Микроорганизмы вредители пивоваренного производства

Обновлено: 05.10.2024

Однако под термином “сусловые бактерии” обычно подразумевабт бактерии хорошо развивающиеся в сусле, но в пиве или совсем не размножающиеся или достаточно быстро погибающие при брожении вследствие конкуренции с дрожжами и быстрого снижения значения рН.

Наиболее важными сусловыми бактериями являются бактерии р.р. Zumomonas, Obesumbacterium, Enterobacer, Hafnia.

Инфицирование сусла этими бактериями часто рассматривается как неопасное вследствие быстрой гибели их в процессе брожения.

Однако, их развитие в сусле, приводит к накоплению ряда продуктов их жизнедеятельности, существенно изменяющих вкус и аромат пива. Кроме того, вследствие развития сусловых бактерий в сусле уменьшается содержание питательных и ростовых веществ, что замедляет его разбраживание дрожжами в первый период брожения.

Сусловые бактерии особенно активно развиваются в сусле при неправильно проведённой подготовке сусла к брожению, слишком низкой норме введения дрожжей, их недостаточной физиологической активности. Вследствие указанных факторов конкурирующее действие пивоваренных дрожжей ослабевает, и бактерии получают благоприятные условия для своего развития.

Сусловые бактерии в большинстве представляют собой бесспоровые грамотрицательные короткие палочки, подвижные и неподвижные.

1.1.1. Бактерии р.Zumomonas

В состав этого рода входят только два вида – Z. Mobilis, Z. Anaerobia, весьма близкие между собой, но отличающиеся по способности сбраживать углеводы : Z. Anaerobia не сбраживает сахарозу, а Z. Mobilis – сбраживает. При производстве пива наиболее часто встречается Z. Mobilis. Бактерии этого рода являются наиболее опасными из сусловых бактерий, так как при благоприятных для их развития условиях они могут сильно инфицировать сусло в течении нескольких часов, сделать пиво совершенно не пригодным к употреблени. Особенно опасны они при производстве пива верховго брожения, технология которого предусматривает добавление сахара на стадии дображивания. В этих случаях развитие бактерий р. Zumomonas возможно и на последних стадиях производства пива.

Морфологические и культурные признаки.

Толстые палочки с закругленными концами (1,0-1,4х2,0-6,0 мкм). Одиночные и парами. Иногда встречаются нитевидные клетки.В молодой культуре подвижные, но в основном неподвижные.

На питательном агаре не растут, а на суслоагаре образуют кремовые колонии диаметром около 1 мм.

Энергично сбрасывают глюкозу, фруктозу, а Z. Mobilis и сахарозу, но не сбраживают мальтозу.

Реакция на каталазу положительная.

Анаэробы, но способны расти в присутствии небольшого количества кислорода.

Развиваются в широком диапазоне рН(3,5-7,5). Устойчивы к антисептическому действию хмеля и высоким концентрациям спирта (до 10%).

Влияния на качество пива.

Инфицированное бактериями р. Zumomonas пиво приобретает неприятный фруктовый привкус, в частности привкус гнилых яблок. Пиво мутнеет, в некоторых случаях образуется осадок.

Заражение наиболее часто происходит до начала активного брожения и продолжается в первые сутки брожения. Затем развитие бактерий прекращается и бактерии оседают, инфицируя дрожжи. Значительное инфицирование сусла этими бактериями может привести к замедленному брожению и снижению прироста дрожжей.

Морфологические и культурные признаки.

Короткие толстые прямые палочки(0,6-1,5х1,0х6,0мкм), отличающиеся сильно выраженным плеоморфизмом. Клетки часто колбасообразные или имеющие форму веретена.

Грамотрицательные , бесспоровые, неподвижные.

Используют в качестве источника углерода глюкозу и фруктозу, но не мальтозу.

Реакция на каталазу положительная.

Оптимальная температура для роста25-28°С, максимальная 32-37°С, но могут расти и при низких температурах.

Хорошо растут рН 6,0, при снижении рН до 4,4-4,5 размножение их замедляетса, а при рН 4,2 прекращается.

Бактерии устойчивы к веществам хмеля и хорошо растут как в неохмеленном, так и охмеленном сусле. Могуут расти в присуствии до 6,0 % спирта.

Влияние на качество пива .

Придают пиву посторонний слегка гнилостный вкус, а также аромат пастернака и фруктов. Выделяют в пиво протеолитические ферменты, что может ухудшить пенистые свойства пива. В отдельных условиях могут образовываться нитрозамины – вещества, потенциально опасные для человека.

Молочнокислые бактерии являются одним из наиболее опасных посторонних микроорганизмов в пивоварении. Они достаточно хорошо приспособлены к условиям пивоварения вследствие устойчивости к антисептическому действию хмеля, низким значениям рН, высокому содержанию спирта, низким температурам, и развиваются на всех стадиях пивоваренного производства – от сусла, до пива в бутылках. среди бактерий инфицирующих пиво наибольший вред приносят молочнокислые бактерии . Обычно глубоко сброженное пиво, содержащее мало питательных веществ, менее чувствительны к этим бактериям. Вследствие этого молочнокислые бактерии плохо растут на обычных питательных средах, особенно МПА, и для их выявления требуются селективные среды. Молочнокислые бактерии, инфицирующие сусло и пиво, принадлежат к двум родам: р. Pediococcus и р.Lactobacillus

Бактерии р. Lactobacillus Lactobacillus

При производстве пива могут встречаться до 9 видов бактерий р. Lactobacillus

Чаще всего выделенные из пивоваренного производства бесспоровые, грамположительные, не дающие реакцию на каталазу палочки оказываются бактериями этого рода.

Молочнокислые бактерии р. Lactobacillus представляют собой палочки разной длинны.

