第9章--酿造酒的微生物病害

第九章酿造酒的微生物病害微生物病害酿造酒是有生命的饮料，是容易受微生物的作用而变质的食品。微生物的活动会导致贮藏过程中酿造酒的成分发生变化，因而影响酿造酒的质量。一、葡萄酒病害微生物的活动，会导致贮藏过程中的葡萄酒的成分发生变化，因而影响葡萄酒的质量。引起葡萄酒病害的微生物可分为两大类，即好气性微生物和厌气性微生物。1微生物病害1.1好气性微生物病害⑴酵母病害：酒花病葡萄酒假丝酵母引起的。现象：葡萄酒的表面逐渐形成一层灰白色的膜，并慢慢地加厚，出现皱纹。原因：葡萄酒在贮藏过程中没有添满，葡萄酒与空气接触；生葡萄酒酒度较低（6~9°）。后果：会引起酒度和总酸的降低，感病的葡萄酒味淡、象掺水葡萄酒，乙醛含量的升高而具有过氧化味。防治：酒花病并不危险，而且很好防治，只需做好添罐，防止葡萄酒与空气接触即可。⑵醋酸菌病害：变酸病由醋酸菌引起。现象：在葡萄酒表面形成很轻的、不如酒花病明显的灰色薄膜，然后薄膜加厚，并带玫瑰红色。原因：葡萄酒与空气长期接触；葡萄酒设备、容器清洗不良；葡萄酒酒度较低；葡萄酒固定酸量较低(pH＞3.1)。防治：使葡萄酒的固定酸含量足够高；正确使用SO2；严格避免葡萄酒与空气接触。1.2厌气性微生物病害这类微生物病害在还原条件下发生。其病原微生物虽然不氧化乙醇，但可分解葡萄酒的其它成分如残糖、甘油，特别是有机酸等。⑴酵母病害干葡萄酒和甜型葡萄酒中的残糖可由酵母菌进行发酵。（1）酿酒酵母，正常发酵酵母，其抗SO2能力强，可发酵最后的糖，并在葡萄酒的贮藏中存活下来，是引起再发酵的主要酵母菌种。（2）拜耳酵母，抗SO2能力强，主要引起酒度低于15%（V/V）的葡萄酒的再发酵。（3）路氏类酵母，它是引起经SO2处理后的白葡萄酒再发酵的酵母。它在白葡萄酒中形成白色絮状菌落。菌落表面的细胞，可通过形成乙醛而结合游离SO2，这就更有利于其活动和菌落的繁殖。⑴酵母病害干葡萄酒和甜型葡萄酒中的残糖可由酵母菌进行发酵。（4）毕赤氏酵母，可在葡萄酒表面形成膜，并发酵葡萄糖和果糖，导致葡萄酒挥发酸的升高。（5）酒香酵母，引起葡萄酒的再发酵，形成具典型“鼠尿味”的乙酰胺。这类酵母不管在好气还是厌气条件下都很易繁殖，且不需要维生素。⑵乳酸菌酒石酸发酵病虽然对SO2和酒精都很敏感，但乳酸菌存在于葡萄酒中。它们可分解葡萄酒的不同成分，如糖、酒石酸、甘油等。乳酸菌一方面可进行苹果酸-乳酸发酵，而有益于某些葡萄酒，另一方面则可引起厌气性病害而有害于葡萄酒。这主要决定于糖和pH两个因素。pH一方面决定活动的微生物种类，一方面又决定被分解物质。细菌分解糖或分解有机酸，主要决定于其pH临界值。如果某细菌分解糖和分解酸的pH临界值不同，则在某一pH条件下，它只能分解一种物质，这种细菌为纯发酵细菌。相反，如果pH临界值相近，则细菌在给定pH条件下可分解多种物质，这种细菌为异发酵细菌。葡萄酒病害常由异发酵乳酸杆菌引起。⑵乳酸菌酒石酸发酵病由异发酵乳酸杆菌引起，将酒石酸分解为醋酸、丙酸、乳酸、CO2。症状：产生大量CO2，葡萄酒变浑，平淡无味，失去色泽。如果摇动生病的酒，可见移动缓慢的光亮的丝状沉淀。酒石酸发酵病提高了PH值，提高了挥发酸的含量，使葡萄酒的抗性越来越弱。发病条件：高温；含酸量低，pH＞3.4；含有残糖；含氮量高，主要是由原料变质引起的。⑵乳酸菌酒石酸发酵病防治：在发酵过程中防止温度过高；发酵彻底；贮藏温度足够低。如果发病不是很重，挥发酸含量低于0.9g/L（以H2SO4计），则可采取以下治疗措施：①50~70mg/LSO2处理以杀死细菌；②加入300~500mg/L柠檬酸和150~250mg/L单宁，提高葡萄酒的抗性；③SO2处理24h后，下胶、过滤以除去被杀死的细菌。⑶乳酸菌苦味病乳酸菌将甘油分解为乳酸、醋酸、丙烯醛和其它脂肪酸，具明显的苦味，并伴随CO2的释放和颜色的改变及色素沉淀。苦味病主要发生在多酚含量高的红葡萄酒中。