啤酒野生酵母危害
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啤酒厂中野生酵母的危害、监控与检测
涂京霞
(广州珠江啤酒集团有限公司技术中心,广州,邮编510308)
[摘要] 野生酵母妨碍啤酒的正常发酵,引起啤酒的腐败,对啤酒生产有很大危害。本文对野生酵母在啤酒中的危害、生产中如何监控野生酵母和野生酵母的检测方法一一进行了详细的介绍,对啤酒厂的微生物管理工作具有较强的实用性。[关键词] 野生酵母、培养酵母、选择性培养基
野生酵母是指啤酒厂中不为生产所用的除培养酵母以外的所有酵母。野生酵母妨碍啤酒的正常发酵,引起啤酒的腐败,对啤酒生产有很大危害。了解野生酵母的危害并加以有效的监控,对啤酒厂的质量保证具有重要意义。
一、野生酵母的危害
对啤酒产生危害的主要野生酵母有酒香酵母属、酵母菌属、假丝酵母属、汉逊氏酵母属、克氏酵母属、毕赤氏酵母属和红酵母属。虽然还有一些野生酵母对啤酒不产生危害,但它们的存在表明啤酒受到了污染。野生酵母对啤酒的危害主要有:
1、混浊
由于一些野生酵母对巴氏杀菌有很强的抵抗力,如果啤酒过滤后还存在野生酵母,它们会继续生长,引起啤酒混浊。产生混浊的野生酵母中最危险的是啤酒酵母混浊变种,在1600万个培养酵母中只要有一个啤酒酵母混浊变种时就可产生混浊。
2、在表面形成菌膜
空气存在时,形成菌膜的野生酵母能快速生长,在啤酒表面形成菌膜并形成混浊。这种情况多数发生在桶装啤酒与空气接触后或瓶装啤酒瓶颈空气较高时。形成菌膜的野生酵母主要有假丝酵母属、汉逊氏酵母属、毕赤氏酵母属。
3、异味
异味是野生酵母在啤酒中新陈代谢的结果。野生酵母与培养酵母在糖的发酵方面有区别,产生的其它风味物质也不一样,野生酵母的存在会对啤酒的口味造成较大的影响。
4、过度发酵
糖化酵母能分解淀粉、糊精,使已到发酵极限的啤酒再次发酵,导致发酵度异常高,还可能产生爆瓶。
二、野生酵母的监控
1、野生酵母污染的来源
由于啤酒厂中所用的材料很多都未经消毒,所以野生酵母的来源有很多。其中主要的来源是培养酵母和设备清洗灭菌不足。培养酵母虽然在接种时污染率很低,但在发酵完毕的回收酵母中,野生酵母的污染率就大大增加了。设备清洗灭菌不足是污染最重要的原因之一。另外,添加剂的加入也有可能带入野生酵母;环境中大量的尘埃也会造成污染的传播,因为尘埃在空气中是传播有机物的良好媒介,野生酵母可被风吹到各个角落。
2、野生酵母的监控方案
野生酵母能污染冷麦汁、发酵、过滤、灌装各阶段,所以应对从冷麦汁至灌装的各阶段加以监控,主要监控培养酵母和设备清洗效果,采用检测和现场检查
相结合的方法进行。
1)、糖化阶段
应在每次碱洗后检测薄板冷却器、麦汁管道的清洗水。在每个清洗周期的前、中、后期,应抽检充氧前、充氧后的冷麦汁。每周还应抽检充氧用无菌空气。
每年应定期拆开薄板冷却器检查密封圈是否完好,有无泄漏。无菌空气过滤器也应每月定期拆开检查滤芯的状况,每季度检查滤芯完整性。
2)、发酵阶段
应检测每个发酵罐、酵母罐的清洗水。对于培养酵母,应从扩培开始,每一步均要检测,在接种到发酵罐后,应在每罐发酵成熟后检测发酵液,并检测回收酵母。酵母扩培用无菌空气也应每次扩培时检测。
对于设备和生产环境的卫生状况,还应每周进行现场检查。主要应检查设备不易清洗到的、易产生死角的部位,主要包括罐顶、阀门、管道连接处,设备上的安装件,盲管、旁通管,泵,各类管件、软管,密封盖、密封圈,地面缝隙、破裂处等。现场检查发现可疑时,可同时取棉签样进行检测。对于罐和管道内部,每年至少应定期在清洗后拆开1-2次检查内部卫生,对于罐顶和罐内的安装件应给予特别的注意。
3)、过滤阶段
应在碱洗后检测每台过滤机、每段酒管、每个清酒罐的清洗水,每个清洗周期内抽检每台过滤机出口的酒液,并检测每罐清酒。无菌CO2应每周抽检。
对于设备和生产环境的卫生状况,应象发酵阶段一样,进行现场检查。检查的主要位臵与发酵阶段基本相同,过滤机和清酒罐同样也应定期拆开检查内部卫生。
4)、灌装阶段
对于熟啤酒,主要是每周抽检酒机、酒管的清洗水、激泡水,每批检测成品,每周抽检灌装区域的卫生。纯生啤酒则应每次清洗后检测酒机、酒管清洗水,每天检测无菌水,每周抽检2-3次激泡水、输送带润滑水,每天抽检灌装区域的动态空气,每周抽检无菌空气和无菌CO2,每批抽检膜过滤前、后的酒液、开机初始和正常生产的成品,每周抽检两次灌装区域的卫生。对于其它样品,可通过检测总的酵母菌数来监控。
