Микробиологический анализ напитков

Активно развиваются в пиве кокковидные  бактерии рода Pediococcus, вызывая так называемое «сардинное заболевание» пива (прежнее название педиококков—сардины). Пиво приобретает неприятный вкус и медовый запах в результате образования диацетила, который отрицательно влияет на рост и размножение культурных дрожжей. Наиболее опасным среди педиококков является вид P. cerevisiae, который образует большое количество молочной кислоты, вызывая быстрое прокисание пива. Некоторые виды педиококков, например P. viscosus, вызывают ослизнение пива.

Уксуснокислые бактерии родов Acetomonas и Acetobacter также встречаются в пивоваренном производстве. Так как в качестве источников углерода уксуснокислые бактерии используют этиловый спирт и сахар, то в пивоваренных процессах они находят благоприятные условия для своего развития. Бактерии рода Acetomonas окисляют спирт только до уксусной кислоты, а бактерии рода Acetobacter—до СО₂ и воды.

В пиве уксуснокислые бактерии начинают размножаться даже при низком содержании кислорода. Способствуют их развитию неполный налив бутылок и бочек, неплотная укупорка. Уксуснокислые бактерии наряду с молочнокислыми являются наиболее частой причиной изменения кислотности и вкуса пива, помутнения и появления пленки на поверхности пива в бутылке. Наиболее опасными для пива уксуснокислыми бактериями являются виды A. viscosum и A. capsulatum, которые могут образовывать в пиве значительную слизь.

Бактерия Obesumbacterium очень часто инфицирует производственные дрожжи и хорошо развивается в сусле, вызывая его помутнение и образуя этиловый спирт и СО₂. О. proteus в пиве образует шелковистую муть, придает ему запах сероводорода и яблок.

Бактерия Zymomonas anaerobia также развивается в сусле, образуя спирт, органические кислоты, ацетальдегид и СО₂. Эта бактерия может испортить пиво в течение нескольких часов.

Бактерии кишечной группы представлены некоторыми видами родов Klebsiella и Escherichia. Они очень быстро развиваются в сусле и образуют большое число продуктов, влияющих на вкус и аромат пива. Пиво становится сладковатым с фруктовым привкусом или приобретает запах вареной капусты, иногда образуется сероводород. Наличие бактерий кишечной группы является показателем санитарного состояния завода.

Дикими называют дрожжи, встречающиеся в пивоваренном производстве и отличающиеся по физиологическим признакам от культурных пивных дрожжей. К ним относятся роды: Saccharomyces, Brettanomyces, Torulopsis. Реже встречаются дрожжи родов Pichia, Candida, Hansenula и др.

В готовом  пиве дикие дрожжи активно размножаются, вызывая существенные изменения его биохимических и органолептических свойств. При их развитии в пиве появляются посторонние запахи (фруктово-эфирный, лекарственный и др.), неприятная горечь и вкус, образуется сильное помутнение, осадок. Некоторые дрожжи, например рода Candida, развиваются на поверхности пива в виде пленки. Дикие дрожжи обычно встречаются в меньших количествах, чем бактерии.

Мицелиальные грибы родов Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Helmintosporium и др. неприхотливы и могут развиваться на стенах и потолках сырых помещений, на оборудовании, в различной таре и наносить вред. Развиваются также на ячмене.

Микробиологический  контроль является важнейшим участком работы по оценке качества сырья, полупродуктов и готовой продукции на пивоваренных заводах. Он осуществляется на всех технологических стадиях и включает объекты, наиболее важные и уязвимые в биологическом отношении. Микробиологическому контролю подлежат дрожжи, сусло, молодое пиво, готовое пиво.

В пивоваренном производстве определяют общее количество микроорганизмов включая   мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные бактерии и бактерии кишечной группы.

Микробиологический  анализ проводят общепринятыми методами: микрокопированием и высевом проб на плотные питательные среды.  Установление отсутствия кишечной палочки, в анализитуемых объектах проводят методом бродильной пробы на среде с лактозой.

Контроль пивных дрожжей. При производстве пива одной из самых ответственных технологических стадий является подготовка пивных дрожжей к брожению. Состояние дрожжевой культуры не только определяет качество пива, но и лимитирует скорость главного брожения.

Пивные дрожжи из аппарата для разведения чистой культуры перед подачей в цех брожения анализируют на присутствие в них посторонних микроорганизмов и мертвых клеток дрожжей. Если анализ показывает наличие посторонних микроорганизмов, то разводят новую чистую культуру из пробирки.

