500L自釀啤酒生產車間啤酒釀造過程中微生物污染及防治①

方卉

摘 要：通過分析有害微生物的種類及對啤酒質量的影響、結合寧工商500L自釀啤酒生產車間的實際情況，對車間中有害微生物的污染途徑進行分析研究，對生產過程中的相關數據整理總結，提出了實際釀造過程中微生物的管理及微生物的防治策略，保證了啤酒質量。

關鍵詞：啤酒釀造 微生物污染 微生物防治策略

中圖分類號：TS262.5 文獻標識碼：A 文章編號：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，經酵母發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。[1]啤酒在釀造過程中，經過巴氏滅菌為熟啤酒，未經巴氏滅菌為生啤酒。寧工商500L自釀啤酒生產車間釀造不經巴氏消毒的生啤酒。該啤酒與熟啤酒的優勢是未經過巴氏滅菌處理，保留了原有的麥汁酶和酵母活性，啤酒口感純正，營養更加豐富。現就寧工商500L自釀啤酒生產車間在釀造生啤酒過程中，常見有害微生物及微生物的污染防治進行研究。

1 啤酒釀造過程中常見有害微生物及危害

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

啤酒釀造中易受到細菌、野生酵母和霉菌的污染。污染細菌的機會較多，在糖化與麥汁分離過程中，易污染片球菌屬、芽孢桿菌屬、檸檬酸桿菌屬等；在主發酵期間污染的雜菌多為野生酵母屬、片球菌屬、嗜發酵菌屬、拉恩菌屬、等；在灌裝階段，會污染梳狀菌屬、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、發酵單細胞菌屬等。

（1）細菌。

①乳桿菌屬形態各異，生長速度快，耐酸，可使啤酒嚴重混濁，變酸。其中乳桿菌屬中被報道最多的短乳桿菌，由于發酵淀粉和糊精的能力較強，會引起啤酒的過度的發酵。林特奈乳桿菌為被報道第二多的，該菌對熱、酒花樹脂都具有較高的抗性，易于在加酒花啤酒中生長，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，該菌屬可產生酸和生成過量的雙乙酰，還會減少發酵麥汁中的酵母的懸浮量，造成發酵時間延長。

③芽孢桿菌屬在麥汁煮沸過程中，也不能被殺死，但是麥汁中含有的酒花樹脂和啤酒生產過程中低的PH能夠抑制其發芽。芽孢桿菌雖對啤酒口味影響不大，但嚴重影響酵母繁殖，導致發酵液酵母數降低，正常發酵受到抑制。

④醋桿菌是啤酒最危險的敗壞菌之一，生長適應力強，生長速度快。由于醋桿菌氧化代謝強烈，可使啤酒表面生成一層薄膜，使酒混濁、酸敗、產生醋味。

⑤變形哈夫菌為常見污染菌。該菌能夠同酵母一起生長繁殖，會延長發酵時間，使啤酒產生明顯的藥芹或水果氣味，會引起啤酒風味的喪失。

⑥發酵單胞菌屬在啤酒釀造過程中危害大，不易控，難排除。該菌使啤酒生成絲狀混濁物，并產生硫化氫和乙醛，產生水果味或爛蘋果味。

⑦梳狀菌屬污染啤酒后，可使啤酒產生過量的丙酸、乙酸、丁酮，也可引起啤酒混濁，使啤酒產生硫化氫、甲基硫醇和脂肪酸等混合味，嚴重影響啤酒的質量。

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，產生過量的丁酸和大量的二氧化碳，使啤酒產生臭雞蛋味。

（2）野生酵母。

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

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很快，能同化硝酸鹽，形成混濁、產生怪味。

④假絲酵母能同化硝酸鹽，形成混濁，產生不良氣味，還能污染麥汁。

⑤畢赤酵母在空氣存在下氧化乙醇，無發酵能力或弱，形成菌膜、薄皮或顆粒狀沉淀等混濁，產生異味。

⑥檸檬形克氏酵母能發酵葡萄糖、果糖。

⑦球擬酵母為好氣酵母，由于發酵能力強，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周的時間后才能產酸，并破壞啤酒風味。

