รู้จักยีสต์และบทบาทสำคัญของการหมัก (ฉบับอัปเดต)

เวลาพูดถึงการหมักสุรา หลายคนนึกถึงข้าวเหนียวนึ่งหรือลูกแป้งเป็นอันดับแรก แต่ตัวการที่แท้จริงที่เปลี่ยนน้ำตาลให้กลายเป็นแอลกอฮอล์คือสิ่งมีชีวิตขนาดจิ๋วที่มองด้วยตาเปล่าไม่เห็นเลย นั่นคือยีสต์

ถ้าไม่มียีสต์ ก็ไม่มีการหมัก ไม่มีแอลกอฮอล์ และไม่มีสุราสักหยดเดียว บทความนี้จะพาไปดูว่ายีสต์คืออะไร ทำงานอย่างไรในถังหมัก เพราะเหตุใดสายพันธุ์ของมันถึงสำคัญ และเกร็ดความรู้ที่หลายคนอาจไม่เคยรู้มาก่อนเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตตัวจิ๋วที่อยู่เบื้องหลังเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ทุกชนิดในโลก

ยีสต์คืออะไรกันแน่

ยีสต์ (yeast) จัดอยู่ในกลุ่มเชื้อรา (fungus) ชนิดหนึ่ง แต่เป็นเชื้อราเซลล์เดียวที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ต่างจากเห็ดหรือราที่ขึ้นเป็นเส้นใยให้เห็นชัดเจน ยีสต์ที่ใช้ในการหมักส่วนใหญ่ทั่วโลกคือสายพันธุ์ Saccharomyces cerevisiae ซึ่งมนุษย์ใช้ประโยชน์มานานหลายพันปี ทั้งในการทำขนมปัง เบียร์ ไวน์ และสุราพื้นบ้านทั่วโลก 

ยีสต์กินน้ำตาลเป็นอาหารผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการหมัก (fermentation) แล้วปล่อยแอลกอฮอล์และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาเป็นของเสีย ฟังดูไม่น่าเชื่อว่าของเสียจากสิ่งมีชีวิตตัวจิ๋วนี้เองที่กลายเป็นสิ่งที่มนุษย์ชื่นชอบดื่มกันมาตลอดประวัติศาสตร์

ยีสต์ทำงานอย่างไรในถังหมัก

เมื่อข้าวเหนียวนึ่งถูกย่อยสลายเป็นน้ำตาลโดยเอนไซม์จากลูกแป้ง ยีสต์จะเริ่มทำงานโดยกินน้ำตาลเหล่านี้เป็นอาหาร แล้วปล่อยออกมาเป็นเอทานอลและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านกระบวนการทางชีวเคมีที่เรียกว่าไกลโคไลซิส กระบวนการนี้ใช้เวลาราวหนึ่งถึงสองสัปดาห์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและปริมาณน้ำตาลที่มี

ช่วงเวลานี้ถือเป็นช่วงที่สำคัญที่สุดในกระบวนการผลิต เพราะเป็นตัวกำหนดทั้งดีกรีแอลกอฮอล์เริ่มต้นและกลิ่นรสพื้นฐานของน้ำหมักก่อนจะถูกนำไปกลั่นต่อ ผู้ผลิตจึงต้องควบคุมอุณหภูมิและระยะเวลาการหมักอย่างพิถีพิถัน เพราะถ้าหมักเร็วเกินไปหรือช้าเกินไป ยีสต์อาจทำงานได้ไม่เต็มที่ ส่งผลต่อคุณภาพของน้ำหมักที่จะนำไปกลั่นในขั้นตอนถัดไป

เกร็ดความรู้ที่คนส่วนใหญ่ไม่รู้ ทำไมการหมักอย่างเดียวไม่มีทางแรงเกิน 20 ดีกรี

ยีสต์เองก็มีขีดจำกัดในการทนแอลกอฮอล์ เมื่อแอลกอฮอล์ในถังหมักสะสมสูงขึ้นเรื่อย ๆ แอลกอฮอล์นั้นกลับกลายเป็นพิษต่อตัวยีสต์เอง โดยทั่วไปยีสต์ธรรมชาติอย่าง Saccharomyces cerevisiae จะเริ่มหยุดขยายพันธุ์และตายลงเมื่อความเข้มข้นของแอลกอฮอล์อยู่ที่ประมาณ 16-18% ABV