От длинных и тонких размером в среднем 0,5х7,0 мкм, до коротких палочек размером 0,9х2,0 мкм, иногда даже близкие к коккам. Некоторые виды образуют черезычайно длинные (до 30-50 мкм) палочки.

В целом для бактерий этого рода характерен племорфизм -- велчина клеток может значительно меняться в зависимости от возраста культуры, состава среды и условий культивирования.

Клетки одиночные, иногда по две, некоторые виды образуют цепочки из 4-6 клеток, а иногда из большего числа клеток. Встречаются виды, клетки которых имеют слизистую капсулу.

Подвижность у бактерий р. Lactobacillus встречается редко,

Бактерии р. Lactobacillus бесспоровые, грамположительные, но становятся грамотрицательными со временем и с повышением кислотности среды

Поверхностный рост на твёрдых средах часто усиливается при анаэробизе и 5-10% СО2.

Колонии молочнокислых бактерий р. Lactobacillus обычно мелкие, гладкие или зернистые, плоские или слегка выпуклые, бесцветные.

Реакция на каталазу отрицательная.

Факультативные анаэробы. Кислород использовать не могут но живут и развиваются в его присуствии.

Метаболизм бродильный, с двумя типами молочнокислого врожения: гомоферментативный и гетегоферментативный.

В пределах рода диапазон температур для роста 5-53 с, но есть исключения.

Устойчивы к действию кислот – при оптиуме рН 5,5-5,8 они растут и при рН ниже 5,0.

Влияние на качество пива:

ВЫзывают помутнения пива, от слабого до очень сильного, равномерно распределённого по всей поверхности шелковистым блеском и при очень сильном инфицировании с последующем образовании белого осадка бактерий.

Помутнение чаще всего сопровождается повышением кислотности пива и при сильном инфицировании его прокисанием. Изредка происходит ослизнение пива, в отдельных случаях оно становится вязким.

Иногда инфицирование пива сопровождается изменением его аромата вследствие образования диацетила.

Раздел: Медицина, здоровье
Количество знаков с пробелами: 20502
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 0

Охмеленное пивное сусло обладает естественной устойчивостью против микробов, что обусловлено его химическим составом и физико-химическим состоянием (бактерицидное действие хмелевых смол, низкое значение рН, низкая температура, отсутствие кислорода, содержание СО₂ и содержание спирта).

Однако существуют микроорганизмы, которые могут размножаться в условиях пивоваренного производства и представляют опасность, так как они снижают качество пива.

Микроорганизмы, развивающиеся в сусле и пиве, принадлежат к бактериям, плесневым грибам и дрожжам. По количеству представителей, а также по причиняемому ими ущербу первое место принадлежит бактериям. Попав в производство, они постепенно видоизменяются и так приспособляются к условиям технологического процесса, что борьба с ними представляет известные трудности. Наносимый ими вред выражается не только в ухудшении качества (стойкости) пива, но и в порче его вкуса вплоть до полной непригодности.

Вредные микроорганизмы.

Лактобациллы (молочные бактерии из семейства лактобацилловых) наиболее важные потенциальные вредители пива. Это - бесспоровые грамположительные палочки. Они вызывают Помутнение и почти всегда быстрое прокисание пива. Характерное свойство их - высокая спирто- и кислотоустойчивость.

К антисептическому действию хмеля нечувствительны. Размножаться в пиве могут и бактерии рода Педиококкус, относящиеся к семейству стрептококковых. Это неспорообразующие, неподвижные палочки, грамположительны, встречаются в виде одиночных клеток, тетрад, коротких цепочек или комочков. В сусле и пиве образуют муть и мелкозернистый осадок. Вызывают заболевание пива, которое выражается в неприятном вкусе и характерном медовом запахе, появляющемся в пиве.

Эти изменения вызваны особым веществом - побочным продуктом метаболизма педиококков - диацетилом. На развитие педиококков влияет величина рН и присутствие нерасщепленных белков. К спирту нечувствительны - размножаются до содержания 8 % спирта. Могут расти в широком диапазоне температур от 7 до 45 °С.

Защитой от педиококков является соблюдение технологического процесса: осахаривания, охмеления и установления необходимого значения рН (с 5,5 в сусле до 4,6 в пиве).

Уксуснокислые бактерии (ацетобактерии), не образующие спор грамотрицательные палочки, аэробы, могут расти в сусле и пиве в диапазоне температур от 5 до 40 °С. К веществам хмеля нечувствительны, кислотоустойчивы - растут в широком пределе рН (от 4,5 до 3,2). Аэробы, начинают размножаться в пиве даже при малом содержании кислорода; появляются в продолжительно хранящемся сусле, пиве, оставшемся в бочках, задаточных дрожжах, образуя пленку на поверхности.

Некоторые виды ацетобактерий могут образовывать в пиве слизь. Критическим фактором является содержание спирта: если количество его превышает 6%, роста бактерий в пиве не наблюдается.

Уксуснокислые бактерии - аэробы, они интенсивно развиваются, если налив бутылок и бочек неполный, укупорка неплотная, в чанах и бочках осталась жидкость, а также если плохо вымыты чаны, танки, шланги. Высокая температура в бродильном цехе, лагерном и экспедиционном отделениях и в торговых помещениях способствует их развитию. Для предотвращения развития уксуснокислых бактерий необходимо своевременно мыть все емкости и строго соблюдать чистоту оборудования цехов.

Большое количество бактерий попадает в производство с водой. Они хорошо растут в сусле, вызывая его помутнение.

При развитии бактерий из рода Флавобактериум в пиве появляется шелковистая муть, запах сероводорода и яблок. Эти бактерии часто загрязняют производственные дрожжи. В пиве их содержится от нуля до нескольких тысяч палочек в 1 мл (при нагревании пива до температуры 60 °С погибают в течение 5 мин).

