Мордовський державний університет ім. Н. П. Огарьова
Аграрний інститут
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:
Сторонні мікроорганізми в пивоварному виробництві.
Виконав: студент 201 гр . спец. «Агрономія» Костин А.А.
Проверила: старший викладач
Сардаева М.П.
Саранськ - 1999
Вступ:
Обов'язковою умовою отримання високоякісного пива з відміннимиорганолептичними властивостями і високою біологічною стійкістю ємікробіологічна чистота пивоварного виробництва. Досягненнянеобхідного санітарно-мікробіологічного стану виробництванеможливо без запобігання його інфікування на всіх стадіях - від сировинидо готового пива, розлитого в будь-яку тару.
пастеризацію пива, так швидко поширюється в Росії вОстаннім часом, не можна розглядати як спосіб легкого рішення важкоїзавдання: досягнення мікробіологічної чистоти виробництва. Припастеризації пива, інфікованої на тій чи іншій стадії приготування, втунельному пастеризатор можна одержати необхідну біологічну стійкістьпива, однак виправити безнадійно зіпсовані, внаслідок життєдіяльностісторонньої мікрофлори, смак і аромат, пастеризація не в силах. Дожаль, в умовах вітчизняного пивоваріння важко повністюзапобігти проникненню сторонніх мікроорганізмів в сусло і пиво.
Внаслідок цього виникає завдання швидкого виявлення мікроорганізмів зметою їх подальшого усунення.
Мікроорганізми здатні інфікувати сусло і пиво.
Сусло і пиво інфікують різні мікроорганізми: бактерії, гриби ідріжджі. Їх різноманітність полягає не тільки в тому, що вони належать дочисленних родин, родів, видів. З точки зору мікробіологіїпивоваріння важливо, що роль різних мікроорганізмів, що виявляють увиробництві пива, може бути абсолютно різною. Одні роблять сильнийвплив на хід технологічного процесу і якість пива і йогобіологічну стійкість, вплив інших значно менше. Існують ітакі мікроорганізми, які не є шкідниками пива, але їхприсутність вказує на не стерильність технології.
Однак нешкідливість інфікувати пивоварний процес мікроорганізмів -не-шкідників пива досить відносна, тому що продукти обміну будь-якихщо розвиваються в пиві або суслі бактерій в кінцевому підсумку так чи інакшевпливають на органолептичні властивості пива. З перерахованих вище групмікроорганізмів, які заражають пивоварне виробництво, в кількісномувідношенні перше місце належить бактеріям.
Серед них знаходяться одні з основних шкідників вітчизняногопивоварного виробництва, а саме молочнокислі бактерії. Досить частона вітчизняних пивоварних заводах зустрічаються і оцтовокислі бактерії,які здатні безповоротно і швидко зіпсувати пиво.
Звичайними на наших заводах є Суслових бактерії. Ці бактеріїгинуть або не розмножуються в зброджується пиво, але до своєї загибелізначно змінюють смак і аромат пива.
Останнім часом часто з'являються спорові бактерії, у тому числі і впастеризоване пиво.
На жаль, у вітчизняному пивоварінні широке розповсюдження якшкідники отримали дріжджі. При цьому варто мати на увазі, що після стадіїосветвленія пива культурні дріжджі повинні розглядатися як шкідники.
Низька біологічна стійкість вітчизняного пива в першу чергу пов'язаназ розвитком у розлитому пиві культурних і диких дріжджів. Дикі дріжджіособливо небезпечні тим, що в даний час не відомо способу очищення відних насіннєвих дріжджів. При бактеріальному інфікуванні насіннєвих дріжджівможе бути проведена їх кислотна обробка. При інфікуванні ж дикимидріжджами насінні дріжджі повинні бути замінені чистими, тому що при повторномувикористанні заражених насіннєвих дріжджів інфікування сусла і вНадалі пива швидко посилюється. Внаслідок цього однією з дієвихзаходів запобігання від розвитку диких дріжджів є використання чистихнасіннєвих дріжджів.
Пліснява досить часто зустрічаються в пивоварномувиробництві, але інфікування ними не має масового характеру.
БАКТЕРІЙ
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, що визначаються терміном «Суслових бактерії» і велику групу і оцтовокислих молочнокислих бактерій.
