500L自釀啤酒生產(chǎn)車(chē)間啤酒釀造過(guò)程中微生物污染及防治①

方卉

摘 要：通過(guò)分析有害微生物的種類(lèi)及對(duì)啤酒質(zhì)量的影響、結(jié)合寧工商500L自釀啤酒生產(chǎn)車(chē)間的實(shí)際情況，對(duì)車(chē)間中有害微生物的污染途徑進(jìn)行分析研究，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)整理總結(jié)，提出了實(shí)際釀造過(guò)程中微生物的管理及微生物的防治策略，保證了啤酒質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：啤酒釀造 微生物污染 微生物防治策略

中圖分類(lèi)號(hào)：TS262.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（b）-0093-02

啤酒是一種古老的酒精飲料，以麥芽為原料，添加酒花，經(jīng)酵母發(fā)酵釀制而成的含有二氧化碳的低酒精度釀造酒，素有“液體面包”之稱(chēng)。[1]啤酒在釀造過(guò)程中，經(jīng)過(guò)巴氏滅菌為熟啤酒，未經(jīng)巴氏滅菌為生啤酒。寧工商500L自釀啤酒生產(chǎn)車(chē)間釀造不經(jīng)巴氏消毒的生啤酒。該啤酒與熟啤酒的優(yōu)勢(shì)是未經(jīng)過(guò)巴氏滅菌處理，保留了原有的麥汁酶和酵母活性，啤酒口感純正，營(yíng)養(yǎng)更加豐富?，F(xiàn)就寧工商500L自釀啤酒生產(chǎn)車(chē)間在釀造生啤酒過(guò)程中，常見(jiàn)有害微生物及微生物的污染防治進(jìn)行研究。

1 啤酒釀造過(guò)程中常見(jiàn)有害微生物及危害

啤酒中除含有水、酒精外，還含有氨基酸、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素等多種不同的化合物，在啤酒釀造過(guò)程中很容易受到雜菌污染而影響啤酒的質(zhì)量。

啤酒釀造中易受到細(xì)菌、野生酵母和霉菌的污染。污染細(xì)菌的機(jī)會(huì)較多，在糖化與麥汁分離過(guò)程中，易污染片球菌屬、芽孢桿菌屬、檸檬酸桿菌屬等；在主發(fā)酵期間污染的雜菌多為野生酵母屬、片球菌屬、嗜發(fā)酵菌屬、拉恩菌屬、等；在灌裝階段，會(huì)污染梳狀菌屬、巨球形菌屬、乳桿菌屬等；在成品啤酒中，易污染乳桿菌屬、片球菌屬、梳狀菌屬、發(fā)酵單細(xì)胞菌屬等。

（1）細(xì)菌。

①乳桿菌屬形態(tài)各異，生長(zhǎng)速度快，耐酸，可使啤酒嚴(yán)重混濁，變酸。其中乳桿菌屬中被報(bào)道最多的短乳桿菌，由于發(fā)酵淀粉和糊精的能力較強(qiáng)，會(huì)引起啤酒的過(guò)度的發(fā)酵。林特奈乳桿菌為被報(bào)道第二多的，該菌對(duì)熱、酒花樹(shù)脂都具有較高的抗性，易于在加酒花啤酒中生長(zhǎng)，能使啤酒呈絲光樣混濁且變酸。

②片球菌屬中只有有害片球菌和意外片球菌能夠在啤酒中生長(zhǎng)，該菌屬可產(chǎn)生酸和生成過(guò)量的雙乙酰，還會(huì)減少發(fā)酵麥汁中的酵母的懸浮量，造成發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)。

③芽孢桿菌屬在麥汁煮沸過(guò)程中，也不能被殺死，但是麥汁中含有的酒花樹(shù)脂和啤酒生產(chǎn)過(guò)程中低的PH能夠抑制其發(fā)芽。芽孢桿菌雖對(duì)啤酒口味影響不大，但嚴(yán)重影響酵母繁殖，導(dǎo)致發(fā)酵液酵母數(shù)降低，正常發(fā)酵受到抑制。

④醋桿菌是啤酒最危險(xiǎn)的敗壞菌之一，生長(zhǎng)適應(yīng)力強(qiáng)，生長(zhǎng)速度快。由于醋桿菌氧化代謝強(qiáng)烈，可使啤酒表面生成一層薄膜，使酒混濁、酸敗、產(chǎn)生醋味。

⑤變形哈夫菌為常見(jiàn)污染菌。該菌能夠同酵母一起生長(zhǎng)繁殖，會(huì)延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間，使啤酒產(chǎn)生明顯的藥芹或水果氣味，會(huì)引起啤酒風(fēng)味的喪失。