Бактерии группы кишечной палочки могут попасть в производство с недоброкачественной водой, семенными дрожжами, возвратной тарой, с загрязненной обуви, одежды и рук рабочих. В период главного брожения пива эти бактерии не размножаются и количество их понижается. Уменьшение количества бактерий в пиве зависит от времени, степени заражения и температуры.

Дикие дрожжи также могут испортить вкус и ухудшить качество пива. При их развитии появляется посторонний запах, сильное помутнение, неприятные горечь и вкус, осадок. Дикие дрожжи оседают хуже культурных, поэтому затрудняют осветление пива и коагуляцию дрожжей. Они образуют различные летучие продукты и горькие вещества, сообщающие пиву посторонние запах и вкус (фруктово-эфирный, лекарственный и др.). Это дрожжи родов Пихия, Ганзенула и др.

Некоторые пленчатые дрожжеподобные грибы, например рода Кандида, развиваются на поверхности сусла и пива в виде белой или сероватой пленки. Они придают пиву неприятный запах, могут вызывать помутнение пива и ухудшить его вкус. Дрожжеподобные грибы рода Торулопсис очень разнообразны по форме и размеру; обычно клетки круглые и более мелкие, чем у культурных дрожжей. Эти дрожжи встречаются в воздухе и на зеленом солоде. В бочках с пивом она отмирает гораздо раньше, и мертвые клетки служат питательным материалом для педиококков.

В качестве вредителей пивоварения определенная роль принадлежит плесневым грибам. Они неприхотливы и при наличии влаги размножаются на стенах и потолках подвалов, в неполных лагерных бочках и в различной таре, пробках и шлангах, чанах - везде, где имеются незначительные остатки сусла или пива. Грибы рода Аспергиллус часто встречаются на поврежденном зерне, хмеле, в сырых помещениях заводов, в емкостях и таре. Конидии грибов рода Пенициллиум постоянно находятся в воздухе, в ячмене и солоде, особенно на раздавленных зернах.

Пенициллиум является паразитом свежепроросшего солода: врастая в ячменное зерно со стороны корешков, он умерщвляет зародыш. Солод при этом темнеет, ферментативная активность его снижается почти до нуля, что сильно затрудняет процесс осахаривания. Сусло, полученное из зараженного солода, имеет более высокую кислотность, чем сусло из здорового солода.

Источники вредных микроорганизмов.

Источниками посторонних микробов на производстве являются воздух, вода, сырье, производственная культура дрожжей, оборудование, руки, одежда и обувь персонала и др.

Загрязненность воздуха микробами опасна для пивоваренного производства, так как попавшие в него микробы могут приспособиться к неблагоприятным условиям и загрязнить производство.

Большое значение чистота воздуха имеет там, где он соприкасается с суслом, дрожжами и пивом. Поэтому недостаточная биологическая чистота воздуха в помещениях, где охлаждается и сбраживается сусло, а также хранятся семенные дрожжи, приводит к обсеменению технологических емкостей и продукта.

Производственная вода, не отвечающая требованиям ГОСТа, может явиться причиной загрязнения производства посторонними и вредными микроорганизмами, особенно теми, которые способны развиваться в сусле и пиве. Общая обсемененность воды (микробное число) не имеет решающего значения, так как многие бактерии хотя и размножаются в сусле, но погибают при главном брожении. Поэтому основным условием использования воды является неспособность ее микрофлоры размножаться в сусле и пиве. Если в воде обнаружены специфические вредители пивоварения (дикие дрожжи, молочнокислые бактерии, педиококки и др.), то данная вода непригодна для производственных целей даже в том случае, если все другие показатели ее удовлетворительны.

Наличие в воде культурных пивоваренных дрожжей свидетельствует о загрязнении ее собственными сточными водами из бродильного подвала или моечного отделения завода. Отдельные споры плесневых грибов, обнаруженные в воде, не вызывают порчу пива, однако большое количество их способствует образованию плесени в производственных помещениях. Решающее значение при оценке качества применяемой воды имеет не количество содержащихся в ней микроорганизмов, а их вредность для пива.

Дрожжи на пивоваренном заводе при недостаточной их чистоте могут служить опасным источником инфекции. При повторном применении дрожжей в течение ряда генераций степень их биологической чистоты постепенно ухудшается: на поверхности дрожжей, осевших в период главного брожения на дно чана, адсорбируются не только механические взвеси, но и различные микроорганизмы.

Для дальнейшего использования дрожжи промывают водой методом декантации. При этом дрожжи освобождаются лишь от посторонних частиц и сопутствующих микроорганизмов, непрочно приклеенных к поверхности клеток. Те же бактерии, которые плотно сорбированы на дрожжевых клетках и значительно мельче их, отделить промыванием водой трудно.

Так как загрязненные семенные дрожжи являются главным источником попадания посторонних микроорганизмов на пивоваренном заводе, контролю их необходимо уделять большое внимание. Семенные дрожжи исследуют из каждой ванночки и передают в бродильное отделение с разрешения микробиолога. Семенные дрожжи проверяют по ряду признаков: морфология клеток, содержание мертвых клеток, биологическая чистота. Наличие в дрожжах вредных для пива микробов не допускается. Дрожжи контролируют и по физиологическому состоянию: наличию в них запасного углевода гликогена, способности к размножению, брожению и оседанию.

В заторе всегда имеются микроорганизмы, попавшие в него из солода или из воды при затирании. При недостаточной чистоте в варочном цехе очаги заражения могут возникнуть в различных частях варочного оборудования.

При нарушениях технологического процесса возникает инфекция затора или первого сусла и кислотность его резко повышается.

Сусло после кипячения обычно стерильно и при содержании трубопроводов в чистоте загрязнения на этом участке не возникает. Опасность ухудшения биологической чистоты сусла наступает при его охлаждении. Возможность размножения посторонних и вредных микробов повышается при плохом техническом состоянии оросительных холодильников, холодильных тарелок и отстойных чанов.

