7.4.2. Микробиологическое исследование

Не исключено, что по ходу приготовления сусла и пива вплоть до получения готовой продукции в них попадают посторонние микроорганизмы (контаминанты). Если эти микроорганизмы размножаются, то из-за образования несвойственных пиву продуктов обмена веществ в пиве образуется легкий донный осадок, затем пиво мутнеет и изменяет свой вкус, вкус пива ухудшается и оно становится вообще непригодным к употреблению.

Поэтому следует сделать все возможное, чтобы как можно раньше обнаружить присутствие посторонних микроорганизмов, найти места, откуда они попадают в сусло или пиво, н принять меры, предупреждающие их размножение. Все это является задачей микробиологического производственного контроля.

Однако не все микроорганизмы, которые тем или иным путем попадают в сусло или пиво, являются вредными. По «степени вредности» для пивоваренного производства их разделяют на три группы:

• безвредная для пива сопутствующая микрофлора,

• потенциально вредные для пива микроорганизмы и

• безусловно вредные для пива микроорганизмы.

К безвредной для пива сопутствующей микрофлоре относятся споры плесневых грибов и многие штаммы бактерий и дрожжей. Они не могут размножаться в пиве и погибают, но их наличие в пиве иногда указывает на присутствие вредных для пива микроорганизмов.

Потенциально вредные для пива микроорганизмы могут размножаться в готовом пиве лишь тогда, когда для них возникают благоприятные условия. Например:

• если в пиве повышено содержание кислорода или

• если относительно велика величина pH (4,7-4,8) или

• если недостаточно высоким является содержание горьких веществ хмеля.

К потенциальным вредителям пивоваренного производства относятся бактерии, например:

• Lactobacillus casei,

• Streptococcus lactis,

• Enterobacteriaceen.

Часть этих бактерий, таких как Streptococcus lactis, производят молочную кислоту, а также придают пиву неприятный привкус.

Наиболее отрицательное влияние оказывают безусловно вредные для пивоваренного производства микроорганизмы.

• Fectinatus cerevisiiphilus и

• Megasphaera cerevisiae.

Эти штаммы бактерий являются анаэробами, т. е. они могут размножаться только при полном отсутствии воздуха. Так как пивовары делают все возможное для удаления из пива кислорода, тем самым одновременно для них улучшаются условия жизнедеятельности (отсутствие воздуха, низкое значение pH). Это означает, что бактерии могут размножаться в разлитом пиве, не содержащем кислорода. Образуемые ими продукты обмена веществ вызывают неприятный гнилостный запах и вкус и могут сделать пиво полностью непригодным к употреблению. Поэтому своевременная борьба с такими бактериями чрезвычайно важна. Выше (см. раздел 5.2.2.5) было показано, что эти не переносящие кислород бактерии обитают в защитных слоях из слизи, образуемой вездесущими уксуснокислыми бактериями и там накапливаются, чтобы в нужный момент начать действовать. Наряду с ними свою вредную роль путем образования нежелательных побочных продуктов играют и другие микроорганизмы. К ним прежде всего относятся

• Lactobacillus brevis,

• Lactobacillus lindneri,

• Lactobacillus frigidus и

• Pediococcus damnosus.

Эти микроорганизмы требуют воздуха (они аэробны), но факультативно (условно) они могут существовать и в анаэробных условиях.

Вредить пиву могут и дрожжи, что проявляется в нарушениях брожения или неконтролируемых процессах брожения. Дрожжами-вредителями пивоваренного производства являются:

• любые дрожжевые клетки, содержащиеся в пиве после фильтрования,

• дикие дрожжи рода Saccharomyces, они родственны культурным дрожжам, но в любом случае нежелательны, так как приводят к появлению донного осадка, помутнению и ухудшению вкуса, к ним относятся:

• Saccharomyces diastaticus,

• Saccharomyces pastorianus и

• Saccharomyces ellipsoideus.

• дикие дрожжи, не относящиеся к роду Saccharomyces;

• Brettanomyces;

• Toralopsis;

• Hansenula;

• Candida.