⑥發(fā)酵單胞菌屬在啤酒釀造過(guò)程中危害大，不易控，難排除。該菌使啤酒生成絲狀混濁物，并產(chǎn)生硫化氫和乙醛，產(chǎn)生水果味或爛蘋(píng)果味。

⑦梳狀菌屬污染啤酒后，可使啤酒產(chǎn)生過(guò)量的丙酸、乙酸、丁酮，也可引起啤酒混濁，使啤酒產(chǎn)生硫化氫、甲基硫醇和脂肪酸等混合味，嚴(yán)重影響啤酒的質(zhì)量。

⑧巨球形菌屬造成的啤酒污染占啤酒污染的3%～7%。該菌可引起啤酒的輕微混濁、沉淀，產(chǎn)生過(guò)量的丁酸和大量的二氧化碳，使啤酒產(chǎn)生臭雞蛋味。

（2）野生酵母。

野生酵母指不為啤酒正常生產(chǎn)所用，在啤酒釀造過(guò)程中，易引起不正常發(fā)酵或產(chǎn)生病害的異種酵母。[2]野生酵母污染啤酒后，由于其不易從發(fā)酵液中沉淀，造成啤酒過(guò)濾困難，可使啤酒產(chǎn)生混濁。還可引起啤酒發(fā)酵度異常發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生高級(jí)醇與異味醋類(lèi)，污染嚴(yán)重時(shí)可使麥汁中存在的酸類(lèi)轉(zhuǎn)化為具有辛辣味的其它酸類(lèi)而敗壞啤酒口味。

①巴氏酵母的危害最大，可使啤酒變混濁，口味苦澀。

②魏氏酵母可使啤酒變混濁，并口味呈爛水果味、苦澀味。

③漢遜酵母在空氣存在下生長(zhǎng)很快，能同化硝酸鹽，形成混濁、產(chǎn)生怪味。

④假絲酵母能同化硝酸鹽，形成混濁，產(chǎn)生不良?xì)馕?，還能污染麥汁。

⑤畢赤酵母在空氣存在下氧化乙醇，無(wú)發(fā)酵能力或弱，形成菌膜、薄皮或顆粒狀沉淀等混濁，產(chǎn)生異味。

⑥檸檬形克氏酵母能發(fā)酵葡萄糖、果糖。

⑦球擬酵母為好氣酵母，由于發(fā)酵能力強(qiáng)，使酵母沉淀困難，啤酒變混濁。

⑧酒香酵母在啤酒中一般6～8周的時(shí)間后才能產(chǎn)酸，并破壞啤酒風(fēng)味。

⑨糖化酵母能使發(fā)酵度異常，從而啤酒變混濁、酒味淡薄。

⑩強(qiáng)壯酵母在啤酒中危害較大，可使啤酒變混濁。

糊精酵母因發(fā)酵糊精，使酒的發(fā)酵度異常高，啤酒變混濁，酒味淡薄。

啤酒酵母混濁變種在發(fā)酵啤酒廠經(jīng)常遇到，使啤酒變混濁并伴有刺鼻難聞的氣味。

釀酒酵母具有是酚類(lèi)化合物脫羧的能力，可使啤酒中所含有的阿魏酸、反式肉桂酸等脫羧，可產(chǎn)生酚味，改變啤酒口味。

（3）霉菌或真菌。

霉菌或真菌無(wú)法在啤酒中正常生長(zhǎng)，因?yàn)樗鼈兩L(zhǎng)需要空氣，均屬于好氧微生物，但是霉菌能影響大麥的出芽能力，因此會(huì)在其他一些方面對(duì)啤酒產(chǎn)生很大影響。[3]因此對(duì)啤酒廠的衛(wèi)生有一定的要求，以防止在地面、墻面、啤酒瓶、原料等表面產(chǎn)生霉菌，污染啤酒。

2 啤酒釀造過(guò)程中微生物污染的來(lái)源及防治

對(duì)于啤酒釀造過(guò)程中的微生物對(duì)啤酒的危害，結(jié)合500L自釀啤酒車(chē)間生產(chǎn)現(xiàn)狀，分析微生物的污染途徑，并介紹防治策略。

（1）空氣。

空氣可進(jìn)行微生物的傳播，是污染的第一源頭。因?yàn)檎麄€(gè)釀造系統(tǒng)都存在空氣，如空氣不潔，易造成啤酒污染，所以必須使空氣達(dá)到無(wú)菌要求?？諝鈶?yīng)當(dāng)在一定的高空采集，用0.45μm濾膜過(guò)濾除菌后，可用于釀造生產(chǎn)。

