Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Technologie potravin
Možnosti vybraných kvasinkových kmenů v technologii výroby piva
Bakalářská práce
Vedoucí práce:
Vypracovala:
Ing. Tomáš Gregor, Ph.D.
Jana Caltová Brno 2013
Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Možnosti vybraných kvasinkových kmenů v technologii piva vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkanem Agronomické fakulty Mendlovy univerzity v Brně.
Dne …………………………….. Podpis bakaláře…………………
Poděkování Ráda bych poděkovala panu Ing. Tomáši Gregorovi, Ph.D. za odbornou pomoc, didaktické podněty, odborné rady, komentáře, trpělivost, za čas a jeho přístup při vedení mé bakalářské práce. V neposlední řadě patří velké dík rodičům a sestře za podporu během celého studia.
Abstrakt V této bakalářské práci se zabývám možností kvasinkových kmenů při výrobě piva. Zde je stručně popsána historie výroby piva a možnosti jednotlivých kmenů kvasinek ovlivňovat pivo, vysvětlila jsem rozdíl mezi spodním a svrchním kvašením. Kapitola o výrobě piva se zabývá technologií výroby piva jak v minulosti, tak i v současné době, a používanými surovinami. Neopomenula jsem ani vliv bakterií v pivovarnictví. Na závěr bakalářské práce jsem popsala anaerobní glykolýzu a etanolové kvašení. Klíčová slova: kvasinkové kmeny, historie piva, suroviny, kvasinky, kvašení, spodní kvašení, svrchní kvašení, sušené kvasinky, metabolismus kvasinek, aerobní glykolýza, etanolové kvašení a bakterie. Abstract of Bachelor’s Thesis In this Bachelor thesis I deal with use of yeast strains by beer production. The first part of this work is dedicated to the history of beer production and the use of the yeast strains by the influence of beer. It is explaned the diference between lower and upper fermentation. It talks about the history of beer production and its technology. In the next part of my work I deal with influence of bakterium that are used in beer industry. In the end of my work I deal with the anaerobic glycolysis and ethanol fermentation. Keywords: yeast strains, history of beer production, ingredients, yeast, fermentation, Loir fermentation, upper fermentation, dry yeast, metabolism of yeast, anaerobic glycolysis, etanol fermentation and bakterium.
Obsah 1
Úvod ................................................................................................................... 7
2
Cíl práce ............................................................................................................. 8
3
Literární přehled ................................................................................................. 9 3.1
Charakterizace piva..................................................................................... 9
3.2
Historie piva ................................................................................................ 9
3.3
Suroviny pro výrobu piva ......................................................................... 10
3.3.1
Ječmen ............................................................................................... 10
3.3.2
Slad .................................................................................................... 10
3.3.3
Chmel ................................................................................................ 12
3.3.4
Voda .................................................................................................. 13
3.3.5
Výroba piva ....................................................................................... 13
3.4
Kvasinky ................................................................................................... 15
3.4.1
Kvasinková buňka ............................................................................. 16
3.4.2
Metabolismus kvasinek ..................................................................... 19
3.4.3
Zefektivnění klasické technologie ..................................................... 20
3.4.4
Negativní vlivy působící na kvasnice ................................................ 20
3.4.5
Příprava kultury ................................................................................. 21
3.5
Kvašení ..................................................................................................... 22
3.5.1
Rozdíl mezi svrchním a spodním kvašením ...................................... 22
3.5.2
Flokulce ............................................................................................. 22
3.5.3
Spodní kvašení................................................................................... 24
3.5.4
Svrchní kvašení ................................................................................. 25
3.5.5
Sušené aktivní kvasinky .................................................................... 28
3.6
Metabolismus kvasinek............................................................................. 30
3.6.1
Glykolýza cukrů ................................................................................ 30
3.6.2
Teplota ............................................................................................... 31
3.6.3
Zdroj dusíku....................................................................................... 31
3.6.4
Zdroj uhlíku ....................................................................................... 31
3.6.5
Vitamíny a enzymy............................................................................ 31
3.6.6
Anorganické soli ................................................................................ 32
3.7
Aerobní glykolýza a alkoholové kvašení .................................................. 32
3.7.1 3.8
Vedlejší produkty kvašení ................................................................. 37
Bakterie ..................................................................................................... 39
3.8.1
Mléčné bakterie ................................................................................. 39
3.8.2
Octové bakterie .................................................................................. 40
4
Závěr ................................................................................................................ 41
5
Seznam použitých zkratek................................................................................ 42
6
Použitá literatura .............................................................................................. 43
7
Seznam obrázků ............................................................................................... 47
1 ÚVOD Kvasinky jsou jedním z nejvíce využívaných mikroorganismů. Považují se za nejstarší mikroorganismy. Ve starém Egyptě a antickém Řecku se vyráběly první alkoholické nápoje, které předcházely dnešnímu pivu. Kvasinky jako živé organismy, které jako první pozoroval Antonie van Leeuwenhoek. Louis Paster v roce 1822-1895 rozhodl spor o podstatě kvašení. Prokázal, že se potraviny po tepelné úpravě nekazí i za přítomnosti kyslíku. Do dnešní doby se používají dvě metody zpracování kvasnic na výrobu piva. První je kyselé praní kvasnic, které využívají anglické pivovary. České a německé pivovary preferovaly studeně vedené kvašení s větší dávkou chmele. V dnešní době jsou kvasinky používány nejen na výrobu alkoholických nápojů, ale i v potravinářství a krmné biomase. Jsou dále využívány i v oblasti vědy, medicíny a ve farmaceutickém průmyslu. Některé druhy kvasinek jsou schopny vyvolávat různé druhy onemocnění. Kvasinky mají jednoduchou stavbu buňky, snadnou manipulaci a kultivaci a tím patří kvasinky k nejdůležitějším organismům. Kvasinky jsou stále zkoumány v laboratořích a tam se snaží získat nové kmeny nebo zlepšení stávajících vlastností kvasinek. Kvasinky jsou organismy, které se budou dále studovat a budou součástí mnoha výzkumů. V pivovarské praxi mají kvasinky obzvláště velký význam, umožňují prokvašení mladin a tím spojení jejích částí v dokonalý a harmonický celek. Dnes je na trhu velké množství kvasinkových kmenů, které jsou používány pro několik stovek pivních stylů a druhů po celém světě. Tyto kmeny jsou kultivovány a používány za specifických podmínek pro určité pivní styly, vybrané a nejpoužívanější kmeny jsou popsány v této práci.
7
2 CÍL PRÁCE Cílem mé bakalářské práce je zpracovat doposud známé informace o kvasinkách, pomocí dostupné literatury. Zaměřila jsem se nejen na charakteristiku kvasinek, ale i na jejich možnosti využití v kvasném průmyslu.
8
3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Charakterizace piva 3.2 Historie piva Již velmi dlouhou dobu patří pivo mezi oblíbený český nápoj. Počátky piva sahají až do 7 tisíc let př. n. l. Za první objevitele piva se považuje Mezopotámie. Sumerové, Babyloňané připravovali kvašené nápoje, což byl druh piva, který Sumerové nazývali kaš a Babyloňané šikarum. Z těchto dob je zmínka, že se pivo připravovalo jednoduchým způsobem. Lidé začali pěstovat více obilí a tím se zvýšila výroba piva. První doklad o vaření piva byl z dob vlády krále Vrastislava II., který kromě darů a privilegií přidělil kapitule desátek chmele a vaření piva. Pivo nesloužilo pouze jako nápoj, ale používalo se i na přípravu polévky a kaše. Největší rozvoj výroby piva začal ve 13. století se zakládáním nových královských měst. Pro rozvoj pivovarnictví bylo velmi důležité přidělení práva várečného a práva mílového. Ve 14. až 15. století bohatší měšťané shromažďovali své finance a začali stavět měšťanské pivovary. O velkou reformu piva se zasloužil František Ondřej Poupě, který navrhl řadu zařízení pro výrobu sladu a piva. V polovině 19. století nastala největší výroba sladu a piva.
K výrobě
dobrého českého piva byly zapotřebí: -
optimální podmínky pro pěstování ječmene a chmele
-
rozvíjející se strojní a sladařský průmysl (www.pivo-pivovar.estranky.cz)
Obrázek č. 1: Historie pivovarnictví (www.chlazeni-pivo.cz)
9
3.3 Suroviny pro výrobu piva Nejdůležitějšími surovinami na výrobu piva jsou obilný slad, voda, chmel, kvasnice a v některých zemích se používá i koření. 3.3.1
Ječmen
Rod: Hordeum Oddělení: semenných (Spermatophyta) Pododdělení: krytosemenných (Angiospemae) Třída: jednoděložný (Monocotyledonae) Čeleď: lipnicovité (Poaceae)
Ječmen je středověkou surovinou, která je nezbytná pro výrobu sladu. V tomto období se nejvíce pěstoval šestiřadý a dvouřadý. V období novověku se využíval ječmen dvouřadý nící, později byl nahrazen ječmenem vzpřímeným a zřídka ječmenem pavím. Tato plodina je nejvíce pěstovaná po celém světě. Ječmen jarní sladovnický je vynikající pro tvorbu sladu. Požaduje se, aby měl dobrou výnosnost a odolnost vůči chorobám. Plodina musí mít pro výrobu dobrou vlhkost, která může být nejvýše 16%, klíčivost alespoň 90%, obsah bílkovin nejvýše 12%. V ječmeni nesmí být obsaženy plísně, dusičnany, rezidua pesticidů a herbicidů (Basařová, 2011). 3.3.2
Slad
Pro vaření piva je velmi důležitý výběr kvalitní suroviny na sladování. U nás se používá ječmen dvouřadý. Sladovník musí sledovat u ječmene barvu, vůni, tvar, moučnatost, křehkost a hmotnost 1000 zrn. Ječmen se namáčí a musí přijmout 40 až 45% vody. Poté zrna ječmene začnou klíčit a v určité fázi se zastaví a začne se sušit. Celý proces trvá až 7 dnů. Při přípravě sladu se už ví, zda pivo bude tmavé či světlé. Světlé pivo se připravuje jiným způsobem než pivo tmavé. Světlá piva jsou připravována ze sladu typu český nebo plzeňský. Tmavá piva se připravují z mnichovského, bavorského nebo ze sladu karamelizovaného (Zýbrt, 2005).
