία εγκλιματισμού στο περιβάλλον. Αυτό είναι γνωστό ως φάση "υστέρησης". Η μαγιά αρχίζει να απορροφά ορυκτά και αμινοξέα (άζωτο) από το γλεύκος. Τα αμινοξέα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πρωτεϊνών. Τα αμινοξέα που η μαγιά δεν μπορεί να αποκτήσει ή να πάρει αρκετά γρήγορα από το γλεύκος πρέπει να τα κατασκευαστεί από μόνη της. Με τον ίδιο τρόπο που οι άνθρωποι χρειάζονται στο 100% τις απαραίτητες βιταμίνες και μέταλλα για να αντέξουν μέσα στην ημέρα, τα κύτταρα μαγιάς χρειάζονται επίσης το 100% των βιταμινών τους και των μετάλλων (θρεπτικών συστατικών) για να δημιουργήσουν μια κατάλληλα θρεπτική ζύμωση. Ένα βυνώδες γλεύκος είναι μια εξαιρετική πηγή αζώτου, ορυκτών και βιταμινών. Οι περισσότερες από τις ανάγκες των ζυμομυκήτων-βιταμινών για σωστή ζύμωση παρέχονται σε αυτό. Μερικά παραδείγματα αναγκαίων βιταμινών είναι η ριβοφλαβίνη, η ινοσιτόλη και η βιοτίνη. Σημαντικά ορυκτά είναι ο φωσφόρος, το θείο, ο χαλκός, ο σίδηρος, ο ψευδάργυρος, το κάλιο και το νάτριο. Καθώς τα μέταλλα και οι βιταμίνες απορροφώνται από το γλεύκος, η μαγιά αρχίζει να παράγει ένζυμα απαραίτητα για την ανάπτυξη της. Το γλεύκος μπορεί να συμπληρώνεται με πρόσθετα ορυκτά και βιταμίνες, χρησιμοποιώντας θρεπτικές ουσίες μαγιάς που διατίθενται στο εμπόριο, γεγονός που θα βελτιώσει την υγεία και την απόδοση της μαγιάς. Το οξυγόνο απορροφάται ταχέως κατά τη φάση υστέρησης. Η μαγιά χρειάζεται το οξυγόνο για να αναπτυχθεί για να παράγει σημαντικά συστατικά κυτταρικού τοιχώματος. Είναι σημαντικό να παρέχετε αρκετό οξυγόνο στο γλεύκος κατά την έναρξη της ζύμωσης. Με την ανακίνηση του ζυμωτήρα, ο οικοζυθοποιός είναι σε θέση, στην καλύτερη περίπτωση, να προσθέσει περίπου το ήμισυ του συνιστώμενου επιπέδου, δηλαδή 10 ppm οξυγόνου στο διάλυμα. Αυτό θα παράγει ικανοποιητικά αποτελέσματα αλλά για να διασφαλιστεί ότι θα γίνει μια υγιής ζύμωση, μπορεί να προστεθεί οξυγόνο στον ζυμωτήρα με διάφορα εμπορικά διαθέσιμα συστήματα. Η φάση υστέρησης μπορεί να διεξαχθεί σε υψηλότερη θερμοκρασία από την υπόλοιπη ζύμωση επειδή παράγονται πολύ λιγότεροι γευστικοί συνδυασμοί. Η παραγωγή αιθανόλης είναι επίσης πολύ περιορισμένη, επομένως ο σχηματισμός εστέρων δεν αποτελεί πρόβλημα. Ορισμένοι ζυθοποιοί ξεκινούν τη φάση υστέρησης στους 22-24C και ολοκληρώνουν τη ζύμωση στους 20C. Αυτό μπορεί να γίνει με επιτυχία και για τις lager, ξεκινώντας την φάση υστέρησης στους 22-24C και μειώνοντας τη θερμοκρασία ζύμωσης στους 10-13C σταδιακά. Οι ζυθοποιίες δεν βλέπουν καμία ορατή δραστηριότητα κατά τη διάρκεια της φάσης υστέρησης, εξ ου και ο λόγος που πήρε το όνομά της. Αλλά αυτή η φάση είναι πολύ σημαντική για την κατασκευή νέων υγιεινών κυττάρων που θα είναι σε θέση να ολοκληρώσουν τη ζύμωση. Αν στο γλεύκος υπάρχει περισσότερη μαγιά από την απαιτούμενη, θα μειώσει τη φάση υστέρησης και κάθε μεμονωμένο κύτταρο δεν θα είναι τόσο υγιές στο τέλος της. Παρόλο που μπορεί να είναι καθησυχαστικό για έναν homebrewer να δει δραστηριότητα ζύμωσης μέσα σε μία ώρα από το ''ρίξιμο'' της μαγιάς, δεν είναι και ότι καλύτερο για την ζύμωση.