При охлаждении сусла большое внимание уделяют чистоте воздуха. При этом развитие посторонней микрофлоры зависит от температуры сусла, степени обсеменения его и от скорости охлаждения сусла. Возможность микробиального загрязнения возрастает при медленном охлаждении сусла, особенно летом. При задержке на тарелках охлажденного сусла количество бактерий в нем повышается в результате вторичного размножения. Так как охлаждение на тарелках продолжается не менее 2 ч, чистота воздуха имеет большое значение. Опасность загрязнения сусла может быть устранена при использовании чистого или даже стерильного воздуха.

Источником загрязнения является также горячий отстой, образующийся при охлаждении сусла на тарелках.

Причиной постоянного попадания микроорганизмов может быть недостаточная чистота на производстве, так как грязь в большинстве случаев содействует этому. В цехи грязь попадает с обуви, одежды и заносится руками рабочих при несоблюдении санитарных требований. Этот источник инфекции имеет большое значение, и его нелегко контролировать, что затрудняет борьбу с микроорганизмами-вредителями. Строжайшее соблюдение чистоты и личная гигиена рабочих, особенно обслуживающих сусловую линию, дрожжевое хозяйство, массомойку и розлив, являются хорошими профилактическими средствами. Дальнейшие источники загрязнения возникают при главном брожении и дображивании, ими может быть грязное оборудование: бродильные чаны, танки, дрожжевые ванны, коммуникации и т. д.

Деревянные сосуды трудно содержать в биологически безупречном состоянии, особенно при плохом уходе, и они часто являются единственным источником загрязнения микроорганизмами. Различные бактерии могут проникать в емкость с пивом через нарушенное покрытие. При наполнении танка и повышении в нем давления внутренняя поверхность растягивается, при этом даже мелкие трещины в покрытии танка обнажаются и могут стать источником загрязнения пива при соприкосновении с ними. Таким образом, в трещинах, швах, стыках и пузырьках покрытия развиваются очаги микробиального загрязнения, которые трудно обнаружить.

Кроме материала аппаратуры большое значение имеет ее чистота. Пивной камень, имеющий пористую структуру, задерживает значительное количество вредных микроорганизмов.

Коммуникации - суслопроводы, пивопроводы и шланги - также часто являются источниками загрязнения, так как на внутренней поверхности их образуются загрязняющие осадки, которые постепенно затвердевают, становятся пористыми. Это в значительной степени способствует задержанию микроорганизмов.

Чистота тары, т. е. качество мойки ее, имеет большое значение для стойкости пива. Плохая мойка бутылок и бочек, низкий санитарный уровень разливного цеха могут привести к получению нестандартной по стойкости продукции.

Источником микроорганизмов в производстве пива является сырье: ячмень, солод, хмель и др.

Солодовое сусло и пиво являются благоприятной средой для многих микроорганизмов, которые попадают в производство с сырьем, водой, воздухом, от плохо промытых и недостаточно продезинфицированных производственных емкостей, через коммуникации и от инвентаря. Среди микроорганизмов, наиболее часто развивающихся в сусле и пиве, встречаются дрожжеподобные организмы - дикие и пленчатые дрожжи и различные бактерии. Большинство из них придают пиву посторонний запах и вкус, вызывают быстрое его помутнение, а следовательно, являются вредителями производства. Из диких и пленчатых дрожжей развивается вид Saccharomyces pasteurianis. Клетки этого вида бывают круглой, овальной, но чаше удлиненной формы. Они легко образуют споры в течение 24-28 час. Попадают в производство из воздуха. Придают пиву посторонний запах, горечь. Пиво становится мутным и трудно осветляется. Накапливаются они в засевных дрожжах, что указывает на необходимость постоянного контроля за чистотой дрожжей. В производстве может появиться другой вид дрожжевых грибов Saccharomyces turbidans. Клетки его имеют овальную форму. При соответствующих условиях они образуют споры в течение 20-22 часов. Чаше всего попадают в пиво с воздухом. Развиваясь в пиве, изменяют его вкус и вызывают сильное помутнение. Из других видов рода Saccharomyces порчу пива вызывают Sacch. willianus, а также Hanseniaspora apicula-ta (Sacch. apiculata) - лимонообразные дрожжи, встречающиеся на плодах и ягодах. Они в пиве образуют осадок и придают неприятный запах.

Из несовершенных дрожжей пиву приносят вред представители родов Torulopsis и Candida. Представители рода Torulopsis отмирают и автолизируются в пиве раньше культурных дрожжей, чем создают условия для развития педиококков. Candida развивается на поверхности готового пива (после розлива) в виде белой или сероватой пленки. Вызывает помутнение пива, а также придает ему неприятный вкус.

Порчу сусла и пива вызывают также разнообразные бактерии. Наибольшую опасность для пивоваренного производства представляют педиококки (пивные сарцины - Pediococcus cerevisiae). Клетки у них обычно соединены по четыре, но бывают соединены попарно и одиночные. Педиококки приспособились к температурным условиям и рН среды пивоваренного производства. Они могут развиваться даже при 0°С. Оптимум рН для их роста лежит в пределах 5,7-5,9, минимум -3,7 - 4,9, максимум - 6,9 - 7,1. Их развитию благоприятствуют также анаэробные условия брожения пива (микроаэрофилы). В производство они попадают с сырьем и воздухом. Встречаются на всех стадиях производства, а следовательно, попадают и в засевные дрожжи. В сусле и пиве они образуют муть и мелкозернистый осадок, иногда ослизняют пиво, придают пиву неприятный вкус и запах.

Наиболее активно размножаются педиококки в присутствии дрожжей, так как получают от последних нужные им витамины - тиамин и рибофлавин. Своими продуктами жизнедеятельности педиококки затормаживают размножение дрожжей.

