Микробиология пивоваренного производства

1 2 3 4 5 6

Методические указания к проведению лекционного занятия

Тема № 2.8 Микробиология вкусовых товаров.

План:

1. Микробиология пивоваренного производства

2. Микробиология виноделия

3. Предупреждение заболевания вин и борьба с инфекцией

Пиво является ослабоалкогольным напитком, приготовляемым из зернового сырья, хмеля и воды путем сбраживания сусла специальными расами пивных дрожжей. Производство пива — сложный и длительный биохимический процесс, который состоит из следующих стадий: — изготовление солода из ячменя;

получение пивного сусла из солода, несоложеных материалов и хмеля;

сбраживание пивного сусла специальными пивными дрожжами;

выдержка (созревание) пива;

фильтрация и разлив пива.

В качестве основного сырья для изготовления пива используется ячменный солод, но можно добавлять и несоложеные зерновые материалы. Сухой солод, применяемый в пивоварении, готовят в солодовнях или на специальных заводах путем проращивания зерна ячменя, ржи, овса или проса. Во время проращивания зерно обсеменяется в большом количестве и самой разнообразной микрофлорой, включающей дрожжи сахаро- и несахаромицеты, плесневые грибы, молочнокислые, уксуснокислые бактерии, сарцины, педиококки, бациллы типа Вас. subtilis и многие другие.

Ячменный солод смешивают с теплой водой и осахаривают при температурах, благоприятных для действия амилолитических и протеолитических ферментов. По окончании осахаривания в затор вводят определенное количество хмеля и всю массу кипятят. При этом белки коагулируют, инактивируются ферменты, а хмелевые вещества растворяются и придают суслу характерную хмелевую горечь и аромат. Прокипяченный затор фильтруют, получают сусло, которое после охлаждения и внесения дрожжей поступает в бродильное отделение на брожение. Сброженное сусло, так называемое незрелое (зеленое) пиво, передается на дображивание (созревание) в закрытые аппараты — танки, а затем готовое пиво фильтруется и поступает на разлив.

Характеристика дрожжевых культур. В пивоварении главная роль принадлежит дрожжам. Они должны обладать следующими свойствами: быстро и глубоко сбраживать пивное сусло, при низкой температуре давать высокую полноту осветления (быстро оседать на дно за счет хлопьевидности), сообщать пиву ярко выраженный аромат и мягкий вкус. Исходя из этих требований, в пивоварении наиболее широко применяются Дрожжи низового брожения. Низовые дрожжи пивоваренного производства относятся к виду Saccharomyces carlsbergensis. Характерной особенностью их является способность сбраживать глюкозу, фруктозу, мальтозу, сахарозу солодового сусла при относительно низких температурах (6—10°С) и при температуре дображивания — 0,5—1°С. Низовые пивные дрожжи не сбраживают крахмал, декстрины. По морфологическим признакам они не отличаются от других видов Saccharomyces. Они размножаются почкованием, споры образуются не всегда. При 60—65°С клетки полностью отмирают.

В процессе брожения пивного сусла различают два периода брожения: главное и дображивание. В период главного брожения дрожжи активно размножаются и большая часть Сахаров превращается в спирт, а при дображивании дрожжи почти не размножаются, они медленно сбраживают оставшиеся сахара. При сбраживании сахаров происходит ассимиляция дрожжами азота аминокислот, аммонийных солей с образованием при этом летучих и нелетучих кислот и некоторых азотсодержащих веществ. В период дображивания идет созревание пива, представляющее собой сложный процесс превращения различных веществ с участием и без участия дрожжей. В результате созревания пиво приобретает свой гармоничный вкус и аромат.

Главное брожение длится 7—10суток при 5—9°С, дображивание ведется в закрытых танках в лагерном помещении при соблюдении низкой температуры. При 8—10єС в пиве могут развиваться кислотообразующие бактерии, в результате чего пиво мутнеет, ослизняется и прокисает. По окончании дображивания пиво подвергают химическому и микробиологическому исследованию и передают на фильтрацию и разлив. Осадки дрожжей снимают и танки дезинфицируют.

Микроорганизмы — вредители пивоваренного производства. Солодовое сусло и пиво являются благоприятной средой для многих микроорганизмов, которые попадают в производство с сырьем, водой, воздухом, от плохо промытых и недостаточно продезинфицированных производственных емкостей, через коммуникации и от инвентаря. Среди микроорганизмов, наиболее часто развивающихся в сусле и "пиве, встречаются дрожжеподобные организмы — дикие и пленчатые дрожжи и различные бактерии. Большинство из них придают пиву посторонний запах и вкус, вызывают быстрое его помутнение, а следовательно, являются вредителями производства (Рис. 13). Из диких и пленчатых дрожжей развивается вид Saccharomyces pasteurianis. Клетки этого вида бывают круглой, овальной, но чаще удлиненной формы. Они легко образуют споры в течение 24—28час., попадают в производство из воздуха, придают пиву посторонний запах, горечь. Пиво становится мутным и трудно осветляется. Накапливаются они в засевных дрожжах, что указывает на необходимость постоянного контроля за чистотой дрожжей. В производстве может появиться другой вид дрожжевых грибов Saccharomyces turbidans. Клетки его имеют овальную форму. При соответствующих условиях они образуют споры в течение 20—22часов. Чаще всего попадают в пиво с воздухом. Развиваясь в пиве” изменяют его вкус и вызывают сильное помутнение. Из других видов рода Saccharomyces порчу пива вызывают Sacch. willianus, а также Hanseniaspora apiculata (Sacch. apiculata)—лимонообразные дрожжи, встречающиеся на плодах и ягодах. Они в пиве образуют осадок и придают неприятный запах.

Из несовершенных дрожжей пиву приносят вред представители родов Torulopsis и Candida. Представители рода Torulopsis отмирают:и подвергаются автолизу в пиве раньше культурных дрожжей, чем создают условия для развития педиококков. Candida развивается на поверхности готового пива (после разлива) в виде белой или сероватой пленки. Вызывает помутнение пива, а также придает ему неприятный вкус.

Порчу сусла и пива вызывают также разнообразные бактерии. Наибольшую опасность для пивоваренного производства представляют педиококки (пивные сарцины — Pediococcus cerevisiae). Клетки у них обычно соединены по четыре, но бывают соединены попарно и одиночные. Педиококки приспособились к температурным режимам и рН среды пивоваренного производства. Они могут развиваться даже при 0°С. Оптимальный интервал рН для их роста лежит в пределах-5,7—5,9, минимальны—3,7—4,9, максимальный —6,9 —7,1. Их развитию благоприятствуют также анаэробные условия брожения пива (микроаэрофилы). В пивоваренное производство они попадают с сырьем и воздухом, встречаются на всех его стадиях, а следовательно, попадают и в засевные дрожжи. В сусле и пиве они образуют муть и мелкозернистый осадок, иногда ослизняют пиво, придают ему неприятный вкус и запах.

Наиболее активно размножаются педиококки в присутствии дрожжей, так как получают от последних нужные им витамины - тиамин и рибофлавин. Своими продуктами жизнедеятельности педиококки затормаживают размножение дрожжей