啤酒污染微生物分类,啤酒里所含微生物的名称及其作用
啤酒,是以麦芽和水作为主要原材料,加入啤酒花,经过酵母的发酵酿制而成,是含有二氧化碳、起泡的、低酒精度的发酵酒。
按照不同的处理方式,啤酒可以分为:
按灭菌处理方式鲜啤酒:含有一定量的活酵母的啤酒。
熟啤酒:经过巴氏灭菌或瞬时高温灭菌的啤酒。
生啤酒:不经过巴氏灭菌或瞬时高温灭菌,采用过滤除菌等方式处理的啤酒。
按色度分类
淡色啤酒、浓色啤酒和黑啤酒。
其它分类
特种啤酒、干啤酒、低醇啤酒、无醇啤酒、小麦啤酒、浑浊啤酒和冰啤酒
啤酒微生物可以分为哪几类
根据啤酒腐败特征及其与啤酒质量的关系,可以将啤酒污染微生物分为专性啤酒微生物、潜在啤酒微生物、间接啤酒微生物、指示微生物和隐性微生物五类。
专性啤酒微生物
专性啤酒微生物能在啤酒环境中存活,无需较长适应时间就能在啤酒中生长繁殖,并使啤酒产生异味和混浊,严重影响啤酒质量。Lactobacillusbrevis、Lb.lindneri、Lb.brevisimilis、Lb.frigidus、Lb.coryniformis、Lb.casei、Pediococcusdamnosus、Pectinatuscerevisiiphilus、Pec.frisingensis、Megasphaeracerevisiae和Selenomonaslacticifex等属于该类微生物。
潜在啤酒微生物
潜在啤酒微生物在正常情况下不能在啤酒中生长,但当啤酒处在高pH、低啤酒花浓度、低发酵度、低酒精度或高氧含量等特定条件下则能够生长,那些经暴露在啤酒中较长一段时间后能适应生长的微生物也包括在该类微生物中。Lb.plantarum、Lb.lactis、Lb.raffinolactis、Leuconostocmesenteroides、Micrococcuskristinae、Ped.inopinatus、Zymomonasmobilis和Z.raffinosivorans等属于该类微生物。
间接啤酒微生物
间接啤酒微生物不能在成品啤酒中生长,但可在生产过程中的某些阶段生长,使啤酒产生异味。肠道菌和某些野生Saccharomyces菌以及某些好氧酵母等属于这类微生物,Obesumbacteriumproteus和Rahnellaaquatilis是啤酒酿造过程中最重要的肠杆菌腐败微生物。
指示微生物
指示微生物不会引起啤酒腐败,但常伴随啤酒腐败菌一起生长,指示微生物的检出通常预示酿造过程中有啤酒腐败菌存在,表明酿造过程中的卫生状况发生问题。Acetobacterspp.、Acinetobactercalcoaceticus、Gluconobacteroxydans、Pantoeaagglomerans、Klebsiellaspp.和好氧野生酵母是这类微生物的代表。
隐性微生物
隐性微生物是指啤酒酿造过程中偶尔能检测到,甚至在某些条件下能存活并能从成品啤酒中分离出来的一类微生物,这类微生物对啤酒质量不构成任何危害,通常是土壤/水源性微生物,是由水污染引起或在长期运行的生产线上逐渐形成。产孢细菌、肠杆菌、球菌和产膜酵母是典型的这类微生物。如果检出频率过高,说明卫生状况有待改善。
啤酒微生物分布【啤酒里所含微生物的名称及其作用】
来自于酵母与麦汁原料、发酵与熟化过程或生产设备等的微生物污染为初次污染,来源于灌装过程的微生物污染为二次污染。50%以上的啤酒腐败都是二次污染引起的,但初次污染所引起的啤酒腐败则更为严重。啤酒制造过程中各个阶段可能出现的啤酒微生物见图1。
图1啤酒微生物及其在酿造工艺中可能出现的阶段
大麦和麦汁
麦汁中的微生物主要来源于麦田、储存过程和麦汁加工过程,包括植物品种、气候、土壤、储存和运输等都会影响大麦和麦汁中的微生物种类。Fusariumgraminearum和F.culmorum产霉菌毒素在酿造过程中无法剔除或降解,会留存在成品啤酒中。大麦中的微生物群落因收获后管理措施的不同而有很大差异,大麦表面的微生物通过形成致密的生物膜,能提高对干燥、加热和抗生素等的耐性。表1列出了收获后大麦中常见的微生物种类。