นี่คือเหตุผลว่าทำไมเครื่องดื่มที่เกิดจากการหมักล้วน ๆ อย่างไวน์หรือเบียร์ จึงแทบไม่มีทางมีดีกรีแอลกอฮอล์เกิน 15-18 ดีกรีได้ตามธรรมชาติ ไม่ว่าจะหมักนานแค่ไหนก็ตาม และนี่เองคือเหตุผลที่แท้จริงว่าทำไมสุรากลั่นทุกชนิดถึงต้องผ่านกระบวนการกลั่นต่อจากการหมัก เพราะการกลั่นคือการแยกและเพิ่มความเข้มข้นของแอลกอฮอล์ให้สูงขึ้นเกินกว่าขีดจำกัดที่ยีสต์จะทนได้ด้วยตัวเอง

เกร็ดความรู้อีกเรื่อง ลูกแป้งไม่ได้มีแค่ยีสต์อย่างเดียว

ลูกแป้งที่ใช้ในการหมักสุราไทยไม่ได้มีแค่ยีสต์เพียงอย่างเดียว แต่เป็นทีมจุลินทรีย์ที่ทำงานร่วมกันหลายชนิดในก้อนเดียว ประกอบด้วยเชื้อราในกลุ่ม Amylomyces และ Rhizopus ที่ทำหน้าที่ผลิตเอนไซม์ย่อยแป้งในข้าวเหนียวให้กลายเป็นน้ำตาลก่อน จากนั้นยีสต์ Saccharomyces cerevisiae จึงเข้ามาหมักน้ำตาลนั้นให้กลายเป็นแอลกอฮอล์ พร้อมกับแบคทีเรียกรดแล็กติกและกรดแอซีติกที่ช่วยสร้างความซับซ้อนของกลิ่นรสในระหว่างกระบวนการ

ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นพร้อมกันในภาชนะเดียวกัน ซึ่งแตกต่างจากการผลิตเบียร์หรือวิสกี้แบบตะวันตกที่แยกขั้นตอนกันชัดเจน โดยจะทำการมอลต์ข้าวบาร์เลย์ให้งอกก่อนเพื่อสร้างเอนไซม์ย่อยแป้ง แล้วค่อยเติมยีสต์ลงไปหมักในภายหลัง วิธีการแบบเอเชียที่ให้ราและยีสต์ทำงานพร้อมกันแบบนี้เป็นภูมิปัญญาที่สืบทอดกันมานับพันปีในหลายประเทศแถบเอเชีย

ทำไมสายพันธุ์ยีสต์ถึงสำคัญ

ยีสต์แต่ละสายพันธุ์ให้ผลลัพธ์ที่ต่างกันอย่างมาก ทั้งความเร็วในการหมัก ความทนทานต่อความเข้มข้นของแอลกอฮอล์ อุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการทำงาน และที่สำคัญที่สุดคือสารประกอบกลิ่นรส (aromatic compounds) ที่เกิดขึ้นเป็นผลพลอยได้ระหว่างการหมัก เช่น เอสเทอร์ (esters) และแอลกอฮอล์กลุ่มอื่นที่ไม่ใช่เอทานอล

ซึ่งเป็นตัวกำหนดกลิ่นเฉพาะตัวของเครื่องดื่มแต่ละชนิด อุตสาหกรรมเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ทั่วโลกจึงให้ความสำคัญกับการคัดเลือกและพัฒนาสายพันธุ์ยีสต์อย่างจริงจัง บางโรงกลั่นถึงกับเก็บสายพันธุ์ยีสต์เฉพาะของตัวเองไว้เป็นความลับทางการค้า เพราะสายพันธุ์ยีสต์ที่ต่างกันเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้ผลลัพธ์สุดท้ายต่างกันได้อย่างชัดเจน

ยีสต์และจุลินทรีย์ธรรมชาติในกระบวนการผลิตของคีรีขาล

คีรีขาลใช้ลูกแป้งสูตรล้านนาเป็นแหล่งจุลินทรีย์ตามธรรมชาติในการหมัก ซึ่งประกอบด้วยราและยีสต์หลายชนิดที่เติบโตร่วมกันตามสภาพแวดล้อมของพื้นที่ ต่างจากการใช้ยีสต์สายพันธุ์เดี่ยวที่คัดเลือกและเพาะเลี้ยงในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ กระบวนการหมักด้วยลูกแป้งแบบดั้งเดิมนี้เป็นวิธีที่สืบทอดกันมาในภูมิภาคล้านนา และเป็นหนึ่งในขั้นตอนที่ส่งผลต่อลักษณะของน้ำหมักก่อนนำไปกลั่นเป็นสุราขาวในขั้นตอนถัดไป

อ่านบทความพื้นฐานเกี่ยวกับยีสต์และการหมักเพิ่มเติมได้ที่บทความ ยีสต์และบทบาทสำคัญของการหมัก หรืออ่านเรื่องราวของคีรีขาลเพิ่มเติมได้ที่หน้า Our Story