Краткая технология пивоварения. Микроорганизмы, инфицирующие сусло и пиво. Роль микроорганизмов при производстве пива: бактерии-вредители пивоваренного производства (сусловые, молочнокислые, уксуснокислые бактерии, группа кишечной палочки, дрожжи).

Рубрика	Производство и технологии
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	14.02.2016
Размер файла	21,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Краткая технология пивоварения

2. Микроорганизмы, инфицирующие сусло и пиво

3. Роль микроорганизмов при производстве пива

3.1 Бактерии-вредители пивоваренного производства

3.1.1 Сусловые бактерии

3.1.2 Молочнокислые бактерии

3.1.3 Уксуснокислые бактерии

3.1.4 Бактерии группы кишечной палочки

Список использованной литературы

Получение напитков путем спиртового брожения -- одно из древнейших бродильных производств. Первыми из таких напитков были, видимо, вино и пиво. До появления работ Пастера в конце XIX в. о сути протекающих при брожении процессов и их механизмах было известно очень мало. Пастер показал, что брожение без доступа воздуха осуществляется живыми клетками дрожжей, при этом сахар превращается в спирт и углекислый газ. Тогда же было показано, что брожение осуществляется под действием каких-то веществ, находящихся внутри дрожжевых клеток.

Обязательным условием получения высококачественного пива с отличными органолептическими свойствами и высокой биологической стойкостью является микробиологическая чистота пивоваренного производства. Достижение необходимого санитарно-микробиологического состояния производства невозможно без предотвращения его инфицирования на всех стадиях - от сырья до готового пива, разлитого в любую тару.

1. Краткая технология пивоварения

Одно из главных нововведений в области микробиологии брожения было предложено Хансеном, работавшим в исследовательском центре Карлсберг в Копенгагене с дрожжами дикого типа. При производстве пива эти дрожжи доставляли массу неудобств. Хансен выделил чистые культуры дрожжей и использовал их в пивоварении; тем самым он стал пионером применения таких культур при производстве пива.

Алкогольные напитки получают путем сбраживания сахар-содержащего сырья, в результате которого образуются спирт и углекислый газ. Сбраживание осуществляется дрожжами рода Saccharomyces. В одних случаях используется природный сахар (например, содержащийся в винограде, из которого делают вино), в других сахара получают из крахмала (например, при переработке зерновых культур в пивоварении). Наличие свободных сахаров обязательно для спиртового брожения при участии Saccharomyces, так как эти виды дрожжей не могут гидролизовать полисахариды. В производстве спиртных напитков применяют штаммы дрожжей Saccharomyces cerevisiae или S. carlsbergensis. Различие между ними заключается в том, что S. carlsbergensis могут полностью сбраживать раффинозу, a S. cerevisiae к этому не способны

Для осуществления спиртового брожения при пивоварении прежде всего необходимо, чтобы в пивоваренном сырье образовался сахар. Традиционным источником нужных для этого полисахаридов всегда был ячмень, но в качестве дополнительных используются и другие виды углевод-содержащего сырья. И сегодня ячменный солод составляет основу пива.

Ячменный солод и другие компоненты измельчают и смешивают с водой при температуре до 67 °С. В ходе перемешивания природные ферменты ячменного солода разрушают углеводы зерна. На заключительной стадии раствор, называемый суслом, отделяют от нерастворимых остатков. Добавив хмель, его кипятят в медных котлах.

Для производства пива с определенным содержанием алкоголя сусло после кипячения доводят до нужной плотности. Удельная плотность сусла определяется содержанием экстрагированных сахаров, подлежащих сбраживанию. По истечении определенного времени брожение заканчивается, дрожжи отделяют от пива и выдерживают его некоторое время для созревания. После фильтрации и других необходимых процедур пиво готово.

Начатое по инициативе Хансена использование индивидуальных штаммов дрожжей в пивоварении сегодня стало нормой: это культуры S. cerevisiae и S. carlsbergensis. Первые представляют собой дрожжи поверхностного и глубинного брожения: они применяются в производстве эля. Вторые -- дрожжи глубинного брожения, их используют в производстве легкого пива. Хотя генетика дрожжей развивается уже в течение многих лет, мы лишь недавно научились осуществлять селекцию дрожжей, используемых в производстве пива. По мере углубления наших знаний о свойствах дрожжей и тех качествах, которые они придают конечному продукту, все успешнее идет работа по выведению новых штаммов пивных дрожжей. В конечном счете мы сможем создать штамм, позволяющий получить идеальный пивной продукт. Требования к таким идеальным дрожжам будут, естественно, зависеть от способа сбраживания и желаемых качеств пива.

К числу наиболее важных свойств дрожжей относятся продуктивность, способность формировать осадок, сбраживать мальтотриозу и т. д. Принимаются во внимание и вкусовые качества получающегося пива, т. е. образование веществ, ответственных за их формирование. Ранее основным способом получения штаммов, дающих продукт нужного качества, был их отбор из существующих пивных дрожжей.

Вести отбор было выгоднее, чем заниматься гибридизацией, отчасти из-за малой способности пивных дрожжей к спорообразованию и низкой жизнеспособности аскоспор.

В каждом аске образуется от одной до четырех спор, но не все они освобождаются при созревании. Дрожжи из рода Sacharomyces размножаются в основном вегетативно. При этом за счет множественного латерального почкования формируются сферические, эллипсоидные или реже цилиндрические дочерние клетки.

Поскольку для развития технологии пивоварения могут понадобиться штаммы дрожжей, отличающиеся по свойствам от обычно используемых, придется прибегнуть к гибридизации. Основным вкладом биотехнологии в пивоваренную промышленность будет создание штаммов дрожжей, способных давать пиво с желаемыми свойствами.

