2.3.   микробиология производства безалкогольных напитков и кваса

2.3.1 Микроорганизмы, применяемые в производстве кваса.

Хлебный квас является продуктом незаконченного спиртового и молочнокислого брожения. Спиртовое брожение вызываетсяся квасными дрожжами – сахаромицетами, при этом накапливаются до 0,5 \% об. спирта и выделяется диоксид углерода . Молочнокислых бактерии (гетероферментативные), превращают сахара квасного сусла в молочную, уксусную, янтарную кислоты, СО2, ароматические вещества, спирт.

Квасные дрожжи относятся к виду Saccharomyces minor (раса М) и Saccharomycesmines cesevisiae. Очень часто дрожжи квасные используются в сушеном виде с содержанием 7 – 10 \% влаги.

Квасные молочнокислые бактерии относятся к виду Lactobasillus fermenti штаммов 11 и 13, которые выделены из лучших образцов хлебного кваса.

Чаще всего в производстве кваса используют комбинированную закваску, содержащую ЧК квасных дрожжей рас М квасных молочнокислых бактерий штаммов 11 и 13.

Во взаимоотношениях дрожжей и молочнокислых бактерий в комбинированной закваске проявляется и синергизм и антагонизм. Молочнокислые бактерии, продуцируя молочную кислоту, создают благоприятные значения рН 5 – 5,5 для дрожжей, а продукты жизнедеятельности дрожжей (витамины) стимулируют развитие молочнокислых бактерий. Однако впоследствии в процессе брожения квасного сусла молочнокислые бактерии вступают в антагонистические отношения с дрожжами. Дальнейшее развитие бактерий и повышение кислотности снижают бродильную активность дрожжей.

Для производства кваса разводят отдельно квасные дрожжи и молочнокислые бактерии до количества, требуемого для засева производственного чана.

Схема приготовления комбинированной закваски

Дрожжи. Разводят на стерильном квасном сусле с добавлением сахарного сиропа до концентрации сухих веществ 84 \%:

Дрожжевая разводка не должна содержать посторонних микроорганизмов, гнилостных бактерий, диких дрожжей, уксуснокислых бактерий.

Молочнокислые бактерии. Используют сахарный сироп, содержащий 8 \% СВ.

Комбинированные закваски. 3,2 м3 пастеризованного квасного сусла (8 \% СВ) + 420 дм3 разводки молочнокислых бактерий + (17 – 18) дм3 другой разводки - 6 часов.

Комбинированные закваски вводятся в квасное сусло в количестве 4 \%.

Приготовление комбинированной закваски

Посевы ведут через 24 ч, температура термостатирования 30° С.

2.3.2 Источники инфицирования в производстве кваса и безалкогольных продуктов.

Безалкогольные напитки и квас являются благоприятной средой для развития дрожжей, молочнокислых бактерий, уксуснокислых бактерий, грибов. Эти микроорганизмы встречаются в полуфабрикатах (сахарном сиропе, концентратах напитков и квасного сусла, купажных сиропах), в комбинированной закваске, в воздухе, на технологическом оборудовании, таре, упаковочных материалах. Развиваясь в готовых напитках, микроорганизмы снижают их биологическую стойкость, происходит обесцвечивание напитка или его ослизнение.

Источниками инфицирования в производстве безалкогольных напитков является сырье: вода, сахар – песок, соки, экстракты, красители и т.д.

Сахар – песок является источником слизеобразующих бактерий Leuconostoc mesenteroides, которые вызывают ослизнение напитков благодаря наличию у них слизистых капсул, образующихся на сахаросодержащих средах, особенно с сахарозой. Лейконосток очень термоустойчив и выдерживает нагревание до 90° С. Попадают эти микроорганизмы в напиток с сахарным сиропом. С инфицированным сахаром в производство попадают осмофильные дрожжи, кислотообразующие бактерии, споры грибов.

  В натуральных плодово – ягодных соках (спиртовых соках и экстрактах), несмотря на высокую концентрацию спирта и сухого вещества, сохраняют жизнеспособность некоторые бактерии и дрожжи, которые после введения соков в напитки начинают интенсивно размножаться.

Красители – при длительном хранении могут содержать значительное количество микроорганизмов, понижающих стойкость напитков. Поэтому сильно обсемененные микробами красители перед употреблением необходимо прокипятить.