1 «Суслових бактерії»
Термін «Суслових бактерії» досить умовний, тому що в суслі можуть рости і розвиватися, бактерії відносяться до різних родин -
Enterobakteriaceae, Pseudomonadaceae, Bacillaceae, Lactobacillaceae.
Однак під терміном "Суслових бактерії" зазвичай подразумевабт бактеріїдобре розвиваються в суслі, але в пиві або зовсім не розмножуються абодосить швидко гинуть при бродінні внаслідок конкуренції з дріжджамиі швидкого зниження значення рН.
Найбільш важливими Сусловими бактеріями є бактерії р.р.
Zumomonas, Obesumbacterium, Enterobacer, Hafnia.
Інфікування сусла цими бактеріями часто розглядається якбезпечні внаслідок швидкої загибелі їх у процесі бродіння.
Однак, їх розвиток в суслі, призводить до накопичення ряду продуктів їхжиттєдіяльності, суттєво змінюють смак і аромат пива. Крім того,внаслідок розвитку Суслових бактерій у суслі зменшується вмістпоживних і ростових речовин, що сповільнює його разбражіваніе дріжджами вперший період бродіння.
Суслових бактерії особливо активно розвиваються в суслі при неправильнопроведеної підготовки сусла до бродіння, дуже низькій нормі введеннядріжджів, їх недостатньою фізіологічної активності. Внаслідок зазначенихфакторів конкуруючу дію пивоварних дріжджів слабшає, ібактерії отримують сприятливі умови для свого розвитку.
Суслових бактерії в більшості являють собою бесспоровиеграмнегативні короткі палички, рухомі і 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 здатністюзброджувати вуглеводи: Z. Anaerobia НЕ зброджують сахарозу, а Z. Mobilis --зброджують. При виробництві пива найбільш часто зустрічається Z. Mobilis.
Бактерії цього роду є найбільш небезпечними з Суслових бактерій, такяк за сприятливих для їхнього розвитку умовах вони можуть сильноінфікувати сусло протягом декількох годин, зробити пиво зовсім непридатним до вживання. Особливо небезпечні вони при виробництві пива верховгобродіння, технологія якого передбачає додавання цукру на стадіїдоброжування. У цих випадках розвиток бактерій р. Zumomonas можливо і наостанніх стадіях виробництва пива.
Морфологічні та культурні ознаки.
Товсті палички з заокругленими кінцями (1,0-1,4 х2 ,0-6, 0 мкм).
Одиночні і парами. Іноді зустрічаються ниткоподібні клеткі.В молодийкультурі рухливі, але в основному нерухомі.
Бесспоровие, грамнегативні.
На поживному агарі не ростуть, а на суслоагаре утворюють кремовіколонії діаметром близько 1 мм.
Фізіологічні особливості.
Енергійно скидають глюкозу, фруктозу, а Z. Mobilis і сахарозу, алеНЕ зброджують мальтозу.
Реакція на каталазу позитивна.
Анаероби, але здатні рости в присутності невеликої кількостікисню.
Ростуть в діапазоні температур 8-35 градусів С з оптимумом при 30градусах С.
Розвиваються в широкому діапазоні рН (3,5-7,5). Стійкі доантисептичну дію хмелю і високих концентрацій спирту (до 10 %).
Впливу на якість пива.
Інфіковані бактеріями р. Zumomonas пиво набуває неприємногофруктовий присмак, зокрема присмак гнилих яблук. Пиво каламутніє, вдеяких випадках утворюється осад.
Obessumbacterium proteus
Зараження найчастіше відбувається до початку активного бродіння іпродовжується в першу добу бродіння. Потім розвиток бактерій припиняєтьсяі бактерії осідають, інфікуючи дріжджі. Значне інфікування суслацими бактеріями може призвести до сповільненого бродінню і зниження приростудріжджів.
Морфологічні та культурні ознаки.
Короткі товсті прямі палички (0,6-1,5 х1, 0х6, 0мкм), що відрізняютьсясильно вираженим плеоморфізм. Клітини часто колбасообразние або маютьформу веретена.
Грамнегативні, бесспоровие, нерухомі.
