Μικροβιολογία Μπύρας

Ο αριθμός των μικροοργανισμών που μπορούν να αντέξουν στις εχθρικές συνθήκες που δημιουργούν τα συστατικά της μπύρας (αλκοόλη, εκχυλίσματα λυκίσκου, λίγα θρεπτικά συστατικά, χαμηλό ρΗ=4-4,5), μπορούν να αναπτυχθούν και να προκαλέσουν αλλοιώσεις σε αυτή. Τα στάδια της παραγωγικής διαδικασίας, τα οποία θεωρούνται κρίσιμα για τη μικροβιακή αλλοίωση της μπύρας είναι: 

• η χύμα αποθήκευση της μπύρας κατά τη διάρκεια της ωρίμανσης, 

• η συσκευασία της μπύρας σε βαρέλια των 30 γαλονιών και 

• η μεταφορά της μπύρας από τα βαρέλια, με τη χρήση κανουλών και σωλήνων με σκοπό τη διανομή της. 

Αντιθέτως η μπύρα που είναι συσκευασμένη σε μπουκάλια ή κουτάκια, δεν αναμένεται να παρουσιάσει κάποιο πρόβλημα αλλοίωσης, καθώς μετά τη συσκευασία της έχει υποστεί θερμική παστερίωση ή διύλιση για αδρανοποίηση ή απομάκρυνση των αλλοιογόνων μικροοργανισμών.

Το πιο συνηθισμένο βακτήριο που έχει ανιχνευθεί στη μπύρα ανήκει στην κατηγορία των Lactobacilli και είναι το L. brevis. Πρόκειται για ένα πολύ ανθεκτικό βακτήριο ως προς τα πικραντικά συστατικά του λυκίσκου, το οποίο αναπτύσσεται σε θερμοκρασία 30° C και σε pH 4-5. Άλλα γένη αυτής της κατηγορίας, τα οποία έχουν ανιχνευθεί σε μικρότερο βαθμό, είναι τα L. lindneri, το οποίο αναπτύσσεται κυρίως σε μπύρες lager και στους 19° C, καθώς και το L. brevisimilis, το οποίο είναι δύσκολο να ανιχνευθεί διότι δεν ευνοείται από το περιβάλλον εμφιάλωσης της μπύρας. Σπάνια έχουν εντοπιστεί και τα γένη L. delbrueckii, L. fructivorans, L. fermentum, L. corynernus, L. curvatus, L. plantarum. Πάνω από εννέα γένη Lactobacilli που έχουν ανιχνευθεί στη μπύρα θεωρούνται αλλοιογόνα. Η ανάπτυξή τους εξαρτάται από το είδος της μπύρας και τα θρεπτικά συστατικά που έχουν απομείνει μετά τη ζύμωση. Τα Lactobacilli είναι περισσότερο επικίνδυνα για επιμόλυνση της μπύρας κατά το στάδιο της ωρίμανσης και μετά το πακετάρισμα. Η αλλοίωση που προκαλούν διακρίνεται από μια διακριτική θολότητα, αλλά πολλές φορές πριν αυτό γίνει φανερό παρατηρείται μια «βουτυρική» γεύση από το σχηματισμό του διακετυλίου, το οποίο τροποποιεί την τελική γεύση της μπύρας.

Τόσο οι Lactobacilli όσο και οι pediococci αναπτύσσονται με πολύ αργούς ρυθμούς στην μπύρα κατά τη διάρκεια της ωρίμανσης, αλλά και μετά την συσκευασία της. Οι pediococci παράγουν οξέα και ένα δυνατό άρωμα βουτύρου λόγω της δομής του διακετυλίου και ropiness λόγω της εξωκυτταρικής slime δομής τους. Άλλα είδη που αναπτύσσονται υπό αναερόβιες συνθήκες της αποθηκευμένης μπύρας και προκαλούν αλλοίωση είναι τα: Zymonas mobilis, Pectinatus spp., Selenomonas spp., Zymophilus spp., Megasphaera cerevisiae. Η έκθεση της μπύρας στο οξυγόνο θα ενισχύσει την ανάπτυξη βακτηρίων οξικού οξέος τα οποία οξειδώνουν την αιθανόλη σε οξικό οξύ, δίνοντας αλλοιωτικά γεύσης ενώ ταυτόχρονα προκαλούν θολότητα και ropiness.

Η ανάπτυξη οποιασδήποτε ζύμης πέρα από το είδος που έχει επιλεγεί κατά τη διάρκεια της ωρίμανσης ή οποιασδήποτε ζύμης μετά της συσκευασίας της μπύρας, θα οδηγήσει σε αλλοίωση της γεύσης και σε θολότητα. Πολλά ζυμωτικά είδη των γενών: Saccharomyces, Kluyveromyces, Torulaspora, Zygosaccharomyces, Dekkera, Brettanomyces, είναι ικανά να προκαλέσουν προβλήματα. Η έκθεση της μπύρας στον αέρα θα ενισχύσει την ανάπτυξη οξειδωτικών ειδών των γενών: Pichia, Debaryomyces, Hansenula, Candida. Τα γένη των Dekkera και Brettanomyces παράγουν υψηλές συγκεντρώσεις οξικών οξέων και εστέρων. Το Hansenula spp. οδηγεί σε παραγωγή εστέρων, ενώ άλλα δίνουν φαινολικά αλλοιωτικά γεύσης και μπορούν να ζυμώσουν δεξτρίνες που έχουν απομείνει στην μπύρα. Ωστόσο, υπάρχουν κάποιοι ειδικοί τύποι μπύρας, όπως η μπύρα lambic από το Βέλγιο όπου η ανάπτυξη των ειδών Brettanomyces και η συνδεδεμένη παραγωγή οξικών οξέων και εστέρων θεωρούνται επιθυμητά. 