10
3.3.2.1 Slad plzeňského typu Ze sladu plzeňského typu se vyrábějí světlá piva typu ležák, speciální a konzumní. Slad plzeňského typu se vyznačuje nízkou hodnotou barvy sladiny a barvy po povaření. Důležitými znaky pro slad je čistota, odrůda ječmene, homogenita a stupeň modifikace sladu (Basařová, 2010). 3.3.2.2 Vídeňský slad Barva vídeňského sladu je dvakrát vyšší než barva sladu plzeňského. Je to typ sladu, který zvyšuje sytost barvy světlému pivu (Basařová, 2010). 3.3.2.3 Tmavý slad mnichovského typu Tmavý slad mnichovského typu se používá na výrobu piv tmavých. Mají vysoké hodnoty barvy kongresní sladiny, vyšší obsah bílkovin a výraznější aroma (Basařová, 2010). 3.3.2.4 Pšeničné slady Pšeničné slady se vyrábí z pšenice seté a používají se na výrobu pšeničných piv. Pšeničný slad zajišťuje větší pěnivost, a proto je možné ho použít i do piv z ječného sladu, které mají špatnou stabilitu pěny (Basařová, 2010). 3.3.2.5 Speciální slady Speciální slady se používají na přípravu piv speciálních nebo tmavých. Od ostatních piv se liší kyselostí, barvou a enzymovou aktivitou. 1. Karamelové slady - mají vysoký obsah aromatických a barvících látek 2. Barvící slady – používají se na výrobu piv, která jsou silně tmavá. Takto tmavé barvy nelze docílit běžným tmavým mnichovským sladem. Barvící slad se připravuje z hotových, navlhčených sladů, které se dále praží při maximální teplotě 225°C (Basařová, 2010).
11
Obrázek č. 2: Plzeňský slad (www.brelex.cz) 3.3.3
Chmel
Chmel je surovina, která se používá hlavně na výrobu piva. Je to vytrvalá rostlina. U nás se používá typ evropský, nebo-li otáčivý (Humulus lupulus). V české republice se začal chmel pěstovat už před 1000 lety, patří bezesporu mezi nejlepší. Na chmelnicích se pěstují pouze samičí rostliny, které vytvářejí chmelové hlávky. Ty obsahují chmelové pryskyřice, které jsou zdrojem hořkosti, chmelové třísloviny, chmelové silice a dalších doprovodných látek. Tyto látky slouží k určování hořkosti piva a dodávají mu typickou vůni (Zýbrt, 2005). V dnešní době se používají převážně chmelové granule, které se vyrábějí z usušeného rozemletého hlávkového chmele, který je slisován do granulí (Basařová, 2010).
Tabulka č. 1: Chemické složení chmele (Kosař, Procházka 2000). Látka voda silice polyfenolové látky pryskyřice vosky dusíkaté látky sacharidické složky minerální látky
obsah % 8-11 0,5 4 15 3 15 44 8
12
Obrázek č.3: Chmelové hlávky
Obrázek č. 4: Chmelová rostlina
(www.prazdroj.cz) 3.3.4
(www.pivovary.info)
Voda
Voda je velmi důležitá při výrobě piva, a proto je označována jako,,tělo“. Tvoří asi 90% objemu piva. Spotřebuje se jí až 15 hektolitru na výrobu 1hektolitrů piva. Při výrobě musí být použita voda zdravotně nezávadná, čistá, rozhoduje i tvrdost a její kyselost.
Voda musí
být
v laboratořích
důkladně
prošetřena,
aby
negativně
neovlivňovala chuť a kvalitu piva. (Zýbrt, 2005). Voda se v pivovarnictví dělí na: 1) Varní voda- používá se na vaření piva. Může být měkká plzeňská, mírně tvrdá mnichovská nebo tvrdá dortmundská. Nejčastěji se používá měkká nebo středně tvrdá, která velmi pozitivně ovlivňuje senzorické vlastnosti piva. 2) Mycí a sterilizační voda - nesmí obsahovat žádné mikroorganismy. K zjištění její nezávadnosti se nejčastěji používá desinfekční prostředek chlor. 3) Provozní voda - musí odpovídat požadavkům na jednotlivé operace. 3.3.5
Výroba piva
Proces výroby piva se skládá z: šrotování, rmutování, scezování sladiny, výroby mladiny, separace horkých kalů, chlazení mladiny, provzdušňování mladiny, zakvašování mladiny, hlavní kvašení a ležení piva. Od 20. století se pivo po uležení filtruje, dnes se i pasterizuje a stabilizuje. První nejdůležitější část pivovaru je varna, 13
kde začíná celá výroba piva. Nejprve se rozemele ječný slad na víceválcových šrotovnicích, dále se smíchá s vodou ve vystírací kádi. Škrobová zrna ze sladu začínají bobtnat při 52°C a vzniká škrobový maz (Chládek, 2007). Ztekucení škrobu je enzymatický děj, kterým dochází ke zkracování řetězců amylasy, amylopektinu a tím dochází ke zcukření. Kvalita ztekucení a zcukření závisí na tom, čím pomaleji stoupá teplota a je intenzivnější povařování rmutů, tím dochází k uvolňování škrobových zrn. Používají se dva druhy rmutů: -
Dekokční - zde se provařují jeden až tři podíly rmutu a je velmi důležitá teplota.
-
Infuzní- zde se zjišťuje, zda se rozpouští nebo štěpí extrakt účinkem sladových enzymů bez mechanického a tepelného působení. Tento způsob se používá u svrchně kvašených piv.
Po odrmutování následuje příprava mladiny scezováním. Je to filtrace, při které se nejdříve oddělí předek od zbytku mláta. Dále je vyluhován extrakt, který je v mlátě zachycen horkou vodou. Vodní výluhy po spojení s předkem dávají ,,objem sladiny pohromadě“. Scezováním získáme čirou sladinu s maximem extraktu. Na čirosti se podílejí i lipidy, které jsou ve sladině. Sladina s výstřelky se míchá v mladinové pánvi a dále se vaří. Sladina, která se vaří s chmelem, se nazývá mladina. Během tohoto procesu se přidává chmel a tento proces se jmenuje ,,chmelovar“. Cílem chmelovaru je převedení hořkých látek z chmelu, odstranění těkavých látek, odpaření vody tak, aby se dosáhlo správné stupňovitosti (Basařová, 2010).
Obrázek č. 5 : Výroba piva (www.budejovickybudvar.cz) 14
3.4 Kvasinky Kvasinky jsou celosvětově nejvyužívanější mikroorganismy. Používají se nejen v potravinářském a farmaceutickém průmyslu, ale i v oblastech vědy, techniky a medicíny. Jsou po tisíce let používány k výrobě alkoholických nápojů, lihu, vína, ale i v pekařství. Kvasinky jsou řazeny mezi heterotrofní organismy eukaryotního typu, patřící
do
nadříše
Eukaryota,
říše
Fungi,
třídy
Ascomycetes a čeledi
Saccharomycetaceae (Faměra, 2000). Nejsou schopny fotosyntézy a mají pevnou buněčnou
stěnu.
Velikost
buněk je
asi
3-15µm.
V roce
1778-1850
byla sestavena bilance alkoholového kvašení za vzniku dvou molekul oxidu uhličitého a dvou molekul ethanolu z molekuly sacharidu. Louis Pasteur dokázal, že podstatou kvašení je činnost mikroorganismů. Jejich název ,.Zuckerpils“ pochází z roku 1837. O rok později byly označeny jako ,,Saccharomyces cerevisiae“. Do dnešní doby se používají dvě technologie pro výrobu piva. Používá se kyselé praní kvasnic, což přejaly anglické pivovary, a to zvýšilo stabilitu piva a kvasilo se při vyšších teplotách. Tyto kvasinky tvořily na povrchu kvasný povlak, který dnes nazýváme svrchní kvašení. České a německé pivovary používaly studeně vedené kvašení a vyšší dávku chmele. Kvasnice se usazovaly na dně nádob, sbíraly se po stažení piva a nazýváme je jako kvasnice spodního kvašení. Do roku 1952 se používal název pro spodní kvasinky Saccharomyces carlsbergensis, pro svrchní Saccharomyces cerevisiae, ostatní druhy se považovaly za divoké kmeny (Šavel, 2010). Kvasinkové mikroorganismy mohou měnit svůj tvar. Během vývoje načerpávají energii na další množení. Na konci stádia bývá množení nejsilnější. Nastává buněčné rozmnožování a buňky nestačí dorůstat a tím se oddělují od mateřské buňky. Po skončení rozmnožování se buňky zvětšují a jsou podobné původnímu tvaru a velikosti. Na růst a rozmnožování potřebují kvasinky kvalitní výživu. Tu přijímají z živné půdy, ale i z živného media. Základní složkou je voda, uhlík, biogenní prvky, např. dusík, fosfor, hořčík, vitamíny a růstové látky. Kvasinky spodního kvašení zkvašují rafinózu, kdežto kvasinky svrchního kvašení ji zkvašují pouze z malé části. Zdrojem kvasinek pro novou kulturu může být kvasící mladina v podobě kroužků. Další možností je banka kvasničných kmenů.
