◎ 胡逸帆
(武漢輕工大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院,湖北 武漢 430023)
啤酒生產(chǎn)中染菌的危險隨時存在,所以必須進(jìn)行廣泛、有規(guī)律、持續(xù)不斷的檢測才能真正起到監(jiān)控生產(chǎn)過程的微生物狀況的目的。了解污染來源和染菌途徑以及微生物通過何種途徑進(jìn)到企業(yè)生產(chǎn)中,并從哪兒進(jìn)入生產(chǎn)過程。只要了解了污染來源和染菌途徑,就可以采取針對性措施,防范污染,嚴(yán)格檢查,以保障生產(chǎn)安全性和達(dá)到食品安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
啤酒生產(chǎn)原料中帶有大量微生物,大麥和麥芽帶菌量可高達(dá)2×108個,主要通過灰塵擴(kuò)散到周圍空氣中,再隨空氣進(jìn)入敞口設(shè)備中。水也含有大量細(xì)菌,釀造水含菌量原則上說無意義,因?yàn)檫@些菌在麥汁煮沸時可以被殺死,重要的是生產(chǎn)用水、設(shè)備沖洗水、頂水等,它們直接與設(shè)備和啤酒接觸。酒花因要煮沸,且對微生物有抑制作用,故基本無危險[1]。
空氣自身帶菌,由空瓶和原料擴(kuò)散到空氣中的菌,增加了空氣的含菌量??掌繋в写罅康母鞣N菌,卸瓶和運(yùn)輸進(jìn)車間的過程中擴(kuò)散到灌裝車間,下料時原料上附著的灰塵連同微生物向周圍環(huán)境中擴(kuò)散。壓縮空氣同樣也可帶菌,特別是空氣管道??諝獬^濾器只是空氣管道得到正確維護(hù)時的補(bǔ)充,無菌要求高的需使用空氣干燥器,否則被抽進(jìn)來的水氣會一起被壓縮進(jìn)到地下室領(lǐng)域,而在地下室中水氣低于露點(diǎn)會冷凝下來,潮濕的除菌過濾器會讓微生物生存下來,特別危險的是麥汁通風(fēng)、罐備壓以及皇冠蓋的壓縮空氣輸送[2]。
接種酵母擴(kuò)培過程中,保存和處理不當(dāng)都有可能染菌,如長時間存放于酵母盆中會使酵母失去活力而容易染菌,每一步操作如篩洗酵母都會增加染菌的可能性,洗酵母和將酵母保存在水中不僅會奪走酵母的營養(yǎng)物質(zhì),而且如果水(管道、橡皮管)不是完全無菌也會導(dǎo)致染菌。設(shè)備污染主要是由于未清洗干凈或清洗水帶菌,密封圈以及密封圈下的凹槽是清洗的薄弱環(huán)節(jié)。硅藻土和穩(wěn)定劑很少帶菌,必要時需檢查。瓶蓋一般不會染菌,但也應(yīng)定期檢查。此外,在手工操作時,操作者的個人衛(wèi)生及手的清洗殺菌也不容忽視[3]。
了解了污染來源和染菌途徑,就可以有針對性地采取措施,防范污染,嚴(yán)格檢查以保障生產(chǎn)的生物安全性和啤酒的生物穩(wěn)定性。
實(shí)驗(yàn)室中的樣品處理有2個目的:增殖和檢查是否存在有害菌。在實(shí)際檢測過程中,需根據(jù)所檢測樣品性質(zhì)的不同采用不同的處理方法,再根據(jù)所檢微生物的類型選擇所需的培養(yǎng)基及培養(yǎng)方法。
2.1.1 培養(yǎng)基
麥汁瓊脂培養(yǎng)基可檢出酵母菌、營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基用于檢出一般細(xì)菌,
NBB-A、NBB-B、NBB-C培養(yǎng)基可檢出啤酒有害菌。
2.1.2 樣品處理方法
(1)澄清液體樣品。用0.45 μm過濾膜過濾。
(2)混濁液體樣品。加入NBB-C培養(yǎng)基培養(yǎng),加入量為空瓶總量的3%~5%。