Από την κατηγορία των Pediococcus, το πιο συνηθισμένο στη μπύρα είναι το γένος Ρ. damnosus και πιο σπάνια τα γένη Ρ. inopinatus, Ρ. dextrinicus, Ρ. pentosaceus. Από αυτά, ανιχνεύονται συχνά στις εμβολιασμένες ζύμες τα Ρ. damnosus και Ρ. pentosaceus, τα οποία είναι τα πιο ανθεκτικά στην αντισηπτική βάση των συστατικών του λυκίσκου. Αποτέλεσμα της ανάπτυξής τους είναι ο σχηματισμός οξέων και η παραγωγή μεγάλης ποσότητας διακετυλίου, που αλλοιώνει το άρωμα της μπύρας. Η παρουσία κάποιων ζυμώσιμων σακχάρων στη μπύρα δίνει την ευκαιρία στα βακτήρια αυτά να παράγουν γλοιώδη υγρά. 

Το είδος Leuconostoc mesenteroides έχει ανιχνευθεί στη μπύρα αλλά δεν ευθύνεται για αλλοίωσή της. Το αναερόβιο γένος Micrococcus kristinae αναπτύσσεται σε σχετικά υψηλό pH και είναι ανθεκτικό στα οξέα και στα συστατικά του λυκίσκου. Αποτελεί αλλοιογόνο μικροοργανισμό για τη μπύρα και η ανάπτυξή του εξαρτάται από τη περιεκτικότητα οξυγόνου στη μπύρα. Ακόμη και ίχνη ανάπτυξής του κάτω από αναερόβιες συνθήκες μπορούν να δώσουν ένα φρουτένιο άρωμα και να αλλοιώσουν τη γεύση της μπύρας. 

Από τα βακτήρια που σχηματίζουν σπόρια, αυτό που ανιχνεύεται περισσότερο στις ζυθοποιίες είναι το αερόβιο γένος Bacillus. Σπόρια των βακτηρίων αυτού του γένους υπάρχουν στη βύνη και στα αμυλούχα πρόσθετα και επιβιώνουν κατά το βρασμό του ζυθογλεύκους, αλλά δεν είναι ικανά να αναπτυχθούν λόγω του χαμηλού pH του ζυθογλεύκους και της μπύρας. Ωστόσο, τα θερμόφιλα βακτήρια B. coagulons και Β. stearothermophilus παράγουν άφθονο γαλακτικό οξύ κατά την παραμονή του ζυθογλεύκους για δύο ώρες σε θερμοκρασίες 55-70° C και συνεισφέρουν στο σχηματισμό νιτροσαμινών λόγω μετατροπής των νιτρικών σε νιτρώδη. Τα βακτήρια που προκαλούν αλλοιώσεις της μπύρας μπορούν να εισέλθουν σε οποιοσδήποτε φάση της ζυθοποίησης, να αναπτυχθούν και να προκαλέσουν αλλοιώσεις της μπύρας και ανάπτυξη οσμών και γεύσεων.

Τρόποι αντιμετώπισης αλλοίωσης της μπύρας

Η κρύα διήθηση είναι ένας τρόπος διαύγασης της μπύρας με μειωμένο χρόνο αποθήκευσης. Η μπύρα (η lager ιδιαίτερα) γίνεται διαυγέστερη με την εκτεταμένη αποθήκευση, η οποία επιτρέπει στις πρωτεΐνες και άλλα μόρια να συσσωματωθούν και να καθιζάνουν από το αιώρημα. Η μπύρα μπορεί έπειτα να αποσυρθεί και να εμφιαλωθεί. Ένας τρόπος να μειωθεί ο χρόνος που απαιτείται είναι να καταψυχτεί η μπύρα, που αναγκάζει αυτά τα μόρια "να συσσωματωθούν" και να διηθηθούν εύκολα έξω. Το πλεονέκτημα είναι ότι μικραίνει ο χρόνος ζυθοποίησης, ωθώντας με αυτόν τον τρόπο την παραγωγικότητα, ενώ το μειονέκτημα είναι ότι η κρύα διήθηση αφαιρεί επίσης πολλά συστατικά που συμβάλλουν στη γεύση και στη μεστότητα της μπύρας.

"Η παστερίωση με θέρμανση" είναι μια περιττή φράση δεδομένου ότι η παστερίωση σημαίνει θέρμανση για να θανατωθούν τα μικρόβια. Μερικές μπύρες είναι συσκευασμένες σε μπουκάλι ή είναι βαρελίσιες, που σημαίνει ότι οι ζωντανές ζύμες είναι ακόμα στην μπύρα στη συσκευασία της. Οι περισσότερες μπύρες είτε διηθούνται είτε παστεριώνονται, για να αφαιρεθούν είτε να θανατωθούν όλες οι ζύμες και τα βακτηρίδια. Αυτό δημιουργεί ένα σταθερότερο προϊόν με μια μακρύτερη διάρκεια στο ράφι. Η παστερίωση είναι ακριβότερη και τείνει να αλλάξει τη γεύση. Η διήθηση είναι φτηνότερη, αφήνει μια πιο διαυγή μπύρα και έχει τη λιγότερη επίδραση στη γεύση.