⑨糖化酵母能使發酵度異常，從而啤酒變混濁、酒味淡薄。

⑩強壯酵母在啤酒中危害較大，可使啤酒變混濁。

糊精酵母因發酵糊精，使酒的發酵度異常高，啤酒變混濁，酒味淡薄。

啤酒酵母混濁變種在發酵啤酒廠經常遇到，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，可產生酚味，改變啤酒口味。

（3）霉菌或真菌。

霉菌或真菌無法在啤酒中正常生長，因為它們生長需要空氣，均屬于好氧微生物，但是霉菌能影響大麥的出芽能力，因此會在其他一些方面對啤酒產生很大影響。[3]因此對啤酒廠的衛生有一定的要求，以防止在地面、墻面、啤酒瓶、原料等表面產生霉菌，污染啤酒。

2 啤酒釀造過程中微生物污染的來源及防治

對于啤酒釀造過程中的微生物對啤酒的危害，結合500L自釀啤酒車間生產現狀，分析微生物的污染途徑，并介紹防治策略。

（1）空氣。

空氣可進行微生物的傳播，是污染的第一源頭。因為整個釀造系統都存在空氣，如空氣不潔，易造成啤酒污染，所以必須使空氣達到無菌要求。空氣應當在一定的高空采集，用0.45μm濾膜過濾除菌后，可用于釀造生產。

（2）釀造用水。

水在啤酒釀造過程中需求量很大，根據使用需求不同可分為一般用水和無菌水。在釀造過程中，用以洗滌設備、管路、瓶子等的水為一般用水，該水不需要嚴格無菌，只要達到飲用水標準即可。為了防止酵母染菌，設備、管路殘留微生物，必須用無菌水洗滌酵母、用無菌水最后一次沖洗設備、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，應該加強原料的采購、驗收、存儲等全過程管理。

①采購。在采購過程中，進行貨比三家，公開采購信息，選擇最優者，并做好質量信息的反饋，隨時與供應方聯系。對于采購量應該適量，如采購量過少，生產有可能因原料不足而中斷，如采購量過多，原料使用不完存放時間過久會使得原料變質失效，增大成本。

②驗收。應該嚴格驗收進車間的原料、啤酒桶，不合格的不進入車間，進入車間后，應該嚴格進行出入庫手續。

③存儲。存儲原料、啤酒桶的環境應該干燥、通風，以避免微生物的滋生。

（4）酵母。

酵母污染是指酵母在擴培、回收和保存過程中受到野生酵母和細菌的污染，使得啤酒黏度增加，過濾困難，促使啤酒變質混濁，從而改變了啤酒的質量。

對酵母的擴培、回收和保存系統要進行充分的刷洗和殺菌，以避免酵母污染，首先工作人員應保證無菌操作。每次在使用前后用80℃以上的熱水和3%堿液對系統要進行循環洗滌，為防止洗滌后留下的堿污垢，用3%H3PO4沖洗，再用無菌水沖洗，使系統無菌。在擴培過程中，應選擇性能好的出發菌株，優良的培養基，恰當的擴大比例及移種時間。酵母在啤酒釀造過程中是重復使用的。零代培養酵母無菌，但在反復使用后，難免被污染，而且隨著使用代數越多，污染越嚴重，因此只用四代。酵母回收后用無菌水洗滌，保藏置0～2℃的低溫并且時間不宜超過72h，在保藏期間需要更換無菌水，以確保酵母完好。

（5）設備和管路。

設備、管路等處由于接觸啤酒、麥汁和酵母，如果不進行徹底清潔滅菌，在各處可形成污垢，會滋生微生物，使得啤酒變質，所以需要對設備、管路進行滅菌。

首先應在設計、安裝時保證不易成為污染源。管路設計應緊湊，管件、閥件應盡可能少，不安裝不必要的輔件，在設計時應減少管路死角，使流動阻力減到最低。為了減少積垢，設備、管路表面宜采用不銹鋼，并拋光處理。管路安裝時應橫平豎直，少拐彎，少交叉。管路在安裝過程中使管路與墻壁、柱子、場面、其他管路等之間應有適當的距離，以便于安裝、操作、巡查與檢修[4]。在管路敷設中需有坡度，以免管內或設備內積液，坡度方向一般為順介質流動方向。