15
Obrázek č. 6: Saccharomyces cerevisiae (kolibos.rajce.idnes.cz) 3.4.1
Kvasinková buňka
Tvar a velikost závisí na podmínkách, ve kterých se vyskytují. Pivovarské kvasinky jsou mírně oválné s délkou 6 až 10 µm a šířkou 5 až 8 µm. Kvasinky jsou organismy, které obsahují buněčnou stěnu, periplastu, cytoplazmatickou membránu, cytoplasmu, endoplasmatické retikulum, ale i Golgiho aparát. Kvasinky obsahují z chemického hlediska nejvíce vody, její množství se pohybuje od 65 do 85%. Z toho intracelulární voda je obsažena ze tří čtvrtin, vázaná uvnitř buněk, a zhruba čtvrtina je hydratační a volná, vázaná povrchovými silami. Složení a obsah sušiny je závislý na stáří kultury a substrátu. V sušině kvasinek jsou obsaženy sacharidy. Velké množství polysacharidu, především mannanu a glukanu, obsahuje buněčná stěna. Obsah glykogenu závisí na řadě faktorů a na genetické informaci kvasinky. Svrchní kvasinky obsahují více glykogenu než spodní. Kvasničné buňky se rozmnožují vegetativně multilaterálním pučením a mohou tvořit i pseudomycelium. Toto vegetativní pučení je hlavně u svrchních pivovarských kvasinek a u spodních kvasinek je pohlavní rozmnožování. Kvasinky by měly mít tyto vlastnosti: •
Rychlá fermentace
•
Využití maltózy, maltotriósy a přeměnu na ethanol
•
Odolnost vůči stresu
•
Genetická stabilita
16
Běžně používané kmeny nedosahují těchto optimálních podmínek. Neumí fermentovat všechny cukry (Šavel, 2010). 3.4.1.1 Pouzdro Jen málo rodů kvasinek dokáže tvořit pouzdro (Rhodotorula, Cryptococcus, Pichia,…). Přítomnost pouzdra se prokazuje mikroskopicky negativním barvením nebo reakcí s jodem. Pokud je přítomné pouzdro, tvoří slizovité kolonie. Pouzdro je složeno z polysacharidů, které tvoří síť mikrofibril vycházejících od buněčné stěny. Polysacharidy jsou složeny z mannosy, kyseliny glukuronové a dalších sacharidů. Pouzdro má velký vliv na stupni virulence patogenních kvasinek (Eisenman a kol., 2007). 3.4.1.2 Buněčná stěna Buněčná stěna je dynamická, elastická struktura, jejíž vlastnosti se nemění v závislosti na čase (Basařová, 2010). Její tloušťka je 150-400 nm a je specificky odlišná od buněčné stěny rostlin a bakterií (Janderová, Bendová, 1999). Je složena z polysacharidů a to hlavně z glukanu a mannanu, malého množství chitinu a dalších látek. O náboji buněčné stěny rozhodují fosforečnany, které jsou vázány na bílkoviny esterovými vazbami. Od buněčných stěn rostlin a bakterií se liší chemickým složením. Chrání buňku před vnějším prostředím, udává jí tvar a určuje množství vstupujících a vystupujících látek. (Klis a kol., 2006). U Saccharomyces cerevisiae je velmi složitý heterogenní polymer, který je složený z β-1,3-glukanu, manoproteinu a chitinu a ostatních látek, jako jsou např. pigmenty, polyfosfáty a anorganické ionty. Ty se nacházejí ve velmi malém množství (Mazáň a kol., 2006)
17
Obrázek č. 7: Složení buněčné stěny Saccharomyces cerevisce a vyznačení kovalentních vazeb
GPI-CWP- bílkoviny buněčné stěny zachyceny v buněčné stěně přes GPI PIR-CWP- bílkoviny buněčné stěny obsahující úseky aminokyselin ASL-CWP- vázané bílkoviny, mezi bílkovinami nejsou zaznamenány disulfidické vazby. (Mazáň a kol., 2006, upraveno)
3.4.1.3 Jádro
Buněčné jádro neobsahuje žádné barvy. Tvar je kulovitý a velikost jádra je závislá na velikosti buňky. Na povrchu jádra je blanka, která vzniká uspořádáním rovinných makromolekul do rovnoběžné polohy. Buněčné jádro lomí světlo, tím není v živé buňce vidět. Jádro se stane viditelným pouze tehdy, když se použijí barviva (Kocková, Kratochvílová, 1957). Jádro je velmi důležitou organelou buňky. Jeho průměr je kolem 1,5µm, je ohraničeno dvojitou membránou, která obsahuje póry. Uprostřed jádra je jadérko, které obsahuje DNA a histony (Šavel, 2010). 3.4.1.4 Cytoplazmatická membrána Tato membrána může být taky někdy nazývaná jako plazmalema. Je velmi tenká, asi 7,5-8 nm. Cytoplazmatická membrána je složena z lipidů, proteinů. Na povrchu se tvoří četné vychlípeniny, které směřují do cytoplazmy. Tato membrána je volně 18
propustná pro molekuly, které nemají žádný náboj. Umožňuje příjem látek buňkou, ale i transport látek do vnějšího prostředí (Šilhánková, 2002). 3.4.1.5 Morfologie kolonie Vzhled kolonií je odlišný a do určité míry je druhově a rodově specifický. Nejčastěji jsou kolonie nazývané jako hladké, drsné nebo slizovité. Pokud se naočkuje na pevný agar více buněk, vytvoří se jedna velká kolonie, která je rozrostlá a říká se jí obrovská. Hodnotí jak u jednobuněčných kolonií: povrch, tvar a okraj. Obrovská kolonie se občas pěstuje na želatinovém substrátu, aby se zjistila jejich schopnost rozkládat bílkoviny. Kvasinky tuto schopnost mají jen zřídka. Občas se kvasinky natírají na šikmý agar nebo na želatinu. Nátěr na šikmém agaru má vlastnost jako kolonie. Posuzujeme u něj okraj, vyvýšení a barvu (Kocková-Kratochvílová, 1957). Některé kvasinky tvoří
mimobuněčný polysacharid, který má slizovou konzistenci.
Buňky jsou obaleny tímto slizem, který jim slouží jako pouzdro (KockováKratochvílová, 1982).
Obrázek č. 8: Okraje kolonií 1) okraj pilovitý
2) okraj lalokovitý 3) ucelený okraj
4) okraj vlnitý
(Kocková-Kratochvílová, 1957, upraveno) 3.4.2
Metabolismus kvasinek
Metabolismus je souhrn látkových přeměn, které jsou v kvasinkových buňkách, ale i v prostředí, kde rostou a rozmnožují se. Látková přeměna dodává kvasinkám stavební materiál s energií, která je nezbytná pro život buněk. Metabolická aktivita se může dělit na anabolizmus nebo
katabolismus.
Anabolismus vede
k syntéze,
při
které
se
spotřebovává energie, kdežto katabolismus vede k tvorbě energie, kterou potom může využívat anabolismus. Pro organismus je charakteristická silná aktivita metabolismu, protože je velmi ovlivňována vnějším prostředím. Pokud je dostatečný přísun živin, vhodné pH prostředí a teplota, dochází k rychlé syntéze buněčné hmoty, která se
19
zhruba za 2
hodiny
zdvojnásobí
u
kmenů
Saccharomyces cerevisce
nebo
Candida utilis (Vodrážka, 2006). 3.4.3
Zefektivnění klasické technologie
V současné době je hlavním cílem dosažení efektivnější, kratší doby výroby, snížení nákladů na ni a lepší výtěžnosti při kvašení. Kyslík je důležitý prvek, kterým se získává energie při aerobní respiraci, pro syntézu sterolů a nenasycených mastných kyselin, které jsou důležité pro buněčnou membránu. Tyto látky jsou nezbytně nutné, jinak by
nemohlo
docházet
k rozmnožování
a došlo
by
ke
klesání
jejich
životaschopnosti. Je nezbytné, aby kvasinky byly kultivovány za určitého stupně provzdušnění.
Pokud
dochází
k provzdušňování,
zlepšuje
se
výtěžnost
a kvalita vyráběného piva. Na provzdušňování každý kmen kvasinek reaguje odlišně (Chul a kol., 2007). 3.4.4
Negativní vlivy působící na kvasnice
Mnoho faktorů nepříznivě ovlivňuje chování kvasnic a značí se jako stresové faktory. Stresy snižují vitalitu, ale i viabilitu kvasinek. Na stres reagují kvasinky také změnou vlastností buněčné stěny. Kvasinky se dokáží bránit proti stresu tím, že mají specifické ochranné mechanismy na vnější podmínky. Je nutno brát v úvahu rozdíly mezi pivovarskými a laboratorními kmeny kvasinek. Laboratorní kvasinky jsou haploidní nebo diploidní, kdežto produkční druhy jsou polyploidní. Vyšší stupeň ploidie je výhodou, protože jiné důležité kmeny můžou zajistit lepší průběh kvašení (Matoulková, Šavel, 2007). 3.4.4.1 Teplotní stres Teplotní stres zahrnuje jak působení vyšších teplot, tak i nižších, ale důležitým faktorem je hlavně rychlost teplotní změny. U vyšších teplot se aktivují u buněk geny, které jsou označovány jako heat-shock genes. Tím dochází k syntéze proteinů heatshock proteins, které zvýší tepelnou odolnost. Tyto proteiny jsou obsaženy i v buňkách, které nejsou vystaveny žádnému stresu. Pro správnou funkci kvasinek je důležitá prostupnost membrány, která obsahuje steroly. Při rychlém ochlazování může docházet ke gelovatění membrány, což může uškodit buňce. Teplotní stres se hlavně vyskytuje při nesprávném chlazení v CK tancích. V nich je špatná propustnost chladu vrstvou
20
kvasnic a to poškozuje kvasnice uvnitř vrstvy působením vysokých teplot, ale naopak nízké teploty způsobí teplotní šok (Šavel, 2010). 3.4.4.2 Etanolový stres Ethanol je výsledný produkt kvašení, který negativně ovlivňuje kvasničné buňky. Růst se inhibuje už při 10%, ale kvašení už při 20% obj. ethanolu. Dochází k narušení hydrofobní vrstvy cytoplazmatické membrány, k propustnosti, ale i k zpomalení transportu
sacharidů
a aminokyselin.