(3)酵母。①直接鏡檢,檢查污染程度、檢查死亡率。②加入NBB-B培養(yǎng)基,增殖培養(yǎng)酵母樣品。
其中,混濁液體樣品和酵母樣都可用于檢查異類酵母,麥汁樣可少量做膜過濾,濾膜可置異類酵母選擇性培養(yǎng)基上,發(fā)酵液可先放冰箱靜置讓酵母沉降,然后倒掉上清液,底部沉淀同酵母樣的處理。
生產(chǎn)麥汁、發(fā)酵液、酵母、NBB培養(yǎng)液、美藍(lán)染色液、純培養(yǎng)酵母、接種環(huán)、1 mL無菌吸管、5 mL無菌吸管、酒精燈以及超凈工作臺、恒溫培養(yǎng)箱等。
取40 ml生產(chǎn)麥汁樣置于50 mL取樣瓶中,加入1~2菌耳純培養(yǎng)酵母,裝上發(fā)酵栓,于25~28 ℃發(fā)酵2 d,然后加入約2 mL NBB-C培養(yǎng)基,用無菌水裝滿取樣瓶,裝上發(fā)酵栓,25~28 ℃繼續(xù)厭氧培養(yǎng)7 d。
取40 mL發(fā)酵液樣置于50 mL取樣瓶中,加入約2 mL NBB-C培養(yǎng)基,用無菌水填充取樣瓶,裝上發(fā)酵栓,25~28 ℃厭氧培養(yǎng)7 d。
①初步鏡檢。用接種環(huán)以無菌操作取酵母樣并制片,在顯微鏡下觀察是否有啤酒有害菌,并作記錄。②酵母死亡率的檢查。滴一滴美藍(lán)染色液在載玻片上,用接種環(huán)取酵母樣與美藍(lán)染色液混合攪勻,制成切片,5 min后,在明場顯微鏡下數(shù)出被染成藍(lán)色的酵母細(xì)胞數(shù),計算出藍(lán)色酵母細(xì)胞占總細(xì)胞的百分比,即死亡率。被染成藍(lán)色的細(xì)胞即為死細(xì)胞。③增殖培養(yǎng)。用無菌吸管吸取1 mL稠酵母接入10 mL NBB-B培養(yǎng)基中,25~28 ℃有氧培養(yǎng)7 d。需要注意的是,取樣后如不馬上檢驗(yàn),需儲存于1~5 ℃冰箱中,最長不超過20 h,4 h內(nèi)使用較好,15 min內(nèi)處理完畢最佳[4]。
麥汁瓊脂培養(yǎng)基、NBB瓊脂培養(yǎng)基、營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基以及氣體取樣器等。
將麥汁瓊脂培養(yǎng)平板、營養(yǎng)瓊脂平板及NBB-A培養(yǎng)基平板對著壓縮氣體出口處吹2~5 min,也可用專用取樣器取樣,然后帶回實(shí)驗(yàn)室。麥汁瓊脂平板和營養(yǎng)瓊脂平板上置于25~28 ℃培養(yǎng)箱中有氧培養(yǎng)2 d,NBB-A平板上置于25~28 ℃培養(yǎng)箱中厭氧培養(yǎng)5~7 d。
將麥汁瓊脂平板、營養(yǎng)瓊脂平板、NBB-A培養(yǎng)基平板放在所需檢查的車間,揭開培養(yǎng)皿蓋,讓培養(yǎng)基在空氣中暴露30 min,然后蓋上培養(yǎng)皿蓋,帶回實(shí)驗(yàn)室。麥汁瓊脂平板和營養(yǎng)瓊脂平板置于25~28 ℃培養(yǎng)箱中有氧培養(yǎng)2 d,NBB-A培養(yǎng)基平板置于25~28 ℃培養(yǎng)箱中厭氧培養(yǎng)5~7 d。
生產(chǎn)熱水樣、釀造水樣、無菌生理鹽水、無菌棉簽、火槍、取樣瓶、酒精、棉花、膜過濾裝置、過濾膜、NBB-瓊脂培養(yǎng)基、營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基以及麥汁瓊脂培養(yǎng)基、超凈工作臺、恒溫培養(yǎng)箱。
