Микробиологический анализ напитков

 

Оглавление

 

Введение 3

I. Обзор литературы 4

1.1 Микробиология виноделия. 4

1.2 Микробиология пивоваренного производства 6

1.3 Микробиология безалкогольных напитков и кваса 16

II. Собственные исследования 29

2.1 Материалы и методы 29

2.1.1 Отбор  проб для микробиологического  анализа. 29

2.1.2 Подготовка  проб для микробиологического  анализа. 29

2.1.3 Посев  пива методом мембранных фильтров 30

2.1.4 Определение  количества мезофильных аэробных  и факультативно-анаэробных микроорганизмов 30

2.1.5 Определение  бактерий группы кишечных палочек  (колиморфных бактерий) 31

2.1.6 Определение  дрожжей и плесневых грибов. 34

2.1.7 Выявление  бактерий рода Salmonella 35

2.2 Результат исследования 36

2.3 Заключение 38

III. Выводы 40

Список использованной литературы 41

 

 

Введение

 

Алкогольные и безалкогольные напитки  отнесены к группе вкусовых товаров. Они имеют как вкусовую так  и пищевую ценность благодаря  содержанию минеральных соединений, органических кислот и легко усвояемых  углеводов.

Напитки по способу приготовления  и составу делят на:

1. Алкогольные (водка, спирт, ром, коньяк, ликеры, вина);
2. Слабоалкогольные (пиво, брага, квас);
3. Минеральные воды и безалкогольные напитки.

Цель работы: Определить соответствие пищевых продуктов - пастеризованного бутылочного пива «Балтика» микробиологическим нормативным показателям для слабоалкогольных напитков

Задачи:

1. Исследовать микрофлору пива, производства пивоваренной компании «Балтика», согласно действующей нормативной документации.
2. Определить соответствие полученных данных нормативным показателям.

 

1. Обзор литературы

1.  Микробиология виноделия.

Виноделие – сложный  процесс превращения веществ  винограда в вино. В процессе приготовления  вина из виноградного сусла протекают  сложные биохимические реакции, связанные с жизнедеятельностью дрожжей и бактерий.

Основные изменения  качества вина происходят под влиянием молочнокислых бактерий, вызывающих помутнение вин и приводящих к заболеваниям, которые существенно ухудшают органолептические и физико-химические показатели вина, вплоть до полной его непригодности. Ухудшение качества вина может начаться при повышении рН. Сильным ингибитором жизнедеятельности молочнокислых бактерий является сернистый ангидрид SO₂.

Сложность предотвращения бактериального инфицирования вина и его последствий заключается в том, что эти явления не сразу удается распознать, так как концентрация бактерий может быть низкой, наблюдается лишь легкая опалесценция, или небольшое слизеобразование. Когда же количество бактерий и образование видимых помутнений достигает максимума, в вине уже происходят глубокие изменения, которые трудно или практически невозможно исправить.

Основными видами порчи  вина являются его ожирение, прогоркание, разложение винной кислоты, молочнокислое  брожение. Ожирение (ослизнение) вина вызывают бактерии Pediococcus и Leiconostoc. Вино становится вязким, льется бесшумно, как маслянистая жидкость. Как правило, поражаются белые вина с невысоким содержанием дубильных веществ. Заболевание может поражать и красные вина. Под действием бактерий содержащийся в вине сахар превращается в полисахариды. Иногда для устранения повышенной вязкости вина достаточно ввести дополнительную дозу SO₂.

Прогоркание вина вызывается разложением глицерина и образованием акролеина, который затем вступает в химические реакции с образованием горьких веществ. Разлагают глицерин бактерии Lactobacilus brevis. Прогорканию чаще подвержены красные вина, богатые дубильными веществами. Вино теряет блеск, мутнеет, во вкусе ощущаются тона горечи. Цвет вина изменяется, красящие вещества выпадают в осадок. Вино становится непригодным к употреблению.

Разложение  винной кислоты (турн) вызывают Bacterium tartarophtorum. В нормальных условиях винная кислота микроорганизмами не разлагается. Обычно снижение содержания винной кислоты происходит при выпадении в осадок солей винной кислоты — тартратов — в процессе брожения или при обработке вина. Бактерии разлагают винную кислоту до уксусной кислоты и диоксида углерода. Вино мутнеет, становится плоским, у красных вин разрушаются красящие вещества, повышается содержание летучих кислот. Вино становится непригодным к употреблению.