K tomuto
stresu
dochází
při
kvašení
vysokokoncentrovaných mladin. Odolnost vůči ethanolu je dána geneticky, obsahem živin a vlastnostmi prostředí (Šavel, 2010). 3.4.4.3 Hodnota pH jako stresový faktor Ke změně pH mladiny dochází hlavně v průběhu kvašení nejen vlivem vyššího obsahu oxidu uhličitého, ale i organickými kyselinami, které jsou produkovány kvasnicemi. Na vitalitu kvasnic má vliv především vnitrobuněčné pH, které se používá k měření kvasničné aktivity.
Mladina má na začátku pH 5,5 a postupně klesá až
na hodnotu pH 4,3-4,5. Nízké hodnoty pH se vyskytují u praní kvasnic což je kolem pH 2,5. U praní se nejčastěji používají minerální kyseliny, jako jsou kyselina sírová, fosforečná, ale někdy se může přidávat i peroxodisíran amonný. Praní musí být citlivé, jinak by se narušila aktivita kvasinek (Šavel, 2010). 3.4.4.4 Opakované zakvašení Stresy, které jsou uvedené výše, jsou mnohokrát znásobeny tím, že se kvasinky používají opakovaně. Každé následné použití kvasinek snižuje fermentační schopnosti. S opakovaným zakvašením se snižuje fyziologie, flokulace a povrchový náboj kvasinek (Matoulková, Šavel 2007). 3.4.5
Příprava kultury
První část přípravy se odehrává v laboratoři. Probíhá zde izolace kvasničné buňky. Kvasinková buňka se naočkuje do sladiny nebo na živnou půdu, kde se vytvářejí kolonie. Ve stádiu intenzivního kvašení se tvoří tzv. bílé kroužky. Někdy se místo kroužků tvoří sediment kvasnic z předchozího kvašení. Proces se může opakovat vícekrát do té doby, dokud nedostaneme požadované množství. Celý proces probíhá v nerezových nádobách, které jsou vybaveny chlazením, přívodem vzduchu a teplotními 21
čidly. Nádoba musí být důkladně sanitována. Kvasnice se propagují ve sterilizační mladině, která musí být sterilizována na 30min při 100°C (Kosař, Procházka a kol., 2000).
3.5 Kvašení V minulém století se piva kvasila svrchně. Česká piva se v současné době kvasí spodně. Pivovarské kvašení je anaerobní proces, který katalyzuje komplex enzymů kvasničné zymázy. Výsledné kvašení je ovlivňováno řadou činitelů, na kterých závisí rychlost kvašení a vznik vedlejších produktů. Kvašení je u piva důležité, aby mělo správnou chuť, pěnivost, ale bylo i dostatečně nasyceno oxidem uhličitým. Důležité u kvašení je zvolit správný kmen kvasnic tak, aby vyhovovalo podmínkám pro výrobu. Správně vybraným kmenem při kvašení dosáhneme požadovaného stupně prokvašení. V dnešní době se kmeny kvasnic dělí na mírně a hlouběji prokvašující (Šavel, 2010).
3.5.1
Rozdíl mezi svrchním a spodním kvašením
Prvním rozdílem je složení genetického materiálu, buněčných stěn a růst na specifických půdách. Spodní kvasinky zkvašují úplně rafinosu, obsahují pouze βfruktofuranosidasu, přičemž ostatní druhy obsahují také α-galaktosidasu. Tento test s rafinosou se používá pro zjištění rozdílu mezi svrchním a spodním kvašením. U spodního kvašení se používají kvasinkové kmeny, které se shlukují, rychle se sázejí, a proto prokvašují mnohem méně. Kmeny prachové se prokvašují hlouběji. U obou druhů
kvasinek svrchního
i
spodního
kvašení
se
nachází
menší
množství
kvasinek opačných vlastností (Faměra, 2000). 3.5.2
Flokulce
Flokulace je schopnost kvasinek se shromažďovat v celky (vločky), které následně tvoří usazeninu. U spodních kvasinek se pevný sediment usazuje na dně. U svrchních kvasinek se shlukují na povrchu a tvoří kvasničnou ,,deku“. Flokulace se může uskutečnit pouze tehdy, pokud je ukončeno kvašení a spotřebováno dostatečné množství cukru (Stratford, 1992). U spodních kvasinek je flokulace řízená lektinovým mechanismem, potřebuje vápník. Začátek flokulace je hledání lektinu na povrchu buněk a snižování cukru na povrchu. U svrchních kvasinek to probíhá jinak, nepotřebuje přidávání vápníku. Vznik flokulace je ovlivněn změnou buněčného
22
povrchu. Na flokulaci má vliv velké množství látek: kmen kvasinek, živné médium, ale i růstové podmínky. Flokulace je řízená skupinou genů FLO, její produkty FLOp jsou umístěny na povrchu buněk. Hydrofobní konec C FLOp jsou na povrchu buňky. Na druhé straně je N-konec a působí na sebe jako reakční doména (Jin a Speer, 1998). (kvasny prumysl 11-12, 2012). Flokulace je velmi závislá na stavbě buněčné stěny a na její morfologii (Verstrepen et al. 2003). Inhibitory flokulace jsou maltosa, mannosa a méně fruktosa, glukosa. Flokulace je založena na interakci proteinů buněčné stěny a závislá na obsahu vápníku. Flokující kvasinky mají na povrchu zymolektin a ten váže mannosové zbytky u sousedních buněk (Miki et al., 1982) Komplexnost pivovarských kvasinek vede k různým mechanismům flokulace, které jsou závislé na kvasinkách a na prostředí kde se vyskytují (Kopecká, Matoulková, Němec, 2012).
Obrázek č. 9: Lektinová flokulac: Vazby mezi: a) flokulujícími kvasinkami b) flokulující a neflokulující kvasinkou. U flokulujících buněk FLO1 jsou vazebná místa i receptory, kdežto neflokulující
buňky flo1 mají na svém povrchu pouze receptory (Jin a Speers, 1998).
23
3.5.3
Spodní kvašení
Spodně kvašená piva se v roce 1830 začala vařit nejvíce v Bavorsku, Rakousku, ale také u nás. Tato piva můžou být jak světlá, tak i tmavá s různou stupňovitostí (Hlaváček, Lhotský, 1972). V roce 1985 bylo zjištěno, že spodní kvasinky jsou alloploidní, to znamená, že obsahují genetický materiál z více druhů kvasinek. Kvasinky se shlukují ve vločky a sedimentují na dně kvasné nádoby. Po stáhnutí piva se musí proprat studenou vodou a tím se mohou použít pro další proces. Toto kvašení probíhá při teplotě 8-15°C (Basařová, 2010). Kvašení trvá podle stupňovitosti piva 8 až 14 dní. V provozu jen zřídka sporulují a udržují lépe své charakteristické vlastnosti než kvasinky svrchní (Hlaváček a kol., 1958). 3.5.3.1 Saccharomyces carlsbergensis Je
to
jednobuněčný
organismus kulovitého
nebo
oválného
tvaru
(Hlaváček a kolektiv, 1958). Při kvašení se shlukují a klesají ke dnu kvasné nádoby a ke konci kvašení tvoří málo pevnou sedlinu. Nejlépe se pěstuje v mladině, dobře prokvašuje pivo a dává mu i dobrou chuť (Görner, Valík, 2004). 3.5.3.2 Saccharomyces pastorianus / Saccharomyces bayanus Všechny spodně kvasící kvasinky mají polyploidní genom, který vznikl křížením dvou kmenů, které mají tři typy chromozomů, typy jsou Saccharomyces cerevisiae a Saccharomyces bayanus a mozaikový chromozom (Querol a Bond, 2009). Tato spodně kvasící kvasinka tvoří pěnu na dně sladiny. S. pastorianus zkvašuje více cukrů a tím produkuje ostřejší chuť. Prostředí, ve kterém tato kvasinka roste, je vlhké s velkým množstvím živin a hlavně cukrů, aminokyselin. Pokud je v prostředí méně cukrů,
může
růst
v prostředí,
kde
je
dostatek vápenatých
iontů.
S.
pasatorianus preferuje teploty pro svůj růst 6°C až 12°C. Tato kvasinka má jednu kruhovou DNA a devět genů, což jsou kódy pro proteiny. Velikost kvasinky S. pasatorianus je o 60% vetší než kvasinka S. bayanus, která zahrnuje část každého genomu (http://microbewiki.kenyon.edu). 3.5.3.3 RIMB 2 – Old Czech Lager Yeast Tento kmen je tradiční český, s vyšší tvorbou esterů a alkoholů, ale nižší tvorbou vicinálních diketonů. Sedimentuje středně až vysoce. Prokvašuje ze 75 % při teplotě 912°C. Používá se na výrobu klasického českého ležáku (beerresearch.cz). 24
3.5.3.4 RIBM 6 – Old Czech Lager Yeast Jsou to kvasinky českého typu, který dobře prokvašuje a sedimentuje. Tento kmen je vhodný pro kvašení při nízkých teplotách 8-12°C, produkuje nižší množství esterů, vyšších alkoholů a vicinálních diketonů (beerresearch.cz). 3.5.3.5 RIBM 143 - Bock Lager Německý kmen kvasinek vhodný pro výrobu piva Bock, Dopplebock. Prokvašuje se na 70-76% při teplotách 9-13°C (beerresearch.cz). 3.5.3.6 RIMB 95 – Lager Yeast Kvasinka německého původu, dobře sedimentující a hluboko prokvašující. Jejich optimální teplota kvašení je 10-14°C. Pivo, u kterého byly použity tyto kvasinky, se vyznačuje vyrovnanou a čistou senzorickou chutí (beerresearch.cz). Tyto kvasinky jsou pro pivo Českého typu nejpoužívanější většinou pivovarů v České republice.
