Za kwaśny smak piwa mogą odpowiadać surowce użyte do jego produkcji. Jednym z nich jest słód zakwaszający, który tworzy się poprzez ekspozycję kiełkującego ziarna na bakterie fermentacji mlekowej, co powoduje wytwarzanie kwasu mlekowego, obecnego w tak powstałym słodzie. Najczęściej spotykanym szczepem w tej roli jest Lactobacillus delbrueckii. Dzięki zastosowaniu bakterii na etapie zmaczania i kiełkowania ziarna mamy pewność, że tego typu słód nie spowoduje zakażenia mikrobiologicznego. Dzieje się tak dzięki suszeniu ziaren słodu w wysokich temperaturach, które skutecznie eliminują mikroorganizmy mogące być potencjalnym zagrożeniem. Dodatkowo użycie tego typu słodu obniża pH brzeczki, co korzystnie działa na najważniejsze enzymy browarnicze [10].

Na etapie zacierania również można zadbać o zakwaszenie piwa kwasem mlekowym. Najprostszym i jednocześnie najmniej spektakularnym sposobem na osiągnięcie tego celu jest dodanie głównego produktu fermentacji mlekowej, czyli kwasu mlekowego. Zaletą tego typu zabiegu jest prostota wykonania oraz pełna kontrola nad ilością kwasu mlekowego w piwie. Niestety wskutek braku pozostałych metabolitów bakterii fermentacji mlekowej kwaśne piwo otrzymane tym sposobem ma uboższy bukiet aromatyczny od napojów uzyskanych pozostałymi omawianymi metodami.

Kolejnym sposobem zacierania mającym na celu wytworzenie kwaśnego piwa jest tak zwane kwaśne zacieranie (ang. sour mashing). Ten zabieg polega na wykonaniu tradycyjnego zacierania, po czym pozwala się mieszaninie ostygnąć, a następnie zaszczepia się ją bakteriami fermentacji mlekowej. Następnie pozwala się takiemu zacierowi fermentować aż do osiągnięcia pH 3-3,7. Po tym czasie mieszaninę ogrzewa się do 78⁰C, filtruje i postępuje jak ze zwykłą brzeczką. Zaletą tej metody jest pozbycie się omawianych bakterii podczas gotowania brzeczki z chmielem, dzięki czemu ryzyko niepożądanego zakażenia maleje praktycznie do zera. Dużą wadą tego sposobu produkcji kwaśnego piwa jest konieczność długiego przetrzymywania zacieru oraz możliwość rozwinięcia się w nim innych niepożądanych mikroorganizmów, które poprzez wytwarzanie licznych metabolitów mogą zepsuć efekt pracy bakterii fermentacji mlekowej [11].

Następną metodą produkcji kwaśnego piwa jest tak zwane zakwaszanie w kotle (ang. kettle souring). To podejście polega na przygotowaniu brzeczki i zagotowaniu jej bez dodatku chmielu, następnie roztwór jest ochładzany i zaszczepiany bakteriami kwasu mlekowego. W ten sposób rozpoczyna się fermentację trwającą od 24 do 48 godzin, po czym brzeczkę gotuje się z chmielem i fermentuje z wykorzystaniem drożdży. Dzięki zastosowaniu tej metody można zapewnić optymalne warunki dla rozwoju zarówno bakterii, jak i drożdży. Niestety długi czas procesu powoduje, że kadź warzelna jest zajęta przez długi czas, co powoduje zmniejszenie mocy przerobowych browaru. Można ten problem wyeliminować dodając dodatkową kadź bądź fermentor z myślą o prowadzeniu tego typu procesu, niemniej wiąże się to z dodatkowymi kosztami [12].

Bakterie fermentacji mlekowej można również wprowadzić do brzeczki na początku fermentacji tworząc coś, co można nazwać kontrolowanym zakażeniem. Dzięki temu w fermentorze mamy jednocześnie drożdże, jak i omawiane bakterie, które wspólnie przetwarzają brzeczkę w kwaśne piwo. Tego typu metoda jest skuteczna, lecz wymaga bardzo dokładnego czyszczenia fermentora po zakończonym procesie, w szczególności jeżeli ma być w nim produkowane tradycyjne piwo [13].

