Drojdiile sunt microorganisme unicelulare care își pot primi energia în prezența oxigenului (aerobic) prin respirație și în absența oxigenului (anaerob) prin fermentație. Zaharurile de must sunt fermentate de drojdie în alcool în timpul producției de bere. Pentru aceasta, ciupercile de drojdie din specia Saccharomyces cerevisiae sunt utilizate în fabricarea berii. Tulpinile selectate din aceste drojdii sunt crescute sistematic ca o cultură pură și crescute ca drojdie de bere. Alte tulpini ale acestor drojdii sunt folosite ca pete, alcool sau vin. Din moment ce drojdie nu numai că efectuează fermentarea alcoolului, dar are, de asemenea, o mare influență asupra gustului și caracterului berei, cunoașterea componentelor drojdiei, metabolismul și reproducerea acestora este de o mare importanță. Diferitele specii și rase de drojdii culturale au o serie de caracteristici distinctive.
Drojdia este utilizată în fabricarea berii sub forma unei mase groase constând din miliarde de celule de drojdie care există independent unul de celălalt. Aceste celule au o formă de la oval la rotund, o lungime de 8 până la 10 microni și o lățime de 5 până la 7 microni. Dintre speciile de drojdii Saccharomyces serevisiae, utilizate în principal ca drojdie de cultură, se disting numeroase tulpini. În practica de fabricare a berii, aceste tulpini sunt împărțite în două grupe mari - drojdie de fermentație de sus și de jos. Între acestea există diferențe morfologice, fiziologice și tehnologice.
Semne morfologice
Drojdie de cal și de fermentație de fund pot fi distingate sub microscop, în conformitate cu imaginea lor de înmugurire. Drojdiile de fermentație drojdii sunt aproape exclusiv celule individuale sau perechile lor, în timp ce drojdia de fermentație de vârf formează comunități renale. În drojdia de fermentație a cailor, celulele materne și fiice, de regulă, sunt conectate pentru o lungă perioadă de timp, datorită cărora se formează comunități de celule ramificate. În drojdie de fermentație de la bază, celulele mamă și fiica sunt separate una de alta după reproducere. Forma celulelor din aceste și alte drojdii este aceeași.
Diferențe fiziologice
Cea mai importantă caracteristică fiziologică distinctivă a drojdiei de fermentație înaltă și joasă este fermentarea trisacaridei de rafinoză. Drojdia din drojdie cu propriul set de enzime poate procesa complet rafinoza, în timp ce drojdia de top dă trisaccharide numai cu 1/3. Alte caracteristici distinctive sunt metabolismul respirației și fermentației, precum și capacitatea de sporulare. În timp ce drojdie de iarbă-rădăcini folosește în principal metabolismul prin fermentație, drojdia de cal este caracterizată printr-un metabolism pronunțat prin respirație. În concordanță cu aceasta, după fermentație, creșterea biomasei în drojdia superioară este mai mare decât cea a drojdiei inferioare. Drojdie inferioară este mai săracă în enzime decât în cal. În drojdia inferioară, capacitatea de a forma ascospores este limitată - în comparație cu partea superioară, acestea formează spori mai puțin frecvent și sporularea durează mai mult.
Diferențe tehnologice în fermentație
Numele tulpinilor de drojdie de fermentație de sus sau de jos provine dintr-o imagine caracteristică a comportamentului lor atunci când este fermentat. Drojdie de drojdie în procesul de fermentare, în general, se ridică la suprafață, în timp ce partea inferioară a fermentației coboară spre fund. Drojdie de cai, de asemenea, coboară la fund după fermentație, dar mult mai târziu decât rădăcinile de iarbă. În momentul în care drojdia este colectată la sfârșitul fermentației principale, acestea sunt încă la vârf și continuă să se înmulțească (dacă se folosesc cutii deschise).
O altă caracteristică esențială a drojdiei cu nivel scăzut este particularitatea floculării și, în conformitate cu această caracteristică, drojdia de bere de la iarbă-rădăcină este împărțită în pulveri și fulgi. În celulele drojdii pulverulente se distribuie subțire într-o mustă rătăcitoare și se scufundă încet până la capăt numai la sfârșitul fermentației. Celulele de drojdie despicate după un timp sunt colectate în fulgi mari și apoi se usucă repede. Capacitatea drojdiei de a forma fulgi este determinată genetic și este moștenită. Frunzele de cal nu formează fulgi.
Capacitatea tulpinilor de drojdie de a forma fulgi are o mare importanță practică. drojdie floculantă dă berea este mai bine clarificat, dar cu un grad mai mic de fermentare decât făină și drojdie de cal în timp ce de echitatie de drojdie-praf ca nu da o bere clară, dar cu un grad ridicat de atenuare. Drojdia de sus și de jos este, de asemenea, diferită în ceea ce privește temperaturile de fermentație utilizate. Fermentația fermentată de drojdie fermentată la temperaturi de la 4 până la 12 ° C și cu tulpini de drojdie de sus funcționează la temperaturi cuprinse între 14 și 25 ° C. Fabrica de bere stabilește temperatura de fermentație.
Clasificarea sistematică
Folosind trăsăturile distinctive descrise mai sus, tulpinile individuale de drojdie de bere sunt împărțite în drojdie de fermentație de sus și de jos. Trebuie avut în vedere faptul că aceste semne pentru tulpinile de drojdie superioară și inferioară nu sunt proprietăți permanente. Acestea pot varia într-o măsură mai mare sau mai mică și acest lucru se aplică în primul rând la indicele de fermentare a rafinozelor, deoarece unele drojdii mai mici pot fermenta rafinoza cu numai 1/3. Având în vedere lipsa de consistență a caracteristicilor distinctive, în conformitate cu noua taxonomie, ambele drojdie de fermentație atât de jos cât și de sus aparțin aceleiași specii de Saccharomyces cerevisiae.
Alegerea tulpinilor derivate ca o cultură pură și utilizată pentru introducerea în must se determină pe baza anumitor criterii. Acestea includ în principal:
- comportament în timpul fermentației (drojdie de sus sau de jos);
- floculare (pulverizată sau sub formă de fulgi);
- intensitatea fermentării (viteza de fermentare și gradul de fermentație);
- intensitatea reproducerii;
- formarea și despicarea produselor secundare de fermentare (formarea de aromă).
Tipul de drojdie Saccharomyces cerevisiae include nu numai tulpini culturale, ci și drojdii sălbatice, care sunt periculoase pentru fabricarea berii. De exemplu, pentru dăunătorii de bere sunt drojdie de vin, precum și drojdie de alte specii și genuri. Intrarea acestor microorganisme în bere se numește contaminare (infecție). Aceste microorganisme, numite drojdii sălbatice, spre deosebire de drojdia cultivată, intră în industria berii în principal cu materii prime și sunt întotdeauna nedorite. Ele pot provoca în bere un gust și un miros neplăcut, precum și o turbiditate.