防治：其防治措施与其他细菌性病害的预防相同。如果苦味病开始出现，应进行1~2次下胶处理，但这很难将病原菌完全除去。⑷乳酸菌甘露糖醇病感病葡萄酒变浑，味既酸又甜，像烂水果味。乳酸菌发酵果糖主要生成甘露糖醇，而发酵葡萄糖则主要生成醋酸或乳酸。发病情况：发酵温度过高，酒精发酵停止；葡萄酒中含有糖。防治：只能预防，在发酵过程中尽量防止温度过高而导致的发酵停止，正确进行SO2处理。⑸乳酸菌油脂病主要发生于酿造不好、酒精度低、pH高的白葡萄酒中。症状：葡萄酒变浑，失去流动性，变黏，像油一样，在酒杯中摇动时最为明显，口味平淡无味。发病情况：油脂病是苹果酸-乳酸发酵的特殊表现：苹果酸含量降低，引起苹果酸-乳酸发酵的明串珠菌表面包被多糖苷并相互连接，使葡萄酒呈油状。除此之外，还有的细菌分解酒石酸和甘油防治：在发酵过程中正确控制发酵条件和使用SO2。对生病葡萄酒先进行搅拌以去除其黏滞性，然后与酒石酸发酵病同样处理。1.3防止微生物病害的措施首先保持葡萄酒厂良好的清洁状态；控制发酵，保证发酵完全。在葡萄酒贮藏过程中，还必须采取以下措施:正确使用SO２。（主要抑制细菌和酵母菌）正确使用山梨酸作为SO２的辅助物。（主要抑制真菌）正确进行添罐、转罐。巴氏杀菌。微生物计数。2物理化学病害氧化引起的葡萄酒浑浊、沉淀等氧化病害（主要有两大类，即由铁离子引起的铁破败病和由氧化酶引起的棕色破败病）。在还原条件下出现的还原病害（铜破败病）。其它浑浊性病害（由酒石酸盐沉淀、由蛋白质、色素等胶体凝结引起的非生物性浑浊性病害）。2.1氧化病害－铁破败病一般葡萄酒中铁的含量为2～5mg/L，以还原状态存在，但有时可高达20～30mg/L。易被氧化。白色破败三价铁与磷酸结合，则生成白色沉淀，使葡萄酒呈乳状混浊。蓝色破败三价铁与丹宁结合而引起。在红葡萄酒中，开始在表面形成很薄的红色的膜，然后出现蓝色沉淀。防治尽量避免与铁器直接接触。SO２则可抑制这一氧化作用。加入抗坏血酸、亚铁氰化钾、植酸钙。2.2棕色破败病（氧化破败病）是葡萄酒中氧化酶（酪氨酸酶和漆酶）氧化葡萄酒中的色素并将它们转化为不溶性物质活动的结果。红葡萄酒的颜色带棕色，此后出现棕黄色沉淀。白葡萄酒的颜色变黄，最后呈棕黄色。防治尽量去除破损、霉变的果实。SO２具有抗氧化作用，所以在用霉变原料酿造葡萄酒时，应加大SO２的用量。热处理。发酵前对葡萄醪在70～75℃条件下进行15min热处理，以破坏多酚氧化酶；进行膨润土处理。一方面可除去酶的蛋白质部分，另一方面可沉淀以胶体状态存在的色素。2.3还原病害铜破败病是在还原条件下出现的病害。主要出现在瓶内，特别是装瓶以后暴露在日光下和贮藏温度较高时。其症状为葡萄酒在装瓶后发生浑浊并逐渐出现棕红色沉淀。铜破败病的预防措施主要是尽量降低葡萄酒中铜的含量。例如，在葡萄采收以前的两、三周应严格停止使用含铜的化学药剂（如硫酸铜）；在葡萄酒的酿造过程中应尽量避免葡萄酒与铜器直接接触等。二、啤酒病害啤酒有害微生物的活动会对产品造成不良影响：①产生异味：污染微生物的各种代谢产物可给啤酒带来多种异味，即使死亡或被除去，异味仍然会留在啤酒中。如大肠杆菌的酚臭味、醋酸菌的醋酸味、发酵单胞菌的硫化氢味等。②提高双乙酰的含量：发酵液中乳酸菌等厌氧微生物达到3×103~4×103cfu/mL时，啤酒中双乙酰含量会显著提高。二、啤酒病害啤酒有害微生物的活动会对产品造成不良影响：③引起浑浊和沉淀：污染微生物在发酵和贮酒中繁殖，常使啤酒难以澄清，并使啤酒过滤困难，包装后经过热消毒，被杀死的微生物细胞的沉淀也会影响啤酒的澄清透明。④黏度提高：某些污染微生物细胞能分泌微生物多糖，使啤酒黏度提高，使啤酒失去爽口性。二、啤酒病害啤酒有害微生物的活动会对产品造成不良影响：⑤压力升高：瓶装或罐装啤酒如果杀菌不彻底，其中一些产气微生物（多数为野生酵母和乳酸细菌）的繁殖，使瓶或罐内压力升高，对消费者有潜在的危险性。