Warto dodać, że bakterie fermentacji mlekowej występują ponadto w piwach powstających na drodze spontanicznej fermentacji. Ta metoda polega na niezaszczepianiu brzeczki żadnymi mikroorganizmami i pozwoleniu na rozwinięcie się w niej mikroorganizmów obecnych w powietrzu. Niestety jest ona nieprzewidywalna i ciężka w kontrolowaniu, przez co można w jej wyniku otrzymać piwo bardzo wysokiej jakości, ale i stracić całą warkę [11].

 

***

Bakterie fermentacji mlekowej towarzyszą browarnikom od stuleci. Te mikroorganizmy potrafią być utrapieniem w browarze, szczególnie przy niedokładnym stosowaniu zasad higieny. W przypadku ich niekontrolowanego rozwoju może dojść do znacznych strat wliczając w to utratę warki piwa i stratę wielu godzin na dokładną dezynfekcję browaru w celu pozbycia się niechcianych bakterii. Niemniej omawiane mikroorganizmy mają swoje pięć minut podczas produkcji piw kwaśnych. W tym przypadku, dzięki głównemu produktowi ich metabolizmu – kwasu mlekowemu, uzyskuje się orzeźwiające, kwaśne piwa szczególnie pożądane przez konsumentów podczas letnich upałów. W związku z tym warto eksperymentować z nowymi mikroorganizmami w browarze, niemniej warto przy tym zachować ostrożność i wysokie standardy dezynfekcji, aby uniknąć potencjalnych problemów.

 

Literatura
[1]    I. Kajala et al., “Lactobacillus backii and Pediococcus damnosus isolated from 170-year-old beer recovered from a shipwreck lack the metabolic activities required to grow in modern lager beer,” FEMS Microbiol. Ecol., vol. 94, no. 1, pp. 1-10, 2018.
[2]    H. König, G. Unden, and J. Fröhlich, Biology of microorganisms on grapes, in must and in wine, 2nd ed. Springer International Publishing AG, 2017.
[3]    K. Ratajczak and A. Piotrowska-Cyplik, “Metabolites of lactic acid bacteria – overview and industrial applications,” Postępy Mikrobiol. - Adv. Microbiol., vol. 56, no. 4, pp. 416-421, 2017.
[4]    C. A. O’Bryan, P. G. Crandall, S. C. Ricke, and J. B. Ndahetuye, Lactic acid bacteria (LAB) as antimicrobials in food products: Types and mechanisms of action. 2015.
[5]    C. McGregor and N. McGregor, The Beer Brewing Guide EBC Quality Handbook for Small Breweries, 1st ed. Tielt: Lannoo, 2021.
[6]    K. Suzuki, M. Sami, H. Kadokura, H. Nakajima, and K. Kitamoto, “Biochemical characterization of horA-independent hop resistance mechanism in Lactobacillus brevis,” Int. J. Food Microbiol., vol. 76, no. 3, pp. 223-230, 2002.
[7]    J. H. Garcia-Garcia, L. J. Galán-Wong, B. Pereyra-Alférez, L. C. Damas-Buenrostro, E. Pérez, and J. Carlos Cabada, “Distribution of lactobacillus and pediococcus in a brewery environment,” J. Am. Soc. Brew. Chem., vol. 75, no. 4, pp. 312-317, 2017.
[8]    A. Yansanjav, P. Švec, I. Sedláček, I. Hollerová, and M. Němec, “Ribotyping of lactobacilli isolated from spoiled beer,” FEMS Microbiol. Lett., vol. 229, no. 1, pp. 141-144, 2003.
[9]    C. Garofalo, A. Osimani, V. Milanović, M. Taccari, L. Aquilanti, and F. Clementi, “The occurrence of beer spoilage lactic acid bacteria in craft beer production,” J. Food Sci., vol. 80, no. 12, pp. M2845-M2852, 2015.
[10]    J. Mallet, Malt A practical guide from field to brewhouse. Boulder: Brewers Publications, 2014.
[11]    S. Bossaert, S. Crauwels, B. Lievens, and G. De Rouck, “The power of sour - A review: Old traditions, new opportunities,” BrewingScience, vol. 72, no. 3–4, pp. 78–88, 2019.
[12]    H. Esslinger, Handbook of Brewing. 2015.
[13]    K. Osburn et al., “Primary souring: A novel bacteria-free method for sour beer production,” Food Microbiol., vol. 70, pp. 76-84, 2018.