Бактерии-вредители пивоваренного производства

1. Бактерии-вредители пивоваренного производства

К этим бактериям можно отнести, определяемые термином «сусловые бактерии» и большую группу молочнокислых и уксуснокислых бактерий.

«Сусловые бактерии»

Термин «сусловые бактерии» достаточно условен, т.к. в сусле могут расти и развиваться, бактерии относящиеся к различным семействам – Enterobakteriaceae, Pseudomonadaceae, Bacillaceae, Lactobacillaceae.

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.

Бесспоровые, грамотрицательные.

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

Физиологические особенности.

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.

Растут в диапазоне температур 8-35 градусов С с оптимумом при 30 градусах С.

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.

Obessumbacterium proteus

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.

Физиологические особенности.

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

Реакция на каталазу положительная.

Факультативные анаэробы.

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

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.

Морфологические признаки

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.

Физиологические особенности:

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.