Мордовський державний університет
ім. Н. П. Огарьова
Аграрний інститут
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:
Сторонні мікроорганізми в пивоварному виробництві.
Виконав: студент 201 гр.
спец. «Агрономія» Костін О.О.
Перевірила: старший викладач
Сардаева М.П.
Саранськ - 1999
Зміст:
Введення
Мікроорганізми, що інфікують сусло і пиво
1.Бактеріі шкідники в пивоварному виробництві
«Суслоовие бактерії»
Молочнокислі бактерії
Оцтовокислі бактерії
2.Бактеріі - показники санітарного стану виробництва
2.1. БГКП
Дріжджі
Список літератури
Введення:
Обов'язковою умовою отримання високоякісного пива з відмінними органолептичними властивостями і високою біологічною стійкістю є мікробіологічна чистота пивоварного виробництва. Досягнення необхідного санітарно-мікробіологічного стану виробництва неможливо без запобігання його інфікування на всіх стадіях - від сировини до готового пива, розлитого в будь-яку тару.
Пастеризацію пива, настільки швидко поширюється в Росії останнім часом, не можна розглядати як спосіб легкого вирішення складного завдання: досягнення мікробіологічної чистоти виробництва. При пастеризації пива, інфікованого на тій чи іншій стадії приготування, в тунельному пастеризаторе можна отримати необхідну біологічну стійкість пива, проте виправити безнадійно зіпсовані, внаслідок життєдіяльності сторонньої мікрофлори, смак і аромат, пастеризація не в силах. На жаль, в умовах вітчизняного пивоваріння важко повністю запобігти проникненню сторонніх мікроорганізмів в сусло і пиво. Внаслідок цього виникає завдання швидкого виявлення мікроорганізмів з метою їх подальшого усунення.
Мікроорганізми інфікують сусло і пиво.
Сусло і пиво інфікують різні мікроорганізми: бактерії, гриби і дріжджі. Їх різноманітність полягає не тільки в тому, що вони належать до численних сімейств, родів, видів. З точки зору мікробіології пивоваріння важливо, що роль різних мікроорганізмів, які виявляються у виробництві пива, може бути абсолютно різною. Одні роблять сильний вплив на хід технологічного процесу і якість пива і його біологічну стійкість, вплив інших значно менше. Існують і такі мікроорганізми, які не є шкідниками пива, але їх присутність вказує на не стерильність технології.
Однак нешкідливість інфікуючих пивоварний процес мікроорганізмів-не-шкідників пива досить відносна, тому що продукти обміну будь-яких розвиваються в пиві або суслі бактерій в кінцевому підсумку так чи інакше впливають на органолептичні властивості пива. З перерахованих вище груп мікроорганізмів, що інфікують пивоварне виробництво, в кількісному плані перше місце належить бактеріям.
Серед них знаходяться одні з основних шкідників вітчизняного пивоварного виробництва, а саме молочнокислі бактерії. Досить часто на вітчизняних пивоварних заводах зустрічаються і оцтовокислі бактерії, які здатні безповоротно і швидко зіпсувати пиво.
Звичайними на наших заводах є Сусловим бактерії. Ці бактерії гинуть або не розмножуються в сбраживаемой пиві, але до своєї загибелі значно змінюють смак і аромат пива.
Останнім часом часто з'являються спорові бактерії, в тому числі і в пастеризованому пиві.
На жаль, у вітчизняному пивоварінні широке поширення як шкідники отримали дріжджі. При цьому варто мати на увазі, що після стадії осветвленія пива культурні дріжджі повинні розглядатися як шкідники. Низька біологічна стійкість вітчизняного пива в першу чергу пов'язана з розвитком в розлитому пиві культурних і диких дріжджів. Дикі дріжджі особливо небезпечні тим, що в даний час не відомо способу очищення від них насіннєвих дріжджів. При бактеріальному інфікуванні насіннєвих дріжджів може бути проведена їх кислотна обробка. При інфікуванні ж дикими дріжджами насіннєві дріжджі повинні бути замінені чистими, тому що при повторному використанні заражених насіннєвих дріжджів інфікування сусла і в подальшому пива швидко посилюється. Внаслідок цього однією із дієвих заходів запобігання від розвитку диких дріжджів є використання чистих насіннєвих дріжджів.
Пліснява досить часто зустрічаються в пивоварному виробництві, але інфікування ними не носить масового характеру.
