啤酒污染菌
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食品科技啤酒微生物污染及检验技术许景成,张玉娟,徐知明(深圳市通量检测科技有限公司,广东深圳 518102)摘 要:如今,啤酒的生产环境和卫生条件已经得到大幅改善,且啤酒中的环境不利于微生物生长,但仍有少数微生物能够在啤酒中生存和生长,对啤酒的生产和啤酒的质量安全构成威胁。
其中,常见的微生物是革兰阳性菌、革兰阴性菌和野生酵母,这些微生物会对啤酒的口感及产品品质产生直接影响,且会给啤酒制造商带来严重的经济影响。
为了有效控制啤酒中的微生物污染,本文介绍了啤酒中常见的有害微生物及其检验技术,为提高啤酒质量提供参考。
关键词:啤酒;微生物;ATP生物发光检测技术;PCR技术Beer Microbial Contamination and Detection TechniquesXU Jingcheng, ZHANG Yujuan, XU Zhiming(Shenzhen Flux Testing Technology Co., Ltd., Shenzhen 518102, China) Abstract: Nowadays, the production environment and sanitary conditions have been greatly improved, and beer is not conducive to the growth of microorganisms. However, there are still a few microorganisms that can survive and grow in beer, posing a threat to the production and safety of beer. Among them, common microorganisms are gram-positive bacteria, gram-negative bacteria and wild yeast. These microorganisms have a direct impact on the taste and quality of beer, and can have a serious economic impact on brewers. In order to effectively control microbial contamination in beer, this paper introduces common harmful microorganisms in beer and their detection techniques, providing reference for improving beer quality.Keywords: beer; microorganism; ATP bioluminescence detection technology; PCR technology啤酒中含有一定量的乙醇,且具有高二氧化碳含量、低pH值和低氧气浓度的特点,被认为是一种微生物稳定的酒精饮料。
专业前沿知识讲座综述论文乳酸菌在啤酒生产中的研究进展专业:生物工程姓名:李聪学号:20102494乳酸菌在啤酒生产中的研究进展李聪(黑龙江大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150080)摘要:通常在啤酒酿造过程中,糖化醪的pH值在5.7~5.8之间,而糖化生产中酶发挥最佳酶解作用的pH值为5.4。
利用乳酸菌,通过生物酸化,可降低麦汁和糖化醪的pH值、增强酶活、提高生物稳定性,使啤酒生产成本更低,并改善啤酒的质量关键词:乳酸菌啤酒生物酸化1.啤酒生产中用到的乳酸菌乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。