Вода – от ее чистоты в значительной степени зависит стойкость напитков и санитарное состояние производства. Качество поступающей на завод воды должно полностью соответствовать ГОСТ на питьевую воду. Загрязнение воды может происходить в коммуникациях завода, поэтому важно поддерживать и контролировать чистоту шлангов, аппаратуры и качество воды в купажном, красном и других цехах.

Оборудование – источником инфекции при плохой мойке может быть вся аппаратура, чаны, трубопроводы, шланги, а также фильтрующая масса.

Наиболее опасными являются розливные машины. Существенное значение имеет реконструкция наливателей, в которых могут оставаться фруктовые соки, способствующие росту микроорганизмов. При этом дезинфицирующие вещества не всегда эффективны. Если розливные агрегаты моют нерегулярно, то после розлива в напитках обнаруживаются грамотрицательные бактерии, грибы, дрожжи.

Из аппаратуры контролю подлежат сиропные и купажные баки – сиропницы, дозировальные машины, купажные линии, заторные, настойные и бродильные чаны, сусло-, сиропо- и квасопроводы, шланги и т.д. Имеет большое значение также чистота тары.

2.3.3. Микроорганизмы – вредители производства кваса и безалкогольных продуктов.

Микроорганизмами – вредителями производства кваса являются:

1. Слизеобразующие микроорганизмы

К ним относятся лейконостоки (Leuconostoc mеsentеrоides), сенная палочка (Bacillus subtilis) и другие микроорганизмы, которые при росте на сахаросодержащих средах образуют капсулы. При развитии этих микроорганизмов квас приобретает плотную консистенцию и тягучесть. В нем резко снижается вкусовое ощущение сладости. Источником лейконостока является сахарный сироп, а сенная палочка и другие слизеобразующие бактерии хорошо развиваются на зерне злаков, откуда попадают на солод.

Для предупреждения заражения кваса слизеобразующими микроорганизмами необходимо прокипятить сироп в течение 30 мин. И строго соблюдать режим производства.

Кроме того, нужно знать, что слизеобразующие бактерии погибают в кислой среде. Поэтому в случае обнаружения первых признаков ослизнения можно повысить кислотность кваса до предела, предусмотренного стандартом.

2. Уксуснокислые бактерии

Развиваясь в квасе, они окисляют этиловый спирт до уксусной кислоты, в результате чего резко повышается его кислотность, ухудшается вкус, снижается содержание сухих веществ при брожении и хранении, подавляется жизнедеятельность полезной микрофлоры. На поверхности кваса появляется тонкая пленка. Характерным признаком развития уксуснокислых бактерий в производстве кваса является появление плодовой мушки дрозофилы, которая является переносчиком бактерий в открытые емкости с суслом и квасом.

Очагами развития уксуснокислых бактерий могут быть плохо вымытые аппараты и шланги.

3. Грибы

Мицелиальные грибы (пеницилловые, аспергилловые, ризопусы, мукоровые и др.) придают пораженному квасу характерный плесневелый запах и неприятный привкус. Для предупреждения развития грибов необходимо поддерживать чистоту и регулярно обрабатывать оборудование и помещения дезинфицирующими растворами.

4. Дикие дрожжи

Основным возбудителем порчи кваса является Candida mycoderma. При развитии этих дрожжей в сусле и квасе образуется белая складчатая пленка, спирт и органические кислоты разлагаются до СО2 и Н2О, угнетаются культурные дрожжи и ухудшается вкус кваса. Для предотвращения развития диких дрожжей сусло и квас должны находиться в закрытых резервуарах, производственные дрожжи не должны содержать более 0,5 \% диких дрожжей.

5. БГКП

Попадают в квас через заградительное оборудование с водой при нарушениях санитарного режима производства работниками. Если в квасе титруемая кислотность палочки меньше 100, то это свидетельствует о плохом санитарном состоянии производства.

Микроорганизмы – вредители производства безалкогольных напитков:

1.Дрожжи – вызывают биологическую порчу безалкогольных напитков. Осмофильные дрожжи вызывают брожение фруктово- ягодных соков, морсов, купажных сиропов и других полуфабрикатов, ухудшая органолептические свойства напитков (запаха, вкуса, цвета), происходит вспенивание напитков. Основными видами дрожжей, развивающихся в безалкогольных напитках, являются дрожжи рода Candida mycoderma, Hansemaspora apiculatus, schizosaccharomyces.

        2.Уксуснокислые бактерии

Ацетобактерии образуют на поверхности напитков пленку беловатого или серого цвета, вызывают прокисание. Размножению этих бактерий в безалкогольных напитках способствуют плохая мойка оборудования, неполный налив, плохая укупорка.