3.5.4
Svrchní kvašení
Svrchně kvašená piva byla dříve velmi používaná do té doby, než bylo zavedeno spodní kvašení. Produkce takto vyráběných piv stále klesala a udržela se pouze v Anglii, Belgii, severním Německu a na části území Francie. Vyrábějí se dva druhy takto kvašeného piva, a to Porter, Stout a Ale. Stout a Porter jsou tmavá piva hluboko prokvašená. Světlá, svrchně kvašená piva se vyrábí ze smíchání náhražek se sladem (cukr, rýže). Tato piva jsou velmi chmelová a můžou se dochmelovat v ležáckých nádobách (Hlaváček, Lhotský, 1972). Svrchní kvasinky jsou po ukončení fermentace naopak vynášeny na hladinu, kde se tvoří hustá pěna. Většina svrchních kvasinek pro růst potřebuje pentothenát vápenatý, který je na půdě, kterou lze od sebe rozlišit spodní a svrchní kvasinky. Jsou schopny snášet vyšší teplotu než kvasinky spodního kvašení a kvasí při teplotě 12-22°C. Svrchní kvasinky mohou také tvořit pšeničnou chuť piva. Jejich vůně je způsobena 4-vinylguajakolem, která vzniká tepelnou degradací nebo enzymovou dekarboxylací ferulové kyseliny, jedné z volných kyselin obsažených jak v ječmenném nebo pšeničném zrnu. Sloučenina 4-vinylguajakol dává pivu vůni po hřebíčku. Chlazení piva probíhá v chladících nádobách nebo sprchovacích zařízeních (Šavel, 2010).
25
Obrázek č. 10 : Svrchní kvašení (www.gastroplus.cz)
3.5.4.1 Saccharomyces cerevisiae Tato kvasinka je eukaryotní mikrob kulovitého tvaru, který může být haploidní nebo diploidní. Diploidní forma je elipsovitého tvaru o velikosti 5-6µm. Tyto buňky se množí pučením, kde dceřiná buňka je mimo mateřskou. Pupeny haploidních buněk jsou umístěny vedle sebe, ale pupeny diploidních buněk jsou umístěny na opačných pólech. Saccharomyces cerevisiae dokáže fermentovat jak glukózu, galaktózu, sacharózu, maltózu, tak i rafinózu. Tvar buňky je oválný až kulovitý a velmi ostře ohraničený vakuolou, což je typické pro starší buňky. Jejich schopnost je též anaerobně zkvašovat hexózu na ethanol a CO2 (Görner, Valík, 2004). C6H12O6→2 C2H5OH + 2 CO2 Genom kvasinky S. cerevisiae je osekáván, 12068kb na 16-ti chromozomech charakterizuje 5885 genů. Molekuly mtDNA jsou velké od 75 do 85kb.Tato kvasinka tvoří v kvasicí nádobě suspenzi, skoro nevločkuje a neusazuje se na dně. Při kvašení je vynášena na hladinu kvasící mladiny a tvoří na ní pevnou pěnu, která musí být včas odstraňována (Hlaváček, Lhotský, 1972). 3.5.4.2 RIBM 147 – German Hefeweizen Yeast Je to kmen kvasinek, který dává pivu pšeničnou chuť s fenolickou příchutí, s náznakem osvěžujících citrusů a meruněk. Banánové aroma je v minimálním zastoupení (beerresearch.cz). Látky, které jsou produkovány kmeny kvasinek, jsou tzv. estery. Estery jsou využívané také na výrobu žvýkaček s ovocnou příchutí. Piva typu
26
Hefeweizens jsou
piva,
která
jsou
lehce
chmelená,
s malou
hořkostí
(www.gremanbeerguide.co.uk). Jejich optimální teplota kvašení je 19-21°C. Prokvašují pivo od 73 do 80% (beerresearch.cz). 3.5.4.3 RIBM 148 – British Ale Yeast Tento kmen se používá na výrobu anglického piva a dává mu silnou sladovou chuť. Teplota kvašení je 18-21 °C. Z tohoto kmenu se vyrábí piva typu Bitter Ale, Pale Ale a Brown (beerresearch.cz). 3.5.4.4 RIBM 153- Wit Ale Yeast Belgický kmen vhodný na výrobu piva Wit. Jeho produktem je fenolické až slabě banánové, hřebíčkové a koriandrové aroma. Tento kmen kvasí při teplotě 19-23°C a prokvašuje až 74-78% (beerresearch.cz). 3.5.4.5 RIBM 154 - Trappist Ale Yeast Pivo, u kterého je použit tento druh kvasinek, je silné trapistické. Produkuje ovocnou chuť a švestkové aroma. Typy belgických piv jsou Ale a Dubbles. Teplota kvašení je 18-22°C (beerresearch.cz). 3.5.4.6 RIBM 149- Dry English Ale Yeast Hlubokoprokvašující kmen, který je vhodný pro výrobu silných piv. Tato piva mají až 10 procent alkoholu. Optimální teplota kvašení piva je 18-21°C (beerresearch.cz). 3.5.4.7 RIBM 150 Iirich Ale Yeast Irský kmen, který produkuje velmi malé množství diacetylu, který je vyvážený příjemnou ovocnou příchutí. Teplota kvašení je 18-20°C (beerresearch.cz). 3.5.4.8 RIBM 156 Belgian Ale Yeast Univerzální kmen na výrobu různých druhů belgických piv. Chuť je kořeněná, s příchutí
fenolu,
ovocná
chuť
je
nepatrná.
Kmen
sedimentuje
středně
a teplota prokvašení je 20-26°C. Typy piv, u kterých se používají, jsou Red a belgické Brown Ale (beerresearch.cz).
27
3.5.5
Sušené aktivní kvasinky
Sušené pivovarské kvasinky obsahují méně jak 7% vody. Při výrobě se velmi dbá na čistotu, aby nebyly kontaminovány bakteriemi nebo jinými kvasinkami. Sušené kvasnice by se měly skladovat při teplotě 4-8°C. Kvasinky se používají na přímé zakvašování i sekundární kvašení v lahvích nebo sudech. Jejich největší výhodou oproti tekutým nebo lisovaným kvasinkám je nízká možnost kontaminace mladiny a piva, stabilita a stálá kvalita. Pokud se použijí kvalitní sušené kvasinky, zaručí spolehlivé a opakované zakvašení mladiny. Tím dochází k vyloučení obvyklých chyb, jako jsou nesprávné zákvasné dávky, použití kvasinek s vysokým počtem mutantů nebo mrtvých buněk. Tyto chyby jsou v pivovarnictví běžné a vedou k výrobě nekvalitního až nepitelného piva. 3.5.5.1 Munich Wheat Beer Yeast Tato kvasinka se využívá pro svrchně kvašená piva. Droždí vzniklo v Německu v oblasti Bavorska. K přípravě těchto kvasnic se nepoužívají žádné barvy, přídatné a konzervační látky. Obsahuje 93-95% sušiny, patří do Saccharomyces cerevisiae. Kvašení probíhá velmi rychle, doporučená teplota kvašení je 20 – 24°C. Aroma je tvořeno estery, které dávají pivu banánovou příchuť (www.danstaryeast.com). 3.5.5.2 Nottingham Ale Yeast V Anglii je tento druh kvasnic velmi oblíbený. Používají se na svrchní kvašení. Jejich chuť je neutrální a dobře sedimentuje. Při jejich používání v pivě vynikne chuť sladu a chmelu. Jsou vhodné do ležáckých druhů piv a piv, které mají vyšší obsah alkoholu. Takto vyrobená piva neobsahují lepek (www.vasepivo.cz). Doporučená teplota kvašení je 14 až 21°C. Mají dobrou odolnost vůči nízkým teplotám fermentace 12°C. Obsahuje 93%-95%sušiny. Kvašení je velmi rychlé a je ukončeno do 4 dnů při teplotě nad 17°C (www.danstaryeast.com). 3.5.5.3 Bry-97 American West Coast Yeast Tento kmen je první originální pro kvašení piv typu american ale. Kmen BRY-97 pochází ze západního pobřeží Spojených států a také se tam nejvíce používá. Tato kvasinka má neutrální aroma a tím dává vyniknout aromatickým chmelům. Je používána na svrchní kvašení. Rychlé kvašení je ukončeno do 4 dnů při teplotě nad
28
17°C.
Fermentační
čas a rychlost
je
závislá
na hustotě
inokulace
(http://www.danstaryeast.com).
3.5.5.4 Windsor Ale Mast Windsor je kvasinka, která se používá na výrobu autentických anglických piv. Tento kmen dává pivu esterové aroma, které má kvasinkový nádech s vyšším zbytkovým extraktem. Tato piva mají malé množství alkoholu. Doporučená teplota kvašení je 17 až 21°C. Rychlý start kvašení je ukončen do 3 dnů teplotou nad 17°C. Tento kmen se používá pro svrchně kvašená piva (http://www.danstaryeast.com).