这是一群相当庞杂的细菌,目前至少可分为18个属,共有200多种;有呈球状的,像乳酸球菌(L actocuccus)、迷走球菌(V agococcus)、链球菌(S treptococcus)、明串珠菌(L euconostoc) 和片球菌(P ediococcus)等;有呈杆状的,孢子乳酸(S porolactobucillus)、菌双歧杆菌(B ifidobactrium)、肉食杆菌(C aronobacterium)和乳酸杆菌(L actobacillus)等。
用于啤酒生物酸化技术的乳酸菌菌种要易于分离、纯化和培养。
现如今工业上主要用于生物酸化技术的乳酸菌有植物乳杆菌(L actobacillus plantarum)、乳酸乳杆菌(L actobacillus lactis)、短乳杆菌(L actobacillusBrevis)等。
这些菌种可在不含酒花的麦芽汁环境中能很好地生长,产乳酸量高,基本只生产L-乳酸,不生成双乙酰、胺类物质及其他影响啤酒风味与口味的不利成分;同时这些菌种自身还含有可分解淀粉等物质的酶系,充分利用麦汁中可利用的一切物质,防止与抑制其他杂菌的生长,而且对酒花苦味物质极为敏感,一旦添加了酒花就会死亡,在麦汁煮沸时可被杀死[1]。
2.乳酸菌在啤酒生产中的应用在啤酒生产中,乳酸菌可分泌抗菌物质,经过生物酸化的麦汁起发速度快, 可以有效地抑制杂菌的生长,提高生物稳定性,从而提高啤酒的质量。
详说乳酸菌类对啤酒的危害啤酒发酵工业中污染的乳酸菌,大多是兼性好氧或厌氧的细菌,在有氧和无氧条件下均能生长,且适合在酸性环境下生长,其中,啤酒腐败的乳酸菌,基本属于乳酸异型发酵,产生不协调的气味、生物性混浊和沉淀,它们对啤酒危害很大。
造成啤酒污染的乳酸菌目前发现的就有十多种,大多是乳杆菌和片球菌属,还有少数微球菌属。
植物乳杆菌(Lactobacillus spp)和片球菌(Pediococcus spp)是最常见的啤酒污染乳酸菌。
一、乳酸菌对发酵液pH 变化的影响发酵液中由于存在乳酸菌,所以发酵液酸度会增加。
当乳酸菌所造成的发酵液的酸度,虽然在适宜的范围内会促进发酵过程的进行;但是当菌浓度增殖到10 4个/mL 时,就对啤酒发酵工业产生不利影响,当菌浓度达到10 8个/mL 时,发酵液酸度变化较快,pH 值明显降低。
这主要是因为乳酸菌产生乙酸、乳酸,污染率越高,产酸量越大,因而总酸值高,pH 值低。
二、乳酸菌对酵母菌增殖和代谢的影响实验证实,发酵液中过多的污染乳酸菌,会使酵母菌的增殖和代谢受到抑制,这是因为乳酸菌与酵母菌同时繁殖,大量耗糖,从而使降糖加快,污染乳酸菌会与酵母菌进行营养竞争,造成了发酵过程中糖分解利用的浪费。
并且乳酸菌生长所需营养繁多,污染乳酸菌的大量繁殖使得麦汁中缺乏足够的氨基酸,酵母合成细胞的速度减慢,酵母菌的数目减少,影响了啤酒发酵的正常进行。
三、乳酸菌对啤酒主要风味物质的影响在啤酒酵母的作用下,其主要代谢产物是酒精和二氧化碳,此外还有一系列的发酵副产物,如戊醇、异戊醇、异丁醇及其酯类。
啤酒中生成的杂醇油含量一般不会过高,否则会使啤酒口味变差,甚至引起头痛。
双乙酰则具有啤酒中最不受欢迎的黄油香气和口味,它是由某些酵母生成的,酿造时,应防止双乙酰的累积量超标。
通过大量生产与试验验证,污染乳酸菌后,酒液中的风味物质组成发生较大变化,其中正丙醇、丁酸乙酯的生成量减少,而双乙酰、乙醛、异丁醇的生成量升高。
乳酸菌在啤酒发酵中的酸化作用摘要:本文以啤酒的发酵的相关步骤和乳酸菌特性、酸化技术在啤酒酿造中的应用进行了综述,利用乳酸菌对啤酒生产糖化过程进行生物酸化,不仅可降低麦汁和糖化醪的pH值、增强酶活、提高生物稳定性,而且有利于降低成本、改善啤酒的质量,生产出优质绿色的啤酒,还介绍乳酸菌的检测方法以及对啤酒发酵后期的污染问题应对措施。
