啤酒生产中常见病菌与检验
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啤酒生产中常见病害微生物及其特征
为了把污染的风险降至最小,我们应该定期取样检查,以确定在某个环节是否感染,如果感染可以立即采取措施,并且善于总结经验,有助于提高。
杂菌的来源与主要污染途径
杂菌的来源
- 空气
- 啤酒生产过程中,目前传统方法大都是开放操作,物料经常与空气直接接触,如果空气不干净,容易染菌。扩培中的酵母由于自酿的设备极其简陋,有可能只是一个三角瓶配合棉花,这时候如果环境中的空气不干净,则很容易污染扩培中的酵母。又如,在麦汁冷却后需要通入氧气以供酵母呼吸,如果通入的空气不干净,是极为容易染菌的。因此,环境卫生和无菌供氧是非常重要的。
- 水
- 由于生产中用水几乎在每个环节,尤其是在酵母活化和扩培的环节的用水,直接影响到酵母的健康,所以水的无菌处理是非常重要的。
- 原料
- 原料会带入一部分杂菌,但是在煮沸环节中,这些杂菌几乎已经被杀灭(干投、直接添加等除外),所以原料中的杂菌并不是十分危险。
- 设备和管路
- 直接与麦汁接触的设备和管路如果不干净,极易染菌,尤其是看不见的部分(如阀门、弯头)更要彻底灭菌。
主要污染途径
啤酒有害菌的划分与分类
按生理学类型分类
啤酒厂的病害生物,主要包括下列三方面:细菌、野生酵母和霉菌。
- 严格需氧菌
- 它在生长过程中,必须有氧的存在,否则不能声张。霉菌是典型的需氧菌。
- 微需氧菌
- 它在微量含氧情况下能生存。醋酸杆菌和醋酸单胞菌属于此类。
- 兼性厌氧菌
- 在有氧或无氧环境下都能生存,酵母属于此类。
- 绝对厌氧菌
- 在有氧环境下不能生存,如短螺状菌、啤酒巨型球菌。
啤酒厂的病害生物,主要是各种野生酵母和某些属的细菌。它们均属于微需氧菌和兼性厌氧菌。霉菌和放线菌在麦汁(酸性)和啤酒(厌氧)的条件下很难生长繁殖。但是啤酒的生产环境却经常污染霉菌,应该引起足够的重视。
按对啤酒的有害程度分类
可以把啤酒有害菌分为五个等级,它们能够对啤酒的口味和气味产生损害,或通过形成浑浊、沉淀使啤酒外观发生变化。
- 专性啤酒有害菌
- 对啤酒质量稳定性的影响最大,它们在啤酒低温、厌氧、低PH值、含有酒花苦味物质和酒精以及缺乏营养物质的不利环境下,仍然能很好地生长,并且不需要较长的适应期。
- 潜在啤酒有害菌
- 只有在一定的条件下,潜在啤酒有害菌才能在啤酒中生长并造成危害,如啤酒PH值偏高、酒花的苦味物质太低、发酵度不高、含氧量高、酒精含量较低。某些微生物经过较长的适应期后才会表现出啤酒有害菌的特征,它们也属于潜在啤酒有害菌。生产中要注意这类微生物,采取措施控制其数量,不允许它们在生产中长时间存在。否则,它们会逐渐适应啤酒的特殊环境。
- 间接啤酒有害菌
- 一般出现在酵母接种和发酵的起始阶段,对啤酒不会产生直接损害。但是在一定条件下,它们仍能在啤酒生产过程中繁殖,产生影响啤酒口味的前驱物质,并最终对成品啤酒的质量造成不良影响。
- 指示性微生物
- 虽然它们对啤酒的生物稳定性不会产生危害,但当它们出现时,往往会伴随着啤酒有害菌的出现,其特点是比较容易被检查出来。当清洗和灭菌措施有缺陷,或者当生产过程出现问题时,指示性微生物就会出现。按照实际经验,如果指示性微生物一旦出现,应该迅速采取相应措施,防止微生物状况继续恶化。
- 潜伏微生物
- 这些微生物只是偶然和无规律地出现,通过不同的途径侵入生产过程直至成品啤酒中。该类微生物造成的染菌,持续时间是短暂的,染菌的主要原因是由于生产用水染菌以及现场进行建筑维修等。它们通常是自然界广泛存在的微生物,在食品生产企业导出能发现。与其他微生物相比,区别在于其强壮的菌体细胞能在啤酒中存活,用一般传统培养方法就可以把它们检查出来。
啤酒有害菌等级 | ||||||
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等级 | 能否在啤酒中生长 | 经适应后能否在啤酒中生长 | 能否在抑菌能力降低的啤酒中生长 | 能否在非专门培养基中检测到(如麦汁培琼脂养基) | 举例 | 对啤酒的影响及作用 |
专性啤酒有害菌 | 能 | 能 | 能 | 不能/能 | 乳酸杆菌 四联球菌 果胶杆菌 酿酒酵母 |
浑浊/酸败 沉淀/双乙酰过高 浑浊/丙酸、乙偶姻过高 沉淀/浑浊 |
潜在啤酒有害菌 | 不能 | 能/不能 | 能/不能 | 能/不能 | 乳酸杆菌 链球菌 微球菌 发酵单胞菌 巴氏酵母 |
轻度浑浊/双乙酰过高 轻度浑浊/双乙酰过高 异香/轻微沉淀 浑浊/H2S/DMS/乙醛口味缺陷 口味变化/浑浊 |
间接啤酒有害菌 | 不能 | 不能 | 不能/能 | 能 | 肠杆菌 变形杆菌 假丝酵母 汉逊酵母 酿酒酵母 |
苯酚味/DMS/乙偶姻/蛋白酶 苯酚味/DMS/蛋白酶 口味缺陷(挥发性苯酚味) 口味缺陷(乙酸乙酯) 造成发酵缺陷 |
指示性微生物 | 不能 | 不能 | 不能 | 能 | 醋酸杆菌 不动细菌 克莱伯氏菌 德巴利氏酵母 酿酒酵母 |
经常与啤酒有害菌相伴 |
潜伏微生物 | 不能 | 不能 | 不能 | 能 | 芽孢杆菌 梭状芽孢杆菌 肠杆菌 微球菌 |
能在啤酒中长时间潜伏存活 |
有害细菌
在整个酿造过程中,由于操作不慎或卫生条件不利,细菌污染随时都可发生。麦汁中虽然含有一定防腐能力的酒花树脂,对革兰阳性菌较敏感,但有些细菌对酒花树脂会出现习惯性耐受,因而仍不免有污染。发酵后期的啤酒,含有4%左右的酒精和较多的二氧化碳,并且处在厌氧状态(溶解氧<0.03mg/L)以及低温、低PH值条件下,对细菌生长是不利的,但仍然难免有某些厌氧菌和微需氧菌污染。
啤酒厂中的啤酒有害菌主要有乳酸杆菌、四联球菌、果胶杆菌以及足球菌等,所占比例依次约为65%、28%、0.05%、0.02%,它们均能使酒体形成浑浊和沉淀,造成啤酒酸败,导致口味异常、口感变差。
革兰阳性菌
- 巴氏乳酸菌
- 四联球菌
格兰阴性菌
- 变形黄杆菌
- 大肠杆菌群
- 醋酸杆菌属
- 醋酸单胞菌属
- 发酵单胞菌
- 大肠菌群