Фізіологічні особливості.
Використовують як джерело вуглецю глюкозу і фруктозу, але немальтозу.
Реакція на каталазу позитивна.
Факультативні анаероби.
Оптимальна температура для роста25-28 ° С, максимальна 32-37 ° С, алеможуть рости і при низьких температурах.
Добре ростуть рН 6,0, при зниженні рН до 4,4-4,5 розмноження їхзамедляетса, а при рН 4,2 припиняється.
Бактерії стійкі до речовин хмелю і добре ростуть як унеохмеленном, так і охмеленого сусла. Могуут рости в прісуствіі до 6,0%спирту.
Вплив на якість пива.
Додають пиву сторонній злегка гнильний смак, а також ароматпастернаку і фруктів. Виділяють в пиво протеолітичні ферменти, що можепогіршити пінисті властивості пива. В окремих умовах можуть утворюватисянітрозаміни - речовини, потенційно небезпечні для людини.
2 Молочнокислі бактерії
Молочнокислі бактерії є одним з найбільш небезпечних сторонніх мікроорганізмів в пивоварінні. Вони досить добре пристосовані до умов пивоваріння внаслідок стійкості до антисептичну дію хмелю, низьким значенням рН, високому вмісту спирту, низьких температур, і розвиваються на всіх стадіях пивоварного виробництва - від сусла, до пива в пляшках. серед бактерій здатні інфікувати пиво найбільшу шкоду приносять молочнокислі бактерії.
Зазвичай глибоко зброджені пиво, що містить мало поживних речовин, менш чутливі до цих бактерій. Внаслідок цього молочнокислі бактерії погано ростуть на звичайних поживних середовищах, особливо МПА, і для їх виявлення потрібні селективні середовища. Молочнокислі бактерії, які заражають 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 представляють собою 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 - велчіна клітин може значно змінюватися в залежності від віку культури, складу середовища і умов культивування.
Клітини одиночні, іноді по два, 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 звичайно 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 прісуствіі.
Метаболізм бродильний, з двома типами молочнокислого вроженія: гомоферментатівний і гетегоферментатівний.
У межах роду діапазон температур для росту 5-53 з , 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 утворення білого осаду бактерій.
Помутніння найчастіше супроводжується підвищенням кислотності пива і при сильному інфікуванні його прокісаніем. Зрідка відбувається ослизнення пива, в окремих випадках воно стає в'язким.
Іноді інфікування пива супроводжується зміною його аромату внаслідок утворення діацетіла.
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 зброджується середовищі за відмирання і передчасного осідання.
Морфологічні та культурні ознаки:
Сферичні клітини в парах, частіше в зошит, 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 гомоферментатівное.
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 прісуствіі 8%-го спирту.
Стійкі до антисептичну дію хмелю.
Вплив на якість пива:
Викликає помутніння пива, в окремих випадках відбувається збільшення в'язкості і навіть ослизнення.
Внаслідок освіти діацетіла надають пиву прогірклим смак і медовий аромат .
1.3. Оцтовокислі бактерії
оцтовокислі бактерії представляють важливу для пивоваріння групу сторонніх мікроорганізмів, так як при сильному інфікуванні вони повністю псують смак і аромат пива.
оцтовокислі бактерії належать до двох родів: р.
Gluconobacter и р. Acetobacter.
Бактерії р. Acetobacter окислюють етанол в уксснуую кислоту, а ксуснуую кислоту окислюють далі до СО 2 і Н 2 О.
Ці бактерії здатні окисляти до вуглекислого газу і води, лактат.
Бактерії р. Gluconobacter окислюють етанол до оцтової кислоти, іноді слабко, при нейтральній або кислої 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.
Одиночні, парами, у вигляді ланцюжків, іноді у вигляді скупчення.
Деякі види бактерій р. Acetobacter часто утворюють інволюційні форми - клітини можуть бути Видовження, сферіческемі, роздутими, булавовидними, ізогнтимі, розгалуженими або нитковидними.
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 - грамваріабельни. При зростанні в рідкому середовищі може утворитися наалет на поверхні, що й відбувається в у випадку з пивом. Різним отншеніем 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 нізім вмістом кисню, що говорить про їхню здатність рости в мікроаерофільна 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 оцтової кислоти, в злегка лужних середовищах зростання слабкий.