（2）釀造用水。

水在啤酒釀造過(guò)程中需求量很大，根據(jù)使用需求不同可分為一般用水和無(wú)菌水。在釀造過(guò)程中，用以洗滌設(shè)備、管路、瓶子等的水為一般用水，該水不需要嚴(yán)格無(wú)菌，只要達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)即可。為了防止酵母染菌，設(shè)備、管路殘留微生物，必須用無(wú)菌水洗滌酵母、用無(wú)菌水最后一次沖洗設(shè)備、管路、啤酒瓶等。

（3）原料。

好原料釀造好啤酒。為防止微生物污染原料，應(yīng)該加強(qiáng)原料的采購(gòu)、驗(yàn)收、存儲(chǔ)等全過(guò)程管理。

①采購(gòu)。在采購(gòu)過(guò)程中，進(jìn)行貨比三家，公開(kāi)采購(gòu)信息，選擇最優(yōu)者，并做好質(zhì)量信息的反饋，隨時(shí)與供應(yīng)方聯(lián)系。對(duì)于采購(gòu)量應(yīng)該適量，如采購(gòu)量過(guò)少，生產(chǎn)有可能因原料不足而中斷，如采購(gòu)量過(guò)多，原料使用不完存放時(shí)間過(guò)久會(huì)使得原料變質(zhì)失效，增大成本。

②驗(yàn)收。應(yīng)該嚴(yán)格驗(yàn)收進(jìn)車(chē)間的原料、啤酒桶，不合格的不進(jìn)入車(chē)間，進(jìn)入車(chē)間后，應(yīng)該嚴(yán)格進(jìn)行出入庫(kù)手續(xù)。

③存儲(chǔ)。存儲(chǔ)原料、啤酒桶的環(huán)境應(yīng)該干燥、通風(fēng)，以避免微生物的滋生。

（4）酵母。

酵母污染是指酵母在擴(kuò)培、回收和保存過(guò)程中受到野生酵母和細(xì)菌的污染，使得啤酒黏度增加，過(guò)濾困難，促使啤酒變質(zhì)混濁，從而改變了啤酒的質(zhì)量。

對(duì)酵母的擴(kuò)培、回收和保存系統(tǒng)要進(jìn)行充分的刷洗和殺菌，以避免酵母污染，首先工作人員應(yīng)保證無(wú)菌操作。每次在使用前后用80℃以上的熱水和3%堿液對(duì)系統(tǒng)要進(jìn)行循環(huán)洗滌，為防止洗滌后留下的堿污垢，用3%H3PO4沖洗，再用無(wú)菌水沖洗，使系統(tǒng)無(wú)菌。在擴(kuò)培過(guò)程中，應(yīng)選擇性能好的出發(fā)菌株，優(yōu)良的培養(yǎng)基，恰當(dāng)?shù)臄U(kuò)大比例及移種時(shí)間。酵母在啤酒釀造過(guò)程中是重復(fù)使用的。零代培養(yǎng)酵母無(wú)菌，但在反復(fù)使用后，難免被污染，而且隨著使用代數(shù)越多，污染越嚴(yán)重，因此只用四代。酵母回收后用無(wú)菌水洗滌，保藏置0～2℃的低溫并且時(shí)間不宜超過(guò)72h，在保藏期間需要更換無(wú)菌水，以確保酵母完好。

（5）設(shè)備和管路。

設(shè)備、管路等處由于接觸啤酒、麥汁和酵母，如果不進(jìn)行徹底清潔滅菌，在各處可形成污垢，會(huì)滋生微生物，使得啤酒變質(zhì)，所以需要對(duì)設(shè)備、管路進(jìn)行滅菌。

首先應(yīng)在設(shè)計(jì)、安裝時(shí)保證不易成為污染源。管路設(shè)計(jì)應(yīng)緊湊，管件、閥件應(yīng)盡可能少，不安裝不必要的輔件，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)減少管路死角，使流動(dòng)阻力減到最低。為了減少積垢，設(shè)備、管路表面宜采用不銹鋼，并拋光處理。管路安裝時(shí)應(yīng)橫平豎直，少拐彎，少交叉。管路在安裝過(guò)程中使管路與墻壁、柱子、場(chǎng)面、其他管路等之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)木嚯x，以便于安裝、操作、巡查與檢修[4]。在管路敷設(shè)中需有坡度，以免管內(nèi)或設(shè)備內(nèi)積液，坡度方向一般為順介質(zhì)流動(dòng)方向。

其次是設(shè)備、管路的清潔滅菌?？上扔?0℃左右的堿水循環(huán)清洗20～30min，再用蒸汽清洗20min，再用不低于80℃的熱水滅菌20～30min。在清潔滅菌過(guò)程中，對(duì)于污垢多的地方，可配制濃度偏高的洗滌劑，并可用幾種滅菌劑交替使用來(lái)達(dá)到滅菌要求。各清洗劑、滅菌劑在管道內(nèi)應(yīng)以湍流狀態(tài)流動(dòng)，因?yàn)橥牧骶哂休^大能量，可起到擦洗管路的作用。