对于现场检查,最重要的是检查灌装区域的卫生状况。对于熟啤酒生产线,每周检查一次,对于纯生啤酒生产线,每周检查两次。检查的范围主要是洗瓶机出口到压盖机出口。尤其应注意的是瓶盖输送带、酒机入口星轮、激泡头、酒机出口星轮、酒机顶盖、酒机进风口、酒机底部电缆槽、管道、压盖头、压盖机瓶口星轮、压盖机瓶托螺孔、压盖机出口输送带接液盘、压盖机出口输送带底面等区域。
三、野生酵母的检测
野生酵母的检测主要是通过它与培养酵母在某些形态和生理特性的不同之处来加以区别,包括细胞形态、耐热性、发酵糖类的性能、形成孢子的情况、在选择性培养基上的生长情况等。另外也可利用免疫荧光技术加以区别。这些方法之中,用选择性培养基检测是实验室中最常用的方法,具有简单、有效的优点。它利用不同酵母在不同培养基上的生长情况对野生酵母进行区别。
1、常用培养基
现在啤酒厂常用的野生酵母培养基主要有:赖氨酸培养基、放线菌酮培养基、结晶紫培养基、SDM培养基、林氏培养基、MYGP培养基等。赖氨酸培养基以赖氨
酸为唯一的氮源来抑制培养酵母的生长,能检出非酵母属的野生酵母。放线菌酮培养基通过使用2-4mg/L放线菌酮来抑制培养酵母的生长,能检出非酵母属的野生酵母。结晶紫培养基含20mg/L结晶紫来抑制培养酵母的生长,能检出酵母属的野生酵母。SDM培养基通过0.30-0.35%品红亚硫酸盐混合物来抑制培养酵母的生长,能检出绝大多数野生酵母。林氏培养基含有品红亚硫酸盐混合物和结晶紫抑制培养酵母,能检出多数野生酵母。MYGP培养基中的硫酸铜抑制了培养酵母,能检出绝大多数野生酵母。
2、使用两种培养基的联合检测方法
在使用选择性培养基检测野生酵母时,由于每种培养基检出的野生酵母不同,而且往往不是全部野生酵母均能检出,不能满足需要,所以可使用两种培养基联合检测的方法,提高野生酵母的检出率。例如,可将赖氨酸培养基与结晶紫培养基结合运用,赖氨酸培养基只能检出非酵母属的野生酵母,结晶紫培养基能检出赖氨酸培养基不能检出的大多数野生酵母,二者结合使用可达到互补检出的效果。又如,林氏培养基与赖氨酸培养基协同运用,少数林氏培养基中不能检出的野生酵母在赖氨酸培养基中可以检出,这两种培养基协同运用,可以达到良好的检出效果。再如,赖氨酸培养基与SDM培养基或MYGP培养基联合使用,如果两种培养基均检出野生酵母,则可鉴别为非酵母属野生酵母,如果只在SDM培养基或MYGP培养基检出,则可鉴别为酵母属野生酵母。
3、选择性培养基使用中的注意事项
使用选择性培养基时,应注意操作,以免给结果带来干扰。首先应确定样品的处理方法。对含酵母较多的样品,可进行离心处理获得酵母泥,对含酵母少的澄清样品,可进行膜过滤处理,在麦汁培养基中增殖培养2天或在麦汁琼脂培养基培养出菌落后再对这些菌落进行野生酵母检测。第二,准备接入培养基中的酵母液应用10ml无菌生理盐水冲洗2次,去除残留的酒液,以免影响培养结果。第三,接入培养基中的酵母液浓度一般在106-107个/ml。酵母液浓度太低易出现假阴性结果,浓度太高时个别酵母会发生自溶,带来氮源,影响培养结果。第四,MYGP培养基不象其它培养基,其中的活性成分浓度是已确定的,MYGP中的硫酸铜浓度需要自己事先确定,找出培养酵母生长完全受抑制时的最低浓度。有国外的文章表明,硫酸铜的使用浓度为200ppm时效果很好。第五,应对培养出的菌落正确进行鉴别。一般来说,培养酵母只形成非常小的、不明显的菌落,而野生酵母会有明显的菌落出现,在SDM培养基上还可发现野生酵母的菌落呈粉红色或金色,而培养酵母呈现与培养基颜色相近的深红色。另外醋酸菌和一些肠细菌在赖氨酸培养基上也可生长,但可从菌落形态和镜检很容易区分它们。
野生酵母对啤酒的危害很大,但通过严格的监控和检测可有效地控制它们,生产中根据结果不断进行改进,可保证产品质量的稳定,促进管理水平的提高。
参考文献:
1、《啤酒工业手册(修订版)》,管敦仪编著,中国轻工业出版社,P454-460;
2、《野生酵母培养方法的改善在啤酒厂中使用选择性培养基(WY)检测野生酵母》,作者A. Salek 、Salzweg,酿造世界中文版2004年第2期,P15-16。