оцтовокислі бактерії невибагливі до харчування. Вони стійкі до антисептичну дію хмелю, високої кислотності і не реагують на прісуствіе спирту.
Вплив на якість пива:
Додають кислий смак і непріятний запах. Іноді змінює аромат пива, не підкислити його. Пиво каламутніє, при доступі кисню на поверхні пива може з'явиться плівка
У деяких випадках пиво стає в'язким. У деяких випадкахз'являється тягучість пива.
2.Бактеріі - показники санітарного стану виробництва.
Прісуствііе міккроорганізмов цієї групи свідітельствует про недостатню гігієну виробництва.
Тому, ці мікроорганізми є індикаторами , що попереджають про можливе серйозне 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 як універсальних індикаторних організмів.
БГКП постійно мешкають в кишечнику людини, а також у сапрофітної стані в воді, повітрі та пиві.
Морфологічні та культурні ознаки:
Палички (0.5-1.0х3.0 мкм), прямі поодинокі або парами, іноді соеденени в ланцюжки, рухомі або нерухомі.
Бесспоровие, грамнегативні, можуть бути гладкими або шерховатимі.Окраска від білого 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 і доброжування 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 здобуває смак і аромат селери, пастернаку, іноді фруктовий присмак і запах вареної капусти.
ДРІЖДЖІ
У процесі виробництва пива крім култтурних дріжджів можутьрозвиватися і сторонні види дріжджів, так звані дикі дріжджі.
Багато видів диких дріжджів роблять серйозний вплив на хідтехнологічного процесу та якість отриманого пива.
Інші види відносно нешкідливі, проте їх прісуствіеє показником низького санітарного рівня виробництва і томусвоєчасне їх виявлення вельми корисно.
Для виявлення інфікованості пивоварного виробництва дикимидріжджами застосовують в основному дві живильні середовища: агар зкрісталловіолетом 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 можутьінтенсивно розвиватися, тому що їхній ріст пригнічується культурними дріжджами,кількість яких значно більше. Наприкінці бродіння більша частина дткіхдріжджів не осідає разом з культурними, і потрапляє з пивом у табірнийпідвал, де розвиваються дуже швидко.
Дикі дріжджі осідають, як правило, гірше, ніж культурні, і, тому,ускладнюють осветвленіе пива. Крім того, деякі дикі дріжджі, розмірклітин яких, менше, ніж у пивних дріжджів, можуть не затримуватися прифільтруванні готового пива і викликати ще більшу помутніння готового пива.
Дикі дріжджі часто інфікують насінні дріжджі, що призводить досповільненого або зупиняється бродіння, а іноді й до змінифлокуляціонной здатності дріжджів.
Розвиток переважної більшості диких дріжджів в пиві залежить взначною мірою від досягнутого ступеня зброджування і при наявності великоїекстракту в пиві можливість розвитку в ньому диких дріжджів різкозростає.
Вплив на якість пива:
Викликають помутніння пива від слабкої до дуже сильного, освітиосаду, іноді дуже значного. Внаслідок освіти вищих спиртів,ацетальдегіду, ефірів та інших продуктів метаболізму в пиві з'являєтьсянепрятная гіркоту, сторонній смак (дряпає, гіркий) і аромат (ефірний,винний, фенольний).
Незважаючи на те, що дикі дріжджі зазвичай складають лише невеликучастину від загальної кількості дріжджів, вони можуть надавати дуже сильневплив на якість пива.
Список використаної літератури
1.Краткій атлас сторонніх мікроорганізмів в пивоварному виробництві
В. С. Ісаєва, Н.Н . Раттель, Т. Н. Волкова. М.1997.
2.Мікробіологіческій контроль в пивоварної промисловості
3.
Зміст:
Введення
Мікроорганізми, які заражають сусло і пиво
Бактерії
1.Бактеріі шкідники в пивоварному виробництві
1. «Суслоовие бактерії»
2. Молочнокислі бактерії
3. Оцтовокислі бактерії
2.Бактеріі - показники санітарного стану виробництва
2.1. БГКП
Дріжджі
Список літератури
