摘要：在啤酒酿造中许多环节都存在污染微生物的风险，本文介绍了啤酒酿造过程常见的有害微生物及其危害，分析了有害微生物的危害因素，并根据微生物的种类和特点介绍了啤酒厂如何防止与控制酿造过程中的微生物污染。
前言
    食品安全已引起社会公众的空前关注，确保食品安全卫生质量，预防与控制从生产原料、加工到贮运、销售等全过程可能存在的潜在危害，最大限度地降低风险已成为现在啤酒行业所追求的核心管理目标。长期以来，啤酒的酿造生产一直受到微生物污染的威胁，病害微生物会造成啤酒风味发变化、酸败、变质及浑浊。因此，微生物控制在啤酒生产中是一项非常重要的工作，要想保证产品的酿造质量，必须从控制微生物污染开始。
1. 啤酒酿造中常见有害菌的属性及危害
1.1. 野生酵母并非因生产需要而加入的，易引起不正常发酵或产生病害，能够污染冷麦汁、发酵液、贮酒等各工序，常潜伏在设备或管路的缝隙、螺纹、垫料等的死角中，通过接种酵母污染麦汁，被污染后发酵啤酒的风味就会发生变化。
1.2. 乳酸菌是啤酒中较为常见的污染菌，除产酸外，还会产生杂味（双乙酰奶油味、双乙酰味、酯香味），甚至出现丝状混浊。乳酸菌能够污染麦汁、发酵液，最适PH值为4.0~5.0，在加酒花的啤酒中仍能生长。且只要有1000个/ml左右的足球菌或乳酸菌，就会使啤酒风味物质达到可检出的含量。
1.3. 麦汁有害菌主要是肠杆菌科细菌，属兼性厌氧菌，污染后在发酵液中可产酸、H2S、DMS和其它代谢产物，成熟啤酒会产生芹菜味、酚味，对啤酒原有风味照成伤害。
1.4. 霉菌或真菌无法在啤酒中正常生长，因为它们生长需要空气，均属于好氧微生物，但是霉菌能影响大麦的出芽能力，因此会在其他一些方面对啤酒产生很大影响。通常霉菌经常出现在污垢物、原料、墙体等的表面，一般是由于啤酒厂的卫生条件较差所致。这些发霉的表面很难清洗干净，并且会有酵母和细菌躲藏在其中，从而影响啤酒的口味。啤酒厂中常见的霉菌有青霉、毛霉、根霉等。
1.5. 四联球菌是对啤酒危害较大的细菌，主要污染麦汁发酵到清酒灌装工序，产生双乙酰和其它代谢产物，能够引起啤酒混浊并生成酸味及臭奶油似的双乙酰味。
2. 啤酒酿造有害微生物污染因素分析
    啤酒酿造过程中污染的微生物主要是各种野生酵母和少量细菌，这些细菌主要有乳酸菌、足球菌、醋酸菌、大肠菌群等。在酿造过程中，如果卫生工作未做好，那么在冷却麦汁中、酿造用水中、空气中、管道及设备中等环节都有可能会发生微生物污染，尤其在目前大罐发酵过程中，罐越来越大，物料输送管道也越来越长，潜在污染的点也越来越多。
2.1. 空气和周围环境
    周围环境的卫生状况也影响啤酒酿造，特别是一些与啤酒直接接触的关键环节。通常物料与空气直接接触，在冷却的麦芽之中添加酵母后，充氧通气，若通入的空气不洁、带菌，也极易染菌。因此，保持啤酒厂内良好的环境卫生和保证通入空气的灭菌极其重要。因此，在啤酒酿造中应牢固树立无菌意识，确保啤酒酿造过程的洁净无污染。
2.2.生产用水的污染
    啤酒生产企业绝大多数酿造用水深井水，能在深井水中生存的微生物一般并不耐酸、耐酒精，因此不能在啤酒中生长，但深井水到了地表后经过管道、蓄水池、储水罐及接触空气就会被微生物污染，常见的污染菌有：微球菌、链球菌、片球菌、醋酸杆菌和乳酸杆菌属等。
酿造用水中的细菌在麦汁煮沸时绝大部分被灭死，只有极少数的芽胞及耐热细菌因死灭温度高在煮沸麦汁中生存下来，但这些菌在啤酒中不易生长；重要的是生产用水，因为它在清洗过程中以及前、后顶水时，都与管道、罐和啤酒本身有接触，生产用水中的细菌会在啤酒酿造过程中产生污染。
2.3. 原料的污染
