啤酒污染微生物分類(lèi)，啤酒里所含微生物的名稱(chēng)及其作用
啤酒，是以麥芽和水作為主要原材料，加入啤酒花，經(jīng)過(guò)酵母的發(fā)酵釀制而成，是含有二氧化碳、起泡的、低酒精度的發(fā)酵酒。
按照不同的處理方式，啤酒可以分為：
按滅菌處理方式鮮啤酒：含有一定量的活酵母的啤酒。
熟啤酒：經(jīng)過(guò)巴氏滅菌或瞬時(shí)高溫滅菌的啤酒。
生啤酒：不經(jīng)過(guò)巴氏滅菌或瞬時(shí)高溫滅菌，采用過(guò)濾除菌等方式處理的啤酒。
按色度分類(lèi)
淡色啤酒、濃色啤酒和黑啤酒。
其它分類(lèi)
特種啤酒、干啤酒、低醇啤酒、無(wú)醇啤酒、小麥啤酒、渾濁啤酒和冰啤酒
根據(jù)啤酒腐敗特征及其與啤酒質(zhì)量的關(guān)系，可以將啤酒污染微生物分為專(zhuān)性啤酒微生物、潛在啤酒微生物、間接啤酒微生物、指示微生物和隱性微生物五類(lèi)。
專(zhuān)性啤酒微生物
專(zhuān)性啤酒微生物能在啤酒環(huán)境中存活，無(wú)需較長(zhǎng)適應(yīng)時(shí)間就能在啤酒中生長(zhǎng)繁殖，并使啤酒產(chǎn)生異味和混濁，嚴(yán)重影響啤酒質(zhì)量。Lactobacillusbrevis、Lb.lindneri、Lb.brevisimilis、Lb.frigidus、Lb.coryniformis、Lb.casei、Pediococcusdamnosus、Pectinatuscerevisiiphilus、Pec.frisingensis、Megasphaeracerevisiae和Selenomonaslacticifex等屬于該類(lèi)微生物。
潛在啤酒微生物
潛在啤酒微生物在正常情況下不能在啤酒中生長(zhǎng)，但當(dāng)啤酒處在高pH、低啤酒花濃度、低發(fā)酵度、低酒精度或高氧含量等特定條件下則能夠生長(zhǎng)，那些經(jīng)暴露在啤酒中較長(zhǎng)一段時(shí)間后能適應(yīng)生長(zhǎng)的微生物也包括在該類(lèi)微生物中。Lb.plantarum、Lb.lactis、Lb.raffinolactis、Leuconostocmesenteroides、Micrococcuskristinae、Ped.inopinatus、Zymomonasmobilis和Z.raffinosivorans等屬于該類(lèi)微生物。
間接啤酒微生物
間接啤酒微生物不能在成品啤酒中生長(zhǎng)，但可在生產(chǎn)過(guò)程中的某些階段生長(zhǎng)，使啤酒產(chǎn)生異味。腸道菌和某些野生Saccharomyces菌以及某些好氧酵母等屬于這類(lèi)微生物，Obesumbacteriumproteus和Rahnellaaquatilis是啤酒釀造過(guò)程中最重要的腸桿菌腐敗微生物。
指示微生物
指示微生物不會(huì)引起啤酒腐敗，但常伴隨啤酒腐敗菌一起生長(zhǎng)，指示微生物的檢出通常預(yù)示釀造過(guò)程中有啤酒腐敗菌存在，表明釀造過(guò)程中的衛(wèi)生狀況發(fā)生問(wèn)題。Acetobacterspp.、Acinetobactercalcoaceticus、Gluconobacteroxydans、Pantoeaagglomerans、Klebsiellaspp.和好氧野生酵母是這類(lèi)微生物的代表。
隱性微生物
隱性微生物是指啤酒釀造過(guò)程中偶爾能檢測(cè)到，甚至在某些條件下能存活并能從成品啤酒中分離出來(lái)的一類(lèi)微生物，這類(lèi)微生物對(duì)啤酒質(zhì)量不構(gòu)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長(zhǎng)期運(yùn)行的生產(chǎn)線(xiàn)上逐漸形成。產(chǎn)孢細(xì)菌、腸桿菌、球菌和產(chǎn)膜酵母是典型的這類(lèi)微生物。如果檢出頻率過(guò)高，說(shuō)明衛(wèi)生狀況有待改善。
啤酒微生物分布【啤酒里所含微生物的名稱(chēng)及其作用】
來(lái)自于酵母與麥汁原料、發(fā)酵與熟化過(guò)程或生產(chǎn)設(shè)備等的微生物污染為初次污染，來(lái)源于灌裝過(guò)程的微生物污染為二次污染。50%以上的啤酒腐敗都是二次污染引起的，但初次污染所引起的啤酒腐敗則更為嚴(yán)重。啤酒制造過(guò)程中各個(gè)階段可能出現(xiàn)的啤酒微生物見(jiàn)圖1。
圖1啤酒微生物及其在釀造工藝中可能出現(xiàn)的階段
大麥和麥汁
麥汁中的微生物主要來(lái)源于麥田、儲(chǔ)存過(guò)程和麥汁加工過(guò)程，包括植物品種、氣候、土壤、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)榷紩?huì)影響大麥和麥汁中的微生物種類(lèi)。Fusariumgraminearum和F.culmorum產(chǎn)霉菌毒素在釀造過(guò)程中無(wú)法剔除或降解，會(huì)留存在成品啤酒中。大麥中的微生物群落因收獲后管理措施的不同而有很大差異，大麥表面的微生物通過(guò)形成致密的生物膜，能提高對(duì)干燥、加熱和抗生素等的耐性。表1列出了收獲后大麥中常見(jiàn)的微生物種類(lèi)。
