醸造における非従来型酵母の台頭
クラフトビールの製造における非伝統的な酵母の可能性を探る。
― 1 分で読む
目次
最近、飲料業界、特にビールの生産で非伝統的な酵母(NCY)の使用が増えてきてるんだ。これらの酵母は独特なフレーバーや低アルコール度、さらには健康効果を持つビールを作れるからね。クラフトビールの人気が高まる中、これらの特別な酵母への関心も増してる。大手の醸造所が伝統的な方法にこだわるのに対して、クラフトビールの醸造者はさまざまな原材料や酵母の種類で実験ができるんだ。ただ、Saccharomyces cerevisiaeやS. pastorianusと比べると、これらのNCYに関してはまだまだ未知なことが多いんだ。
酵母選定におけるハイスループットスクリーニングの役割
どの酵母が醸造に使えるかを判断するために、ハイスループットスクリーニング法がよく使われる。これを使うと、研究者は香りやアルコール度などの好ましい特性を持つ多くの酵母株を素早く評価できるんだ。これで詳細な研究に進む候補を絞り込めて、ビールの品質を向上させる酵母を見つけるのが楽になるよ。
発酵中に生成される主要な化合物はフレーバーに欠かせない。アイソアミルアルコールやフェニルエチルアルコールのような高アルコールとそのエステルは、ビールのフルーティーでフローラルなノートに寄与するんだ。でも、特定の化合物はオフフレーバーを引き起こすこともある。適切なバランスを取るのが、消費者の好みに合った質の高い飲料を作るためには重要なんだ。
醸造における香り生成に影響を与える要因
香り化合物の生成は、成長速度、栄養比率、温度などのさまざまな発酵条件に影響を受ける。遺伝子組換えの酵母株でこの生成をコントロールすることもできるけど、遺伝子組換え生物(GMO)の使用は一部の地域で制限されてる。ハイブリッド酵母株はGMOに分類されないから、好ましい香り化合物を多く生成できる能力で人気が高まってるんだ。
共発酵の方法では、伝統的なSaccharomyces酵母と非Saccharomyces酵母を組み合わせることもできる。このアプローチは香り化合物を強化しながら良好な発酵性能を維持することができる。ワイン業界でより多く探求されてきたけど、醸造でも注目を集めてるよ。
ビール生産のための酵母株の評価
この研究では、さまざまなSaccharomycesと非Saccharomyces酵母株を評価して、ビールのもとである糖液の中での成長、発酵能力、香り生成を調べたんだ。共発酵のために2つの有望な株を選んで、異なる比率がフレーバープロファイルにどう影響するかを調べたよ。
初期の酵母株評価
最初のステップは、12の酵母株がビールのもとで成長できるかをチェックすることだった。目標は、伝統的な醸造酵母と競争できる株を見つけること。固体と液体のもとを使って、各株がどれくらい成長できるかを評価したんだ。
ほとんどの株は、標準的な酵母成長媒体よりももとで同じかそれ以上に成長できた。特に、Hanseniaspora vineaeやKluyveromyces lactisの株は、2つの媒体の間で成長に大きな差が見られたよ。全体的に、すべての株がもとを食料源として使えることがわかった。
成長評価の後、小規模な発酵を行って、アルコールと香り化合物の生成能力を測定した。すべての株が糖を消費したけど、生成されるアルコールの量は株によって異なった。一部の非Saccharomyces株は少ししかアルコールを生成しなかったけど、Hanseniaspora vineaeという株はまあまあの出力を示したんだ。
小規模発酵の結果
酵母株の発酵性能を見たところ、いくつかの醸造株がかなりの量のアルコールを生成した一方で、多くの非Saccharomyces酵母は低い生産だった。この制限は、低アルコールビールを求める消費者にとって重要なんだ。低アルコールレベルを生成できる酵母株は、そういった製品の候補として適しているかもしれないね。
異なる発酵シナリオにおける香り生成
異なる酵母株が香り化合物を生成する方法を理解するために、発酵中にいくつかの重要な揮発性化合物を測定した。Hanseniaspora vineaeはエチルアセテートの高い生成で知られ、フルーティーな香りを放ってた。
ほとんどの株は他の揮発性化合物の生成量が似ていて、各酵母が最終的なビールのフレーバーにどのように寄与するかの一般的なアイデアを提供してた。これらの化合物の存在は、ビールの全体的な味や香りプロファイルに大きな影響を与えるんだ。
共発酵技術
個々の酵母株を評価した後、共発酵の実験に進んだ。S. cerevisiaeとH. vineaeの2つの株を選んで、異なる比率で混ぜて、香りやフレーバー生成にどう影響するかを見たんだ。
まず、さまざまな比率で実験して、どの組み合わせが一方の株をもう一方が圧倒しないようにできるかを確認した。結果は面白くて、H. vineaeはS. cerevisiaeと組み合わせてもよく成長できた。この発見は、酵母の行動に関する一般的な期待とは対照的だね。
共発酵からの主要な発見
共発酵の試験中、酵母がどれだけ一緒に成長し、どれだけのアルコールと香り化合物を生成したかを監視した。データは、S. cerevisiaeとH. vineaeの異なる比率がビールのフレーバープロファイルに大きな影響を与えることを示してた。
H. vineaeの量を増やすと、よりフローラルでフルーティーな香りになることがあって、複雑なフレーバーを求める消費者にアピールできるかもしれない。H. vineaeの存在は、特定の好ましいエステルの生成も増やして、発酵プロセスに良い追加となったんだ。
消費者の好みとビールのフレーバー
S. cerevisiaeとH. vineaeの比率を操作することで、消費者の好みに合わせたビールのフレーバーを調整する方法が見つかった。結果は、酵母の比率を調整することで、フルーティーでフローラルな香りや、よりバランスの取れたプロファイルを目指すことができることを示してる。
ユニークなビールの需要が高まる中、この発見は醸造所にとって革新のワクワクする機会を提供するね。市場で目立つ、何か違った魅力的なビールの創造につながる可能性があるよ。
結論
非伝統的な酵母を使った醸造の探求は、ユニークなビールを作るための新しい可能性を開くんだ。私たちの研究は、これらの酵母を伝統的な醸造株と一緒に使うことで、香りやフレーバープロファイルを強化できることを示した。これによって、消費者の複雑さや多様性への需要に応える新しいビールスタイルが生まれるかもしれないね。
醸造が進化し続ける中で、NCYの使用はビール愛好家に提供されるフレーバーの幅を広げる重要な役割を果たすかもしれない。低アルコール度を持ちながら好ましいフレーバーを引き出す能力で、現代の醸造者にとって価値のあるツールを提供してるんだ。