关键词:啤酒乳酸菌发酵酸化啤酒就是啤酒酵母在生命活动之中所产生的产物,相关过程有麦芽的生产,麦汁的糖化及发酵等。
啤酒酿造糖化阶段,主要酶最适pH值分别为:p一葡聚糖酶pH4.5.8,旺一淀粉酶pH5.6-5.8,3-淀粉酶pH5.4-5.8,羧基肽酶pH5.2,而糖化醪的pH值在5.7~5.75之间,高于发挥最佳酶解的pH值5.4。
为降低pH 值,一般工厂中都通过添加无机酸(如盐酸、磷酸)或有机酸(如食用乳酸)来调酸。
但盐酸和磷酸的[HI解离度大,会使醪液和麦汁pH值波动较大。
食用乳酸等有机酸用量大,成本高,且乳酸中残留的一些杂质会影响啤酒质量。
乳酸菌的生物酸化技术是指以非腐败的乳酸菌为菌种,以未添加酒花的过滤后的头道麦芽汁为培养基发酵产生的乳酸来调节糖化过程中糖化醪和麦汁的pH值,以满足啤酒酿造的需要,无需额外加酸[4]。
啤酒生产中乳酸菌污染是最常见和最严重的,但像类似于德氏乳酸杆菌的非啤。
酒污染菌在麦汁煮沸时就可被杀死,而且它们对酒花苦味物质极为敏感,一旦添加了酒花,就会死亡。
此技术符合开发绿色啤酒的趋势,生产的啤酒色浅,口感圆润,抗氧化能力强,发酵度和含氮量较高,生产成本低,可极大地提高市场竞争力,因此在啤酒酿造中具有很大的应用意义。
1生物酸化中的乳酸菌特性乳酸菌种类繁多,可以降低环境中的pH值和氧化还原电位,形成不利于有害菌的生存环境,赋予食品特殊的香味和风味,甚至分泌出抗菌活性物质[9],被广泛应用于发酵食品等行业,尤其在啤酒酿造中越来越受到关注。
用于啤酒生物酸化技术的乳酸菌菌种要易于分离、纯化和培养,在不含酒花的麦芽汁环境中能很好地生长,产乳酸量高,不生成双乙酰、胺类物质及其他影响啤酒风味与口味的不利成分;乳酸菌自身还应含有可分解淀粉等物质的酶系,充分利用麦汁中可利用的一切物质,防止与抑制其他杂菌的生长,而且应对酒花苦味物质极为敏感,一旦添加了酒花就会死亡,在麦汁煮沸时可被杀死等[2]。
浅谈纯生啤酒生产中有害微生物的检测和防治措施引言纯生啤酒是一种受到消费者喜爱的啤酒类型,其以天然发酵方式制成,没有添加任何防腐剂和防腐剂,味道浓郁,口感醇厚。
纯生啤酒生产中却面临着有害微生物的威胁,这些微生物可能会导致啤酒变质,影响产品质量和安全。
对有害微生物的检测和防治显得尤为重要,以确保纯生啤酒的品质和安全性。
一、纯生啤酒生产中的有害微生物1. 酵母菌酵母菌是纯生啤酒中的重要微生物成分,它们可以在发酵过程中将葡萄糖转化成酒精和二氧化碳,从而赋予啤酒丰富的口感和香气。
在一些情况下,酵母菌可能会受到外界环境的污染,从而导致啤酒变质。
2. 霉菌在纯生啤酒生产过程中,霉菌也可能是一个潜在的威胁。
它们可以在啤酒原料或发酵罐等地方繁殖,产生不良的气味和味道,影响纯生啤酒的品质。
3. 酮酸性菌酮酸性菌是纯生啤酒中的一类常见有害微生物,它们可以在发酵过程中产生有害酮酸,影响啤酒的口感和风味。
二、有害微生物的检测方法1. 基于PCR技术的检测PCR技术是一种高效、快速的微生物检测方法,通过对啤酒样品中的微生物DNA进行扩增和检测,可以准确地检测出有害微生物的存在。
这种方法具有灵敏度高、准确度高的特点,可以有效地帮助生产厂家及时发现和处理有害微生物的存在。
2. 快速检测试剂盒快速检测试剂盒是一种简便易行的微生物检测方法,生产厂家可以通过简单的实验操作,快速检测出样品中是否含有有害微生物。
由于其操作简单、结果迅速的特点,快速检测试剂盒成为生产厂家常用的微生物检测手段之一。
3. 常规生化法常规生化法是一种较为传统的微生物检测方法,通过对样品中细菌的生化特性进行分析,可以确定样品中是否含有有害微生物。
虽然这种方法操作复杂,耗时较长,但仍然被一些生产厂家用作有害微生物检测的手段之一。