⑥酸败：醋酸菌和乳酸菌污染发酵液或啤酒，会增加啤酒中的酸含量导致啤酒口味变酸，甚至酸败。二、啤酒病害啤酒有害微生物的活动会对产品造成不良影响：⑦缩短酵母使用代数：生产用酵母被污染，会出现发酵性能降低或异常发酵现象，使酵母不能继续使用。与葡萄酒一样，引起啤酒病害的微生物可分为两大类，即好气性微生物和厌气性微生物。二、啤酒病害用传统发酵法生产啤酒，环境是污染微生物存在和传播的主要途径。而在现代大罐发酵中，由于管道固定，物料输送管路长，发酵罐大而密闭，给清洗带来困难，污垢是微生物的良好生存环境。啤酒生产过程中微生物污染源污染源关键点要求酿造用水大罐、管道最后清洗用水，顶麦汁和顶发酵液的水，酵母洗涤用水，硅藻土预涂用水，引导啤酒水等所有用水达到无菌水要求压缩空气麦汁充氮、大罐和清酒罐的备压、酵母培养时的充氧等通过除菌过滤器过滤生产环境生产车间及周围卫生环境（包括空间、地面、墙壁、设备表面、下水道等）、发酵大罐及其料管空间定期清洗、消毒杀菌种酵母酵母扩大培养、回收及使用过程中操作不当而使酵母污染酸洗或淘汰操作人员各类污染微生物通过操作人员的手、衣帽鞋，甚至呼气在有关工艺过程中的污染操作人员的定期体检；进出车间进行清洗、消毒，换经消毒的专用衣帽鞋啤酒生产过程中的微生物管理工序微生物管理要点旋涡沉淀槽每次麦汁冷却后用热水冲洗以防降温后受微生物污染；每三天原地清洗（CIP）一次，碱洗30min麦汁冷却器、麦汁管道、充氧器每次麦汁冷却结束后用热水清洗30min；每天CIP清洗一次，碱洗30min；每周用1％~2%的甲醛溶液循环杀菌30min空气空滤器及其管道每次充氧前在底部排气，每周蒸汽灭菌30min扩培麦汁用1MPa压力的蒸汽灭菌30min以上培养罐每次使用前清洗杀菌，易污染的死角要定期拆洗杀菌发酵罐每次物料送出后CIP清洗并杀菌合流器每天热水杀菌一次，每周碱洗一次，每月拆洗一次啤酒过滤机每次热水冲洗至无泡沫为止，用80℃热水杀菌30min，每周CIP清洗软管定期拉洗、刷洗，并用消毒液浸泡管道与所连接的设备同时清洗消毒灌酒机每天用80℃热水杀菌30min.每周CIP清洗番压气体除菌过滤，除菌过滤器每半月蒸汽杀菌一次三、黄酒病害黄酒的微生物病害，主要有黄酒醪酸败和罐装黄酒的酸败两大类。黄酒生产是一个非常复杂多变的生化反应变化过程，酒醪的发酵属于开放式，多菌种发酵，酒醪中必定会带来有益和有害的微生物。有害微生物如乳酸杆菌、醋酸杆菌及野生酵母等杂菌等，对黄酒的酿造危害很大，在使用原料、酵母、麦曲和工艺不完善的情况下，酒醪就会有酸败的现象发生。三、黄酒病害黄酒发酵醪的酸败，不但降低原料出酒率，而且损害了黄酒应有的风味，使黄酒变质，甚至无法饮用。污染严重时，破坏整个生产程序的运转，只能全面停产治理。因此，预防和处理黄酒发酵酸败显得至关重要，对酒醪的酸败尽可能做到预防为主，及早发现，采取措施，减少损失。三、黄酒病害黄酒醪酸败对酒质的影响主要表现在以下方面：①异味：酒醪如污染微生物的各种代谢产物，较严重能造成异臭味，即使污染微生物死亡或被杀死但异臭味仍然会留在黄酒成品中。②黏度提高：酒醪酸败某些污染细胞能分泌微生物多糖和蛋白质，使酒醪的黏度提高，糊精增加，从而造成酒醪压榨困难，酒质分离不畅。三、黄酒病害黄酒醪酸败对酒质的影响主要表现在以下方面：③浑浊和沉淀：酒醪酸败后使污染微生物在发酵和贮酒中繁殖，常常使黄酒除沉、澄清过滤困难并引起酒质浑浊和沉淀。④成品酒口味变差：酒醪的酸败，不但降低出酒率，而且严重损害了成品酒的风味，酸败较严重的致酒质变味和无法饮用。三、黄酒病害黄酒酿造是在不灭菌的状态下开放式发酵，醪液中存在着多种微生物，它们之间有互生共生的关系，也有互相对抗和优胜劣汰的作用。黄酒发酵过程是糖化和以多品种、高密度酵母发酵产酒精与多品种、高密度乳酸杆菌（细菌）发酵产乳酸协同作用的混合发酵并行的过程，即同时协同进行的糖化、酵母发酵、乳酸杆菌发酵的三边发酵