酵母株を慎重に選んで組み合わせることで、醸造所は口に楽しいだけでなく、競争の激しい市場でも目立つビールを作れるんだ。この発見は、飲料業界、特にクラフトビールセクターにおける酵母バイオテクノロジーの可能性を強調してる。創造性と革新性が最重要だからね。
タイトル: Aroma compounds profile is affected by the initial yeast ratio in wort co-fermentations
概要: In recent years, the boom of the craft beer industry refocused the biotech interest from ethanol production to diversification of beer aroma profiles. This study analyses the fermentative phenotype of a collection of non-conventional yeasts and examines their role in creating new flavours, particularly through co-fermentation with industrial Saccharomyces cerevisiae. High-throughput solid and liquid media fitness screening compared the ability of eight Saccharomyces and four non-Saccharomyces yeast strains to grow in wort. We determined the volatile profile of these yeast strains and found that Hanseniaspora vineae displayed a particularly high production of the desirable aroma compounds ethyl acetate and 2-phenethyl acetate. Given that H. vineae on its own was a poor fermenter, we carried out mixed wort co-fermentations with a S. cerevisiae brewing strain at different ratios. The two yeast strains were able to co-exist throughout the experiment, regardless of their initial inoculum, and the increase in the production of the esters observed in the H. vineae monoculture was maintained, alongside with a high ethanol production. Moreover, different inoculum ratios yielded different aroma profiles: the 50/50 S. cerevisiae/H. vineae ratio produced a more balanced profile, while the 10/90 ratio generated stronger floral aromas. Our findings show the potential of using different yeasts and different inoculum combinations to tailor the final aroma, thus offering new possibilities for a broader range of beer flavours and styles. IMPORTANCECraft brewing underwent an unprecedented growth in the last years due to customer demand for more unique and complex beverages. Brewers started to explore innovative fermentation methods using new ingredients, different brewing conditions, and new yeasts to explore a larger flavour landscape. The use of non-Saccharomyces yeasts has emerged as an effective strategy to produce novel distinct flavour profiles, however, knowledge regarding their fermentation performance and volatiles production is still limited, which hinders their industrial application. In this study, we expand on the knowledge of several non-Saccharomyces yeasts in terms of their brewing application and highlight the potential of H. vineae in co-fermentation with S. cerevisiae for producing unique fruity beers with a standard ethanol content. Our findings provide the craft beer industry with a new strategy to produce distinctive fruity beers.
著者: Daniela Delneri, J. Aguiar-Cervera, F. Visinoni, P. Zhang, K. Hollywood, U. Vrhovsek, O. Severn
最終更新: 2024-03-02 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.01.583027
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.01.583027.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。