БАКТЕРІЇ
Бактерії, що виділяються при виробництві пива можна розділити на бактерії-шкідники пивоварного виробництва і бактерії його супроводжують.
Другі зазвичай не вважаються важливими для пивоваріння тому вони майже не впливають на пивоварний процес.
Крім них існує ще третя група бактерій, що є загальноприйнятими показниками санітарного стану виробництва.
1. Бактерії-шкідники пивоварного виробництва
До цих бактерій можна віднести, зумовлені терміном «Сусловим бактерії» і велику групу молочнокислих та оцтовокислих бактерій.
«Сусловим бактерії»
Термін «Сусловим бактерії» досить умовний, тому що в суслі можуть рости і розвиватися, бактерії відносяться до різних родин - Enterobakteriaceae, Pseudomonadaceae, Bacillaceae, Lactobacillaceae.
Однак під терміном "Сусловим бактерії" зазвичай подразумевабт бактерії добре розвиваються в суслі, але в пиві або зовсім не розмножуються або достатньо швидко гинуть при бродінні внаслідок конкуренції з дріжджами і швидкого зниження значення рН.
Найбільш важливими Сусловим бактеріями є бактерії р.р. Zumomonas, Obesumbacterium, Enterobacer, Hafnia.
Інфікування сусла цими бактеріями часто розглядається як безпечне внаслідок швидкої загибелі їх у процесі бродіння.
Однак, їх розвиток в суслі, призводить до накопичення ряду продуктів їх життєдіяльності, істотно змінюють смак і аромат пива. Крім того, внаслідок розвитку Суслових бактерій в суслі зменшується вміст поживних та ростових речовин, що уповільнює його разбражіваніе дріжджами в перший період бродіння.
Сусловим бактерії особливо активно розвиваються в суслі при неправильно проведеної підготовки сусла до бродіння, занадто низькій нормі введення дріжджів, їх недостатню фізіологічної активності. Внаслідок зазначених факторів конкуруюче дію пивоварних дріжджів слабшає, і бактерії отримують сприятливі умови для свого розвитку.
Сусловим бактерії в більшості являють собою бесспоровие грамнегативні короткі палички, рухомі та нерухомі.
1.1.1. Бактерії р.Zumomonas
До складу цього роду входять тільки два види - Z. Mobilis, Z. Anaerobia, дуже близькі між собою, але відрізняються за здатністю зброджувати вуглеводи: Z. Anaerobia НЕ зброжує сахарозу, а Z. Mobilis - зброжує. При виробництві пива найбільш часто зустрічається Z. Mobilis. Бактерії цього роду є найбільш небезпечними з Суслових бактерій, так як за сприятливих для їх розвитку умов вони можуть сильно інфікувати сусло протягом декількох годин, зробити пиво зовсім не придатним до вживання. Особливо небезпечні вони при виробництві пива верховго бродіння, технологія якого передбачає додавання цукру на стадії доброджування. У цих випадках розвиток бактерій р.. Zumomonas можливо і на останніх стадіях виробництва пива.
Морфологічні та культурні ознаки.
Товсті палички з закругленими кінцями (1,0-1,4 х2 ,0-6, 0 мкм). Одиночні і парами. Іноді зустрічаються ниткоподібні клеткі.В молодий культурі рухливі, але в основному нерухомі.
Бесспоровие, грамнегативні.
На живильному агарі не ростуть, а на суслоагаре утворюють кремові колонії діаметром близько 1 мм.
Фізіологічні особливості.
Енергійно скидають глюкозу, фруктозу, а Z. Mobilis і сахарозу, але не зброджують мальтозу.
Реакція на каталазу позитивна.
Анаероби, але здатні рости в присутності невеликої кількості кисню.
Ростуть у діапазоні температур 8-35 градусів С з оптимумом при 30 градусах С.
Розвиваються в широкому діапазоні рН (3,5-7,5). Стійкі до антисептичному дії хмелю і високих концентрацій спирту (до 10%).
Впливу на якість пива.
Інфіковану бактеріями р. Zumomonas пиво набуває неприємного фруктовий присмак, зокрема присмак гнилих яблук. Пиво каламутніє, в деяких випадках утворюється осад.
Obessumbacterium proteus
Зараження найчастіше відбувається до початку активного бродіння і продовжується в першу добу бродіння. Потім розвиток бактерій припиняється і бактерії осідають, інфікуючи дріжджі. Значне інфікування сусла цими бактеріями може призвести до уповільнення бродінню і зниження приросту дріжджів.
