Od komórki po kufel
Studenci Uniwersytetu Śląskiego, pod opieką naukową dr. Sławomira Sułowicza i mgr. Sławomira Borymskiego z Katedry Mikrobiologii, wyizolowali drożdże, które wykorzystano w produkcji piwa kraftowego.
Piwo po wodzie i herbacie to trzeci najpopularniejszy napój świata. Mimo tego proces jego otrzymywania wciąż stanowi pewną tajemnicę. Kiedy charakteryzujemy piwo i jego smak, mówimy raczej o chmielu, słodach, czasem o jakości wody, ale znacznie rzadziej o drożdżach. To one jednak ogrywają kluczową rolę w procesie piwowarskim.
– Drożdże przetwarzają cukry i w zależności od tego, w jakim stosunku tego dokonają i jakie produkty da to przetworzenie, otrzymujemy określony profil piwa. Nasze piwo „BioWar” ma bardzo czysty profil i dało bardzo mało produktów niepożądanych – wyjaśnia Michał Krzyżowski z Interdyscyplinarnego Koła Naukowego Przyrodników „Planeta”.
– Drożdże nadają piwu również aromaty. Poza tym podczas procesu fermentacji wytwarza się etanol – dodaje opiekun sekcji dr Sławomir Sułowicz. Setki lat temu piwo nie było tak procentowym napojem jak dzisiaj, ale dzięki zawartości etanolu było napojem bezpieczniejszym niż na przykład woda z rzeki. Dlatego ludzie w minionych epokach preferowali napoje fermentowane – uniemożliwiały namnażanie się szkodliwych bakterii. Podobny mechanizm zachodzi podczas kiszenia ogórków, wówczas rozwój bakterii fermentacji mlekowej ogranicza rozwój bakterii gnilnych. Proces ten udało się zrozumieć dzięki rozwojowi mikrobiologii.
Wszystko zaczyna się od wyizolowania drożdży. W przypadku piwa „BioWar” wystarczyło przetrzeć owoce, głównie jabłka, sterylnym i lekko wilgotnym wacikiem.
– Nie jest sztuką wyizolować drożdże. Możemy to zrobić z owoców, z powietrza czy – co brzmi może mniej przyjemnie – z przedmiotów codziennego użytku oraz z ludzkiego ciała. Ważniejszy jest etap selekcji. W tym momencie wkraczamy my, mikrobiolodzy – komentuje mgr Sławomir Borymski, drugi z opiekunów koła.
Wilgotny wacik wrzuca się do kolbki, wytrząsa nią, aby mikroorganizmy przeszły do roztworu, a następnie rozprowadza się go na tzw. szalce Petriego ze stałym podłożem mikrobiologicznym. Jeśli w którymś miejscu szalki rozprowadzono komórkę drożdży, to po 24 godzinach namnoży się ona do widocznej gołym okiem kolonii. Ważne jest uzyskanie czystej hodowli, tj. aby testowany szczep pochodził tylko od jednej pierwotnej komórki. Do sprawdzenia tego służy etap posiewu redukcyjnego oraz obserwacje mikroskopowe – tłumaczy dr Sułowicz.
Obserwacje pod mikroskopem pozwalają również stwierdzić, czy dany szczep można zastosować w przemyśle. Jeśli drożdże są okrągłe, dość duże i mają zdolność do rozmnażania się przez pączkowanie, prawie na pewno taki szczep będzie przemysłowo przydatny i to nie tylko w browarnictwie. Tak wyselekcjonowane drożdże przechodzą jeszcze etap charakterystyki pod kątem rozkładu cukrów. Ostatecznie nasi studenci otrzymali trzy szczepy, które zostały zadane do brzeczki przygotowanej przez browar ReCraft.
– Brzeczka to mieszanina słodów i chmielu o określonych proporcjach. W naszym wypadku była to brzeczka pod bardzo podstawowe, jasne piwo. Po zadaniu do niej drożdży sprawdzaliśmy, jak przeprowadzana jest fermentacja warki domowej i jak zachowują się drożdże – m.in. czy flokulują: tj. czy opadają na dno, czy utrzymują się na powierzchni, czy zbijają się w większe skupiska i czy w ogóle klaruje się piwo – opowiada Michał Krzyżowski.
Na koniec – po etapach fermentacji burzliwej i cichej – sprawdza się aromaty, które właściwie zawsze są pewnego rodzaju niewiadomą i zależną od wielu cech danego szczepu drożdży. W ten sposób studenci przygotowali trzy testowe piwa o różnych charakterystykach, a najsmaczniejsze wybrali testerzy konsumenci. Zwycięski szczep został namnożony w bioreaktorze i przekazany ze Śląskiego Browaru Rzemieślniczego ReCraft ze Świętochłowic. Uwarzone w większej ilości piwo zaprezentowano w październiku 2016 roku.
– Browar potwierdził, że szczep wyizolowany przez nas wyróżniał się na tle innych, jeśli chodzi o zdolności metaboliczne – mówi z dumą mgr Sławomir Borymski.
– Wolimy pracować małymi kroczkami. Ważne, że w trakcie rocznego projektu pokazaliśmy, że wspólnymi siłami studentów i naukowców jesteśmy w stanie zaoferować coś przydatnego branży browarniczej – podsumowuje dr Sławomir Sułowicz.
W realizacji projektu BioWar brali udział studencki WBIOŚ, m.in.: Michał Krzyżowski, Henry Shelonzek, Patryk Rurka, Szymon Mazur, Filip Grela, Paulina Kościelniak, Artur Piński, Agnieszka Getinger, Sylwia Hasterok, Anna Jureczka, Adam Byrski, Katarzyna Kudła oraz Paulina Goliasz.
Artykuł ukazał się również w numerze 3 (243) „Gazety Uniwersyteckiej” (grudzień 2016)