Во всех остальных случаях дикие дрожжи при размножении образуют донный осадок и помутнение пива, кроме того, через размножение и свой обмен веществ они приводят к нехватке питательных веществ для жизнедеятельности культурных дрожжей.

Задача производственного микробиологического контроля, состоит в том, чтобы в как можно большем числе мест и как можно чаще проверять, где и как микроорганизмы проникают в сусло и пиво. Подобные посторонние, чуждые пиву микроорганизмы объединяют под понятием «компоненты» (от лат contamino - портить).

Отбор проб осуществляют по утвержденному производственному плану, причем их отбирают из сусла и пива в различных местах, особенно следует контролировать те участки, которые затруднительно полностью промыть с помощью системы CIP. Сюда относятся, например:

• измерительные устройства с их тонкими, зачастую сложно изогнутыми трубопроводами;

• насосы;

• клапаны с уплотнениями и заглушками;

• шланги и трубопроводы;

• краны для отбора проб;

• бутылкомоечные машины;

• инспекторы бутылок;

• автоматы для розлива и укупорки и многое другое.

Съемные и семенные дрожжи, вода, воздух - все это может служить источником микробиологического загрязнения и их следует контролировать. Чем интенсивнее контроль, тем больше возможности обнаружить источник загрязнения. Не следует надеяться на тщательное проведение фильтрования и поточный пастеризатор, при работе необходимо всегда педантично соблюдать чистоту!

Пробы следует отбирать в биологически безупречных условиях, то есть при отборе проб необходимо гарантировать, что в материале содержалась только проба из места отбора и ничего другого. Этот материал проб при соблюдении стерильных условий высевается на специальные жидкие и плотные питательные среды и при постоянных температурах инкубируется. При низкой концентрации клеток для концентрирования пробы может быть использовано мембранное фильтрование. В этом случае мембрану с клетками непосредственно помещают на питательную среду. При инкубации клетки контаминантов размножаются, и затем они могут быть опознаны по типичному виду колоний или под микроскопом.

Для различных материалов используют различные типы проб [94]:

• Проба типа I для прозрачного пива и проб смывов

Метод с использованием мембранного фильтра, включая инкубацию на питательном агаре или питательном бульоне.

• Проба типа II для проб дрожжей

Аммиачная бродильная проба, инкубация на агаре или бульоне.

• Проба типа III для проб пива с дрожжевым помутнением

Метод с использованием концентрата питательного бульона или проверка на стойкость.

• Проба типа IV для сусла

Метод мембранного фильтра или модифицированный метод с использованием концентрата питательного бульона.

• Проба типа V для воздуха

Чашка Петри с питательной средой, приготовленной на агаре, оставляется открытой на несколько минут.

• Проба типа VI для тампонной пробы

Обогащение пробы жидкости путем размножения микроорганизмов или фильтрования пробы через мембрану.

Применяются в основном следующие питательные среды:

• сусло-агар;

• питательные среды различного состава на основе бульона и агара;

• VLB-S7-arap, разработанный Берлинским институтом пивоварения, VLB):

• автолизат дрожжей;

• охмеленное сусло;

• пастеризованное пиво;

• аммиачная проба на брожение и мн. др.

От каждой разлитой партии пива отбирается проба на стойкость, которая хранится в воздушном термостатируемом шкафу при постоянной температуре (26° С). Проба в течение установленного минимального срока хранения не должна дать осадка и помутнения. Обычные методы микробиологического определения контаминантов имеют недостаток, заключающийся в их длительности. Оценка может быть получена частично и лишь через 5 суток, что при определенных обстоятельствах может оказаться слишком долгим сроком.

При PCR-анализе (Polymerase Chain Reaction) выявляются части наследственного материала (своего рода генетические «отпечатки пальцев») исследуемых организмов, а не клетки как целое. Так как в пиве может появляться ограниченный спектр вредных микроорганизмов, этим методом можно за несколько часов в один этап их определить, а также дифференцировать.

Данный метод позволяет за несколько часов обнаружить и одновременно определить различные вредные для пива виды Lactobacillus, а также Pediococcus, Megasphaera и Pectinatus. Тем самым на предприятии можно значительно быстрее определить как размеры опасности, так и найти причины заражения.