Морфологічні та культурні ознаки.
Короткі товсті прямі палички (0,6-1,5 х1, 0х6, 0мкм), що відрізняються сильно вираженим плеоморфизмом. Клітини часто колбасообразние або мають форму веретена.
Грамнегативні, бесспоровие, нерухомі.
Фізіологічні особливості.
Використовують як джерело вуглецю глюкозу і фруктозу, але не мальтозу.
Реакція на каталазу позитивна.
Факультативні анаероби.
Оптимальна температура для роста25-28 ° С, максимальна 32-37 ° С, але можуть рости і при низьких температурах.
Добре ростуть рН 6,0, при зниженні рН до 4,4-4,5 розмноження їх замедляетса, а при рН 4,2 припиняється.
Бактерії стійкі до речовин хмелю і добре ростуть як в неохмеленном, так і охмелене суслі. Могуут рости в прісуствіе до 6,0% спирту.
Вплив на якість пива.
Надають пиву сторонній злегка гнильний смак, а також аромат пастернаку і фруктів. Виділяють в пиво протеолітичні ферменти, що може погіршити пінисті властивості пива. В окремих умовах можуть утворюватися нітрозаміни - речовини, потенційно небезпечні для людини.
Молочнокислі бактерії
Молочнокислі бактерії є одним з найбільш небезпечних сторонніх мікроорганізмів у пивоварінні. Вони досить добре пристосовані до умов пивоваріння внаслідок стійкості до антисептичному дії хмелю, низьким значенням рН, високому вмісту спирту, низьких температур, і розвиваються на всіх стадіях пивоварного виробництва - від сусла, до пива в пляшках. серед бактерій інфікуючих пиво найбільшої шкоди приносять молочнокислі бактерії. Зазвичай глибоко сброженное пиво, що містить мало поживних речовин, менш чутливі до цих бактерій. Внаслідок цього молочнокислі бактерії погано ростуть на звичайних живильних середовищах, особливо МПА, і для їх виявлення потрібні селективні середовища. Молочнокислі бактерії, що інфікують сусло і пиво, належать до двох родів: р. Pediococcus і р.Lactobacillus
Бактерії р.. Lactobacillus Lactobacillus
При виробництві пива можуть зустрічатися до 9 видів бактерій р.. Lactobacillus
Найчастіше виділені з пивоварного виробництва бесспоровие, грампозитивні, що не дають реакцію на каталазу палички виявляються бактеріями цього роду.
Морфологічні ознаки
Молочнокислі бактерії р. Lactobacillus є палички різної довжини.
Від довгих і тонких розміром в середньому 0,5 х7, 0 мкм, до коротких паличок розміром 0,9 х2, 0 мкм, іноді навіть близькі до коків. Деякі види утворюють черезичайно довгі (до 30-50 мкм) палички.
У цілому для бактерій цього роду характерний племорфізм - велчина клітин може значно змінюватися в залежності від віку культури, складу середовища і умов культивування.
Клітини поодинокі, іноді по дві, деякі види утворюють ланцюжки з 4-6 клітин, а іноді з більшого числа клітин. Зустрічаються види, клітини яких мають слизову капсулу.
Рухливість у бактерій р. Lactobacillus зустрічається рідко,
Бактерії р.. Lactobacillus бесспоровие, грампозитивні, але стають грамнегативними з часом і з підвищенням кислотності середовища
Поверхневий зростання на твердих середовищах часто посилюється при анаеробізе і 5-10% СО2.
Колонії молочнокислих бактерій р.. Lactobacillus зазвичай дрібні, гладкі або зернисті, плоскі або злегка опуклі, безбарвні.
Фізіологічні особливості:
Реакція на каталазу негативна.
Факультативні анаероби. Кисень використовувати не можуть але живуть і розвиваються в його прісуствіе.
Метаболізм бродильний, з двома типами молочнокислого вроженія: гомоферментативное і гетегоферментатівний.
У межах роду діапазон температур для росту 5-53 с, але є винятки.
Стійкі до дії кислот - при оптіуме рН 5,5-5,8 вони ростуть і при рН нижче 5,0.
Вплив на якість пива:
Викликає помутніння пива, від слабкого до дуже сильного, рівномірно розподіленого по всій поверхні шовковистим блиском і при дуже сильному інфікуванні з подальшому освіту білого осаду бактерій.
Помутніння найчастіше супроводжується підвищенням кислотності пива і при сильному інфікуванні його прокисання. Зрідка відбувається ослизнение пива, в окремих випадках воно стає в'язким.