Εκθετική φάση ανάπτυξης, 1-4 ημέρες:

Καθώς η μαγιά βγαίνει από τη φάση υστέρησης, αρχίζει να καταναλώνει τα σάκχαρα στο διάλυμα. Δημιουργείται CO2, το οποίο αρχίζει να εκτοξεύεται από την αεροπαγίδα και να δημιουργεί ένα επιφανειακό στρώμα αφρού στη μπύρα. Η εκθετική ή λογαριθμική φάση ανάπτυξης του ζυμομύκητα αρχίζει τώρα. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, ο αριθμός των κυττάρων θα αυξηθεί ταχέως και θα παραχθούν αιθανόλη και γευστικοί συνδυασμοί. Η αεροπαγίδα παρουσιάζει έντονη δραστηριότητα μέσα σε αυτό το χρονικό διάστημα. Το άρωμα που διαφεύγει από το αερόλυτο των πιο ουδέτερων ζυμών της μαγιάς έχει μια μυρωδιά "ελιάς". Η εκθετική φάση συμβαίνει επειδή η μαγιά καταναλώνει γρήγορα τη ζάχαρη. Τα σάκχαρα καταναλώνονται από τη μαγιά με μια ορισμένη σειρά. Η γλυκόζη χρησιμοποιείται πρώτα, στη συνέχεια η φρουκτόζη και τέλος η σακχαρόζη. Αυτά είναι απλά σάκχαρα και μπορούν να μεταφερθούν γρήγορα στο μεταβολισμό. Η συγκέντρωση γλυκόζης στο γλεύκος είναι περίπου 14% των σακχάρων. Η μαλτόζη είναι το κεντρικό σάκχαρο της βύνης και είναι ένα πολύ σημαντικό συστατικό γεύσης. Αποτελεί το 59% των σακχάρων του γλεύκους και η χρήση του από τη μαγιά δίνει στη μπύρα τις χαρακτηριστικές γεύσεις του. Υπάρχουν 1 έως 5 γονίδια στο DNA του ζυμομύκητα που "ενεργοποιούνται" σε απόκριση με την μαλτόζη, επιτρέποντας τη ζύμωση από την μαγιά. Αφού η μαλτόζη εισέλθει στο κύτταρο μέσω ενός ειδικού μηχανισμού πρόσληψης, υδρολύεται σε μονάδες γλυκόζης από ένζυμα μαλτάσης. Στη συνέχεια, η γλυκόζη μπορεί να εισέλθει στον κανονικό κύκλο μεταβολισμού. Η μαλτοτριόζη ζυμώνεται τελευταία. Πρόκειται για ένα δύσκολο σάκχαρο για τη χώνεψη της μαγιάς και κάποιες ζυμώνουν μαλτοτριόζη καλύτερα από άλλες. Μερικά στελέχη μαγιάς δεν ζυμώνουν καθόλου την μαλτοτριόζη! Σε αυτό το σημείο της δραστηριότητας, η μπύρα βρίσκεται σε "υψηλό krausen". Η κεφαλή του αφρού πάνω από τη ζύμωση μετατρέπεται σε κίτρινο έως καφέ χρώμα. Τα χρώματα προέρχονται κυρίως από τα βυθισμένα συστατικά της βύνης και του λυκίσκου. Οι καφέ κηλίδες σχηματίζονται από οξειδωμένες ρητίνες λυκίσκου.

Στατική φάση ανάπτυξης μαγιάς, 3-10 ημέρες:

Σε αυτό το σημείο, η ανάπτυξη της μαγιάς επιβραδύνεται και εισέρχεται σε μια στάσιμη φάση ανάπτυξης. Οι περισσότεροι από τους γευστικούς συνδυασμούς και τα αρώματα έχουν παραχθεί, τα οποία περιλαμβάνουν αλκοόλες, εστέρες και ενώσεις θείου. Η μπύρα ονομάζεται "πράσινη μπύρα" επειδή δεν έχει ακόμη την αποδεκτή ισορροπία γεύσεων. Ωριμάζει στην στατική φάση ανάπτυξης, γνωστή και ως φάση προετοιμασίας. Το διακυτύλιο που έχει παραχθεί κατά τη διάρκεια της ζύμωσης και το υδρόθειο διαφεύγουν από την αεροπαγίδα του ζυμωτήρα ως αέρια. Το krausen πέφτει, και η μαγιά αρχίζει να καθιζάνει (''κάθεται''). Είναι σημαντικό να ελέγξετε το βαθμό εξασθένισης (attenuation) σε αυτό το σημείο για να επιβεβαιώσετε ότι η μαγιά έχει ολοκληρώσει τη ζύμωση. Οι επαγγελματικές ζυθοποιίες θα ψύξουν σταδιακά το περιεχόμενο του ζυμωτήρα στους 1,5-4,5C, πράγμα που θα αναγκάσει το μεγαλύτερο μέρος της μαγιάς να στερεοποιηθεί. Οι περισσότεροι homebrewers δεν έχουν τη δυνατότητα να το κάνουν αυτό, γι 'αυτό πρέπει να περιμένουν τον ζυμωτήρα να "καθαρίσει". Εάν η μπύρα πρόκειται να εμφιαλωθεί, η στερεοποίηση μπορεί να αφεθεί ώστε να ολοκληρωθεί στις φιάλες.

Οι τρεις φάσεις της ζύμωσης της μαγιάς είναι η φάση υστέρησης, η εκθετική φάση ανάπτυξης και η στατική φάση. Γνωρίζοντας τι συμβαίνει στον ζυμωτήρα κατά τη διάρκεια αυτών των φάσεων, ένας homebrewer θα είναι πιο άνετος με τη ζύμωση και θα είναι σε θέση να εντοπίσει προβλήματα.