三、有害微生物防治措施1. 保持生产环境清洁保持生产环境的清洁是预防有害微生物污染的关键。
生产厂家应定期对生产车间、设备、容器等进行彻底清洁和消毒,减少有害微生物的繁殖和传播。
啤酒腐败菌耐乙酸乳杆菌种特异性检测体系的建立与应用曹伟华; 罗娜; 孙义玄; 涂京霞; 刘静; 王德良; 郝建秦; 栾春光; 包怡红【期刊名称】《《食品与发酵工业》》【年(卷),期】2019(045)021【总页数】7页(P53-59)【关键词】耐乙酸乳杆菌; RT-qPCR; 特异性引物; 定性定量检测; 标准检测方法【作者】曹伟华; 罗娜; 孙义玄; 涂京霞; 刘静; 王德良; 郝建秦; 栾春光; 包怡红【作者单位】东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨 150040; 中国食品发酵工业研究院有限公司北京 100015; 广州南沙珠江啤酒有限公司广东广州 511462【正文语种】中文啤酒是世界上最受欢迎的酒精饮料之一。
尽管工业生产中对微生物污染高度重视,但由于啤酒微生物的高度适应性,微生物污染的情况仍时有发生,这给啤酒生产企业带来了极大的困扰[1]。
啤酒中的腐败菌种类较多,以乳酸菌为主。
近年,啤酒中发现的1个新啤酒腐败菌菌种——耐乙酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans),因其特殊的生理特性引起了人们的关注[2]。
啤酒中的耐乙酸乳杆菌保持了乳杆菌的菌种特性,以乳酸、醋酸和双乙酰为糖酵解终产物,大量的双乙酰使啤酒产生了令消费者不愉快的黄油味和油腻的口感,严重影响了啤酒的品质;同时,该菌具有在一般营养条件下不易培养的生理特性,国标等常规方法难以检测到此菌,出现假阴性结果[3]。
这使得啤酒在贮存或销售环节易出现质量问题,严重影响产品形象和企业声誉。
基于微生物检测技术的快速发展,除常规的检测方法外,蛋白质和核酸等分子检测手段也得到广泛应用。
其中聚合酶链式反应(polmerase chain reaction, PCR)技术以其较高的灵敏性和准确性在啤酒腐败菌检测中得到普遍认可[4]。
PCR检测多以啤酒腐败菌某些特定的靶标进行检测,包括16SrDNA通用引物和四联球菌特异性引物等[5-7];或利用某些特殊抗性基因,如酒花抗性基因horA[8]、horB[9]或horC[10-11]进行跨种属检测,以实现对啤酒腐败菌的快速检测。
浅谈啤酒厂污染微生物的检测及有害菌的鉴定啤酒生产中存在的污染微生物主要来源于原料、生产设备、生产环境以及人员。
这些微生物主要包括细菌、酵母菌、霉菌等。
细菌是啤酒生产中最常见的微生物污染源之一,它们可能导致啤酒的变质,甚至对人体健康造成威胁。
酵母菌和霉菌则可能会影响啤酒的口感和品质,从而影响市场竞争力。
为了有效监测啤酒厂的微生物污染情况,需要运用一些专业的检测方法。
常见的微生物检测方法包括菌落计数法、PCR法、质谱法等。
菌落计数法是通过将取样液体培养在富含养分的培养基上,然后观察并计数细菌、酵母菌、霉菌等微生物在培养基上形成的菌落数量,从而对微生物的数量进行估计。
PCR法是一种利用DNA扩增技术检测微生物的方法,可以快速准确地检测出样品中的微生物种类和数量。
质谱法则是利用质谱设备对样品中微生物的代谢物进行分析,从而推断出微生物的种类和数量。
这些方法各有特点,可以根据实际情况进行选择。
而对于已经检测出的有害微生物,需要进行进一步的鉴定和分析。
首先需要针对具体微生物的特性进行鉴定。
细菌的鉴定主要依据于形态学特征、生理生化特性、生态分布情况等进行鉴定,同时也可以进行分子生物学方法的鉴定。
酵母菌的鉴定则主要依据于形态学特征、生理生化特性、遗传学特性等进行鉴定。
而霉菌的鉴定主要是通过镜检、培养、生理生化试验、分子生物学方法等。
