MIKROPIVO
 
Komplexní vývoj biologického činitele pro pivovarství
Projekt Komplexní vývoj biologického činitele pro pivovarství (akronym MikroPivo) je nástrojem, který má za cíl dát pivovaru ROTOR (provozovatel EPS biotechnology, s.r.o.) unikátní marketingovou výhodu, kterou je využívání pivovarských kvasinek vyvinutých přímo ve společnosti EPS biotechnology, s.r.o. Implementace těchto výsledků umožní zvýšení jednotkové ceny finálního produktu. Sekundární cíl je tvořen kultivací a prodejem dalších vyvinutých pivovarských kvasinek se zaměřením na minipivovary a na tzv. homebrewing komunitu.
 
Věcná náplň projektu je rozdělena do tří linií a komplexně řeší problematiku vývoje nových pivovarských kvasinek. Konkrétně se jedná o selekci pivovarských kvasinek pro výrobu svrchně kvašených piv; vývoj hybridních kvasinek prostřednictvím konvenčních molekulárně-biologických metod pro výrobu spodně kvašených piv a selekce kvasinkových mikroorganismů pro výrobu nealkoholického a nízkoalkoholického piva. V rámci řešení projektu je plánováno využití bohatých zkušeností společnosti EPS biotechnology, s.r.o. z oblasti vinařských kvasinek v doplnění know-how a špičkové úrovně analytických rozborů na pracovišti technologické infrastruktury TECHNOPARK Kralupy provozované Vysokou školou chemicko‑technologickou v Praze.

Informace o realizaci první etapy

Aktivita I – Kvasinky pro výrobu svrchně kvašených piv
 
V rámci první etapy byl proveden screening a výběr izolátů ze sbírky EPS biotechnology, s.r.o. Na základě známých vlastností byly vybrány kvasinky s potenciálem pro výrobu svrchně kvašených piv, konkrétně pro pšeničná piva typu Weizen bier, APA a IPA. Cílem screeningu bylo vybrat kvasinky s vyšší produkcí esterů a vybraných vyšších alkoholů (např. isoamylalkohol – banánové aroma u pšeničných piv). U vybraných izolátů proběhla technologická charakterizace. Takto byly získány informace o β‑glukosidasové aktivitě, kinetice fermentačního procesu, stupni prokvášení mladiny, míře tvorby senzoricky aktivních látek a jejich vlivu na senzorické vlastnosti výsledného piva. Na základě těchto informací byl vytvořen redukovaný soubor kvasinkových izolátů pro výrobu svrchně kvašených piv.
Obrázek 1: Heatmapa normalizovaných koncentrací získaných analýzou vzorků po mikrofermentacích mladiny
Aktivita II – Vývoj hybridních kvasinek pro výrobu spodně kvašených piv
 
V rámci první etapy se podařilo vytvořit funkční metodiku pro získávání nových kmenů kvasinek pomocí hybridizace (jedna z metod konvenčního „křížení“). Metoda zahrnuje přípravu auxotrofních mutantů, sporulaci, hybridizaci a ověření hybridního charakteru pomocí molekulárně-biologických metod založených na polymerázové řetězové reakci (PCR). První získané hybridní kvasinky byly, spolu s běžně používanými kmeny, podrobeny laboratorním testům. Následně byla připravena experimentální šarže, u které byla provedena senzorická a chemická analýza. Hybridní kmeny získané při pilotních experimentech během první etapy vykazovaly řadu nedostatků. Nejzásadnějšími z nich byly vysoká produkce fenolických látek a u některých kmenů neschopnost aerobního růstu (který je podmínkou pro efektivní produkci kvasinky).
Obrázek 2: Sporulující buňky kvasinek.
Aktivita III – Kvasinky pro výrobu nízkoalkoholických a nealkoholických piv
 
V první etapě se tato aktivita věnovala výběru saccharomycetních a nesaccharomycetních kvasinek pro výrobu nízkoalkoholických a nealkoholických piv. Na úvodu této aktivity byl proveden screening v rámci kvasinkové sbírky EPS biotechnology. Cílem screeningu bylo vybrat saccharomycetní kvasinky s nízkou fermentační silou a nesaccharomycetní kvasinky, které vykazovali nízkou produkci senzoricky defektních látek – majoritně se jedná o ethylacetátu a kyselinu octovou. Dále byl proveden rozsáhlý screening zaměřený na odhalení saccharomycetních kvasinek, které nejsou schopny utilizace maltózy, jakožto hlavního sacharidu v mladině. Prostřednictvím takto vybraného souboru kvasinek byly připraveny experimentální šarže.
Obrázek 3: Mapa produkce vybraných senzoricky aktivních látek testovanými kvasinkami.

Informace o realizaci druhé etapy

Aktivita I – Kvasinky pro výrobu svrchně kvašených piv
 
V druhé etapě byl redukovaný soubor kvasinkových izolátů podroben další technologické charakterizaci (stanovení teplotních křivek a sedimentace). Proběhla další experimentální várka piva typu American Pale Ale, u které byla receptura upravena tak, aby byl minimalizován vliv vznikajících fenolických látek na organoleptické vlastnosti finálního piva. Na pracovišti VŠCHT bylo provedeno čtvrtprovozní testování produkce pšeničného piva a piva typu ALE. Na základě detailního chemického a senzorického testování výsledných piv byl vytvořen finální soubor kvasinkových izolátů pro výrobu svrchně kvašených piv (kmeny EPS161 a EPS913). S vybranými kvasinkami proběhlo poloprovozní ověření v pivovaru Rotor.  Výsledná piva byla hodnocena kladně. I přes POF pozitivní charakter kvasinek nebyl u výsledných piv, díky upravené receptuře, nalezen žádný výrazný senzorický defekt.
 