Производственные (семенные) дрожжи исследуют  ежедневно из каждой ванночки: проверяют морфологию клеток, содержание мертвых клеток, содержание гликогена, определяют присутствие посторонних микроорганизмов.

Контроль  сусла. Сусло сразу после кипячения  с хмелем обычно стерильно и его инфицирование происходит при охлаждении. На анализ отбирают пробы сусла из аппаратов для охлаждения, коммуникаций и бродильных емкостей. Определяют стойкость сусла, общую обсемененность сусла микроорганизмами, наличие кислотообразующих бактерий. Особое внимание обращается на выявление бактерий, способных развиваться в готовом пиве.

Контроль  молодого пива. Анализы молодого пива проводят в случае нарушения нормального хода главного брожения с целью выявления причин нарушения. В настоящее время за 7 суток до окончания дображивания, когда практически осели все дрожжи, отбирают пробы пива и определяют его биологическую стойкость. Появление пленки, осадка, гнилостного или кислого запаха через 2—3 суток свидетельствует о повышенной обсемененности сусла посторонними микроорганизмами и о плохой санитарной обработке танков. Такой анализ помогает прогнозировать качество готового пива.

Контроль готового пива. Готовое пиво проверяют на биологическую стойкость и определяют общее число микроорганизмов и наличие бактерий кишечной группы. Биологическая стойкость каждого сорта пива характеризуется временем, в течение которого не происходит развитие в нем микрофлоры. В 1 мл пива не должно быть более 100 клеток посторонних микроорганизмов.

Не  реже одного раза в месяц в каждом сорте пива определяют бактерии кишечной группы.

Контроль  воды и материалов. Объектами микробиологического контроля пивоваренного производства, как всех других пищевых производств, являются смывные воды, фильтрующие материалы, тара, укупорочный материал. Устанавливаются нормы обсемененности каждого объекта. Так, например, количество микроорганизмов в последних смывных водах после дезинфекции оборудования должно быть близким к числу клеток в воде, используемой для обработки. Бактерии кишечной группы в 100 см³ смывной воды должны отсутствовать.

Качество пива в значительной степени  определяется уровнем санитарного состояния производства по всему технологическому процессу. Санитарно-гигиенические требования предусматривают на всех участках производства проведение профилактических мероприятий по предотвращению микробиологической загрязненности сырья, полупродуктов и готовой продукции.

Хранение  ячменя. Помещение для хранения зерна  является наиболее запыленным участком производства. Поэтому санитарные правила предусматривают установление пылеуловителей и вентиляторов, а также уборку помещения в каждую смену.

Солодовенный  цех. Санитарные мероприятия при  приготовлении солода направлены в основном на борьбу с зерновой пылью, механическими примесями, микроорганизмами.

Рекомендуется чистка, мойка и дезинфекция хлорной  известью или формалином замочных чанов и солодорастильиых аппаратов после освобождения их от солода.

Варочный  цех. Помещение варочного цеха должно быть высоким, светлым, вентилируемым. После каждой варки внутреннюю поверхность заторных котлов, фильтрационных аппаратов и сусловарочных котлов необходимо тщательно чистить и мыть.

Дрожжевое отделение. Оно   должно быть изолировано и иметь температуру  в пределах 2—4 °С.

Цех брожения. Этот цех должен быть сухим, в нем необходимо поддерживать температуру на уровне 6—8°С. Бродильные чаны и танки после перекачивания молодого пива в танки для дображивания очищают механическим способом, моют и обрабатывают дезинфицирующим препаратом в течение 30 мин, после чего смывают водой.

Цех дображивания. Он также должен быть сухим и иметь  температуру не выше 3°С. Тщательно  проводят обработку пивопроводов: до начала и после окончания работ их промывают водой и два раза в неделю дезинфицируют.

Цех розлива. Все помещения цеха розлива, а также помещения для мойки тары подвергают тщательной санитарной обработке.

Розлив  пива проводят в отдельных помещениях. Бутылки, бочки и автотермоцистерны  перед наполнением тщательно  осматривают и моют.

Общий санитарно-гигиенический контроль включает и систематическую проверку чистоты воды, а также чистоты рук рабочих на наличие бактерий кишечной группы. Большое внимание обращают на чистоту санитарной одежды, которую хранят в специальных шкафах и регулярно подвергают чистке и дезинфекции.

1.3 Микробиология безалкогольных напитков и кваса

К безалкогольным напиткам относятся  газированная вода, газированные фруктовые  напитки, сухие шипучие напитки, к слабоалкогольным — квас.