2. Микроорганизмы, инфицирующие сусло и пиво

Сусло и пиво инфицируют различные микроорганизмы: бактерии, грибы и дрожжи. Их разнообразие заключается не только в том, что они принадлежат к многочисленным семействам, родам, видам. С точки зрения микробиологии пивоварения важно, что роль различных микроорганизмов, обнаруживаемых в производстве пива, может быть совершенно разной. Одни оказывают сильное влияние на ход технологического процесса и качество пива и его биологическую стойкость, влияние других значительно меньше.

Существуют и такие микроорганизмы, которые не являются вредителями пива, но их присутствие указывает на не стерильность технологии.

Однако безвредность инфицирующих пивоваренный процесс микроорганизмов-не-вредителей пива достаточно относительна, т.к. продукты обмена любых развивающихся в пиве или сусле бактерий в конечном итоге так или иначе влияют на органолептические свойства пива.

Из перечисленных выше групп микроорганизмов, инфицирующих пивоваренное производство, в количественном отношении первое место принадлежит бактериям.

Среди них находятся одни из основных вредителей отечественного пивоваренного производства, а именно молочнокислые бактерии. Довольно часто на отечественных пивоваренных заводах встречаются и уксуснокислые бактерии, которые способны безвозвратно и быстро испортить пиво.

Обычными на наших заводах являются сусловые бактерии. Эти бактерии погибают или не размножаются в сбраживаемом пиве, но до своей гибели значительно изменяют вкус и аромат пива.

В последнее время часто появляются споровые бактерии, в том числе и в пастеризованном пиве. К сожалению, в отечественном пивоварении широкое распространение как вредители получили дрожжи.

При этом стоит иметь в виду, что после стадии осветвления пива культурные дрожжи должны рассматриваться как вредители. Низкая биологическая стойкость отечественного пива в первую очередь связана с развитием в разлитом пиве культурных и диких дрожжей. Дикие дрожжи особенно опасны тем, что в настоящее время не известно способа очистки от них семенных дрожжей. При бактериальном инфицировании семенных дрожжей может быть проведена их кислотная обработка.

При инфицировании же дикими дрожжами семенные дрожжи должны быть заменены чистыми, т.к. при повторном использовании зараженных семенных дрожжей инфицирование сусла и в дальнейшем пива быстро усиливается. Вследствие этого одной из действенных мер предохранения от развития диких дрожжей является использование чистых семенных дрожжей.

Плесневые грибы довольно часто встречаются в пивоваренном производстве, но инфицирование ими не носит массового характера.

пивоварение сусло бактерия вредитель

3. Роль микроорганизмов при производстве пива

Бактерии, выделяемые при производстве пива можно разделить на бактерии-вредители пивоваренного производства и бактерии его сопровождающие.

Вторые обычно не считаются важными для пивоварения т.к. они почти не оказывают влияния на пивоваренный процесс. Кроме них существует ещё третья группа бактерий, которые являются общепринятыми показателями санитарного состояния производства.

3.1 Бактерии-вредители пивоваренного производства

3.1.1 Сусловые бактерии

Однако под термином “сусловые бактерии” обычно подразумевают бактерии хорошо развивающиеся в сусле, но в пиве или совсем не размножающиеся или достаточно быстро погибающие при брожении вследствие конкуренции с дрожжами и быстрого снижения значения рН.

Наиболее важными сусловыми бактериями являются бактерии р.р. Zumomonas, Obesumbacterium, Enterobacer, Hafnia.

Однако, их развитие в сусле, приводит к накоплению ряда продуктов их жизнедеятельности, существенно изменяющих вкус и аромат пива.

Кроме того, вследствие развития сусловых бактерий в сусле уменьшается содержание питательных и ростовых веществ, что замедляет его разбраживание дрожжами в первый период брожения.

Влияния на качество пива: Инфицированное бактериями р. Zumomonas пиво приобретает неприятный фруктовый привкус, в частности привкус гнилых яблок. Пиво мутнеет, в некоторых случаях образуется осадок.

3.1.2 Молочнокислые бактерии

Среди бактерий инфицирующих пиво наибольший вред приносят молочнокислые бактерии . Молочнокислые бактерии плохо растут на обычных питательных средах, особенно МПА, и для их выявления требуются селективные среды. Молочнокислые бактерии, инфицирующие сусло и пиво, принадлежат к двум родам: р. Pediococcus и р.Lactobacillus

Влияние на качество пива: Вызывают помутнения пива, от слабого до очень сильного, равномерно распределённого по всей поверхности шелковистым блеском и при очень сильном инфицировании с последующем образовании белого осадка бактерий.

Иногда инфицирование пива сопровождается изменением его аромата вследствие образования диацетила.

3.1.3 Уксуснокислые бактерии

Уксуснокислые бактерии представляют важную для пивоварения группу посторонних микроорганизмов, т.к при сильном инфицировании они полностью портят вкус и аромат пива.

Уксуснокислые бактерии принадлежат к двум родам: р. Gluconobacter и р. Acetobacter.Бактерии р. Acetobacter окисляют этанол в уксснуую кислоту, а ксуснуую кислоту окисляют далее до СО2 и Н 2 О.

Эти бактерии способны окислять до углекислого газа и воды , лактат.

Бактерии р. Gluconobacter окисляют этанол до уксусной кислоты, иногда слабо, при нейтральной или кислой реакции. Уксусную кислоту и лактат до СО2 не окисляют.

Влияние на качество пива: Придают кислый вкус и неприятный запах. Иногда изменяет аромат пива, не подкисляя его. Пиво мутнеет, при доступе кислорода на поверхности пива может появится плёнка

В некоторых случаях пиво становится вязким .В некоторых случаях появляется тягучесть пива.

3.1.4 Бактерии группы кишечной палочки

Согласно действующим в России медико-биологическим требованиям и санитарным нормам качества продовольственного сырья и пищевых продуктов, бактерии группы кишечной палочки (БГКП) используются в качестве универсальных индикаторных организмов.

