บทบาทของยีสต์ทนกรดในกระบวนการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ The Role of Acid-Tolerant Yeast in Alcoholic Beverage Production

บทบาทของยีสต์ทนกรดในกระบวนการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์
The Role of Acid-Tolerant Yeast in Alcoholic Beverage Production

By:       รศ.ดร. ชมภูนุช กลิ่นวงษ์
Assoc.Prof. Chompunuch Glinwong, Ph.D.
Department of Botany                                                                        
Faculty of Science
Chulalongkorn University
chompunuch.v@chula.ac.th

         ยีสต์ทนกรดมีความสำคัญในกระบวนการอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการหมักและการถนอมอาหาร โดยยีสต์เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความสามารถในการทนกรดได้ดีและเจริญในแหล่งที่มีความเป็นกรดสูงได้ เช่น ในผลไม้ที่มีรสเปรี้ยว หรือเปลือกของผลไม้บางชนิด นอกจากนี้ยังพบว่ายีสต์สามารถทนต่อสภาวะที่มีความเป็นกรดสูงได้ดีกว่าแบคทีเรีย อาจกล่าวได้ว่าความเครียดจากสภาพที่เป็นกรดอ่อนๆ ถือเป็นความเครียดที่ไม่ส่งผลอันตรายต่อเซลล์ยีสต์ จึงมักพบการใช้ยีสต์ในอาหารที่มีการหมักหรือดองเพื่อถนอมอาหารหรือใช้เป็นเครื่องปรุงสำหรับเพิ่มกลิ่นรสที่ต้องการ เช่น ผักดอง กิมจิ ซอสถั่วเหลือง รวมถึงอาหารหมักดองที่มีเนื้อสัตว์เป็นส่วนประกอบ ซึ่งยีสต์ยังมีส่วนช่วยในการสร้างรสชาติและความเป็นกรดที่เหมาะสมในอาหาร รวมถึงช่วยให้กลิ่นรสที่เป็นเอกสักษณ์เฉพาะตัวของเครื่องดื่มบางชนิด โดยกลิ่นรสเหล่านั้นมาจากสารประกอบอินทรีย์ เช่น บิวทานอล ออกซาโลอะซิเตท หรืออะซิเตท ที่ยีสต์ผลิตขึ้นได้ในระหว่างการหมัก เช่น กลิ่นรสของไวน์ หรือสุราพื้นบ้านชนิดต่างๆ โดยยีสต์บางชนิดสามารถเจริญได้ในอาหารที่มีความเข้มข้นของน้ำตาลหรือเกลือสูง ซึ่งมีประโยชน์ในกระบวนการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์จากส่วนผสมที่มีความเป็นกรดหรือน้ำตาลเข้มข้นสูงได้

         โดยยีสต์ Brewer's yeast (S. cerevisiae) มีความทนทานต่อกรดมากกว่าแบคทีเรียกรดแลคติก ผู้ผลิตเบียร์จึงได้นำเทคนิคล้างกรด (Acid washing) ที่ค่า pH ในช่วง 2.0-2.5 มาใช้เพื่อยับยั้งเชื้อแบคทีเรียปนเปื้อนในยีสต์ที่นำกลับมาใช้ซ้ำ สำหรับยีสต์บางชนิด เช่น Zygosaccharomyces bailii เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องของความทนทานต่อสารกันเสียเป็นอย่างมาก และสามารถเติบโตได้แม้ในสภาวะที่มีความเข้มข้นของสารกันเสียสูงกว่าระดับที่กฎหมายกำหนด โดยยีสต์เหล่านี้มักจะทนทานต่อกรดอะซิติกและกรดซอร์บิก อีกทั้งยังเป็นสาเหตุสำคัญของการเน่าเสียในผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม จึงถือเป็นสายพันธุ์ยีสต์ที่ควรเฝ้าระวังอย่างใกล้ชิดในกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรม เนื่องจากอาจส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ในขณะเดียวกัน เครื่องดื่มบางชนิดจำเป็นต้องใช้ยีสต์ทนกรดโดยเฉพาะ เพื่อนำมาใช้ในกระบวนการผลิต เช่น การผลิตมักกอลลี (Makgeolli) หรือที่เรียกว่าเหล้าดอกแพร์หรืออิฮวาจู (Ihwa-Ju) ซึ่งเป็นเครื่องดื่มแอลกอฮอล์พื้นเมืองเก่าแก่ที่มีประวัติศาสตร์ยาวนานของชาวเกาหลี โดยมีปริมาณแอลกอฮอล์อยู่ที่ร้อยละ 6-8 มีสีขาวขุ่นคล้ายน้ำนม มีฟองก๊าซและรสชาติหวานเล็กน้อย โดยปัจจุบัน เหล้าชนิดนี้ได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก เนื่องจากอิทธิพลของกระแสความนิยมจากสื่อบันเทิงในประเทศเกาหลีใต้

         Acid-tolerant yeast plays a crucial role in industrial applications, particularly in fermentation and food preservation. Yeast is capable of thriving in highly acidic environments, such as those found in sour fruits or on the skins of certain fruits. It has been observed that yeast generally withstands acidic conditions better than bacteria. Mild acid stress is often not harmful to yeast cells, making yeast especially useful in fermented or pickled foods, where it acts both as a preservative and a flavor enhancer. Examples include pickled vegetables, kimchi, soy sauce, and fermented foods containing meat. Yeast contributes to the development of flavor and balanced acidity in these foods, as well as to the unique flavor profiles of certain beverages. These flavors often result from organic compounds produced by yeast during fermentation, such as butanol, oxaloacetate, and acetate—compounds responsible for the characteristic flavors in wine and various traditional liquors. Some yeast strains can grow in environments with high concentrations of sugar or salt, making them valuable in the production of alcoholic beverages derived from high-acidity or high-sugar mixtures.

         Brewer’s yeast (S. cerevisiae) exhibits greater acid tolerance than lactic acid bacteria. As a result, beer producers have adopted acid washing techniques, utilizing a pH range of 2.0–2.5, to inhibit bacterial contamination in reused yeast during the brewing process. Certain yeast species, such as Zygosaccharomyces bailii, are particularly well known for their exceptional tolerance to preservatives and can even grow in concentrations of preservatives higher than the legally permitted limits. These yeasts typically exhibit resistance to acetic acid and sorbic acid and are major contributors to spoilage in food and beverage products, making their contamination a critical concern in industrial production. At the same time, certain beverages require acid-tolerant yeast for their production processes. One example is Makgeolli, also known as Ihwa-Ju (pear blossom wine), a traditional Korean alcoholic beverage with a long cultural history. It typically contains 6–8% alcohol, has a milky-white appearance with carbonation, and a slightly sweet taste. Recently, this drink has gained widespread popularity, partly due to the influence of Korean pop culture and entertainment media.