Мікробіологи вирішили одну з давніх проблем пивоваріння — зробили смак пива стійким до високого тиску при варінні. Для цього довелося заглибитися в ДНК пивних дріжджів і відредагувати код, пов’язаний з насиченістю смаку. Повідомляють вчені в журналі Applied and Environmental Microbiology.
Біологи Левенського католицького університету (Бельгія) створили «генетичний патч» для пивних дріжджів, який дозволяє варити пиво при високому тиску, не втрачаючи в насиченості смаку. Після редагування геному за допомогою технології CRISPR / Cas9 дріжджі при варінні під надлишковим тиском видали в середньому на 145% більше ароматних складних ефірів.
Історично пиво варили у відкритих горизонтальних ємностях, але зі зростанням споживання пінного напою пивовари перейшли до великих закритих посудин. Їх простіше наповнювати, спорожняти і чистити, до того ж закриті герметичні ємності не дають мікробам і забруднень потрапити в пиво і зіпсувати його. Дріжджі дуже не люблять сторонні домішки в процесі ферментації.
Однак великі закриті судини теж не ідеальний варіант для варіння пива. У таких судинах постійно зростає тиск, що впливає на ферментацію і погіршує смак напою. Надлишковий тиск скорочує вироблення ізоамілацетату – складного ефіру, що створює відчуття бананового (або грушевого) запаху і смаку. Як не дивно, саме цей фруктовий компонент робить сукупний смак пива таким характерним і насиченим. І він дуже чутливий до тиску: вже після 0,5 бар (половина атмосферного тиску) виробництво ізоамілацетату падає експоненціально, а при 2,7 бар — повністю зупиняється.
- Вчені визначили одну з перших молекул-попередниць життя
- У США схвалили перший аналіз крові на рак кишечника
- Вчені розповіли, чим небезпечні фруктові соки, мед і смузі
У великих промислових ємностях одна тільки рідина створює гідростатичний тиск, що доходить до 1,8 бара. Самі дріжджі при бродінні виділяють не тільки спирт, але і вуглекислий газ, який збільшує тиск. Цей газ глибоко розчинений в рідині і швидко прибрати його не вийде. Загалом, повністю позбутися від підвищення тиску при варінні пива навряд чи можливо. Та це й не потрібно, тому що надлишковий тиск може бути корисним: наприклад, воно пригнічує формування сивушних спиртів і ацетатних ефірів, що добре позначається на якості пива. Тому має сенс зробити пивний смак стійким до високого тиску при варінні.
Вчені спробували з’ясувати, які гени пивних дріжджів відповідають за вироблення ізоамілацетату при бродінні. Виявилося, виробництво “фруктового смаку “можна регулювати одним-єдиним» перемикачем” — мутацією в гені MDS3. Використовуючи технологію CRISPR / Cas9, біологи відредагували геном 423 штамів пивоварних дріжджів Saccharomyces cerevisiae, наділивши їх здатністю активно виробляти ізоамілацетат при надмірному тиску.
Схема лабораторного апарату для варіння пива від бельгійських вчених / © Левенський католицький університет
Для перевірки результату біологи використовували саморобний пивоварний апарат, схожий за характеристиками на великі промислові установки для варіння пива. Як і очікувалося, генномодифіковані дріжджі стали менш чутливі до тиску СО2. Навіть при 1,65-1,8 бара вироблення ізоамілацетату скоротилася мінімально, а в середньому його виробництво при надмірному тиску зросло на 145% щодо звичайних дріжджів. Дослідники впевнені, що їх метод зацікавить пивоварів і швидко підкорить ринок, адже він дозволяє виробляти величезні обсяги пива з глибоким і насиченим смаком.