通过这些方法,可以准确鉴定出微生物的种类和数量,为后续的处理和控制提供参考。
在鉴定出有害微生物之后,需要进行相关的处理和控制措施。
首先需要对污染源进行清理和消毒,以减少微生物的数量和重新污染的可能性。
同时还需要对生产环境和设备进行消毒和清洁,确保微生物的污染得到有效控制。
也需要加强人员的健康教育和管理,提高工作人员的卫生意识,减少微生物的传播和污染。
啤酒厂污染微生物的检测及有害菌的鉴定是啤酒生产中非常重要的一个环节。
通过对微生物污染的监测和鉴定,可以及时发现和处理潜在的污染源,保障啤酒生产的质量和安全。
啤酒酿造过程中污染微生物的检测与防治摘要:啤酒污染菌,即除酵母以外的其它微生物。
其种类和数量不定。
这些微生物有的会对啤酒质量和风味产生很大的影响,甚至会对人体产生危害。
因此,在生产过程中,对微生物的有效控制和科学管理是提升啤酒品质的重点和难点之一。
近年来,我国的啤酒工业欣欣向荣的同时也出现了很多问题,急需解决。
其中一个比较突出的就是我国的城乡小啤酒厂出现很多操作设备问题导致啤酒在酿造的过程中染菌,导致巨大的经济损失和人身安全问题。
本文就啤酒发酵过程中污染菌的危害、种类、检测和防治等方面对啤酒发酵污染菌做了较为详细的综述。
关键词:啤酒发酵污染微生物一,啤酒具有一定的抗微生物污染性能啤酒不适合于微生物杂菌的生长,主要是由于酒精体积分数的含量过高(0.5-10% w/w),苦味物质的含量(approx17-55ppm 的异-α-酸),以及低pH值(3.8-4.7)和极低的溶氧量(<0.1ppm),另外由于啤酒酵母发酵过程利用后,剩下的痕量的营养物质(如葡萄糖等)都会抑制杂菌的生长。
[1]1.1 溶氧成品啤酒含0.1ppm以下的低溶解氧,低pH的酸性环境抑制了污染菌的生长和繁殖,能防止人体致病菌的出现。
1.2 酒花一定量的酒花苦味物质、酒精和其它醇类的存在,能抑制污染菌的生长和繁殖。
其中,酒花中的α-酸及异α-酸具有很强的防腐能力;而酒精等醇类因具有脱水性能,可导致微生物细胞破裂死亡。
1.3 营养啤酒酵母在发酵过程中几乎将C、N等营养源耗尽,使得污染菌因缺乏营养物质和生长因子而难以存活。
1.4温度温度是微生物生存和繁殖的重要环境参数。
在最适温度下,微生物生长最快;而啤酒发酵和过滤等工序若在低温下进行,则能降低污染菌的滋生。
二,啤酒污染微生物的种类、污染途径及特性由于许多污染菌具有耐酸、耐酒花和酒精,以及厌氧或兼性厌氧等性能,因此,很容易被杂菌污染。
它们以啤酒残糖、氨基酸、发酵副产物、酵母自溶物、无机物、微量元素等为生长因子而生存。
此外,因酿造工艺不当而导致啤酒出现pH升高、酒精含量偏低、苦味质低等现象,再加上卫生管理不善,也极易使啤酒被杂菌污染。
啤酒污染菌主要包括:乳酸菌属、醋酸菌属、肠道菌属、霉菌属和野生酵母菌属等。
它们主要来自于生产环境、水、气体、种酵母、设备、管道和容器、添加剂、回收的残次酒等。
表1 啤酒生产中部分微生物的污染途径和特征德国啤酒专家Back教授认为,啤酒污染菌可以分为五等:专性啤酒有害菌、潜在啤酒有害菌、间接啤酒有害菌、指示性微生物和潜伏微生物。
表2 啤酒污染物的等级划分及特性另外,啤酒发酵过程中一些微生物不是通过直接产生有害风味或健康的物质来污染啤酒,而是通过影响啤酒的成就品质来污染,代表污染菌有成团泛菌、赫氏埃希菌及真菌中的大隐球酵母。
2.1 细菌2.1.1醋酸杆菌革兰氏阴性,菌体呈椭圆或杆状,单个、成对或成链生长,不生芽孢,专性需氧。
耐酸,能适应广泛的pH值,最适生长温度30℃。
在液体培养基上形成薄膜,醋酸杆菌污染会使啤酒浑浊发粘并带有醋味,导致酒液总酸含量升高。
[2]2.1.2乳酸杆菌一般呈长杆状,啤酒中为长杆状,有时在麦汁中为短杆状,而在菌体常连接成钝角形,多数不运动。