表1收獲后大麥中常見(jiàn)微生物
糖化和麥汁分離
如果糖化溫度下降或未加酒花麥汁保持在60℃以下，嗜溫菌會(huì)在糖化過(guò)程中繁殖。大多數(shù)LAB因?qū)ζ【苹舾卸荒茉诩尤肫【苹ǖ柠溨写婊睿吧L(zhǎng)的LAB會(huì)使麥汁含有令人不快的異味。Bacillus的孢子會(huì)存留在麥芽和谷物等輔料中，在麥芽煮沸過(guò)程中能存活下來(lái)。研究發(fā)現(xiàn)B.coagulans在55～70℃的甜麥汁中放置2 h會(huì)產(chǎn)生大量乳酸，并與亞硝胺形成有關(guān)。當(dāng)用污染有R.aquatilis的麥汁生產(chǎn)啤酒時(shí)，成品啤酒中能檢測(cè)到異常水平的雙乙酰和雙甲基硫化物。
發(fā)酵
野生酵母是發(fā)酵過(guò)程常見(jiàn)污染菌之一，分為非Saccharomyces和Saccharomyces菌，會(huì)使啤酒產(chǎn)生混濁、異味和芳香等異常狀況，發(fā)酵過(guò)程污染的非Saccharomyces菌主要包括Brettanomyces、Candida、Debaryomyces、Dekkera、Filobasidium、Hanseniaspora、Kluyveromyces、Pichia、Torulaspora和Zygosaccharomyces等。同型發(fā)酵Ped.damnosus是在釀酒酵母和啤酒中最常見(jiàn)的球菌污染物，但Ped.inopinatus常發(fā)現(xiàn)在釀酒酵母中，很少在發(fā)酵過(guò)程的其他階段檢出，這類(lèi)菌能使啤酒含有高雙乙酰并延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間。革蘭陰性厭氧菌S.lacticifex和Zymophilusraffinosivorans也存在于釀酒酵母中，是啤酒腐敗菌。在釀酒酵母中存在的O.proteus和R.aquatilis抑制發(fā)酵并使啤酒形成高pH值。在發(fā)酵早期被Enterobacteriaceae屬中的某些菌污染的釀酒原料與游離氨基酸脫羧形成生物氨有關(guān)。
灌裝
在非巴氏滅菌的成品啤酒中，20%～30%啤酒腐敗都是由Pectinatus菌引起的，在麥汁和瓶裝啤酒中會(huì)產(chǎn)生大量乙酸和丙酸以及乙偶姻，其啤酒腐敗的典型特征是混濁和因硫化氫和甲硫醇形成的臭雞蛋味。7%以上的啤酒腐敗是由Megasphaera引起的，M.cerevisiae是目前發(fā)現(xiàn)該屬中唯一能引起啤酒腐敗的菌，盡管有報(bào)道該菌能在5.5%酒精中生長(zhǎng)，但在pH低于4.1和酒精濃度高于2.8%時(shí)生長(zhǎng)常被抑制，該菌引起的啤酒腐敗通常會(huì)產(chǎn)生大量丁酸和小量乙酸、硫醇、異戊酸和戊酸，以及乙偶姻和硫化氫，后者會(huì)使啤酒產(chǎn)生難聞的氣味。盡管LAB包含很多屬，但能引起啤酒腐敗的很少，Lactobacillus和Pediococcus對(duì)啤酒質(zhì)量危害最大，會(huì)產(chǎn)生不愉快的酸味和非典型氣味等，啤酒腐敗LAB也與生物胺產(chǎn)生有關(guān)。
成品啤酒
Lb.brevis是成品啤酒中最普遍存在的腐敗菌，具有抗啤酒花能力。由于能發(fā)酵糊精和淀粉，會(huì)導(dǎo)致啤酒混濁和高消糖度，在成品啤酒中形成高雙乙酰含量，是啤酒腐敗中需要特別關(guān)注的污染菌。Lb.lindneri也是成品啤酒中常見(jiàn)污染菌，約占成品啤酒腐敗的15%～20%。其他導(dǎo)致成品啤酒腐敗的乳桿菌還有Lb.buchneri、Lb.casei、Lb.collinoides、Lb.coryneformis和Lb.plantarum，但這些異型發(fā)酵LAB遠(yuǎn)沒(méi)有Lb.brevis或Lb.lindneri常見(jiàn)。
Pediococci污染會(huì)使啤酒粘附性增加，最常見(jiàn)的是具有啤酒花抗性并高產(chǎn)雙乙酰的Ped.damnosus，Ped.inopinatus和Ped.dextrinicus也能夠在pH 4.2以上且低酒精、低啤酒花濃度的啤酒中生長(zhǎng)。成品啤酒中也發(fā)現(xiàn)有Ped.claussenii，但隨著衛(wèi)生條件的改善，Pediococcus菌引起的啤酒腐敗正逐漸下降。
Kocuriakristinae是非典型啤酒腐敗菌，能在低酒精與低啤酒花濃度和高于pH 4.5的啤酒中生長(zhǎng)，產(chǎn)生水果型非典型芳香。
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