3.5.5.5 Diamond Lager Mast Diamond je vhodnou volbou pro celou řadu ležáků. Používá se na spodní kvašení. Droždí pochází z Německa, kde ho používají nejznámější pivovary. Řadí se mezi Cerevisiae carlsbergensis. Obsahuje 93%-95% sušiny. Kvašení trvá do 5 dnů při teplotě nad 12°C (http://www.danstaryeast.com). 3.5.5.6 CBC -1 Cask And Bottle Conditioned Beer Mast CBC znamená dokvašování v sudech nebo lahvích. CBC-1 je kvasinka, která je vybrána speciálně pro tento účel. Je vysoce ethanol-tolerantí a dokáže fermentovat piva od 12 do 14% obj. alkoholu. Tato kvasinka nedává pivu žádné aromatické látky, zachovává si svoji přirozenou chuť. CBC-1 může být použit pro hlavní kvašení a tím lze vyrobit neobvyklá ovocná piva. CBC-1 kvasí a refermentuje při teplotě 15°C až 25°C. Tato kvasinka patří do Saccharomyces cerevisce. CBC-1 je kvasinka, která je nejvhodnější pro kvasící účely obsahující cukry, jako je např. dextrósa. Fermentace je dokončena do 3 dní při teplotě 20°C. Pivo, u kterého používáme CBC-1, má zbytkovou sladkost, protože nepoužívá maltotriosu (http://www.danstaryeast.com). 3.5.5.7 Belle Saison Mastison Mast Belle Saison je kvasinka, která je u nás málo známá. Vyrábí se z ní piva typu saison, která pochází z valonské části Belgie. Piva, která jsou vyrobená tímto druhem kvasinek, jsou poměrně silná, ale i osvěžující chutí a vyšším obsahem oxidu uhličitého. Patří do rodu Saccharomyces cerevisiae. Rychlé kvašení je dokončeno do 5 dnů při teplotě 17°C (http://www.danstaryeast.com).
29
. Obrázek č. 11: Taxonomické změny některých kvasinek (Matoulková, Šavel2007)
3.6 Metabolismus kvasinek 3.6.1
Glykolýza cukrů
Kvasinky dokáží využívat jednoduché cukry jako je mannosa, fruktósa, glukosa, ale i disacharidy (sacharóza, maltosa), ale i některé trisacharidy (rafinosa, maltotriosa). Uhlíkaté zdroje jsou přenášeny do buněk. Přenos jednoduchých cukrů probíhá přes buněčnou stěnu. Sacharosa je štěpena na fruktosu a glukosu díky invertásovému cukru. Jednoduché cukry jsou v buňce přeměněny na fruktosu-6-fosfát, který vstupuje do metabolické dráhy glykolýzy cukru. Cílem glykolýzy je získání energie ATP. ATP + H2O → ADP + H3PO4 + 30,5 kJ.mol -1 Dalším meziproduktem glykolýzy je pyruvát, od něhož metabolická dráha může postupovat rozdílnými směry. V aerobním prostředí pokračuje metabolismus citrátovým cyklem. Dýchání probíhá podle rovnice: C6H12O6 + 6O2→ 6H2O + 6CO2 + energie Při kvašení mladiny jsou pouze 2 % extraktu zpracována aerobním cyklem. Z jedné molekuly glukózy není dosaženo 38 molekul ATP, protože meziprodukty jsou použity pro syntézu sterolů, lipidů a aminokyselin (Kosař, 2000).
30
3.6.2
Teplota
Teplota je největším vnějším činitelem, který ovlivňuje mikroorganismy. Nízké teploty kolem 0°C zpomalují metabolismus a životní cyklus mikroorganismů, ale prodlužují životnost buněk při hladovění. Pokud se buňky rychle zamrazí na teplotu okolo -30°C, prodlužuje se jejich životnost téměř až na dobu neurčitou. Když je teplota vyšší než optimální teplota růstu, zpomaluje se metabolismus a tím se poškozuje buňka, ale i její enzymy. Dochází k tomu, když je teplota vyšší až o 25°C nad teplotu optimální, a může docházet až k usmrcení buňky. Podle teploty, ve kterých můžou růst, se kvasinky dělí na : -
Psychrofilní rostoucí při teplotě 5-12°C
-
Mezofilní kvasinky rostoucí v rozmezí od 0-48°C
-
Termofilní kvasinky, u nich je minimální teplota růstu 20°C , což jsou například kvasinky rodu Saccharomyces (Šilhánková, 2002)
3.6.3
Zdroj dusíku
Hlavním zdrojem dusíku, který je možno využívat, jsou aminokyseliny. Většinou se udává hodnota volného aminodusíku, která je v rozmezí 150 až 250 mg l-1 (Basařová et. al., 2010) Nejlépe využitelnými zdroji dusíku jsou aminokyseliny a amonné ionty. Jen některé kvasinky dokáží využívat dusitany a dusičnany, ale to pouze za vhodnějších podmínek dusíku v prostředí (Janderová, Bendová, 1999). 3.6.4
Zdroj uhlíku
Kvasinky jako zdroj uhlíku využívají různé druhy monosacharidů (glukosu, fruktosu, manosu), disacharidy (sacharosa, maltosa, laktosa) (Janderová, Bendová, 1999). Glykogen je zdrojem energie, když začínají hladovět kvasnice (Basařová et. al., 2010).
3.6.5
Vitamíny a enzymy
Kvasinky vyžadují bionin, ale mnohé taky pantotenovou kyselinu. Pokud jí je nedostatek, tvoří se sulfany, které narušují metabolismus, což může ovlivňovat chuť piva (www.pivnídeník.cz).
31
3.6.6
Anorganické soli
Kovy důležité pro kvasinky se dělí na makroelementy (Mg, K, Zn, Ca, Mn, Cl), mikroelementy (Co, B, Mo, Cu, Ni) a kovy, působící inhibičně, nebo toxicky (Ag, Hg, Se). Kovy jsou důležité pro správnou funkci enzymů a jejich množství narůstá s koncentrací mladiny. Anorganické sirné sloučeniny, hlavně sírany, tvoří zdroj pro syntézu methioninu, cysteinu a glutathionu. Sirné sloučeniny rozhodují o tvorbě sirovodíku a oxidu siřičitého, které mají rozhodující vliv na senzorické vlastnosti piva (www.pivnidenik.cz).
3.7 Aerobní glykolýza a alkoholové kvašení Účelem mikroorganismů při kvašení je získávat energii přeměnou sacharidů na látky jednodušší. Gay-Lussac zjistil, že probíhá glykolýza a na ni navazuje etanolové kvašení. Do reakce vstupuje glukóza, která je významný sacharid a je zdrojem energie.
1) Glukóza prvně přejde na ester glukosa-6-fosfát. Katalyzátorem reakce je hexokinása nebo glukosinása, která spotřebuje jednu molekulu ATP.
Obr.č12
(www.oskole.sk)
32
2) Dále probíhá izomerace z glukoza-6-fosfátu na fruktosu-6–fosfátu. Látka, která vstupuje do reakce, je glukosafosfátisomeráza.
Obr. č 13 (www.oskole.sk) 3) Další rekce je fosforylace fruktosy-6-fosfátu na fruktosu-1,6-bifosfát . Spotřebuje se jedna molekula ATP.
Obr. č 14
(www.oskole.sk)
4) Fruktosa-1,6-bifosfát podléhá aldolovému štěpení, při kterém dochází ke vzniku ekvimolárního množství dvou trios: glyceraldehyd -3-fosfát a dihydroxyacetonfosfát. Rekce je způsobená fruktosabisfosfátaldolázou.
Obr. č 15
(www.oskole.sk)
33
5) Působením triosafosfátisomerasa dochází k přeměně dvou trios, dále vzniká dihydorxyacetonfosfát.
6) Další reakce se účastní jen glyceraldehyd-3-fosfát. Jeho oxidace a současně probíhající fosforylace je katalyzována enzymem glyceraldehydfosfátdehydrogenasou a vzniká 1,3-bifsfoglycerát a za této reakce se mění NAD+ na NADH + H+.
Obr. č 16
(www.oskole.sk)
7) Působením fosfoglycerátkinásy vzniká z 1,3-bifosfoglycerátu 3-fosfoglycerát a současně vzniká ATP (fosforylace ADP) ( Kosař, Procházka, 2000).
Obr. č 17
(www.oskole.sk)
8) K další reakci dochází pomocí fosfoglycerátmutásy za izomerace z kyseliny 3fosfoglycerové na kyslinu 2-fosfoglycerovou.
Obr. č 18
(www.oskole.sk)
34
9) Dalším krokem je dehydratace 2-fosfoglycerátu při vzniku fosfoenolpyruvátu s makroergickou enolfosfátovou vazbou. Dehydrogenace probíhá pomocí enolasy .
Obr. č 19
(www.oskole.sk)
10) Konečným krokem je fosforylace ADP pyruvátkinasou fosfoenolpyruvátu vzniká pyruvát.