 
Aktivita II – Vývoj hybridních kvasinek pro výrobu spodně kvašených piv
 
V rámci druhé etapy byly na základě těchto zkušeností revidovány jednotlivé metodiky vedoucí k produkci hybridních kvasinek i celková strategie. Pro přípravu druhé generace hybridních kmenů byla nutnou vlastností parentálních kmenů neschopnost produkovat fenolické látky. Mezi nově zavedenými metodami byla i meiotická segregace, díky které byly získány kmeny s polovinou chromozomů původního tetraploidního komerčního kmene kvasinky S. pastorianus. Tyto kmeny rozšířily omezené množství možných chladnomilných parentálních kmenů.  V závěru druhé etapy byly získány dvě slibné hybridní kvasinky (kmeny EPS1454 a EPS1455). Ty byly otestovány jak laboratorně (laboratorní fermentace mladiny, stanovení teplotních křivek, sedimentace a experimentální šarže), tak v prostředí pivovaru při čtvrtprovozní šarži na VŠCHT a poloprovozní šarži v pivovaru ROTOR. U kmene EPS1454 bylo identifikováno poměrně znatelné a přetrvávající aroma černého rybízu. Zpočátku poměrně výrazné estery a vyšší alkoholy během ležení ustoupily do pozadí. U EPS1455 byly na počátku ležení patrná aromata typická pro mladá piva (diacetyl, estery, isoamylalkohol), během ležení však tato aromata ustoupila a výsledné pivo bylo poměrně harmonické. Piva kvašená připravenými hybridními kvasinkami nevykazovaly zásadní (technologickým postupem neřešitelné) vady.
 
 
Aktivita III - kvasinky na výrobu nealkoholických piv
 
Po selekci vhodných kvasinkových izolátů pro výrobu nealkoholických a nízkoalkoholických piv v rámci 1. etapy se následující práce zabývala charakterizací vybraných kvasinek a přípravou experimentálních šarží jak v laboratorním měřítku, tak ve čtvrtprovozním a poloprovozním měřítku v minipivovaru Rotor a na VŠCHT. U finálního produktu byla provedena stabilizace pomocí pasterace a cross-flow membránové filtrace.
Obrázek 4: Mikroskopické a makroskopické fotografie vyselektovaných kvasinek.
Kvasinky EPS794 (Torulaspora delbrueckii) a EPS795 (Saccharomyces bayanus) byly podrobeny sekundární fenotypové charakterizaci v rámci, které se stanovily teplotní testy na 7° mladině a sedimentační vlastnosti kvasinek. Dále byla optimalizována produkce kvasinkové biomasy a její následná lyofilizace, kdy došlo ke změně kultivačního média pro lepší výtěžky biomasy a následného lyofilizačního média (lyo protektantu).
Obrázek 5: Fotografie zkumavek, kde dochází k sedimentaci buněk v sedimentačních roztoku. Zleva EPS794 (T. delbrueckii), EPS795 (S. bayanus) a EPS1190 (referenční kmen, dobrá sedimentace – S. cerevisiae).
První experimentální šarže byla připravená ze sušené mladiny. Další experimentální šarže byly vedeny ve stylu světlého ležáku, pšeničného piva, Americal Pale Ale a Stout. Obě dvě vyselektované kvasinky mají vysoký potenciál při výrobě nealkoholických a nízkoalkoholických piv. EPS794 vytváří neurální aroma, proto se hodí pro výrobu ležáků. EPS795, která je POF+, vytváří hřebíčkové aroma a aroma tropického ovoce, které je vhodné pro pivní styly APA, pšeničného piva a další pivní styly, kde jsou tyto tóny žádané.

PODPORA PROJEKTU

Operační program:
Operační program Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost
Číslo a název výzvy:
Aplikace VIII – s účinnou spoluprací
Název projektu:
Komplexní vývoj biologického činitele pro pivovarství
Registrační číslo
projektu:
CZ.01.1.02/0.0/0.0/20_321/0024380
TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKOU UNIÍ Z PROSTŘEDKŮ FONDU PRO REGIONÁLNÍ ROZVOJ V RÁMCI OPERAČNÍHO PROGRAMU PODNIKÁNÍ A INOVACE PRO KONKURENCESCHOPST POD ZÁŠTITOU MINISTERSTVA PRŮMYSLU A OBCHODU.
VINTER
KONSOR
VINIFER
RYBY
SNIP
LOWINE
STERIL
BČOV
VMSČV
TVINK
PESTICIDY
NAKI
AGRISED
REVIT
POREM
NNP5
NOS
NAVINO
NEOENO
STIMUL
MIKROPIVO
NEWSEC
SIKOČ
FERIN
ELIPES

EPS biotechnology, s.r.o.
web EPS
kde jsme
zavolejte
mapa webu

UKONČENÉ PROJEKTY
ANAREM   ǀ   CARRIER   ǀ   Elektřina   ǀ   Techtool   ǀ   Sanační modul   ǀ   Denitrifikace   ǀ  BioSurfaktant   ǀ   Odsiřování   ǀ   Inokulum   ǀ   Trvalá Prosperita   ǀ   EUREKA