Микробиология пива

Микробиология пива

Пиво – древнейший из напитков, изготовляемый и потребляемый человеком более 5000 лет. Основателями пивоварения считают древних  египтян.

Микробиологические процессы, происходящие в пиве, впервые были исследованы Л. Пастером, который  на протяжении нескольких лет изучал «болезни» пива, связанные с влиянием посторонней микрофлоры на процессы брожения.

Датский исследователь Э. Ганзен ввел в производство пива чистые культуры дрожжей и дал им первое научное название Saccharomyces cerevisiae, которое отражает их грибную природу (myces – гриб) и связь с пивоварением (cerevisiae – от имени Цереры – покровительницы пивоварения). По названию Карлсбергской лаборатории в Копенгагене, которая рассылала пивные дрожжи во все страны мира, их еще называют Saccharomyces carlsbergensis.

Технология изготовления пива. Основным сырьем для пивоварения являются пророщенные зерна ячменя. Для их получения зерна высококачественного ячменя насыпают слоем в несколько сантиметров, увлажняют и проращивают. Искусственно пророщенные зерна называют солодом. Во время прорастания в зернах образуются ферменты, используемые в дальнейших процессах. Солод высушивают, перемалывают и смешивают с водой. Температуру постепенно повышают (от 40 до 70 ⁰С), в действие вступают ферменты, разлагающие крахмал на сахара, которые переходят в раствор, туда же попадают компоненты белков и минеральные соли. Полученную смесь кипятят, твердые частицы (дробину) отфильтровывают, а в оставшуюся чистую жидкость (сусло) кладут шишки хмеля и снова варят. Из хмеля экстрагируются различные соединения, которые придают жидкости особый аромат и обладают бактерицидными свойствами. Жидкость фильтруют, в результате получается раствор, содержащий различные сахара, преимущественно глюкозу, аминокислоты, минеральные соли и другие вещества. Этот раствор служит питательной средой для дрожжей, которые в него засевают. Брожение протекает в больших бродильных чанах при температуре около 10 ⁰С в течение 10 дней, при более высокой температуре (15…23 ⁰С) брожение продолжается около недели. На поверхности бродящей жидкости в результате освобождения диоксида углерода образуется пена. Перебродившее таким образом пиво еще непригодно к употреблению и после отделения дрожжей должно в течение нескольких недель дозревать в больших сосудах при температуре около 0 ⁰С. За это время процесс брожения постепенно заканчивается, некоторые вещества осаждаются, их устраняют, а в пиво вводят под давлением диоксид углерода, способствующий образованию пены и обеспечивающий более длительную сохранность. Пиво разливают в бутылки, банки, где оно подвергается пастеризации.

Виды порчи  пива. В пиве могут развиваться только определенные виды микроорганизмов, приспособленные к существованию в специфических условиях пивоваренного производства. Микробные вредители пива представлены как грамположительными, так и грамотрицательными микроорганизмами.

Порчу пива вызывают Lactobacilus, L. delbrueckii, Pediococcus, уксуснокислые бактерии и др.

Молочнокислые палочки Lactobacilus (лактобациллы) обнаруживаются на всех стадиях производства. Они попадают в пиво с суслом, засевными дрожжами, загрязненной одеждой рабочих, недостаточно чистой водой. В фильтрованном и разлитом пиве эти микроорганизмы образуют шелковистую муть, повышают кислотность, ухудшают вкус и аромат за счет накопления метаболизма. Некоторые виды могут вызвать ослизнение пива. Лактобациллы – короткие и длинные палочки, единичные или парные, аспорогенные, неподвижные, растут при пониженных температурах, факультативные анаэробы или микроаэрофиллы, устойчивые к спирту, кислотам и антисептическому действию хмеля. Остаточные углеводы и аминокислоты в пиве стимулируют их развитие.

Термофильные молочнокислые  бактерии L. delbrueckii могут размножаться при охлаждении сусла до 50…54 ⁰С и вызывать его прокисание, в охмеленном пиве они не развиваются.

Бактерии Pedioccocus (педиококки), или пивные кокки являются грамположительными анаэробами. Встречаются как одиночные клетки, так и клетки, соединенные по две, по четыре, в виде коротких цепочек или комочков. Оптимальной для развития педиококков является температура 21…25 ⁰С, но они могут расти при 7 ⁰С, а также и при 45 ⁰С. К спирту нечувствительны. В пиве образуют муть, осадок, оптически неактивную молочную кислоту или диацетил, иногда вызывают ослизнение. При образовании педиококками диацетила происходит «сарцинное» заболевание пива: пиво приобретает неприятный вкус и характерный медовый запах.

Из грамотрицательных  бактерий вредителями пива являются уксуснокислые бактерии, которые  образуют на поверхности пива пленку беловатого или серого цвета, а спирт окисляют в уксусную кислоту.