    原辅料原料易受细菌的污染，特别是霉菌的污染，原料中的大麦在农田期间易染赤霉菌，在收获和贮藏时易染镰孢霉。在受潮时大米易染黄曲霉，镰孢霉有高致病性，黄曲霉有致癌作用。在贮存运输时，由于保管不妥，也易受有害菌的影响。酒花在夏秋多雨季节易染酒花霜霉菌。原料贮存原料在储存过程中由于贮存条件的不合适，最易感染细菌，特别是霉菌，而这些霉菌通常对人是有毒有害的，如黄曲霉、赤霉等。
2.4. 糖化过程的染菌
    麦芽、大米粉碎过程易感染有害菌，低温麦芽浸渍阶段，气中的微生物(特别是霉菌)容易侵入到麦汁中，如果这阶段停留的时间超过l小时，麦汁就开始酸败，使其带有一股酸味。经麦汁煮沸，足以杀死大部分微生物，但如果设备存在卫生死角，有耐热菌存在，仍可能污染麦汁。
2.5. 麦汁冷却、输送过程中的污染
    糖化麦汁在冷却过程中若薄板密封圈损坏，发生对串，就会被冷却水污染；麦汁在送往发酵的过程中，如果薄板冷却器、管道有死角或杀菌不彻底也会造成麦汁微生物污染；冷麦汁在进发酵罐前需要充氧（即无菌过滤空气），酵母扩培时需要充氧，若压缩空气杂菌数超标，会直接污染种酵母及发酵液。其主要微生物有：大肠菌群、枯草芽胞杆菌、乳酸菌、微球菌、野生酵母、霉菌及放线菌等。
2.6. 发酵罐清洗不净导致的污染
    啤酒厂最危险的污染点是发酵罐，发酵罐中的麦汁，营养丰富，温度适宜，污染微生物后生长非常快。大量试验证明，发酵罐是最易污染的过程。发酵液污染后，虽经过滤后杂菌可大大减少，经巴氏杀菌可基本杀灭微生物，但它们的分泌物将会给啤酒带来杂味，并改变啤酒原有的风味。
2.7. 啤酒酵母的污染
    扩培酵母在扩培过程中如过程卫生控制不好致使染菌，接种后则会污染发酵液；锥型罐回收用于接种的酵母如在发酵罐中已遭污染，回收后经管道等的又一次污染，使杂菌数高于前发酵液。
2.8. 过滤过程的污染
    过滤过程中输送酒液的管路，各种添加剂及其容器，清酒罐，填充用的CO2，稀释用的脱氧水，备压用的CO2或N2，过滤机台等与酒液直接接触的介质，如果卫生没能做好，也会对清酒的质量造成影响。
3. 有害微生物污染在酿造过程中的防止与控制
3.1. 操作人员要有较高质量意识，操作要规范
    操作人员的工艺执行否到位对结果的影响很大，有的操作人员虽对整个工艺比较熟悉，但质量意识不强，所以应定期对操作人员进行理论培训，向他们介绍相关的发酵理论，微生物污染的途径及危害等内容，以不断提高操作人员的质量意识，操作也需按工艺要求规范执行。各岗位可编写标准化操作单，让各操作人员按标准操作。
3.2. 保持生产环境清洁、干燥、无霉菌
    保证啤酒生产现场清洁卫生，这是减少或避免微生物污染可能的最基本条件。尤其是生产现场的暗沟、下水道等卫生死角，每周至少一次（空气潮湿季节应加强）用漂白粉灭菌。每周至少一次对生产车间地面、墙壁、设备表面定期擦洗及喷洒消毒液，定期对U形管、三通等器具进行刷洗，不用时放入消毒池里存放。
3.3. 各种用水微生物的控制
    糖化各用水微生物虽然不会影响到微生物的控制，但会影响啤酒的口味，因此需定期清洗各水罐，保证各水罐的清洁。发酵CIP用水可增加紫外杀菌装置，所有清洗用水经紫外线杀菌至无菌后用至设备及地面清洗等，保证各设备清洗后的无菌状态。稀释用水可经过0.45um的膜过滤以除去杂菌。
3.4. 确保压缩空气无菌
    在靠近用气末端管路口须安装除油、除水、无菌过滤器，压缩空气缓冲罐、空气过滤器底部会积水，须经常排掉，保证过滤介质干燥。定期对膜过滤滤芯灭菌，按120℃、15min可杀死最耐热的芽胞，用0.1Mpa蒸汽杀菌25分钟就足够，每季度一次对空气管道进行杀菌，定期检查膜过滤系统及更换滤芯。保证直接与麦汁接触的压缩空气无菌，尤其是酵母扩培用无菌空气。为了达到无菌的效果，增加膜过滤器的级数也是一个良好的办法。