        3.Молочнокислые бактерии (Lactobacillus)

Вызывают скисание соков, образуют устойчивую муть и вызывают порчу сырья. Могут накапливать в соках ацетоин и диацетил, в результате чего возникает специальный привкус (масляно - молочный). Также могут вызывать ослизнение напитков.

4.Слизеобразующие бактерии – описание тоже, что и в производстве кваса.

5.Мицелиальные грибы – развиваются на поверхности фруктовых соков при их длительном хранении. Кусочки мицелия могут появиться и в жидкости. Являясь аэробными микроорганизмами, грибы в безалкогольных напитках размножаются редко. Их появление в напитке можно определить по окрашенной пленке на поверхности или хлопьям. Это Aspigillus, Penicillium, Fusarium и другие грибы.

Факторы, влияющие на биологическую стойкость напитков:

1. Начальная численность и виды микроорганизмов в напитках после укупорки бутылок. Для получения стойкой продукции, общая бактериальная обсемененность в напитках не должна превышать 100 КОЕ/см3, т.е. норму, установленную для питьевой воды.

2. Значение рН – низкое рН препятствует развитию многих бактерий.

3. Значение rH2 – низкое значение rH2 тормозит развитие микроорганизмов, а высокое – ускоряет.

Комбинированное воздействие активной кислотности и окислительного восстановительного потенциала в сочетании с малым содержанием азотистых веществ и присутствием СО2 создает неблагоприятные условия для развития микроорганизмов.

4. Внесение консервантов - сорбиновой кислоты с добавлением или без добавления аскорбиновой кислоты, бензоната натрия и других. Применение консервантов обеспечивает стойкость напитков в течение не менее 30 суток.

Без консервантов стойкость напитков при 20° С должна быть не менее 7 суток.

2.3.4. Микробиологический контроль производства кваса и безалкогольных продуктов.

Микробиологическому контролю в производстве безалкогольных напитков подлежат вода, сахар – песок, натуральные плодово – ягодные соки, сахарный сироп, концентраты напитков и квасного сусла, купажные сиропы, красители, комбинированная закваска для кваса, готовая продукция.

Вода должна соответствовать ГОСТу на питьевую воду: кМАФАнМ не более 100 КОЕ/см3 , коли – титр более 300 см3, коли – индекс не более 3 в 1 дм3.

Сахар – песок. В 1 г сахара должно содержаться не более 103 клеток микроорганизмов.

Натуральные плодово – ягодные соки (спиртованные, концентрированные) исследуются на содержание дрожжей. Качественным считается спиртованный сок, содержащий не более 200 клеток в 1 см3. Соки с повышенным содержанием дрожжей перед употреблением сепарируют или фильтруют через фильтр – картон.

В концентрированных соках допускается наличие в 1 см3 единичных клеток микроорганизмов, причем дрожжи должны отсутствовать.

Сахарный сироп. Считается качественным, если в 1 см3 его КМАФАнМ составляет не более 20, дрожжей – не более 5, а лейконосток отсутствует.

Концентраты напитков и квасного сусла – они считаются качественными, если в 1 см3 содержатся единичные клетки микроорганизмов, а дрожжи должны отсутствовать.

В красителях допускается содержание в 1 см3 единичных клеток микроорганизмов, а дрожжи должны отсутствовать.

Купажные сиропы – в них допускается содержание не более 400 – 500 клеток в 1 см3 дрожжей.

Квасное сусло – показатель коли – титра не менее 100 см3.

Готовая продукция:

- газированные напитки: - кМАФАнМ – не более 100 в 1 см3, коли – титр более 300. Стойкость напитков без консервантов  - 7 суток, с консервантами – 30 суток.

- хлебный квас (готовый) – БГКП не допускаются  в10 см3

Вопросы для самопроверки

1.Какие микроорганизмы используются в производстве кваса?

2. Какова роль молочнокислых бактерий при производстве кваса?

3.   Каковы источники инфицирования в производстве кваса и безалкогольных напитков?

4. Какие микроорганизмы являются вредителями при производстве кваса?

5. Какие микроорганизмы наиболее часто вызывают порчу безалкогольных напитков?

6. Какие факторы влияют на биологическую стойкость кваса и безалкогольных напитков?

7. Как готовят комбинированную закваску для производства кваса?

8. Каковы объекты микробиологического контроля в производстве кваса и безалкогольных напитков?