БГКП постоянно обитают в кишечнике человека, а также в сапрофитном состоянии в воде, воздухе и пиве.

Морфологические и культурные признаки: Палочки (0.5-1.0х3.0 мкм), прямые одиночные или парами, иногда соеденены в цепочки, подвижные или неподвижные.

Бесспоровые, грамотрицательные, могут быть гладкими или шерховатыми. Окраска от белой до желтовато-белой.

Физиологические особенности: Факультативные анаэробы. Оптимальная температура для роста 30-37?С. могут расти при температуре 15-55 єС. при 60 єС погибают через 15 мин. Большинство видов очень чувствительны к действию кислот.

Во время главного брожения и дображивания БГКП практически не размножаются, хотя остаются практически жизнеспособны в течении 2 3 недель.

Влияние на качество пива: При незначительном инфицировнии не оказывает существенного влияния на вкус, аромат и биологическую стойкость пива.

При значительном инфцировании пиво приобретает вкус и аромат сельдерея, пастернака, иногда фруктовый привкус и запах вареной капусты.

В процессе производства пива помимо культурных дрожжей могут развиваться и посторонние виды дрожжей, так называемые дикие дрожжи.

Многие виды диких дрожжей оказывают серьёзное влияние на ход технологического процесса и качество получаемого пива.

Другие виды относительно безвредны, тем не менее их присуствие является показателем низкого санитарного уровня производства и поэтому своевременное их выявление весьма полезно.

Для выявления инфицированности пивоваренного производства дикими дрожжами применяют в основном две питательные среды: агар с кристалловиолетом и агар с лизином.В настоящее время описано более 40 видов диких дрожжей.

Влияние на технологический процесс: При попадании в сусло на стадии брожения дикие дрожжи не могут интенсивно развиваться, т.к. их рост подавляется культурными дрожжами, количество которых значительно больше. В конце брожения большая часть диких дрожжей не оседает вместе с культурными, и попадает с пивом в лагерный подвал, где развиваются очень быстро.

Дикие дрожжи оседают, как правило, хуже, чем культурные, и, поэтому, затрудняют осветвление пива. Кроме того , некоторые дикие дрожжи, размер клеток которых, меньше, чем у пивных дрожжей, могут не задерживаться при фильтровании готового пива и вызывать ещё большее помутнение готового пива.

Развитие подавляющего большинства диких дрожжей в пиве зависит в значительной мере от достигнутой степени сбраживания и при наличии большого экстракта в пиве возможность развития в нём диких дрожжей резко возрастает.

Влияние на качество пива: Вызывают помутнение пива от слабого до очень сильного, образования осадка, иногда очень значительного. Вследствие образования высших спиртов, ацетальдегида, эфиров и других продуктов метаболизма в пиве появляется непрятная горечь, посторонний вкус (царапающий, горький) и аромат (эфирный, винный, фенольный).

Несмотря на то, что дикие дрожжи обычно составляют лишь небольшую часть от общего количества дрожжей, они могут оказывать очень сильное влияние на качество пива.

Список использованной литературы

Подобные документы

Зарождение дела пивоварения: от древних времен до современности. Технический прогресс в изготовлении солода и пива. Самое популярное пиво – лагер. Традиционный эль. Технологический процесс как фактор, влияющий на формирование качества пива, его розлив.

курсовая работа [47,7 K], добавлен 04.02.2014

История становления и развития сферы пивоварения на Руси, современные технологии. Характеристика основных типов сырья, используемых в производстве пива, технологические основы производства данного напитка, критерии оценивания и показатели его качества.

контрольная работа [31,0 K], добавлен 14.03.2010

Развитие пивоварения на Руси. Основные операции технологического процесса производства пива. Качественные показатели сырья. Схема получения ячменного солода. Приготовление и сбраживание пивного сусла. Оборудование цеха розлива. Оценка качества пива.

отчет по практике [1,6 M], добавлен 18.11.2009

Изучение и воспроизводство различных видов пивных дрожжей. Аппаратно-технологическая схема производства пива. Основные этапы процесса пивоварения: соложение, варка, брожение, дображивание, осветление, созревание, фильтрация, пастеризация и розлив.

курсовая работа [145,7 K], добавлен 19.12.2010

Возможность употребления сухих водорослей как сырья в пивоваренном производстве. Общая характеристика пивоваренного сырья. Биологическая характеристика и химический состав водорослей, метод определения их состава. Использование водорослей в мире.

курсовая работа [68,5 K], добавлен 19.05.2009

Технологическая схема производства пива, описание ее стадий. Характеристика основного сырья в пивоварении, а именно зерна, солода, хмеля, дрожжей и воды. Перечень новых сортов зерновых культур, включённых в Государственный реестр России с 2007 года.

курсовая работа [49,5 K], добавлен 31.01.2010

Характеристика, классификация молочнокислых и уксуснокислых бактерий, распространение в природе, значение. Общая характеристика брожения. Типы брожения: спиртовое, молочнокислое, метановое, маслянокислое, уксуснокислое. Использование в биотехнологии.

ГЛАВА 1. МИКРООРГАНИЗМЫ, КОНТАМИНИРУЮЩИЕ ПРОИЗВОДСТВО ПИВА § 1.1. БАКТЕРИИ

Бактерии в зависимости от их реакции при окраске по Граму делят на грамположительные и грамотрицательные. Первые удерживают красители и имеют фиолетово-красную окраску, в то время как грамотрицательные бактерии не способны к этому и после окрашивания имеют розовую окраску.

