Классика биотехнологии: как зерно и дрожжи становятся пивом?

Самое древнее из дошедших до нас руководств по изготовлению пива было обнаружено в 1981 году при раскопках в Вавилоне. Этой инструкции, написанной клинописью на глиняных табличках, больше семи тысяч лет. А в третьем тысячелетии до Р. Х. шумеры могли поспорить о достоинствах двух десятков сортов пива. Египтяне написали о пиве на стенках пирамид сразу же, как только научились рисовать иероглифы, около пяти тысяч лет назад. По официальной версии, варить пиво их научили не соседи из Междуречья, а лично Озирис, «чтобы облегчить человеку тяготы жизни его».

На рельефе из пирамиды в Санкаре Пятой династии (III тысячелетие до Р. Х.), говорят, изображено комбинированное производство – пекарня с пивоварней. Египтологам видней. Полосатая штуковина в верхней левой части рисунка действительно похожа на бокал, высотой с человека, с шапкой пены. Может быть, это рекламный плакат?

Самому древнему китайскому трактату с описанием технологии изготовления пива четыре с половиной тысячи лет, но китайцы писали не на камне или глиняных табличках, а на непрочной бумаге, и где раньше придумали пиво – в окрестностях Эдема или на реке Янцзы, при желании можно поспорить.

Пивоварение – это сложный процесс, в котором используется две стадии ферментативной обработки сырья с помощью двух разных биотехнологических процессов. Традиционная технология пивоварения начинается с получения солода: зерно замачивают и дают ему прорасти. При этом исходный продукт сам себя подвергает ферментативной биотрансформации. В прорастающем зерне образуются альфа-амилаза и другие ферменты, которые разлагают крахмал в конечном итоге до чистой глюкозы, лучшей пищи для дрожжей.
Чтобы разложение крахмала шло быстрее и полнее, солод в течение нескольких часов нагревают до 67°С – ферменты при этом работают с максимальной скоростью. Как предки додумались до таких тонкостей, непонятно. После этого солод отцеживают, а водный экстракт – сусло – кипятят вместе с шишками хмеля. Отвар хмеля, декстрины (крупные обломки молекул крахмала) и другие вещества, которые образуются в процессе приготовления сусла и при брожении, придают пиву специфический вкус и аромат.

Солод делают из необмолоченных зерен: при обмолоте вместе с отрубями удаляется зародыш, и такое зерно не прорастает. Древние шумеры, египтяне и прочие жители Ойкумены поначалу пили пиво через соломинку, чтобы не отплевываться от шелухи. Потом пиво научились фильтровать и стали пить из чашек и кувшинов.

Хмель в пиво стали добавлять в средневековой Европе, примерно тысячу лет назад.

Приоритет этого усовершенствования и даже (что совсем уже выдумки) изобретения пива в европейских народных легендах приписывают полулегендарному королю Гамбринусу. На самом деле прототип неофициального, но популярного покровителя пивоваров Ян Примус (primus по-латыни – первый), герцог Брабантский и Антверпенский, жил в XIII веке, и пиво, по свидетельству летописцев, очень любил.

А получать солод для более полного и быстрого сбраживания углеводов додумались все земледельческие народы, разве что в качестве исходного сырья каждый брал свое, народное: в Африке – просо, в Америке – кукурузу, в Азии – рис.

В Китае и его окрестностях вместо проращивания зерна догадались заквашивать сваренный на пару рис спорами плесневого грибка Aspergillus orizae, который вырабатывает альфа-амилазу ничуть не хуже, чем клетки зернового проростка. В полученный полужидкий продукт добавляют дрожжевую закваску, и после брожения получается рисовое пиво. Такой двустадийный микробиологический процесс в зависимости от свойств штаммов дрожжей (прежде всего – их устойчивости к повышенной температуре и концентрации спирта) позволяет довести крепость конечного продукта до 20 с лишним градусов по Менделееву.
Традиционный японский напиток сакэ называют рисовой водкой по ошибке. Это скорее очень-очень крепкое пиво. Чего я никогда не пойму – так это зачем перед расфасовкой по бутылкам его не только не перегоняют, а наоборот, разбавляют примерно до 16 градусов.

В маленьких пивоварнях до сих пор готовят пиво по технологиям, максимально приближенным к традиционным, только закваску готовят на покупных дрожжах. Пиво получается не хуже заводского, зато намного дороже, и выпить его надо побыстрее. А на пивоваренных заводах не только используют стандартную закваску из специально выведенных штаммов дрожжей вместо осадка, оставшегося от прошлой порции пива, но и солод не проращивают, а обрабатывают дробленое зерно чистыми ферментами, выделенными из того же Aspergillus orizae, штаммов бактерий Bacillus subtilis и других микроорганизмов, выращенных в биореакторах.

Это и быстрее, и надежнее, и дешевле, и ничуть не хуже, чем допотопный метод.