表1收获后大麦中常见微生物
糖化和麦汁分离
如果糖化温度下降或未加酒花麦汁保持在60℃以下,嗜温菌会在糖化过程中繁殖。大多数LAB因对啤酒花敏感而不能在加入啤酒花的麦汁中存活,但之前生长的LAB会使麦汁含有令人不快的异味。Bacillus的孢子会存留在麦芽和谷物等辅料中,在麦芽煮沸过程中能存活下来。研究发现B.coagulans在55~70℃的甜麦汁中放置2 h会产生大量乳酸,并与亚硝胺形成有关。当用污染有R.aquatilis的麦汁生产啤酒时,成品啤酒中能检测到异常水平的双乙酰和双甲基硫化物。
发酵
野生酵母是发酵过程常见污染菌之一,分为非Saccharomyces和Saccharomyces菌,会使啤酒产生混浊、异味和芳香等异常状况,发酵过程污染的非Saccharomyces菌主要包括Brettanomyces、Candida、Debaryomyces、Dekkera、Filobasidium、Hanseniaspora、Kluyveromyces、Pichia、Torulaspora和Zygosaccharomyces等。同型发酵Ped.damnosus是在酿酒酵母和啤酒中最常见的球菌污染物,但Ped.inopinatus常发现在酿酒酵母中,很少在发酵过程的其他阶段检出,这类菌能使啤酒含有高双乙酰并延长发酵时间。革兰阴性厌氧菌S.lacticifex和Zymophilusraffinosivorans也存在于酿酒酵母中,是啤酒腐败菌。在酿酒酵母中存在的O.proteus和R.aquatilis抑制发酵并使啤酒形成高pH值。在发酵早期被Enterobacteriaceae属中的某些菌污染的酿酒原料与游离氨基酸脱羧形成生物氨有关。
灌装
在非巴氏灭菌的成品啤酒中,20%~30%啤酒腐败都是由Pectinatus菌引起的,在麦汁和瓶装啤酒中会产生大量乙酸和丙酸以及乙偶姻,其啤酒腐败的典型特征是混浊和因硫化氢和甲硫醇形成的臭鸡蛋味。7%以上的啤酒腐败是由Megasphaera引起的,M.cerevisiae是目前发现该属中唯一能引起啤酒腐败的菌,尽管有报道该菌能在5.5%酒精中生长,但在pH低于4.1和酒精浓度高于2.8%时生长常被抑制,该菌引起的啤酒腐败通常会产生大量丁酸和小量乙酸、硫醇、异戊酸和戊酸,以及乙偶姻和硫化氢,后者会使啤酒产生难闻的气味。尽管LAB包含很多属,但能引起啤酒腐败的很少,Lactobacillus和Pediococcus对啤酒质量危害最大,会产生不愉快的酸味和非典型气味等,啤酒腐败LAB也与生物胺产生有关。
成品啤酒
Lb.brevis是成品啤酒中最普遍存在的腐败菌,具有抗啤酒花能力。由于能发酵糊精和淀粉,会导致啤酒混浊和高消糖度,在成品啤酒中形成高双乙酰含量,是啤酒腐败中需要特别关注的污染菌。Lb.lindneri也是成品啤酒中常见污染菌,约占成品啤酒腐败的15%~20%。其他导致成品啤酒腐败的乳杆菌还有Lb.buchneri、Lb.casei、Lb.collinoides、Lb.coryneformis和Lb.plantarum,但这些异型发酵LAB远没有Lb.brevis或Lb.lindneri常见。
Pediococci污染会使啤酒粘附性增加,最常见的是具有啤酒花抗性并高产双乙酰的Ped.damnosus,Ped.inopinatus和Ped.dextrinicus也能够在pH 4.2以上且低酒精、低啤酒花浓度的啤酒中生长。成品啤酒中也发现有Ped.claussenii,但随着卫生条件的改善,Pediococcus菌引起的啤酒腐败正逐渐下降。
Kocuriakristinae是非典型啤酒腐败菌,能在低酒精与低啤酒花浓度和高于pH 4.5的啤酒中生长,产生水果型非典型芳香。
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