Микробиология ячменя и солода

Отмечается, что пиво, сваренное на солоде, произведенном из подвергшегося атмосферному воздействию ячменя, характеризуется высокими показателями цветности [2].

Воздействие различных трихотеценовых токсинов на лаг-фазу роста S. cerevisiae отражает их возможности действия на животных (табл. 5). При сравнительно одинаковых концентрациях Т-2, DAS и DON установлено, что более других ингибирует рост дрожжей Т-2. Присутствие нескольких трихотеценов в зависимости от доли каждого из них может оказывать различное влияние на живые системы.

 

Таблица 5

Относительная токсичность некоторых трихотенценов, образуемых фузариями

Трихотецены
Фузаринон-Х	3,4
Ниваленон	4,1
Токсин T-2	5,2
Токсин TH-2	9,0
Неосоланиол	14,5
Диацетоксисцирпенол	23,0
Дезоксиниваленол	70,0

 

Подобно трихотеценам DAS, DON и Т-2, токсичные свойства в отношении дрожжей проявляет ZEA. Утверждается, что существует обратная линейная зависимость между ростом S. cerevisiae и концентрацией токсина в пределах 5-50 мкг ZEA/мл. Вместе с тем было обнаружено, что наименьшей концентрацией, вызывающей существенное замедление роста двух штаммов пивоваренных дрожжей, является 50 мкг ZEA/мл. Эти штаммы отличались способностью переносить первоначальное (шестичасовое) воздействие токсина, через 24 ч штамм низовых дрожжей полностью восстановил свою способность размножаться, в то время как штамм верховых дрожжей — лишь частично.

Почти во всех случаях концентрации этих токсинов, приводящие к вышеперечисленным эффектам, существенно выше, чем даже в самом контамини-рованном зерне.

 

4.2. Дистиллированный спирт

При затирании кукурузы и слегка подсушенного солода в отношении 90: 10 присутствие плесени не существенно влияет на спиртообразование. Тем не менее, отмечается, что использование даже 10% сильно зараженного плесенью солода может придать дистилляту нехарактерный привкус. Выраженные посторонние привкусы появляются из-за этих культурам Cladosporium, Fusarium, Coniothyrium и дрожжам Rhodotorula.

 

5. Риски для здоровья

5.1. Риски респираторных заболеваний

Под влиянием элеваторной пыли у работников на протяжении нескольких лет развиваются хронический бронхит, фиброз и эмфизема легких. 
Зерновая пыль состоит не только из частиц зерна и соломы - в ней также присутствуют частицы грунта, бактерии, дрожжи, споры и мицелий плесеней и актиномицетов, клещи, насекомые, а также их фрагменты и продукты жизнедеятельности. Работающий с зерном персонал становится более чувствительным к присутствию в нем микроорганизмов и клещей - иммунный механизм настраивается на заведомо высокий уровень защиты, что вместо пользы приносит вред, поскольку излишняя иммунная реакция приводит к аллергическим проявлениям, которые становятся заметны на коже, но чаще всего их действие затрагивает респираторную систему.

Споры некоторых грибов и актиномицетов являются возможными источниками сильных аллергенов, часто ассоциируемых со стенкой споры. При вдыхании спор размером более 10 мкм они оседают, прежде всего, на слизистой носоглотки. Возбуждаемая ими аллергическая реакция проявляется в виде ринита или сенной лихорадки. Споры размерами 4-10 мкм оседают в основном в бронхах и вызывают астматическую реакцию, при которой наблюдаются затруднения в дыхании. В обоих случаях реакции на аллерген относятся к типу I, то есть реакция выражается, как правило, сразу же после попадания в организм аллергена и длятся нескольких часов.

Наибольшее количество спор оседают на границе бронхиол и альвеол; если эти споры вызывают аллергическую реакцию, то это является или внешнеобусловленным аллергическим альвеолитом (ЕАА), или аллергической пневмонией (НР). Оба заболевания совмещают в себе аллергические реакции III и IV типов и обычно встречаются у неаллергиков, подвергаемых воздействию больших концентраций спор определенного типа, содержащих только один специфический аллерген [1].

К спорам, присутствующим в ячмене и обычно вызывающим реакцию типа I, относятся полевые грибы Clad. herbarum и A. altemata, являющиеся причиной ринита. Реакции типа III могут, возбуждается спорами Pénicillium spp. и термофильными актиномицетами Saccharopolyspora rectivir-gula, ранее известными как Micropolyspora faeni и Thermoactinomyces vulgaris.

 

5.2. Легочные заболевания работников солодовен

Несмотря на то что у работников солодовен случаи хронических респираторных заболеваний (бронхита и эмфиземы легких) были описаны еще в 1930-х гг, до 1968 г. не было известно такого заболевания, как «легкое солодовщика», похожего на внешнеобусловленный аллергический альвеолит (ЕАА) — заболевание, признанное профессиональным и вызываемое воздействием высоких концентраций спор Asp. clavatus.

