啤酒酿造过程中微生物污染的危害及防治

编辑 大曲
发布于: 2014-07-28 00:00

啤酒污染菌能够在酿造啤酒的各个阶段污染,并能很快适应啤酒环境进行生长繁殖,其造成的危害很多:啤酒总酸度升高;高级醇升高;啤酒口味不协调、有异杂味;啤酒粘度增加、混浊;影响酵母生长与发酵;成品酒微生物超标,严重时造成啤酒生物混浊。啤酒中主要污染菌有乳酸菌、醋酸菌、肠道细菌、厌氧单胞菌和野生酵母等。
啤酒受到有害菌的污染,严重的时候啤酒会发生腐败变质现象。下面是污染菌的危害及防治:
一、乳酸菌
     啤酒的污染70%都是由乳酸菌引起的,乳酸菌是引起啤酒腐败最主要的污染菌。乳酸菌包括的种类很多,有乳杆菌属、链球菌属、双歧杆菌属、肠球菌属和片球菌属,其中能引起啤酒腐败的主要为乳杆菌属、片球菌属和链球菌属。乳酸菌对啤酒的污染最严重,部分乳酸杆菌在短时间内使啤酒失光、变酸、混浊。片球菌能使后期双乙酰回升,含量过高时使啤酒产生一种黄油的气味,影响啤酒风味稳定性,严重损坏啤酒的质量。由于大部分乳酸菌属于微好氧菌,在有氧和低氧条件下均能生长,且适合在酸性环境下生长,因此在啤酒发酵整个过程都会造成污染。严重的还会影响啤酒酵母的生长,使啤酒发酵无法正常进行。乳酸菌在主发酵第二天至第六天是生长的高峰期,避开乳酸菌生长的高峰期回收酵母以免对酵母造成乳酸菌污染。乳酸菌对啤酒生产的影响主要有以下三方面:
1、乳酸菌对发酵液PH值的影响:由于乳酸菌的存在,发酵液酸度增加,当乳酸菌造成的发酵液酸度在适宜的范围内会促进发酵进程,当乳酸菌浓度在104个/ml时,就会对啤酒发酵产生不利影响;当浓度在108个/ml时,发酵液酸度变化较快,PH值明显降低,主要因为乳酸菌产生乙酸和乳酸,污染越高产酸量越大,造成啤酒总酸度上升,PH值降低,使啤酒风味变差。
2、乳酸菌对酵母增值和代谢的影响:适当的有益乳酸菌可以与酵母共存,并不影响酵母菌的生长,但是发酵液中大量污染乳酸菌会使酵母菌的增值和代谢受到抑制,因为乳酸菌和酵母菌同时繁殖大量消耗糖,从而使发酵过程降糖过快。而且乳酸菌繁殖需要大量营养,使麦汁中缺乏足够的氨基酸,造成酵母营养不良,酵母合成细胞减慢,酵母菌衰老甚至死亡,影响啤酒发酵。
3、乳酸菌对啤酒主要风味物质的影响:在啤酒酵母的作用下,主要产物是酒精和二氧化碳,以及一些发酵副产物,如戊醇、异戊醇、异丁醇及脂类。啤酒中的杂油醇含量不能过高,否则会使啤酒口味变差,甚至引起头痛。双乙酰在啤酒中具有不受欢迎的黄油气味和馊饭味,虽然这些气味是酵母生成的,但是由于乳酸菌的污染,发酵液中的风味物质组成会发生较大变化,双乙酰、乙醛、异丁醇的生成量明显增加。
    由于乳酸菌的污染严重影响啤酒发酵的正常进行,并使啤酒口味严重恶化,必须加强各工艺卫生的控制,可利用快速检测乳酸菌的方法对乳酸菌污染进行监测,提高微生物管理水平,可把乳酸菌污染控制在最低水平。
二、肠道细菌:肠道细菌是致病菌,能产生烂白菜、硫化氢的味道,甚至危害人体健康。另外肠道细菌可在大麦中迅速繁殖,麦汁和发酵初期也易繁殖,危害啤酒口味。肠道细菌往往通过所使用的原料、工艺过程、空气、设备、工具等进入生产系统。为了防止污染,通常采用的措施有以下几点:
    1、 加强啤酒生产用水的环境治理和前期消毒灭菌处理,杜绝大肠菌群污染源。定期对酿造用水进行检测,发现问题,立即对症解决。
  2 、冷麦汁设备在使用前先用85℃1%—2%的火碱进行刷洗灭菌,然后再用85℃以上的热水清洗灭菌,冷却检测合格后投入使用。
  3、 发酵工段的地面经常打扫,杜绝粘滑。与生产无关或无用的物质及时清理出车间或定置摆放。 发酵工段的管排经常擦抹除尘,管排连接阀门保持洁净,连接管禁止接触地面。
  4、发酵罐使用完毕,先用清水喷淋10—15分钟,无泡沫后,用碱性清洗剂清洗60分钟,再用常温水冲洗30分钟,后用酸性清洗剂洗涤20分钟,最后用双氧水循环灭菌20分钟。
  5、 酒泵、输酒管路和胶管除按规定链接有关容器执行CIP清洗外,还要定期对胶管做拉刷处理和甲醛浸泡处理。
  6、 对于发酵工段的管排连接件,要经常的进行人工刷洗或连接在管路上进行管路CIP洗涤,不用时,放入特定的水槽内,用1%火碱溶液或杀菌剂(二氧化氯浓度大于200PPm,双氧水浓度大于0.5%,常温下浸泡,浸泡不少于2小时。使用前用无菌水冲净或连接管路上进行管路CIP洗涤)。