Молочнокислое брожение вина вызывают как гомоферментативные, так и гетероферментативные молочнокислые бактерии. Молочнокислое брожение широко распространено и опасно. Заболевают вина, содержащие восстанавливающие сахара. Вино теряет блеск и прозрачность, при взмучивании вина со дна сосуда поднимаются характерные шлейфообразные скопления бактерий. Вкус вина изменяется, в нем появляются уксусный привкус, ацетамидный или «квашеный» тон. Вино становится непригодным к употреблению. Для предотвращения бактериальных заболеваний вин необходимо строго соблюдать санитарно-гигиенические требования производства, проводить пастеризацию вина, обеспложивающую фильтрацию, осуществлять процесс брожения на чистых культурах дрожжей при низких температурах, своевременное сульфинирование.

1.2 Микробиология пивоваренного производства

Пиво является слабоалкогольным освежающим напитком, производство которого основано на жизнедеятельности дрожжей. Производство пива ведется в нестерильных условиях, поэтому отдельные стадии технологического процесса инфицируются различными микроорганизмами, вызывающими порчу готовой продукции.

Технология пива включает следующие стадии: производство солода, приготовление пивного сусла, брожение пивного сусла, осветление и розлив пива.

Основным  сырьем для приготовления пива является солод, который производят из высококачественных пивоваренных сортов ячменя. Для производства солода ячмень замачивают, проращивают в определенных условиях и сушат. В пивоварении в качестве сырья используют и несоложеные материалы: ячмень, кукурузу, рис, глюкозный и ячменный сиропы, крахмальную патоку, тростниковый сахар-сырец и др.

Приготовление сусла является сложной технологической  стадией. Дробленый солод смешивают  с теплой водой, при этом происходит ферментативное расщепление крахмала, белков и других веществ, а также  экстрагирование растворимых веществ водой. Приготовление сусла производят в несколько этапов, регулируя температуру и создавая лучшие условия для действия амилолитических и протеолитических ферментов.

В случае использования несоложеного сырья в пивоварении на стадии варки сусла вносятся ферментные препараты микробного происхождения.

Отфильтрованное пивное сусло кипятят  с хмелем. При этом происходит коагуляция белков, инактивация ферментов, стерилизация сусла, а также   охмеление   сусла — экстрагирование горьких и ароматических веществ из хмеля, которые обладают бактерицидным действием.

Спиртовое брожение сахаров сусла под действием ферментов дрожжей — основной процесс в технологии пива, он подразделяется на две стадии — главное брожение и дображивание.

Главное брожение протекает в бродильных чанах или танках. В зависимости от вида применяемых дрожжей брожение может быть низовым, протекающим при температуре 6—10°С, и верховым, протекающим при 14—25 °С. Наиболее распространенным является низовое брожение. Главное брожение проводят при атмосферном давлении в течение 7—10 суток. В результате получают молодое пиво — напиток со своеобразным вкусом и ароматом, содержащим небольшое количество дрожжей. Основная масса дрожжей оседает в конце главного брожения на дно сосуда.

Дображивание и созревание молодого пива протекает в герметически закрытых аппаратах при пониженной температуре (0—2 °С) под избыточным давлением (0,03—0,07 МПа) в течение 21—90 суток. При дображивании и созревании в молодом пиве происходят сложные биохимические и физико-химические процессы, в результате которых пиво приобретает свои товарные свойства. Готовое пиво осветляют сепарированием или фильтрованием, охлаждают, дополнительно насыщают диоксидом углерода и разливают в тару.

Для производства пива используются специальные расы дрожжей-сахаромицетов, относящихся к видам Saccharomyces carlsbergensis (дрожжи низового брожения) и Saccharomyces cerevisiae (дрожжи верхового брожения). Дрожжи низового брожения широко используются в пивоварении для приготовления стандартного и сортового пива. Для темных и специальных сортов пива применяют дрожжи верхового брожения.

В пивоварении  используют чистые культуры дрожжей, которые размножают (разводят) сначала в лаборатории, а затем в цехе в специальных аппаратах. Процесс разведения заключается в увеличении массы дрожжей от одной пробирки до массы, необходимой для внесения в бродильный аппарат.

Дрожжи, применяемые в пивоварении, принято  называть, культурными, поскольку они  обладают особыми признаками приобретенными в результате длительного разведения (культивирования) в определенных технологических условиях. Для получения высококачественного пива дрожжи должны обладать следующими свойствами: высокой бродильной активностью; флокуляционной способностью — медленно и полно оседать на дно бродильных аппаратов; умеренной способностью, к размножению; стойкостью к неблагоприятным условиям, и к инфицированию; стабильностью морфологических и физиологических, свойств и способностью придавать пиву характерные вкус и аромат.