Іноді інфікування пива супроводжується зміною його аромату внаслідок утворення диацетила.
1.2.2 Бактерії р.. Pediococcus
У пивоварному виробництві зустрічаються кілька видів цього роду але найбільш важливий з них Р.damnosus.
Інфіцрованіе сусла і пива педіококкамі призводить до збільшення тривалості бродіння внаслідок зниження кількості дріжджових клітин у сбраживаемой середовищі за відмирання і передчасного осідання.
Морфологічні та культурні ознаки:
Сферичні клітини в парах, частіше в тетрадах, можуть бути поодинокі або утворювати короткі ланцюжки або скупчення. Морфологічно бактерії різних видів майже не відрізняються між собою. Середній розмір від 0,6 до 1,5 мкм.
Нерухомі, бесспоровие, грамполоітельние.
Колонії зернисті, блискучі або матові.
Фізіологічні особливості:
Метаболізм бродильний, бродіння гомоферментативное.
Факультатівнве анаероби. Реакція на каталазу негативна.
Оптимальна температура для росту 12-15 С. Максимальна температура може досягти 50 С.
Високі значення рН не витримують.
Можуть розвиватися в прісуствіе 8%-го спирту.
Стійкі до антисептичному дії хмелю.
Вплив на якість пива:
Викликає помутніння пива, в окремих випадках відбувається збільшення в'язкості і навіть ослизнение.
Внаслідок освіти диацетила надають пиву прогірклий смак і медовий аромат.
1.3. Оцтовокислі бактерії
Оцтовокислі бактерії представляють важливу для пивоваріння групу сторонніх мікроорганізмів, т.к при сильному інфікуванні вони повністю псують смак і аромат пива.
Оцтовокислі бактерії належать до двох родів: р. Gluconobacter і р. Acetobacter.
Бактерії р.. Acetobacter окислюють етанол в уксснуую кислоту, а ксуснуую кислоту окислюють далі до СО2 і Н2О
Ці бактерії здатні окислювати до вуглекислого газу і води, лактат.
Бактерії р.. Gluconobacter окислюють етанол до оцтової кислоти, іноді слабко, при нейтральній або кислій реакції. Оцтову кислоту і лактат до СО2 не окислюють.
Морфологічні та культурні ознаки:
Морфологічно різні види оцтовокислих бактерій відрізняються незначно. Характерна надзвичайно мінливість форми клітин. Клітини від елліптіческх до паличковидних, прямі або злегка ізогнтие.
Поодинокі, парами, у вигляді ланцюжків, іноді у вигляді скупчення.
Деякі види бактерій р.. Acetobacter часто утворюють інволюційні форми - клітини можуть бути удлиннения, сферіческемі, роздутими, булавовидними, ізогнтимі, розгалуженими або ниткоподібними. Деякі при зростанні в суслі виглядають як коки.
Клітини деяких оцтовокислих бактерій покриті слизом.
Оцтовокислі бактерії - рухомі або нерухомі. Бесспоровие. У молодій кулькре - грамнегативні, у більш старих - грамваріабельние. При зростанні в рідкому середовищі може утворитися наалет на поверхні, що і відбувається в у випадку з пивом. Різним отншеніі цього нальоту до йоду можна визначити (орієнтовно) окремі види укснокіслих бактерій. Забарвлення йодом можна проводити вводячи краплю йоду під покривне скло або вносячи шматочок плівки в краплю йоду.
Фізіологічні особливості:
Метаболізм дихальний, ніколи не бродильний. Реакція на каталазу позитивна.
Аероби, але можуть розвиватися в пиві з нижчими вмістом кисню, що говорить про
їх здатності рости в мікроаерофільних умовах.
Оптимальна температура для росту 25-30 С, мінімальна - 5-8 С, гранично-висока - 40-42 С. Оптіум рН для бактерій р.. Acetobacter 5,4-6,3, можуть рости при рН 4,0-4,5, при рН7 ,8-8, 0 майже не ростуть. Мінімальне значення рН 3,6-3,8.
Для бактерій р.. Gluconobacter оптіум рН 5,5-6,0, при рН 4,0-4,5 ростуть і утворюють оцтову кислоту, в злегка лужних середовищах росте слабкий.
Оцтовокислі бактерії невибагливі до харчування. Вони стійкі до антисептичному дії хмелю, високої кислотності і не реагують на прісуствіе спирту.