其次是設備、管路的清潔滅菌。可先用80℃左右的堿水循環清洗20～30min，再用蒸汽清洗20min，再用不低于80℃的熱水滅菌20～30min。在清潔滅菌過程中，對于污垢多的地方，可配制濃度偏高的洗滌劑，并可用幾種滅菌劑交替使用來達到滅菌要求。各清洗劑、滅菌劑在管道內應以湍流狀態流動，因為湍流具有較大能量，可起到擦洗管路的作用。

（6）啤酒瓶、啤酒桶。

因為500L自釀啤酒生產車間所釀造的啤酒瓶、桶是循環使用的，所以啤酒瓶、桶在再次使用過程中必須清洗滅菌，否則會對啤酒造成二次污染。

①需要對灌裝啤酒瓶、桶進行有質量的刷洗清潔，保持足夠高的刷洗頻次，并加大刷洗的監控力度。②清洗劑和滅菌劑的選擇。滅菌時，需要加入適量濃度的滅菌劑，并持續定量加入。常用氯消毒，有時也用雙氧水。③最后一次沖洗應使用無菌水對瓶、桶進行沖洗。④絕不允許消費者自備不潔凈的桶、瓶等容器分裝、攜帶生啤酒。⑤貯酒容器不宜過大，防止因過大，銷售時間過長而導致變質。常用的啤酒保鮮桶的容積為6L、8L、10L、15L、20L、30L、40L。

（7）周圍環境。

啤酒釀造車間周圍的環境如地板、墻壁、天花板等空間如不清潔也會造成啤酒的二次污染，所以需要對周圍的環境進行清潔滅菌。每天清洗地面、墻面，并保持地面干燥，定期對下水道、暗溝等死角進行清洗滅菌。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。可在啤酒車間內安裝紗門窗、消毒池等防護措施。

（8）操作人員。

500L自釀啤酒生產車間啤酒釀造過程中，主要操作人員并不是專業的生產工人，而是由教師帶領著大學二年級學生組成的工作團隊。如果不注意，操作人員的身上會攜帶多種微生物，這些微生物可隨操作人員進出車間，影響啤酒質量。

①選取操作團隊。操作團隊由化工系生物專業的教師和生物專業二年級學生組成。在進行生產之前，必須掌握相關課程的學習，并且考核合格后，在進行微生物和操作技能的培訓，使他們具備微生物基本知識，熟練的操作技能和高度的責任心，方可進行上崗。在啤酒釀造過程中，要定期安排教師、學生等操作人員前往相關啤酒生產企業進行參觀、培訓學習，還需要定期對教師、學生進行微生物和操作技能的考核。

②在啤酒釀造過程中，教師、學生要經常去生產現場，對關鍵控制點跟蹤驗證，如發現微生物污染，及時進行原因分析并制定解決方案來減少和消除污染。

③在啤酒釀造過程中，操作人員進入車間時需穿無菌服，操作前雙手用酒精擦洗滅菌。

3 結語

以上介紹了在啤酒釀造過程中被常見的有害微生物污染后，啤酒混濁、口味風味發生變化，嚴重時還會給生產車間造成經濟損失。因此結合500L自釀啤酒生產車間的實際情況，對有害微生物的污染途徑進行分析研究，總結實際啤酒釀造過程中該如何防治微生物的污染，將防治策略用于指導實際釀造工作中。總之，寧工商500L自釀啤酒生產車間的啤酒生產將微生物防治提高了高度，為消費者提供質量優良、口感醇厚、口味純正的生啤酒。

參考文獻

[1] 袁雪萍.啤酒有害培養基和檢測技術的研究[D].烏魯木齊：新疆農業大學，2012.

[2] 李曉霞、劉新社.純生啤酒生產中微生物污染的危害及控制技術[J].商丘職業技術學院學報，2009.

[3] 葉子豪.啤酒釀造過程中有害微生物污染因素及防治策略[J].現代農業科技，2011（9）.

[4] 王濤玉.淺談化工管路拆裝的實訓[J].云南化工，2012.