Obr. č 20
(www.oskole.sk)
Všechny tyto reakce popisuje Embden- Mayerhofovo schéma odbourávání glukózy (Vodrážka, 1996)
35
Obrázek č. 13 : Embden-Meyerhofovo odbourávání glukosy (www. projektalfa.ic.cz)
36
U kvasinek navazuje na glykolýzu etanolové kvašení, kde dochází k přeměně pyruátu na ethanol a oxid uhličitý. Alkoholové kvašení probíhá v krocích: 1) V prvním kroku dochází k dekarboxylaci pyruvátu na acetaldehyd a oxid siřičitý, tato reakce je katalyzována enzymem pyruvátdekarboxylasou. CH3C(O)COOH → CH3CHO + CO2 2) Ve druhém kroku vzniklý acetaldehyd je redukován na ethanol a vystupuje jako enzym alkoholdehydrogenaza. CH3CHO + NADH →CH3CH2OH + NAD+ (Kosař, 2000)
3.7.1
Vedlejší produkty kvašení
Pro pivovarnictví jsou velmi důležité vedlejší produkty kvašení, které velmi ovlivňují jak chuť, tak i vlastnosti piva. Metabolismus aminokyselin je spojen s tvorbou vyšších alkoholů, diektonů, esterů a dalšími vedlejšími produkty, jako jsou: glycerol, mastné kyseliny a dimethylsulfid (Kosař, 2000). 3.7.1.1 Vyšší alkoholy Obsah vyšších alkoholů hraje velkou roli při vytváření senzorických vlastností piva. Jejich množství je od 60 do 77 mg.l-1 a vznikají pomocí kvasničného metabolismu. Jsou-li zdrojem dusíku aminokyseliny, např. leucin, izoleucin, přeměňují se z 80% na vyšší alkoholy. Když se zvýší obsah zkvasitelných cukrů v mladině, dojde k poklesu vyšších alkoholů. Při dokvašování dochází k zvýšení množství vyšších alkoholu o 515% (Kosař, 2000). 3.7.1.2 Estery Tvorba esterů je přirozená tvorba během kvašení mladiny stejně jako vyšší alkoholy a některé organické kyseliny. Pivu dodávají aroma a chuť, která je podobná ovoci, květinám nebo banánu. Jejich hodnota vnímatelnosti je okolo 0,1- 10 mg/l . Vztah mezi
37
růstem kvasnic a vznikem esterů závisí na složení mladiny. Nejvíce esterů je v době mezi 2. až 3. dnem kvašení (Kosař, 2000). 3.7.1.3 Aldehydy Aldehydy jsou látky, které jsou hlavní příčinou stárnutí piva během skladování. Hladiny těchto látek v pivu jsou velmi nízké, proto je lze špatně sledovat. Nejvýznamnější aldehyd je acetylaldehyd, který způsobuje ,,zelenou“ chuť piva. Nejvíce se vykytuje na začátku kvašení a dále se jeho obsah snižuje. Z těchto látek je možný vznik esterů. Fenolová příchuť může vznikat v pivě výrobní chybou a může vyvolat oxidací aldehydu kyseliny (Kosař, 2000). 3.7.1.4 Volné mastné kyseliny Volné mastné kyseliny jsou produkovány na začátku kvašení, později jsou odbourávány a jejich obsah opět narůstá při autolýze. Zhoršují pěnivost piva a jeho kvasničnou chuť (Kosař, 2000).
3.7.1.5 Diacetyl, acetoin, Butandiol-2,3 Tyto látky mají jako kvasné produkty zvláštní význam. Primárně vzniká acetion, dále z něho oxidací diacetyl a redukcí butandiol-2,3. Na chuť piva má největší vliv diacetyl. Zatuchlou a plísňovou chuť piva způsobuje acetion za přítomnosti 0,1mg diacetylu/l. Diacetyl, acetoin, butandiol-2,3 je vázán na etanolové kvašení i na syntézu bílkovin. Za optimálních podmínek a hlavně při použití kvalitních surovin, kvašení, dokvašování se vede studeně, není třeba se bát nadměrné produkce diacetylu. Objeví-li se v pivě nadměrné množství, je možnost se ho zbavit kroužkováním, které způsobuje redukci diacetylu na acetion (Kosař, 2000). 3.7.1.6 Sirné sloučeniny V pivě
se
vyskytují
jako
těkavé
sloučeniny,
např.
kysličník siřičitý,
sirovodík a nízkomolekulární merkaptany. Množství těchto látek závisí na surovinách a intenzitě varu. Síra se zčásti vylučuje v hrubých nebo jemných kalech, část odnímají kvasnice, a to úměrně k růstu buněk. Další část se vysráží při kvašení změnami pH nebo teplotou. Sirovodík způsobuje v pivu nezralou (mladou) chuť piva. Jeho vznik je úměrný intenzitě kvašení a do kvasných plynů se nejlépe dostává při pomalém kvašení. Sirovodík a kysličník siřičitý lze odstranit provětráváním mladiny za horka nebo 38
vyloučením hrubého nebo jemného kalu. Obsah kysličníku v mladině stoupá o 1-26 mg/l a při dokvašení klesá (Kosař, 2000).
3.8 Bakterie Při některých pivních stylech nacházejí uplatnění i bakterie, hlavně pro svrchně kvašená piva a piva spontánně kvašená. Patří mezi ně jak kulovité, tak i tyčinkovité bakterie, které můžou být jak samostatně, tak i v řetízcích a shlucích. Bakterie mají stejně jako kvasinky pevnou buněčnou stěnu, kterou mohou snadno procházet nízkomolekulární chemické sloučeniny. V přírodě se vyskytuje velmi početná skupina bakterií, ale k výrobě piva se používá jen velmi malé množství. Mezi ně patří např. mléčné bakterie, octové bakterie, mladinové bakterie. Bakterie se dělí na grampozitivní, které mají silnou buněčnou stěnu tvořenou peptidoglykanovou vrstvou obsahující teichoové kyseliny, na níž je pevně vázána krystalová violeť. Gramnegativní bakterie mají mnohem slabší stěnu, než mají grampozitivní bakterie. Neobsahují Reichlové kyseliny a krystalová violeť je z ní lehce vymyta ethanolem nebo acetonem (Šavel, 2010). 3.8.1
Mléčné bakterie
Mléčné bakterie produkují hlavně kyselinu mléčnou, která je jako hlavní produkt fermentace cukrů. Během homofermentativní fermentace se molekula glukosy mění glykolýzou na dvě molekuly kyseliny pyrohroznové, která dále přechází na kyselinu mléčnou. V heterofermentativním kvašení vzniká jedna molekula kyseliny mléčné, ethanolu a oxidu uhličitého. Mléčné bakterie se dělí na laktobacily a pediokoky. Mléčné baterie jsou fakultativní anaeroby. Oxidační enzymový systém je u každé laktobaktérie jiný. Některé neobsahují pigmenty, cytochromy, cytochromoxydázu a katalázu (Šavel, 2010). 3.8.1.1 Laktobacily Laktobacily jsou nejobávanější kontaminací bakterie v pivovarnictví. Laktobacily jsou mikroaerofilní, ale lze je nalézt i na začátku výrobního procesu. Mohou kazit pivo i za anaerobních podmínek dokvašování v ležáckém sklepě. U většiny pivovarů se prokáže pokaždé malé množství laktobacilů. Laktobacily jsou grampozitivní bakterie tyčinkovitého útvaru o různé délce. Optimální teplota růstu je 20 až 30°C, ale můžou být jak termofilní, tak i psychrofilní druhy. Pro jejich pomnožování je optimální pH 4 až 39
7, což je ve sladině, mladině i pivu. Laktobacily jsou schopné kazit pivo, ale to záleží hlavně na obsahu hořkých látek. Mléčné bakterie jsou schopné produkovat látky, které jsou aktivní proti plísním a kvasinkám, čehož se využívá při sladování těchto kultur. Nejčastěji uváděné druhy rezistentní k hořkým látkám a tím pádem nebezpečné jsou: L.brevis, L.lindneri. Méně se vykytují L.buchneri, L.casein, L.coryneformis (Šavel, 2010). 3.8.1.2 Pediokoky Pediokoky jsou grampozitivní koky, které se vyskytují jednotlivě, ve shlucích, dvojicích nebo tetrádách. Pediokoky jsou nesporulující nepohyblivé anaerobní bakterie. Jejich optimální pH je okolo 6, ale dobře rostou i v pivě, které má pH 4,6. Jsou to bakterie, které mohou růst jak při teplotě okolo 28°C, tak i v teplotě blízké nule. Pediokoky jsou podobné laktobacilům po růstové i výživové stránce. Často produkují velké množství biacetylu, které dává pivu chuť a vůni po čerstvém másle nebo medu (Šavel, 2010). 3.8.2
Octové bakterie
Octové bakterie se nacházejí tam, kde jsou zbytky piva, meziprodukty za přístupu vzduchu. V pivu, které je nasyceno oxidem uhličitým, nerostou octové bakterie, ale mohou pouze přežívat. Jsou to gramnegativní tyčinky, které mají různou délku. Jsou rezistentní vůči nízkému pH nebo ethanol. Tyto bakterie potřebují kyslík, protože jsou aeorobní. Ethanol se oxiduje na kyselinu octovou, která se může dále oxidovat na oxid uhličitý a vodu (Šavel, 2010).