Вплив на якість пива:
Надають кислий смак і неприємний запах. Іноді змінює аромат пива, не підкисляючи його. Пиво каламутніє, при доступі кисню на поверхні пива може з'явиться плівка
У деяких випадках пиво стає в'язким. У деяких випадках з'являється тягучість пива.
2.Бактеріі - показники санітарного стану виробництва.
Прісуствіе міккроорганізмов цієї групи
свідітельствует про недостатню гігієну виробництва.
Тому, ці мікроорганізми є індикаторами,
попереджає про можливість серйозних інфікує-
вання виробництва.
.
2.1. Бактерії групи кишкової палички.
Згідно з діючим в Росії медико-біологічним вимогам і санітарним нормам якості продовольчої сировини і харчових продуктів, бактерії групи кишкової палички (БГКП) використовуються в якості універсальних індикаторних організмів.
БГКП постійно мешкають в кишечнику людини, а також у сапрофітної стані у воді, повітрі та пиві.
Морфологічні та культурні ознаки:
Палички (0.5-1.0х3.0 мкм), прямі одиночні або парами, іноді з'єднані в ланцюжки, рухомі або нерухомі.
Бесспоровие, грамнегативні, можуть бути гладкими або шерховатимі.Окраска від білої до жовтувато-білою.
Фізіологічні особливості:
Факультативні анаероби. Оптимальна температура для росту 30-37 ° С. можуть рости при температурі 15-55 ° С. при 60 ° С гинуть через 15 хв. Більшість видів дуже чутливі до дії кислот.
Під час головного бродіння та доброджування БГКП практично не розмножуються, хоча залишаються практично життєздатні протягом 2 3 тижнів.
Вплив на якість пива:
При незначному інфіціровніі не робить істотного впливу на смак, аромат і біологічну стійкість пива.
При значному інфцірованіі пиво набуває смак і аромат селери, пастернаку, іноді фруктовий присмак і запах вареної капусти.
ДРІЖДЖІ
У процесі виробництва пива крім култтурних дріжджів можуть розвиватися і сторонні види дріжджів, так звані дикі дріжджі.
Багато видів диких дріжджів роблять серйозний вплив на хід технологічного процесу і якість одержуваного пива.
Інші види відносно нешкідливі, проте їх прісуствіе є показником низького санітарного рівня виробництва і тому своєчасне їх виявлення вельми корисно.
Для виявлення інфікованості пивоварного виробництва дикими дріжджами застосовують в основному дві живильні середовища: агар з крісталловіолетом і агар з лізином.
У ластоящее час описано більше 40 видів диких дріжджів.
Вплив на технологічний процес:
При попаданні в сусло на стадії бродіння дикі дріжджі не можуть інтенсивно розвиватися, тому що їх зростання пригнічується культурними дріжджами, кількість яких значно більше. В кінці бродіння велика частина дткіх дріжджів не осідає разом з культурними, і потрапляє з пивом у табірний підвал, де розвиваються дуже швидко.
Дикі дріжджі осідають, як правило, гірше, ніж культурні, і, тому, ускладнюють осветвленіе пива. Крім того, деякі дикі дріжджі, розмір клітин яких, менше, ніж у пивних дріжджів, можуть не затримуватися при фільтруванні готового пива і викликати ще більшу помутніння готового пива.
Дикі дріжджі часто інфікують насіннєві дріжджі, що призводить до уповільнення або зупиняє бродіння, а іноді і до зміни флокуляційне здатності дріжджів.
Розвиток переважної більшості диких дріжджів в пиві залежить значною мірою від досягнутого ступеня зброджування й за наявності великої екстракту в пиві можливість розвитку в ньому диких дріжджів різко зростає.
Вплив на якість пива:
Викликають помутніння пива від слабкого до дуже сильного, утворення осаду, іноді дуже значного. Внаслідок освіти вищих спиртів, ацетальдегіду, ефірів та інших продуктів метаболізму в пиві з'являється непрятная гіркоту, сторонній смак (дряпає, гіркий) і аромат (ефірний, винний, фенольний).
Незважаючи на те, що дикі дріжджі зазвичай складають лише невелику частину від загальної кількості дріжджів, вони можуть робити дуже сильний вплив на якість пива.
Список використаної літератури
1.Краткая атлас сторонніх мікроорганізмів в пивоварному виробництві
В. С. Ісаєва, М. М. Раттель, Т. М. Волкова. М.1997.
2.Мікробіологіческій контроль у пивоварній промисловості