  7 、过滤机用完后,先用清水冲洗至无泡沫为止,用时约10—15分钟。用40℃—50℃以上热碱水冲洗并排放,当热碱水变清、杂质较少时开始循环,循环10—20分钟为止。用CIP水冲洗 ,至PH呈中性,最后用杀菌液(双氧水≥0.5%)浸泡。过滤纸板不用时,放置在干燥通风处,防止滋生杂菌。
  8 、灌酒机在使用前后先用冷水冲洗设备至无泡沫时,后用1%—2%的火碱进行清洁灭菌,再用70℃热水进行清洗灭菌,完成后选择有代表性的灌酒阀进行微生物检测,合格后方可使用。
  9、 对生啤酒进行巴士杀菌时,杀菌PU值应控制在15—20范围以内,以确保生啤酒中的微生物被杀灭,保证成品酒的卫生指标合格。
三、野生酵母
一般来说零代培养酵母无菌,但在反复使用后可能会受到细菌和野生酵母污染,而且使用代数越高污染越严重。野生酵母是指啤酒厂中不为生产所用的除培养酵母以外的所有酵母。野生酵母妨碍啤酒的正常发酵,引起啤酒的腐败,对啤酒生产有很大危害。由野生酵母引起的污染比细菌少得多,但污染啤酒的野生酵母种类繁多,很难统一描述。对啤酒产生危害的主要野生酵母有酒香酵母属、酵母菌属、假丝酵母属、汉逊氏酵母属、克氏酵母属、毕赤氏酵母属和红酵母属。虽然还有一些野生酵母对啤酒不产生危害,但它们的存在表明啤酒受到了污染。野生酵母对啤酒的危害主要有:由于一些野生酵母对巴氏杀菌有很强的抵抗力,如果啤酒过滤后还存在野生酵母,它们会继续生长,引起啤酒混浊。异味是野生酵母在啤酒中新陈代谢的结果。野生酵母与培养酵母在糖的发酵方面有别,产生的其它风味物质也不一样,野生酵母的存在会对啤酒的口味造成较大的影响。由野生酵母引起的污染会出现一些典型的特征,如成品啤酒过于单薄,且有不协调的酚类异味。尽管纯野生酵母发酵时,野生酵母发酵能力均极低或不具备发酵能力,产生的代谢产物也较少,但是与啤酒酵母混合后大部分能使发酵后乙醛含量升高。成品啤酒中污染野生酵母后,啤酒的乙醛含量也会发生改变,有的升高,有的降低,一般情况下乙醛含量升高的比例大。成品啤酒中污染野生酵母后能引起发酵度升高,出现混浊沉淀以及较明显的特殊焦味、轻微的苦涩感、硫味、污染臭、酸感、偏馊味、苦味重及特殊的酯香味等。
由于野生酵母对啤酒发酵影响较大,为了防止酵母污染应做到以下几点:
1、酵母扩陪要做到绝对无菌。
2、酵母回收、贮存和添加的设备、管路要进行充分的刷洗和杀菌。
3、酵母回收要及时、低温短时间保存。
4、适当的发酵周期,避免发酵温度大幅度波动,防止大罐酵母自溶和衰老。
5、诱变育种,选择高活性的酵母类型,保持接种酵母旺盛的发酵力,及时淘汰高代劣质酵母。只有保证啤酒酵母的旺盛活力和繁殖力才能有效的防止野生酵母的污染。
四、厌氧单胞菌:使啤酒产生一丝丝混浊物,破坏啤酒风味,并产生轻微胡萝卜气味、硫化氢(臭鸡蛋味)和乙醛等不愉快味道。对于厌氧单胞菌的控制应做到:加强麦汁管路、发酵罐清洗,控制麦汁管路和发酵罐清洗残水微生物数量;防止酵母泥被其污染等。
五、醋酸菌:醋酸杆菌是好气或微好气性菌,可同化葡萄糖、乙醇、丙醇等生成乙酸将乙醇氧化为醋酸,而且具有柠檬酸循环的酶,可进一步氧化醋酸为CO2和H2O。它们能降低啤酒的pH值,导致啤酒口感变酸。被醋酸菌污染后产生大量的挥发性物质乙酸和乙酸乙酯,使啤酒口感呆滞,脂香减少。被污染后还会在啤酒表面生成一层膜,使啤酒变浑浊。 
    对醋酸菌污染的预防措施应做到以下几点:
1、定期检查水质和水的卫生质量,检查酿造水处理装置的卫生状况以及水处理效果,发现问题,应立即采取措施,并对输水管道、贮水箱进行清洗与灭菌。
2、压缩空气、二氧化碳等气体管路应定期进行CIP清洗和蒸汽反向杀菌。
3、加强卫生检查,建立冷麦汁、发酵液、清酒、成品啤酒的微生物检查制度。通过逐次检查可以找出污染源,及时对设备、工具、管道及容器等 进行清洁灭菌,而且可以确保产品在卫生质量。
4、发酵罐、清酒罐在酒清空后应使用CIP清洗,并使用杀菌剂进行杀菌,清洗后的发酵罐应保持正压待用,使用前用无菌水冲洗干净。
5、各种阀门、三通、接头等应定期清洗灭菌,不可拆卸的阀门、三通等,应在用后立即刷洗干净,而后用浸过75%的酒精棉球塞住出口,用螺旋盖盖好,可拆卸的在刷洗干净后浸泡在消毒池中,使用前用无菌水冲洗干净
微生物污染存在于啤酒酿造的全过程,微生物污染严重会直接影响啤酒质量及其口感,只有严格控制各个生产环境的微生物污染情况,避免污染菌的滋生和污染,才能保证啤酒发酵的正常进行,确保产品质量。

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