Грамположительные бактерии, инфицирующие пиво. Представителями этих бактерий являются молочнокислые бактерии. Это в основном неспорообразующие кокки и палочки. Они не имеют каталазной активности и не могут использовать кислород, но в отличие от строгих анаэробов наличие кислорода не вызывает их гибели. Молочнокислые бактерии по метаболизму глюкозы относятся либо к гетеро-, либо к гомоферментативным микроорганизмам. В первом случае в результате расщепления сахаров образуются молочная кислота, диоксид углерода, уксусная кислота, этанол и летучие ароматические соединения, в частности диацетил, а во втором случае образуется преимущественно молочная кислота. Также следует иметь в виду, что молочнокислые бактерии требовательны к составу питательной среды, они нуждаются в витаминах и аминокислотах.

Из представителей грамположительных бактерий особую опасность для пива представляют бактерии родов Lactobacillus и Pediococcus, многие штаммы которых толерантны (устойчивы) к хмелю. Значительно реже инфицируют пиво бактерии семейства Міс r ососсасеае, бактерии рода Leuconostoc и спорообразующие бактерии, относящиеся к роду Bacillus.

Основными источниками контаминации пива молочнокислыми бактериями служат сусло, воздух, семенные дрожжи, оборудование и трубопроводы.

При развитии в пиве некоторые лактобактерий вызывают его ослизнение – образуются тягучие нити.

Род Pediococcus – это гомоферментативные кокки. Они обнаруживаются в основном в пиве и пивных дрожжах, в то время как в сырье не выявляются. Педиококки продуцируют диацетил (пиво приобретает маслянистый, прогорклый запах и привкус), хотя основным продуктом обмена является молочная кислота. Кроме того, они склонны к образованию слизи.

Род Leuconostoc – гетероферментативные кокки. Они могут встречаться на ранних стадиях брожения, но, как правило, не являются причиной порчи пива.

Гомоферментативные кокки встречаются на пивоваренном предприятии редко. Иногда выявляется Lactococcus lactis, загрязняющий оборудование.

Микрококки, кокурии и стафилококки широко распространены на пивоваренных предприятиях, однако не являются вредителями производства, хотя некоторые кокурии могут быть причиной порчи пива и появления в нем побочного фруктового аромата.

В последнее время обращают внимание на аэробные бактерии, образующие эндоспоры и относящиеся к роду Bacillus. Споры этих бактерий присутствуют в сырье, выживают при кипячении сусла и могут быть причиной появления нитрозаминов, которые образуются при восстановлении нитратов до нитритов.

Грамотрицательные бактерии, инфицирующие пиво. На ход технологического процесса и качество пива оказывают влияние грамотрицательные бактерии. Это облигатные аэробы (размножаются только в присутствии кислорода). Тем не менее из пива выделены штаммы, которые являются микроаэрофилами.

Уксуснокислые бактерии. Они представляют собой палочки, входят в семейство Acetobacteriaceae и в пиве представлены родами Acetobacter, Gluconobacter и Gluconacetobacter; устойчивы к хмелю, кислотам и этиловому спирту.

Виды Acetobacter являются строгими аэробами (т. е. они каталазоположительные). Эти палочки могут быть как подвижными, так и неподвижными. Клетки окисляют спирт до уксусной кислоты, а глицерин, который также содержится в пиве, – до дигидроксиацетона. В результате помимо уксусной кислоты, которая является основным метаболитом, они продуцируют и другие метаболиты, имеющие неприятный резкий запах. Как правило, пиво, контаминированное бактериями рода Acetobacter, мутнеет.

Gluconobacter является строгим аэробом. Это подвижные или неподвижные палочки. Они, также как и Acetobacter, образуют из спирта уксусную кислоту; кроме того, в присутствии Gluconacetobacter наблюдается увеличение вязкости напитка за счет образования декстрана и левана.

Gluconacetobacter, так же как и Acetobacter, приводит к скисанию пива.

В ячмене и хмеле эти бактерии не выявляются. Основными источниками заражения уксуснокислыми бактериями служат сусло, семенные дрожжи, оборудование и воздух, причем наиболее сильно контаминированы емкости для хранения пива и клапаны регулирования давления. Уксуснокислые бактерии размножаются и портят пиво даже при незначительном присутствии в нем кислорода.

Другими возбудителями заболевания пива являются грамотрицательные палочки, относящиеся к семейству Enterobacteriaceae, которое объединяет роды Obesumbacterium, Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter. Ранее эти бактерии именовали термобактериями, или сусловыми бактериями. Это подвижные или неподвижные бактерии, они являются факультативными анаэробами, т. е. могут размножаться как в среде с кислородом, так и без него.

Обычно источниками контаминирования энтеробактериями являются семенные дрожжи, вода, а также ячмень и солод. Энтеробактерии, за исключением немногих видов, не могут выживать в неблагоприятных условиях, таких как пиво, однако они находятся в своего рода интерактивном состоянии и не обнаруживаются с помощью лабораторных тестов, но в благоприятных для них условиях снова могут размножаться.

При их появлении в пиве резко ухудшаются его органолептические свойства за счет образования диацетила, 4-этиленгваякола, ацетальдегида, диметилсульфида и т. д. Пиво приобретает сернистый, диацетиловый и фенольный запахи и привкусы, в некоторых случаях появляются фруктовый и молочный привкусы.

Анаэробные грамотрицательные палочки. Обнаружены в пиве сравнительно недавно. Среди них Pectinatus и Selenomonas.

Следует обратить внимание на род Pectinatus, представители которого развиваются в закупоренных бутылках и вызывают активное скисание пива и образование H₂S. В таком пиве образуется муть, и оно имеет запах тухлых яиц. Предполагается, что носителем этих бактерий являются семенные дрожжи.

Анаэробные грамотрицательные кокки. Из пива выделены штаммы Megasphaera. Эти кокки являются причиной появления в пиве масляной кислоты, а также изовалериановой, валериановой и капроновой кислот и сероводорода. Однако они могут размножаться только при низких концентрациях спирта (менее 2,8%).

Читайте также: