Пивные сарцины хорошо развиваются в присутствии углекислого газа и спирта и обычно размножаются в пиве низового брожения, образуя опалисцирующую муть, мелкозернистый осадок, ослизнение, вызывая появление в пиве неприятного вкуса и медового запаха (сарцинное заболевание пива).
Микрококки, стрептококки легко приспосабливаются к анаэробным условиям, скапливаются в дрожжевых осадках бродильных и лагерных танков. Вызывают помутнение пива и изменение его вкуса.
К грамотрицательным микроорганизмам относятся уксуснокислые бактерии, бактерии группы кишечной палочки и др.
Уксуснокислые бактерии относятся к аэробным микроорганизмам и начинают размножаться в пиве даже при малом содержании кислорода, попадая в него из сусла, с засевными дрожжами. Эти бактерии вызывают быстрое прокисание пива, помутнение, некоторые виды образуют слизь и придают тягучесть пиву.
Флавобактерии попадают в производство с засевными дрожжами. Рост бактерий идет более интенсивно, если оно медленно разбраживается дрожжами и имеет низкую кислотность (рН более 5). В инфицированном пиве появляется шелковистая муть и запах пастернака.
Ахромобактерии отличаются подвижностью и развиваются в широком интервале рН (3,5-7,5). Если условия благоприятны для этих бактерий, то они вызывают порчу пива (помутнение и неприятный запах) в течение нескольких часов.
Бактерии группы кишечных палочек попадают в производство с недоброкачественной водой, с засевными дрожжами, при несоблюдении правил личной гигиены работниками производства. Развиваются в сусле, придавая пиву сладковатый, фруктовый привкус и запах вареной капусты. В пиве не размножаются, но сохраняются в течение 2-3 недель.
Дикие дрожжи. Являются вредителями производства, так как тормозят развитие культурных дрожжей, ухудшают органолептические свойства пива. Наиболее распространенными среди диких дрожжей, встречающихся в пивоварении, являются дрожжи родов Saccharomyces, Hansenula, Candida, Pihia, Torulopsis и др.
Дрожжи-сахаромицеты обычно увеличивают содержание в пиве содержание высших спиртов и эфиров, придают пиву сладковатый или терпко-горький вкус, вызывают помутнение пива и образование неприятного запаха. Это сахаромицэс элепсоидэс, валидус, пастерианус апикулята и др.
Дрожжи ганзенула при сбраживании сахаров образуют, кроме этилового спирта, бутиловый, амиловый спирты, уксусную, масляную, янтарную кислоты и эфиры, что обуславливает резкий запах пива.
Дрожжи пихия и кандида, развиваясь в пиве, образуют белую или сероватую пленку, вызывают помутнение, придают пиву фруктово-эфирный и лекарственный привкус.
В 60-е годы в пивоваренном производстве были обнаружены ненормально мелкие дрожжевые клетки, замедляющие брожение и ускоряющие отмирание производственных дрожжей, так как они выделяют в среду токсичный белок - «убивающий фактор». Эти дрожжи назвали дрожжами-убийцами.
Микробиологический контроль пивоваренного производства
Микробиологический контроль является важнейшим участком работы по оценке качества сырья, полуфабрикатов и готовой продукции на пивзаводах. Он осуществляется на всех технологических стадиях и включает объекты наиболее важные и уязвимые в биологическом отношении. Наиболее важными микробиологическими показателями являются общая бактериальная обсемененность и наличие бактерий группы кишечной палочки. Производственный микробиологический контроль включает:
* Контроль сусла. При микробиологическом контроле сусла в нем определяют биологическую стойкость (пробы сусла отбирают в нескольких повторностях в стерильные пробирки, закрывают ватными пробками, отмечают место отбора, дату, № варки и помещают в термостат с температурой 20 °С. Стойкость сусла является очень хорошей, если через 4 суток нет помутнения и плохой, если помутнение наблюдается через 1 сутки). После определения стойкости проводят микроскопирование, определяя основные группы микроорганизмов, вызвавшие изменения в сусле. Определяют в сусле также общую бактериальную обсемененность и содержание кислотообразующих микроорганизмов.
* Контроль засевньгх дрожжей. Разводки чистых культур анализируют на присутствие в них посторонних микроорганизмов и мертвых клеток. При наличии посторонних микроорганизмов проводят разведение новой чистой культуры. Производственные засевные дрожжи исследуют ежедневно из каждой ванночки: проверяют морфологию клеток, содержание мертвых клеток, гликогена, определяют присутствие посторонних микроорганизмов. Количество мертвых клеток в засевных дрожжах не должно превышать 5%, а количество бактерий 0,5 % и диких дрожжей 1%.
* Контроль молодого пива. Проводят в случаях нарушения нормального хода главного брожения с целью выявления причин нарушения. При этом за 7 суток до окончания дображивания определяют биологическую стойкость молодого пива. Появление пленки, осадка, гнилостного или кислого запаха через 2-3 суток свидетельствует о повышенной обсемененности молодого пива. Этот анализ помогает прогнозировать качество готового пива.
* Контроль готового пива. Готовое пиво проверяют на биологическую стойкость, а также определяют общую бактериальную обсемененность и наличие БГКП. Биологическая стойкость каждого сорта пива характеризуется временем (в сут), в течение которого не происходит развитие в нем микрофлоры. Если стойкость ниже, то определяют кМАФАнМ (в пиве не должно быть более 100 клеток в 1 см3).
* Контроль воды и материалов. Устанавливаются нормы обсемененности каждого объекта. Так, например, количество микроорганизмов в смывных водах после дезинфекции оборудования должно быть близким к содержанию микроорганизмов в воде, кишечные палочки должны отсутствовать.
Почему сбраживание сусла в спиртовом производстве ведут при температуре ниже оптимальной? Какая это температура?
Для большинства штаммов дрожжей оптимальная температура брожения - 20-26 °C (пивным дрожжам низового брожения требуется 5-10 °C). Допустимый диапазон - 18-30 °C. При более низких температурах брожение существенно замедляется, а при значениях ниже нуля процесс останавливается и дрожжи «засыпают» -- впадают в анабиоз. Для возобновления брожения достаточно поднять температуру.
Слишком высокая температура уничтожает дрожжи. Порог выносливости зависит от штамма. В общем случае опасными считаются значения выше 30-32 °C (особенно для винных и пивных), однако существуют отдельные расы спиртовых дрожжей, способные выдержать температуру сусла до 60 °C. Если дрожжи «сварились», для возобновления брожения придется добавить в сусло новую партию.
Процесс брожения сам по себе вызывает повышение температуры на несколько градусов - чем больше объем сусла и активнее работа дрожжей, тем сильнее нагрев. На практике коррекцию температуры делают, если объем больше 20 литров - достаточно держать температуру ниже 3-4 градусов от верхней границы.
Емкость оставляют в темном месте или накрывают плотной тканью. Отсутствие прямых солнечных лучей позволяет избежать перегрева и позитивно сказывается на работе дрожжей - грибки не любят солнечного света.
Свойства хороших хлебопекарных дрожжей.
Важнейшими свойствами хлебопекарных дрожжей должны быть:
- хорошая сбраживаемость, следовательно - высокое содержание зимазы ;
- определенная способность к размножению;
- достаточное содержание энзимов для расщепления углеводов и белка;
- стойкость против высоких температур;
- прочность.
Прессованные дрожжи применяются в современном хлебопечении наиболее широко. Хлебопекарные дрожжи выращивают в производственных условиях на специальной сахаристой питательной среде. Выращенные дрожжи выделяют из питательной среды, очищают, удаляют излишки воды и прессуют в плотные блоки .
По ГОСТ Р 54731-2011 «Дрожжи хлебопекарные прессованные. Технические условия»
Способы предотвращения временной остановки брожения
Необходимость прекратить брожение до момента пока весь сахар не переработался в спирт или вино не набрало максимальную крепость (естественные причины остановки) зачастую вызвана желанием ускорить процесс приготовления либо сохранить текущие характеристики напитка (сладость и крепость). В домашнем виноделии используются три метода остановки брожения, подходящие для любых видов вин (виноградных, яблочных, вишневых и т.д.):
Закрепление спиртом
Самый простой эффективный метод, способствующий длительному хранению вина. Винные дрожжи прекращают работу при крепости выше 14-16% (некоторые искусственно выведенные штаммы активны при концентрации спирта до 18%, но это единичные случаи).
