Сусло после кипячения с хмелем является стерильным, и загрязнение его начинается с момента охлаждения. На этой стадии наибольшую опасность представляют бактерии группы кишечной палочки. Рост уксуснокислых и молочнокислых бактерий в сусле обычно протекает очень медленно, но О. proteus растет хорошо, однако обычно не обнаруживается в сусле до внесения в него дрожжей.
В задаточных дрожжах, как правило, содержится значительное количество О. proteus (от 0,1 до 2,0% общей клеточной популяции). После внесения дрожжей в сусло число клеток О. proteus может составлять от нескольких тысяч до 1 млн. в 1 мл.
Инфицирование различными организмами на отдельных стадиях технологического процесса схематично представлено в табл. 9.
Микрофлора бродящего сусла отражает преимущественно инфицированность задаточных дрожжей, а не сусла. Как только начинается брожение, развитие бактерий группы кишечной палочки и О. proteus прекращается. Однако уксуснокислые и молочнокислые бактерии могут продолжать развиваться, чему способствуют выделяемые в среду продукты обмена веществ дрожжей. Преимущественное развитие той или иной группы бактерий зависит и от применяемого оборудования: в закрытых системах преобладают молочнокислые бактерии, в открытых — уксуснокислые.
В табл. 10 приведены количества различных бактерий в задаточных дрожжах 15 пивоваренных заводов Англии (т. е. это дрожжи, которые используются главным образом в верховом брожении).
Таблица 10
Содержание бактерий в задаточных дрожжах [250]
Число бактерий на 1 О6 дрожжевых клеток
Число бактерий составляло от 0,3 до 8,2% от числа клеток культурных дрожжей, причем процент живых клеток колебался от 2 до 95%. Данные табл. 10 свидетельствуют о больших различиях в количестве и составе бактериальной микрофлоры на разных заводах.
В СССР принято, что число бактерий в задаточных дрожжах не должно превышать 1 % от количества клеток дрожжей. Простой подсчет показывает, что это очень большая величина: 1 мл задаточных дрожжей содержит в среднем 3-109 клеток дрожжей. При этом допустимая норма бактерий составляет 3-107 клеток в 1 мл. На 1 гл сусла задают 0,5 л дрожжей и вместе с ними вносят 15-109 клеток бактерий [32], что в расчете на 1 мл сусла составляет 150 000. Такая концентрация посторонней бактериальной микрофлоры представляет большую угрозу для производства и для накопления инфицирующих организмов в последующих генерациях задаточных дрожжей.
При сильном микробном инфицировании сусла может произойти преждевременное оседание дрожжей при недостаточной выброженности сусла. Обильное бактериальное загрязнение может привести к массовой гибели дрожжевых клеток и в задаточных дрожжах самых активных генераций возрастет процент мертвых клеток, что не позволит использовать дрожжи в последующих брожениях [31, 32].
При хорошем санитарном состоянии на заводе, исключающем инфицирование сусла и пива, при использовании биологически чистых дрожжей и тщательной кизельгуровой фильтрации пива, при розливе пива в тщательно вымытые бутылки можно получить пиво, практически свободное от микроорганизмов.
Установлено, что если в 0,5-литровой бутылке пива содержится не более 10 микроорганизмов (это относится, главным образом, к дрожжам), то такое пиво имеет почти неограниченную биологическую стойкость: инфицирующие организмы в нем не развиваются. Помутнение, возникающее в таком пиве при длительном хранении (несколько недель и даже месяцев при комнатной температуре), может быть уже небиологической природы.
Для некоторых видов молочнокислых бактерий и дрожжей Sacch. diastaticus указанная величина инфицированное™ еще не является надежным пределом отсутствия роста, т. е. даже при таком небольшом содержании их в пиве они могут размножаться и вызвать образование осадка и помутнение.
Как показывает расчет, приведенный на с. 33, число инфицирующих организмов, попадающих в сусло с задаточными дрожжами, чрезвычайно велико и оно еще увеличивается при размножении этих организмов во время брожения и дображивания. Несмотря на то что в конце брожения и во время дображивания происходит и обратный процесс — отмирание бактерий под влиянием спирта, низкого pH, хмелевых смол, а также удаление бактерий из пива в результате естественного процесса осветления при выдержке, а затем при фильтрации, все же разлитое пиво обычно содержит несколько сотен и тысяч микроорганизмов в 1 мл.
В этом случае длительной биологической стойкости ожидать нельзя, она будет примерно пропорциональна количеству находящихся в пиве микроорганизмов [125]. Чехословацкие исследователи [205] нашли, что между логарифмом числа клеток диких дрожжей в пиве после розлива и стойкостью такого пива существует линейная зависимость.
Рис. 4. Помутнение фильтрованного непастеризованного пива в зависимости от температуры хранения.
Интересные данные о зависимости биологической стойкости от количества и вида инфицирующих микроорганизмов были получены Посада [188] (табл. И).
Эти исследователи специальной системой фильтрации ( в том числе и через мембранные фильтры компании «Millipor») получали пиво, почти свободное от микроорганизмов: из 9 опытных образцов в 8 количество микроорганизмов в 1 мл колебалось от 0,1 до 9,5, причем обнаруживались исключительно грамотрицательные палочки. Как видно из данных табл. И, в образцах этого же пива после 7 мес хранения при высеве на различные среды и культивировании посевов, в аэробных и анаэробных условиях микроорганизмы обнаружены не были, за исключением двух образцов (VI и VII), в высевах из которых вырастало большое число колоний грампо- ложительных палочек. Следовательно, находившиеся в пиве сразу после розлива грамотрицательные палочки (скорее всего, уксуснокислые бактерии) не развивались в дальнейшем в пиве и, очевидно, погибали. В то же время неучтенные при высеве свежеразлитого пива грамположительные палочки, концентрация которых была меньше 0,1 в 1 мл, при хранении пива двух образцов сильно размножились в нем, однако не настолько, чтобы вызвать заметное помутнение.
Когда же такое биологически стойкое, прозрачное пиво после 2 мес хранения поместили всего на 4 ч на холод (0°С), оно сильно помутнело (рис. 4). Следовательно, если комплексом технологических и санитарных мероприятий, тщательной двухступенчатой фильтрацией можно получить биологически стойкое пиво, то хранить его можно только при комнатной температуре, так как незначительное охлаждение может вызвать в нем сильное коллоидное помутнение.