无芽孢,革兰氏阳性,可以利用发酵后剩余的任何一种糖,菌体生长速度相当快,兼性厌氧,适宜生长温度30℃,具有运动性,8%酒精含量可以完全抑制其生长。
可存活于较宽范围的pH值环境,适宜pH值为3.5~7.5。
其属于啤酒生产中危害极大的病害微生物。
[3]2.1.3大肠杆菌革兰氏阳性菌体呈短杆或长杆状,无芽孢,一般无荚膜,兼性厌氧,不耐酸,最适生长温度37最适pH值5.0~7.5,菌落呈白色黄白色,光滑。
会使啤酒产生芹菜味、卷心菜味甚至硫化氢味。
2.1.4多变黄杆菌革兰氏阴性,兼性厌氧,不运动,只出现在发酵早期,在麦汁中生长最适温度32℃,发酵初期生长很快,在pH值4.4以下不能生长。
当其污染麦汁后会使酒液产生轻微的胡萝卜味[2]。
多变黄杆菌等能同化啤酒中的多种单糖和双糖,产生双乙酞,虽然多种杂菌不能直接产生双乙酞,但受它们的污染,可使酵母还原双乙酞能力降低。
2.1.5发酵单胞菌在显微镜下菌体为饱满的杆状,兼性厌氧革兰氏阴性,不耐热,最适生长温30℃,具有运动性,8%酒精含量可以完全抑制其生长。
可存活于较宽范围的pH 值环境,适宜pH值为3.5~7.5。
其属于啤酒生产中危害极大的病害微生物[3],啤酒酿造过程中一旦被发酵单胞菌污染,会产生硫化氢和乙醛等异味,并使酒液产生浓密的丝状混浊物。
发酵单胞菌的污染会明显增加发酵液乙醛的含量,其原因在于:发酵单胞菌内缺乏EMP途径的磷酸果糖激酶、磷酸果糖醛缩酶以及HMP途径的6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶,只能以ED途径代谢;通过ED途径进行酒精发酵,因此能够产生大量乙醛这种中间产物,导致发酵末乙醛含量偏高。
[4]2.1.6足球菌显微镜为单个、成双或四联状球菌。
革兰氏阳性,过氧化氢酶阴性,微需氧,不运动。
适宜生长温度18~25o C,最适pH值3.5~5.5。
能导致啤酒严重混浊、沉淀、变酸。
2.2霉菌和真菌霉菌或真菌无法在啤酒中正常生长,因为它们生长需要空气,均属于好氧微生物,但是霉菌的腐败能力影响大麦的出芽能力,更加会影响到啤酒风味问题,会有一股腐败味。
因此会在其他一些方面对啤酒产生很大影响。
发霉的表面很难清洗干净,并且会有酵母和细菌躲藏在其中,从而影响啤酒的口味。
啤酒厂中常见的霉菌有青霉、毛霉、根霉等。
[3]2.3野生酵母目前国内一些啤酒厂往往只注重好氧菌(细菌及大肠杆菌)的检测,而忽略了野生酵母和厌氧菌的检测,这是不科学的[5]。
野生酵母是并非因生产需要而人为加入的,易引起不正常发酵或产生病害,对啤酒质量有不良影响的异种酵母称为野生酵母。
野生酵母生长快,在啤酒表面繁殖会形成一层薄膜,使啤酒变浑浊。
野生酵母还会发酵培养酵母无法发酵的糖,从而产生刺鼻难闻的异味,在上面发酵中常见。
野生酵母可以分为两类:即非啤酒酵母属野生酵母和啤酒酵母属野生酵母。
2.3.1非啤酒酵母属野生酵母非啤酒酵母属野生酵母有毕赤氏酵母、汉逊氏酵母、德巴利氏酵母、柠檬克氏酵母等。
啤酒酵母属野生酵母有啤酒酵母椭圆变种、巴氏酵母、糖化酵母等。
2.3.2啤酒中典型的野生酵母未过滤的啤酒中经常能出现糖化酵母,其在细胞内含有淀粉分解酶和糖化酶,会分解糊精、淀粉,使啤酒产生混浊、沉淀,口味粗涩、淡薄,酒精度变高,即使啤酒过度发酵;此外,未过的啤酒中有时出现巴氏酵母,其在培养酵母中也有发现,将导致啤酒产生混浊,引起粗糙的苦味;此外,还有汉逊氏酵母,这是啤酒中最常见的野生酵母,有空气存在时生长迅速,产生挥发性苯酚、乙酸乙酯等引起啤酒气味和口味变异[6],对发酵度低的啤酒威胁大。
2.4引起啤酒酵母提前絮凝的有害菌啤酒发酵过程中酵母提前絮凝(premature yeast flocculation,PYF)现象是由于酵母在尚未利用完麦汁中可发酵组分的情况下而发生大量絮凝所致,酵母提前絮凝使发酵液中酵母浓度降低,影响发酵性能及下游过滤工艺,导致成品啤酒的真浓度升高,酒精含量降低,而且产生异味,妨碍了啤酒发酵的正常进行,PYF 麦芽对啤酒酿造有害无利[7]。