（6）啤酒瓶、啤酒桶。

因?yàn)?00L自釀啤酒生產(chǎn)車(chē)間所釀造的啤酒瓶、桶是循環(huán)使用的，所以啤酒瓶、桶在再次使用過(guò)程中必須清洗滅菌，否則會(huì)對(duì)啤酒造成二次污染。

①需要對(duì)灌裝啤酒瓶、桶進(jìn)行有質(zhì)量的刷洗清潔，保持足夠高的刷洗頻次，并加大刷洗的監(jiān)控力度。②清洗劑和滅菌劑的選擇。滅菌時(shí)，需要加入適量濃度的滅菌劑，并持續(xù)定量加入。常用氯消毒，有時(shí)也用雙氧水。③最后一次沖洗應(yīng)使用無(wú)菌水對(duì)瓶、桶進(jìn)行沖洗。④絕不允許消費(fèi)者自備不潔凈的桶、瓶等容器分裝、攜帶生啤酒。⑤貯酒容器不宜過(guò)大，防止因過(guò)大，銷(xiāo)售時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致變質(zhì)。常用的啤酒保鮮桶的容積為6L、8L、10L、15L、20L、30L、40L。

（7）周?chē)h(huán)境。

啤酒釀造車(chē)間周?chē)沫h(huán)境如地板、墻壁、天花板等空間如不清潔也會(huì)造成啤酒的二次污染，所以需要對(duì)周?chē)沫h(huán)境進(jìn)行清潔滅菌。每天清洗地面、墻面，并保持地面干燥，定期對(duì)下水道、暗溝等死角進(jìn)行清洗滅菌。一般可采用紫外線燈殺菌也可噴灑0.25 %的雙氧水，滅菌一般為8 h/次?？稍谄【栖?chē)間內(nèi)安裝紗門(mén)窗、消毒池等防護(hù)措施。

（8）操作人員。

500L自釀啤酒生產(chǎn)車(chē)間啤酒釀造過(guò)程中，主要操作人員并不是專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)工人，而是由教師帶領(lǐng)著大學(xué)二年級(jí)學(xué)生組成的工作團(tuán)隊(duì)。如果不注意，操作人員的身上會(huì)攜帶多種微生物，這些微生物可隨操作人員進(jìn)出車(chē)間，影響啤酒質(zhì)量。

①選取操作團(tuán)隊(duì)。操作團(tuán)隊(duì)由化工系生物專(zhuān)業(yè)的教師和生物專(zhuān)業(yè)二年級(jí)學(xué)生組成。在進(jìn)行生產(chǎn)之前，必須掌握相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，并且考核合格后，在進(jìn)行微生物和操作技能的培訓(xùn)，使他們具備微生物基本知識(shí)，熟練的操作技能和高度的責(zé)任心，方可進(jìn)行上崗。在啤酒釀造過(guò)程中，要定期安排教師、學(xué)生等操作人員前往相關(guān)啤酒生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行參觀、培訓(xùn)學(xué)習(xí)，還需要定期對(duì)教師、學(xué)生進(jìn)行微生物和操作技能的考核。

②在啤酒釀造過(guò)程中，教師、學(xué)生要經(jīng)常去生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)關(guān)鍵控制點(diǎn)跟蹤驗(yàn)證，如發(fā)現(xiàn)微生物污染，及時(shí)進(jìn)行原因分析并制定解決方案來(lái)減少和消除污染。

③在啤酒釀造過(guò)程中，操作人員進(jìn)入車(chē)間時(shí)需穿無(wú)菌服，操作前雙手用酒精擦洗滅菌。

3 結(jié)語(yǔ)

以上介紹了在啤酒釀造過(guò)程中被常見(jiàn)的有害微生物污染后，啤酒混濁、口味風(fēng)味發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)給生產(chǎn)車(chē)間造成經(jīng)濟(jì)損失。因此結(jié)合500L自釀啤酒生產(chǎn)車(chē)間的實(shí)際情況，對(duì)有害微生物的污染途徑進(jìn)行分析研究，總結(jié)實(shí)際啤酒釀造過(guò)程中該如何防治微生物的污染，將防治策略用于指導(dǎo)實(shí)際釀造工作中?？傊?，寧工商500L自釀啤酒生產(chǎn)車(chē)間的啤酒生產(chǎn)將微生物防治提高了高度，為消費(fèi)者提供質(zhì)量?jī)?yōu)良、口感醇厚、口味純正的生啤酒。

參考文獻(xiàn)

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