Посторонние микроорганизмы в пивоваренное производство могут попадать из воздуха, воды, сырья, производственных культур, дрожжей, оборудования, тары и от персонала.

Микрофлора  сырья. Основным сырьем для производства пива является солод, качество которого зависит от качества ячменя. На поверхности и под оболочкой ячменя обнаруживаются как бактерии, так и мицелиальные грибы. Общее количество микроорганизмов, главным образом бактерий, составляет десятки и сотни тысяч клеток в 1 г. свежеубранного доброкачественного зерна. Мицелиальные грибы составляют 1—2% от общего количества микроорганизмов.

Мицелиальная  микрофлора свежеубранного зерна представлена грибами родов Alternaria, Fusarium, Helmintosporium, Cladosporium. Развитие мицелиальных грибов на ячмене приводит к значительному снижению жизнеспособности зерна, изменению его химического состава. В плесневелом зерне можно обнаружить токсические вещества, образуемые мицелиальными грибами.

В процессе производства солода грибы интенсивно развиваются, потребляют питательные вещества и вырабатывают продукты, отрицательно влияющие на свойства солода. Солод темнеет, снижается его ферментативная активность, что затрудняет процесс осахаривания. Качество сусла и пива, полученных из такого солода, значительно ухудшается. В сусле уменьшается содержание экстрактивных веществ, увеличивается содержание азота, повышается цветность. Пиво приобретает посторонние привкус и аромат, содержит токсины и имеет тенденцию к фонтанированию, т. е. чрезмерному пенообразованию.

Бактериальная микрофлора свежеубранного зерна в  основном представлена бактериями Erwinia herbicola (травяная палочка). Высокое содержание клеток Е. herbicola (92—99% от общего количества бактерий) является показателем доброкачественности зерна. Встречаются кокковые формы бактерий и спорообразующие бактерии.

При хранении ячменя, особенно в неблагоприятных  условиях (при повышенной влажности  и температуре), происходит количественное и качественное изменение микрофлоры. Кокковые и спорообразующие бактерии вытесняют Е. herbicola. Наблюдается интенсивное развитие мицелиальных грибов родов Aspergillus, обнаруживаются и грибы родов Mycor и Rhizophus.

Источником  микроорганизмов является и другое сырье, используемое в пивоварении: ячмень, хмель, кукуруза, рис, сахар и др.

Производственные (семенные) дрожжи при их недостаточной биологической чистоте могут служить опасным источником инфекции. При повторном применении дрожжей с каждой следующей генерацией биологическое состояние их, как правило, ухудшается, так как на поверхности клеток дрожжей адсорбируются клетки посторонних микроорганизмов (бактерий и диких дрожжей).

Бактерии, инфицирующие производственные дрожжи, представлены в основном молочнокислыми бактериями и бактериями кишечной группы. Кроме того, в значительных количествах обнаруживаются бактерии Obesumbacterium proteus и уксуснокислые бактерии.

Микроорганизмы, инфицирующие пиво. Важным показателем качества пива является биологическая стойкость — его способность противостоять помутнению, причиной которого является развитие микроорганизмов. Порчу пива могут вызвать культурные пивные дрожжи, оставшиеся в небольших количествах в результате некачественного сепарирования или фильтрования. При развитии в готовом пиве они образуют рыхлый осадок на дне бутылки, придают пиву дрожжевой привкус и портят его товарный вид.

Более опасными для качества пива являются посторонние микроорганизмы. Они  вызывают помутнение пива, повышают кислотность, изменяют аромат и вкус, делая его непригодным к употреблению. Посторонние микроорганизмы, развивающиеся в пиве, принадлежат к бактериям и дрожжам. Это в основном спирто- и кислотоустойчивые микроорганизмы, нечувствительные к антисептическому действию хмеля.

Основными вредителями пивоваренного  производства являются молочнокислые  бактерии, уксуснокислые бактерии, бактерии кишечной группы и др.

Молочнокислые бактерии, встречающиеся в пиве, относятся к родам Lactobacillus и Pediococcus. Наиболее часто в пиве встречаются виды Lactobacillus: L. pasteurianus, L. diastaticus, L. lindneri и др. Они вызывают помутнение, образуя «шелковистую муть», повышают кислотность пива, сбраживая сахара в основном в молочную кислоту. Гетероферментативные бактерии  L. pasteurianus наряду с молочной кислотой образуют уксусную и   муравьиную кислоты,   глицерин, этанол и   диоксид   углерода.