Чтобы прекратить брожение нужно снять вино с осадка и закрепить спиртом (желательно виноградным дистиллятом) или водкой до концентрации 16%. Если начальная сахаристость сырья неизвестна, рассчитать естественную крепость, полученную путем брожения, не получится. В этом случае добавляют 10-15% спирта от объёма вина.
Недостатки: вино становится очень крепким, вкус меняется, водка может давать неприятный запах.
Остановка брожения холодом
Единственный метод, не влияющий на аромат, вкус, сладость и крепость вина. При температуре ниже 10°C дрожжевые грибки переходят в состояние анабиоза (спячки) и выпадают в осадок на дне.
Для остановки брожения следует перенести вино в холодное помещение с температурой 2-10°C (обязательно выше нуля) и оставить на 3-5 дней до полной остановки брожения, выпадения осадка и хотя бы частичного осветления сусла. Затем снять вино с осадка и хранить при температуре не выше 16°C.
Недостаток: гарантии, что все дрожжи отфильтруются с осадком нет. При повышении температуры брожение может возобновиться. Чтобы воспрепятствовать этому в вино добавляют серный ангидрит (3-4 грамма на 10 литров) или сорбиновую кислоту (согласно инструкции). Но применение консервантов не самое лучшее решение для домашнего виноделия.
Термическая обработка
Винные дрожжи погибают при температуре выше 40°C. Для остановки брожения достаточно нагреть вино выше точки выживания дрожжей.
При классической термической обработке снятое с осадка вино нагревают до 55-70°C (пастеризуют), чтобы уничтожить не только дрожжи, но и другие вредные организмы (плесневые грибки, вирусы и т.д.), способные выживать в более экстремальных условиях. Чем крепче напиток, тем ниже температура. Затем вино пастеризуют в течение 10-20 минут, охлаждают до 10-16°C без доступа воздуха (сложно реализовать в домашних условиях), разливают в емкости для хранения и герметично закрывают.
Недостатки: при термической обработке вкус и аромат вина ухудшаются. Чтобы воспрепятствовать повторному заражению нужно во время охлаждения оградить вино от контакта с внешней средой, без этого эффективность пастеризации падает.
Условия жизнедеятельности дрожжей
Сахар, содержащийся в сусле, сбраживают в спирт дрожжами Saccharomyces cerevisiae, представляющими собой одноклеточные микроорганизмы, относящиеся к классу аскомицетов (сумчатых грибов).
Обычно дрожжи размножаются почкованием и очень редко (при большом дефиците питательных веществ) спорообразованием.
К условиям, обеспечивающим нормальную жизнедеятельное дрожжей, относятся, прежде всего, температура, рН и состав питательной среды.
Дрожжи живут и размножаются в широких температурных пределах, но для нормальной их жизнедеятельности необходима температура 29-30°С. При очень высокой или очень низкой температуре жизнедеятельность дрожжей ослабляется или прекращает. Максимальная температура для развития дрожжей 38°С, минимальная--5°С; при температуре 50°С дрожжи погибают. На жизнедеятельность дрожжей значительно влияет активная кислотность среды. Водородные ионы изменяют электрический заряд коллоидов плазменной оболочки клеток и в зависимости от концентрации могут увеличивать или уменьшать ее проницаемость для отдельных веществ и ионов. От величины рН зависят скорость поступления питательных веществ в клетку, активность ферментов, образование витаминов. При изменении рН среды изменяется и направление самого брожения. Дрожжи сохраняют жизнеспособность в пределах рН среды от 2 до 8. Для их выращивания оптимальным является рН 4,8--5.
ХАССП- что это?
История ХАССП.
НАССР (ХАССП) была разработана в 70-х годах в условиях строжайшей секретности компанией Пиллсбери (the Pillsbery Company), работавшей на NASA. ?