取3個100 mL水樣,用膜過濾方法處理,過濾后過濾膜分別置于NBB瓊脂培養(yǎng)基,營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基和麥汁瓊脂培養(yǎng)基上。NBB瓊脂培養(yǎng)基置于25~28 ℃培養(yǎng)箱中厭氧培養(yǎng)5~7 d。營養(yǎng)瓊脂和麥汁瓊脂培養(yǎng)基置25~28 ℃培養(yǎng)箱中有氧培養(yǎng)1~2 d。
培養(yǎng)后有生長現(xiàn)象的樣品,需做結(jié)果鑒定。對于使用一般細(xì)菌和酵母的基礎(chǔ)培養(yǎng)基:數(shù)菌落數(shù),看其是否符合標(biāo)準(zhǔn)。對于使用異類酵母選擇性培養(yǎng)基的樣品(表1檢測),觀察生長情況,結(jié)合微生物及宏觀特征進(jìn)行鑒定。
5.1.1 宏觀特征
①是否產(chǎn)酸,對含指示劑的培養(yǎng)基觀察顏色變化,NBB-瓊脂培養(yǎng)基若有酸產(chǎn)生,顏色會由紅變黃。對不含指示劑的培養(yǎng)基,測pH值。②是否有雙乙酰氣味或其他異味。③菌落形態(tài)特征(在固體培養(yǎng)基上)。
5.1.2 微觀特征
對產(chǎn)酸和有繁殖現(xiàn)象的樣品進(jìn)行鏡檢,觀察其菌落形態(tài)、細(xì)胞排列、暗視場顯微鏡中的折光性、運(yùn)動性。
5.1.3 樣品培養(yǎng)鑒定試驗(yàn)(拔絲實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)氣實(shí)驗(yàn))
①氫氧化鉀實(shí)驗(yàn)。從培養(yǎng)基上取出一耳菌待試驗(yàn)菌與一滿耳菌5%KOH混合于載玻片上,繼續(xù)攪動,如果形成粘稠液,抬起接種環(huán)有拉絲現(xiàn)象,說明被試驗(yàn)細(xì)菌為KOH陽性,為革蘭氏陰性菌;如果攪動過程中無反應(yīng),說明被試驗(yàn)菌為KOH陰性,為革蘭氏陽性菌。②過氧化氫實(shí)驗(yàn)。在待實(shí)驗(yàn)菌的菌落上滴一滴3%~5%過氧化氫溶液,若有氣體產(chǎn)生,說明該菌為過氧化氫酶陽性,為需氧菌;若無反應(yīng),則說明該菌為過氧化氫酶陰性,為厭氧菌;若菌落太密集,可用接種環(huán)刮取一個待試驗(yàn)菌菌落置于載玻片上,滴加過氧化氫。該試驗(yàn)主要是為了區(qū)別需氧細(xì)菌與厭氧細(xì)菌,需氧菌具有過氧化氫酶,可將過氧化氫分解為水和氧氣,厭氧菌不含過氧化氫酶,不能分解過氧化氫。
啤酒麥汁和發(fā)酵液測定結(jié)果表如表1、表2、表3。
表1 啤酒生產(chǎn)麥汁、發(fā)酵液測定結(jié)果表
表2 壓縮空氣及室內(nèi)空氣結(jié)果表
表3 水樣檢查結(jié)果表
對培養(yǎng)基上的微生物進(jìn)行宏觀、微觀及試驗(yàn)觀察,對照有害菌的性質(zhì)特征,最后確定所檢出的細(xì)菌的種類。需要指出的是,未檢出結(jié)果只能說明在所處理的樣品量內(nèi),在所用的培養(yǎng)基上,在所給定的培養(yǎng)時間內(nèi)以及給定的培養(yǎng)環(huán)境中無微生物生長,不能說明其他問題。
以上為在啤酒日常微生物檢測中的一些總結(jié)體會,啤酒生產(chǎn)中微生物對啤酒質(zhì)量的影響至關(guān)重要,隨著科學(xué)進(jìn)步的發(fā)展,啤酒衛(wèi)生相關(guān)檢測將進(jìn)一步大幅度的提高,以此來滿足啤酒生產(chǎn)所需要達(dá)到的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[5]。