Газированная вода — это питьевая вода, искусственно насыщенная диоксидом углерода до концентрации 0,4—0,5% к массе напитка. Такая вода имеет кисловатый вкус, своеобразную свежесть и хорошо утоляет жажду.

Газированные фруктовые напитки представляют собой водные растворы сиропов, приготовленных из сахара, фруктово-ягодных соков, настоев цитрусовых плодов, вина, органических кислот, ароматических эссенций, красителей, насыщенные диоксидом углерода. Он придает напиткам игристость, своеобразную свежесть и остроту вкуса.

Сухие шипучие напитки выпускаются для удовлетворения повышенного спроса населения на напитки в летнее время в виде сухих концентратов (порошков и таблеток). Они представляют собой смесь измельченного сахара, виннокаменной кислоты, питьевой соды и эссенций. Напитки из концентратов получают простым растворением порошка или таблетки в воде, при этом происходит вспенивание раствора в результате выделения СО₂ при взаимодействии винной кислоты и соды.

В производстве безалкогольных напитков полезная жизнедеятельность микроорганизмов не используется, они являются вредителями производства, могут вызвать порчу сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.

Хлебный квас является национальным русским напитком, обладающим приятным ароматом свежевыпеченного ржаного хлеба и кисловато-сладким вкусом. В его изготовлении участвуют микроорганизмы — дрожжи и молочнокислые бактерии.

Хлебный квас — это продукт незаконченного спиртового и молочнокислого брожения квасного сусла, полученного из солода и несоложеных материалов. Квас — это непрозрачный напиток коричневого цвета с содержанием спирта 0,5% об.

Сырье и основные стандарты производства. Безалкогольные напитки. Сырьем для производства безалкогольных напитков являются вода, фруктово-ягодные полуфабрикаты, сахар, пищевые кислоты, жидкий диоксид углерода, ароматические вещества, красители, вина, минеральные соли.

Технологический процесс производства безалкогольных напитков состоит из следующих стадий: подготовка воды; приготовление сахарного сиропа и колера; приготовление и фильтрация купажного сиропа и торговых сиропов; газирование воды, розлив газированных напитков.

Вода является основным компонентом. Она должна быть прозрачной, бесцветной, приятной на вкус и не иметь запаха. Непригодна для производства напитков жесткая вода. Наилучшей является мягкая вода с общей жесткостью не более 1,5 мг-экв/л (4° жесткости). Большое значение имеют и такие показатели воды, как ее окисляемость, рН, сухой остаток и др.

Поскольку к воде для технологических целей  предъявляют более высокие требования, чем к питьевой, водопроводную  или артезианскую воду, не соответствующую  по тем или иным показателям требованиям технологии, фильтруют, умягчают, удаляют из нее соли железа и обеззараживают. Такая обработка воды называется кондиционированием. Кондиционирование воды улучшает ее вкус, приводит к обесцвечиванию.

Фруктово-ягодные полуфабрикаты — это натуральные фруктово-ягодные соки, которые консервируют путем добавления спирта (спиртованные соки) или путем сбраживания дрожжами сока или мезги, чаще всего клюквы или брусники (морсы, содержащие до 1,3% спирта к массе), иногда соки пастеризуют, сгущают путем выпаривания под вакуумом (экстракты) либо получают концентраты.

Ароматические вещества — это либо экстракты из пряно-ароматического сырья, либо эссенции и настои из цитрусовых.

Красители натуральные (колер) — это экстракты из выжимок смородины, красного винограда, черники, вишни, кизила. Добавляются в напитки для придания им цвета.

Для получения  напитков необходим белый сахарный сироп. Это концентрированный водный раствор сахара-песка, содержащий 60—66% сухого вещества.

Для придания цвета напиткам из сахара-песка при  высокой температуре (180—200°С) варят  карамельную массу (колер). Затем готовят купажный сироп, представляющий собой смесь сахарного сиропа с остальными компонентами напитков, которые вводят в определенной последовательности. Полученную смесь тщательно перемешивают и фильтруют. Купажный сироп является полуфабрикатом, из которого при добавлении газированной воды получают готовый продукт — безалкогольный напиток. От качества купажного сиропа зависит качество напитка, поэтому купажирование является основной и наиболее важной операцией.

Товарные сиропы, предназначенные для продажи с газированной водой в торговой сети, готовят так же, как и купажный сироп.

Газирование воды проводят в специальном аппарате (сатураторе). Процесс насыщения воды и напитков углекислотой называется сатурацией. Диоксид углерода является хорошим консервантом, он повышает биологическую стойкость напитков, т. е. препятствует развитию в напитках микроорганизмов.