40
4 ZÁVĚR Kvasinky jsou eukaryotní heterotrofní organismy, patřící mezi houby. Jejich rozlišovacím znakem od ostatních eukaryotních organismů je silná buněčná stěna. Kvasinky jsou organismy, které jsou velmi rozmanité svým využitím. Největší význam mají v potravinářském průmyslu při výrobě droždí, piva, vína a lihu. Používají se také na produkci různých látek, jako jsou vitaminy, enzym, aminokyseliny a bílkoviny. Kvasinky se v laboratořích geneticky upravují, aby se získaly lepší vlastnosti. Některé kmeny kvasinek patří mezi patogeny, které se vyskytují u jedinců se sníženou imunitou. Pro produkci piva jsou používány spodní a svrchní kvasinky. Svrchní kvasinky se vyznačují tím, že vytváří na hladině hustou pěnu. Dávají pivu pšeničnou chuť. Tyto kvasinky jsou používány v Anglii, Belgii a Německu. Jejich teplota kvašení je 12-22°C. Druhy piv vyráběné tímto způsobem jsou např.: Ale, které se označuje jako nechmelené s výrazným ovocným aroma, Stout patří mezi tmavá piva vyráběna z praženého sladu, Trappist je pivo, které se vyrábí v klášterech a jeho původ je z Belgie a Nizozemí. Nejčastěji používané kmeny svrchního kvašení jsou např. Munich Wheat Beer Yeast z Bavorska, Windsor Ale Mast pro výrobu anglických piv, CBC-1 Cask And Bottle Conditioned Beer Mast bez produkce aromatických látek a RIMB 147- German Hefeweizen Yeast pro výrobu pšeničného piva. Spodní kvasinky se shlukují ve vločky a usazují se na dně nádoby, tomuto procesu se říká flokulace. Nejvíce jsou používány ve stření Evropě. Kvašení trvá podle stupňovitosti piva. Málokdy sporulují a tím lépe udržují své charakteristické vlastnosti. Jejich optimální teplota kvašení se pohybuje okolo 6-15°C. Spodně kvašená piva jsou např. Bock, silný ležák s nasládlou chutí, Kellerbier se většinou nefiltruje a je typický pro slavnost Oktoberfest, Dortmundský typ má silnou chuť a je málo chmelený s nízkým obsahem CO2 a Vídeňský typ se vyznačuje jemnou nahořklou kořeněnou chutí. Nejčastěji používané kmeny kvasinek pro spodní kvašení jsou např. RIMB 2 – Old Czech Lager Yeast jako jeden z nejpoužívanějších českých kmenů, který produkuje větší množství esterů a alkoholů a prokvašuje při teplotě 9-12°C, dále RIMB 6 – Old Czech Lager Yeast jenž kvasí při nízkých teplotách, tento kmen dobře prokvašuje a sedimentuje, Diamond Lager Mast pochází z Německa a je vhodný pro piva typu ležák, a asi náš nejpoužívanější kmen W95, který tvoří středně prokvašená piva s optimálním obsahem alkoholu a čistou chutí bez přítomnosti esterů. 41
5 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK GPI-CWP
Bílkoviny buněčné stěny zachyceny v buněčné stěně přes GPI
PIR-CWP
Bílkoviny buněčné stěny obsahující úseky aminokyselin
ASL-CWP
Vázané bílkoviny, mezi bílkovinami nejsou zaznamenány disulfidické vazby
ATP
Adenosintrifosfát
ADP
Adenosindifosfát
pH
Číslo, které udává kyselost nebo zásaditost roztoku
CK tank
Cylindricko-Kónický tank
Mg
Hořčík
K
Draslík
Zn
Zinek
Ca
Vápník
Mn
Mangan
Cl
Chlór
Co
Kobalt
B
Bor
Mo
Molibden
Cu
Měď
Ni
Nikl
Ag
Stříbro
H
Vodík
Hg
Rtuť
Se
Selen
Co2
Oxid uhličitý
NADP+
Nikotinamidadenindinukleotidfosfát
NAD+
Nikotinamidadenindinukleotid
42
6 POUŽITÁ LITERATURA BASAŘOVÁ G., HLAVÁČEK I., BASAŘ P., HLAVÁČEK J., 2011: České pivo. Praha, 309 s. ISBN 978-80-87109-25-0
BASAŘOVÁ G.,ŠAVELJ., BASAŘ P., LEJSEK T., 2010: Pivovarnictví: teorie a praxe výroby piva, VŠCHT Praha, Praha, 863 s. ISBN 978-80-7080-734-7
DYR J., 1965., Kvasná chemie a technologie, 1.Vys. Praha , Státní nakladatelsví technické literatury, 361 s.
EISENMAN H.C., Casadeval A., McClelland E. E. (2007): New insights on the pathogenesis of invasive Cryptococcus neoformans infection. Curr. Infect. Dis. Rep. 9: 457-464.
GÖRNER F., VALÍK L., 2004: Aplikovaná mikrobiológia požívatín: principy mikrobiológie požívatín, potravinársky významné mikroorganismy a ic skupiny, mikrobiológia potravinárských
výrob,
ochorenia mikrobiálného
povodu,
ktorých
zárodky sú prenášané poživatinamo, Bratislava: Malé Centrum, 528 s. ISBN 80967064-9-7
HLAVÁČEK F., LHOTSKÝ A., 1972: Pivovovarnictví: Určeno[též]studujícím prům. školy pivovarské, 2.přeprac. vyd. Praha
CHLÁDEK L,. 2007: Pivovarnictví, 1. vyd. Praha: Grada, 207 s. ISBN 978-80-2471616-9.
CHUL CH., WACKERBAUER K., KANG S.A., (2007) : Influence of aeration during propagation of pitching
43
JANDEROVÁ B., BENDOVÁ O., 1999: Úvod do biologie kvasinek, 1. Vydání Praha: Karolinum, 108 s. ISBN 8-7184-990-1
JIN Y., SPEERS R.A., (1998): Flocculation of Saccharomyces cerevisiae. Food Research Interternational. 31: 421-440
KOCKOVÁ-KRATOCHVÍLOVÁ
A.,
1957:
Kvasinky,
Slovensko:
Slovenské
vydavatel´stvo technické literatury Bratislava. 344s.
KOPECKÁ J. & MATOULKOVÁ D., 2012: Kvasinky a jejich využití. Kvasný průmysl.(Brno),58 (11-12) 326-335
KOSAŘ K., PROCHÁZKA S., (2000): Technologie výroby sladu a piva. Praha: Výzkumný ústav pivovarský a sladařský. 398 s. ISBN 80-902658-6-3
LHOTSKÝ A., 1971: Pivovarská enzymologie. Pomůcka pro postgraduální studium, 1.vyd. Praha
LHOTSKÝ, Alois. Pivovarská enzymologie. Pomůcka pro postgraduální studium. 1. vyd. Praha: SNTL, 1971.
MATOULKOVÁ D. & ŠAVEL J., 2007: Pivovarství a taxonomie pivovarských kvasinek. Kvasný průmysl (Praha), 53 (7-8): 206-214
MAZÁŇ M., MAZÁŇOVÁ K., FARKAŠ V. (2006): Bunková stena húb – Výzva pre výskum nových antimykotík. Chem. Listy. 100: 433-439. QUEROL A., BOND U., (2009): The complex and dynamic genomes of industrial yeast. FEMS Microbiol. Lett, 293 s.
ŠILHÁNKOVÁ L., 2002: Mikrobiologie pro potravináře a biotechnology, vyd. 3, Praha, 363 s. ISBN 80-200-1024-6
44
VODRÁŽKA Z., 1996, Biochemie, Praha, Akademie věd ČR, 508s. ISBN 978-80-2000600-4
ZÝBRT V., 2005: Velká kniha piva: vše o pivu, Olomouc: Rubico, 287s. ISBN 80-7346054-8
Internetové zdroje ČESKÉ PIVO A PIVOVARY, 2013: Historie piva. Databáze online [cit. 2013-02-15] Dostupné na: http://www.pivo-pivovar.estranky.cz/clanky/historie-piva.html
DANSTAR THE DRY MAST ADVANTAGE, 2012: Our Products. Databáze online [cit. 2013-03-20] Dostupné na: http://www.danstaryeast.com/contests
GERMAN BEER STYLES, 2004: Hefeweizen. Databáze online [cit. 2013-03-28]. Dostupné na: http://www.germanbeerguide.co.uk/hefeweiz.html
MICROBE WIKI, 2010: Saccharomyces pastorianus. Encyklopedie online, Databáze online [cit. 2013-03-15]. Dostupné na: http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Saccharomyces_pastorianus
MICROBE WIKI, 2010: Saccharomyces cerevisce. Encyklopedie online, Databáze online [cit. 2013-03-15]. Dostupné na: http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Saccharomyces_cerevisiae
ŠAVEL J., 2002: Názvosloví a druhy kvasnic. Dostupné online [cit. 2013-03-02]. Dostupné
na:
http://www.pivnidenik.cz/clanek/287-Varecne-kvasnice-I/index.htm
TLAPÁK F., 2011: Zajímavosti o pivu. Databáze online [cit. 2013-04-05]. Dostupné na: http://www.gastroplus.cz/gastrotemata/kuchyne/mistni/pivo-jako-zivotni-styl/
45
VAŠE PIVO, 2013: Kvasnice. Dostupné online [cit. 2013-03-27]. Dostupné na: www.vasepivo.cz/zbozi/kkvasniceú-pro-svrchne-kvasena-piva-O89/kvasnice-danstarnottingham-Z319.html
VÝZKUMNÝ ÚSTAV PIVOVARSKÝ A SLADAŘSKÝ, 2012: Kmeny pivovarských kvasinek.
Dostupné
online
[cit.
2013-03-15].
Dostupné
na:
http://www.beerresearch.cz/index.php?option=com_rubberdoc&view=category&id=10 4%3Asluzbyanalyzy&Itemid=159&lang=cs
46
7 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. č. 1 Historie pivovarnictví (http://www.chlazeni-pivo.cz/clanky/piva/chlazeni-piva-v-minulosti-a-dnes.htm)
Obr. č. 2 Slad (http://www.brelex.cz/faq.php)
Obr. č. 3 Chmelové hlávky (http://www.prazdroj.cz/cz/media/fotobanka/technologie/172)
Obr. č. 4 Chmelová rostlina (http://www.pivovary.info/view.php?cisloclanku=2008050013)
Obr. č. 5 Výroba piva (http://www.budejovickybudvar.cz/o-spolecnosti/produkty/jak-se-vari-budvar.html)
Obr. č. 6 Saccharomyces cerevisia (http://kolibos.rajce.idnes.cz/houby/#kvasinka_pivni.jpg)
Obr. č. 7 Složení buňečné stěny (Mazáň a kol., 2006.,opraveno)
Obr. č. 8 Okraje kolonií (Kocková-Kratochvílová., 1957, upraveno)
Obr. č. 9 Lektonová flokulace (Jin a Speers., 1998)
Obr. č. 10 Svrchní kvašení (http://www.gastroplus.cz/gastrotemata/kuchyne/mistni/pivo-jako-zivotni-styl/)
47
Obr. č. 11 Taxonomické změny ( Kvasný průmysl, 7-8, 2007)
Obr. č. 12 -20 Schéma glykolýzy http://www.oskole.sk/?id_cat=53&clanok=15884
Obr. č. 21 Embden-Meyerhofovo odbourávání glukosy http://projektalfa.ic.cz/anaerobni_glykolyza.htm
48