3.5、CIP清洗合理、有效
    对麦汁管道、薄板冷却器、发酵罐、酵母添加系统进行合理有效的CIP清洗以及有效良好的CIP清洗剂是发酵液减少污染的保证。
3.5.1.糖化系统的清洗
    糖化系统的清洗也是容易受到忽视的，所以污染杂菌时也最难查找和清洗，因此也需制定严格的CIP计划，定期对各锅、槽进行酸、碱洗涤，以清除卫生死角。每200～300批次需全面对各锅、槽进行煮碱操作。
3.5.2.麦汁管道、薄板冷却器清洗
    麦汁管道、薄板冷却器是麦汁进罐前潜在染菌危害较为显著的一个点，由此可以看出薄板冷却器清洗的重要性。一般麦汁与薄板冷却器连在一起清洗，采用70～90℃热碱，碱液浓度可适当提高至3%左右。清洗方向应跟麦汁流向相反，根据我们拆开薄板观察的情况来看，麦汁进口方向靠前的一些薄板组片会残留较多的麦汁热、冷固物，相对较脏，为避免麦汁热、冷固物再污染后面清洁的板片，应采用反向清洗。
3.5.3.发酵罐清洗
    首先要选择合理的洗球，合理的洗球应该能够保证无清洗死角，受清洗压力影响不大，喷出液体成线状，如果喷出的清洗液成了雾状，对罐顶泡盖部分无法形成冲击力，清洗效果较差。其次要保证清洗时洗球运转良好，洗球时常也闹点小脾气，不工作，这就需要我们在清洗时对洗球运转情况通过听声音或开罐等进行检查，及时修复，保证清洗效果。最后要在淡季检修时检查发酵罐较难清洗地方的清洗情况或是否存在卫生死角，较难清洗的有温度、压力探头，取样口等；发酵罐如果用T-541涂层的碳钢罐，要检查内涂层是否起泡、起皮、龟裂或脱落等现象。
3.5.4.酵母扩培及添加
    酵母扩培必须严格执行无菌操作；严格控制酵母扩培、回收和使用过程的卫生情况，避免污染，酵母回收罐使用前必须灭菌，回收和添加软管应为专用管，使用前清洗灭菌。每次回收酵母都应进行微生物检验，如果发现酵母染菌，除了要寻找染菌原因外，还须尽快扩培新酵母，丢弃染菌酵母，避免染菌范围扩大。
3.5.5.卫生死角的清洗
    设备上安装的取样阀、压力传感器、温度探头、压力表、密封圈均容易存在死角，比较容易忽视。在过程微生物有检出时，最后查找出的污染点反而是平常不受重视的地方，因此应定期检查、拆洗和更换。
3.5.6.CIP清洗剂的控制
    CIP清洗过程中要保证清洗剂的浓度在工艺要求范围内，因此在清洗之前必须对清洗剂浓度进行检测，合格后方可进行清洗，考虑到清洗过程中清洗剂会有一定的消耗，一般清洗前清洗剂的浓度控制在工艺要求范围的中上限。所有清洗剂清洗前可适当排放底部沉降下来较脏的部分，清洗效果更佳。酸、碱清洗剂较容易受污染，通常一周至半个月重新配置；杀菌剂受污染程度较轻，但比较关键，应每周重新配置，且应有不同杀菌剂轮换使用，以加强杀菌效果。最后用于洗罐的无菌水应确保卫检合格。
3.6.完善合理的检验计划
    要建立微生物控制管理标准，微生物控制应包括监控生产设备和环境（发酵、过滤各区域选择部分重要点）、原材料（麦芽、大米、水、CO2、N2、压缩空气）、啤酒生产过程（麦汁、发酵液、脱氧水、清酒），以及针对各个检测点所需要的取样频次和控制标准。
初生产时因卫生较难做到们，要对每一个点进行检测，如压缩空气、第一批麦汁、初制备的脱氧水等，以指示初生产时的卫生控制水平。出现污染时，应对各个点加强检测分析，以便及时指导生产车间进行清洗。
4 总结
    在啤酒生产中，每一个工序的微生物管理都非常重要，应当从细微之处着手落实到位，每个啤酒生产厂家必须根据本厂实际情况，制定详实的检验计划，以建立起微生物全面控制方案，加强对每一个工序的微生物管理，使啤酒酿造过程中的微生物得到有效控制。