Если Asp. clavatus заражает токовые солодовни, его споры заметны на поверхности зерен. Позже во время ворошения зеленого солода эти споры переходят в атмосферу. При загрузке и разгрузке сушильной печи, а также при отбивании ростков и корешков число спор в атмосфере еще более возрастает. Следует ожидать, что можно достичь сокращения концентрации спор герметизацией ячменя при солодоращении. Особенно богаты аллергенными веществами, возбуждающими альвеолит, стенки спор. Хотя считается, что заболевание «легкое солодовщика» возникает в результате реакций типов III и IV, предполагают, что эти споровые аллергены провоцируют и реакцию типа I [1].

Если рассматривать солодовенную промышленность в целом, то бесспорно, что данный гриб встречается довольно редко, но как только заражение производства происходит, контролировать спорообразование становится очень трудно из-за высокой скорости его распространения. Контаминации спорами подвержено даже сухое зерно, находящееся на хранении, а добавление в замочную воду гипохлорита уничтожает эти споры недостаточно эффективно. Было высказано предположение, что раствор гипохлорита может напрямую стимулировать рост Asp. clavatus, однако более вероятно, что уничтожение других микроорганизмов приводит к устранению конкуренции. Использование более высоких концентраций гипохлорита при мойке оборудования или помещений приводит лишь к временному решению данной проблемы, поскольку споры сохраняются в труднодоступных местах.

Хотя применение рекомендуемых технологических режимов не дает гарантии полного удаления Asp. clavatus на солодовенных предприятиях, однако в сочетании с тщательным контролем содержания пыли они минимизируют воздействие этой плесени на организм человека, и, следовательно, снижают количество случаев респираторных заболеваний легких у персонала. Меры по профилактике аллергических заболеваний, связанных с Asp. clavatus, должны привести к сокращению числа других находящихся в воздухе грибов, которые обнаруживаются в слюне работников солодовен и могут являться аллергенами.

 

5.3. Микотоксины

На настоящий момент определено уже довольно большое количество микотоксинов, лишь пять из них важны с точки зрения сельского хозяйства. К ним относятся афлатоксины, ОЛ, фузариотоксины DON, ZEA и фумонизин. Наиболее важными и хорошо изученными микотоксинами злаков являются афлатоксины, продуцируемые Asp. flavus и Asp. parasiticus, которые не только могут вызывать сильный токсикоз у человека и животных, но и обладают канцерогенными свойствами.

Главным источником поступления охратоксина А (ОА) в организм человека являются злаки. Другие значимые микотоксины выделяются разнообразными видами микроорганизмов рода Fusarium spp. (табл. 4). Сильными ингибиторами синтеза белка и ДНК, подавляющими также иммунную систему, являются DON и другие трихотецены. У человека и крупного рогатого скота действие трихотеценовых микотоксинов проявляется в таких симптомах, как рвота, некроз кожи, кровотечения и разрушение костного мозга. Фумонизины - это токсичные длинноцепочечные полигидроксилалкиламины, выделяемые F. moniliforme и аналогичными видами микроорганизмов [1].

Существует также риск для скота, на корм которому используют отходы производства солода, зараженные этим микроорганизмом. Такая плесень была выделена из отбитых ростков и корешков.

Причиной микотоксикоза бывают не только ростки или проросшее зерно. При производстве пива на основе сорго влажные остатки солода, предназначенные для сушки и последующей передачи на корм скоту, также бывают контаминированы Asp. clavatus и могут стать причиной падежа крупного рогатого скота.

Реальное влияние на организм человека микотоксинов, находящихся в пиве, оценить невозможно, так как в процессе брожения дрожжи метаболизируют их с образованием веществ, которые могут обладать как большим, так и меньшим токсикогенным эффектом.

В настоящее время принято считать, что микотоксины, ассоциируемые с процессом пивоварения, представляют больший риск для здоровья животных, чем человека.

 

 

Заключение

В современных условиях ведется наблюдение за микробиотой ячменя и солода. Зерно ячменя является переносчиком ряда микроорганизмов. Качество ячменя и солода влияют на производство пива.

Основным сырьем для приготовления пива является ячменный солод (ячмень, проросший, а затем высушенный в специально создаваемых и регулируемых условиях). Ячмень, по сравнению с другими видами зерна в качестве сырья для пивоварения, имеет следующие преимущества:

- произрастает практически повсеместно и менее прихотлив к почвенно-климатическим условиям;

- легко обрабатывается при получении солода;

- цветочные пленки дробленого ячменного солода разрешают получить хорошо фильтрующий слой дробины при фильтровании затора;

- состав ячменного солода, включая его ферменты, дает возможность получить пиво с наилучшими качественными показателями.

 

 

 

Список использованной литературы

1. Микробиология пива / Притс Ф. Дж. Й. Кэмпбелл (ред.); пер. с англ. под общ. ред. Т. В. Мелединой и Тыну Сойлда. – СПб: Профессия, 2005. – 368 с.

2. Тихомиров В.Г.  Технология  пивоваренного и безалкогольного производств. - M.: Колос, 1998. – 448 с.

3. Федоренко Б. Н. Инженерия пивоваренного солода - СПб.: Профессия, 2004. – 248 с.