麦芽皮壳成分与酵母的过早沉降密切相关,酵母过早沉降的影响因子(PYF factor)存在于大麦皮壳中,是一种结构特殊、复合酶不能水解的高相对分子质量多糖,呈酸性,其主要成分是阿拉伯木聚糖和半纤维素,也包括一些酵母过早沉降所必需的含氮物质(这种含氮物质对PYF现象的发生起着至关重要的作用),这些物质的生成使麦芽可以更好地抵抗微生物侵袭。
酵母提前絮凝具体由哪些分泌物质导致尚不清楚。
[8]赵丽等通过对青岛啤酒股份有限公司提供的具有酵母提前絮凝现象(PYF+)和标准麦芽(PYF)2种类型的麦芽表面微生物进行分离纯化,并通过形态特征以及细菌的16SrRNA区域和真菌的ITS区域对其进行鉴定分析,从微生物角度对酵母提前絮凝现象的影响因素进行研究,为有效控制酵母提前絮凝现象的发生提供一定的理论参考。
[9]三,污染微生物对啤酒生产和质量的危害分析3.1 啤酒总酸升高冷麦汁污染醋酸菌和乳酸菌后,在酵母发酵的同时,它们会代谢产生较多的醋酸和乳酸,致使啤酒总酸增加,酸味不协调,甚至引起酸败。
3.2 啤酒双乙酰、高级醇含量升高发酵过程中,一旦污染厌氧菌,发酵液双乙酰含量会明显升高,高级醇也会有所上升。
3.3 啤酒黏度增加,变混影响啤酒外观一些厌氧菌会分泌黏性物质,增加啤酒黏度,使啤酒出现生物浑浊。
如有些乳酸菌属能分泌荚膜多糖使啤酒黏稠。
3.4 影响酵母的正常生长和繁殖冷麦汁和发酵液被杂菌污染后,杂菌会与酵母争夺营养,使酵母使用代数缩短、发酵性能降低。
再次接种,会导致异常发酵,副产物增多,啤酒风味败坏等。
3.5 啤酒口味不协调,风味败坏,呈现异杂味。
啤酒染菌后会产生多种代谢物,虽然经过巴氏杀菌能杀死污染菌,但其代谢物和细胞内容物却留在啤酒中,使得啤酒出现异杂味。
四,啤酒酿造过程污染微生物的污染途径啤酒生产中的污染菌主要来自空气、水、原料和辅料、接种酵母、设备和管路、包装材料以及各种用具和操作人员等,种子酵母的污染和发酵过程的无菌程度特别重要。
[10]4.1空气啤酒生产时,制麦和罐装都需要通风,如空气不洁,则极易造成污染;酵母扩培、酵母泥贮藏等均为非无菌操作,与空气直接接触,容易引起污染。
4.2水啤酒生产过程中需要大量的水,如冲洗发酵罐、贮酒罐、瓶子和洗涤酵母等,若水不清洁就可能造成啤酒生产污染。
特别是洗涤酵母用水应绝对无菌,否则会导致酵母污染,严重影响发酵和成品酒质量。
4.3原料和辅料原料和辅料也会带人一部分杂菌,但在制备麦汁过程中,经过麦汁煮沸,杂菌已被杀灭。
但在后发酵、贮酒、罐装等过程中使用的辅料,如抗氧化剂、酶制剂等应严格控制无菌程度。
4.4 酵母菌种扩培的酵母种子,因扩培后采用现场冷麦法,也有染菌可能;回收再用的酵母泥,有不同程度的染菌,回收代数越多,污染程度也相对越严重,都应注意控制。
4.5 设备和管路设备和管道不干净会带来杂菌污染,特别是与麦汁、啤酒和酵母有接触的暴露部分,如管道的弯头、阀门、连接等处和设备的排污口,均易染菌,特别是上述部位的死角部分应注意彻底清洁灭菌。
此外,在选购和制造、安装设备和管道时,应注意与麦汁和啤酒有直接接触的设备和管道的内表面应光滑,以便于清洗,减少积垢,以防止杂菌蓄积增殖。
4.6 周围环境周围环境的卫生状况也直接影响啤酒的杂菌污染,特别是一些与啤酒直接接触的关键环节,如灌装过程中,从洗瓶机到灌装机间的无菌控制程度对成品酒的微生物污染具有严重影响。
五,啤酒酿造过程中污染微生物的检测5.1 PCR技术在啤酒发酵中污染菌的检测方面的应用该方法以基因组DNA为模板,采用人工合成的较短的单个随机排列碱基顺序核酸单链(通常10个核苷酸)为引物,在一种热稳定DNA多聚酶的作用下,对所研究的基因组DNA,进行PCR扩增,获得一组不连续的DNA片断。