Bakterie fermentacji mlekowej w produkcji piwa
Metabolity bakterii to także substancje będące inhibitorami dla innych mikroorganizmów. Do tych związków należą między innymi bakteriocyny. Oznacza to, że pojawienie się patogenów oraz innych mikrobów w ich otoczeniu jest znacznie utrudnione, gdyż bakteriocyny mogą atakować błonę komórkową mikroorganizmów i negatywnie wpływać na ich metabolizm. Bakteriocyny wytwarzane przez bakterie kwasu mlekowego nie wykazują szkodliwego wpływu na organizm człowieka, gdyż ulegają rozkładowi w układzie trawiennym, co dopuszcza je do użytku komercyjnego. Dla przykładu – nizyna, wytwarzana przez Lactococcus lactis, jest najbardziej znaną bakteriocyną wykorzystywaną do konserwowania żywności [3].
Niektóre gatunki Lactobacillus, Leuconostoc oraz Streptococcus potrafią wytwarzać diacetyl, który wykazuje zdolność hamowania wzrostu bakterii Gram ujemnych poprzez hamowanie szlaku metabolicznego argininy [3], [4]. Niestety w większych ilościach diacetyl w piwie jest składnikiem niepożądanym, odbieranym jako aromat maślany [5].
Bakterie fermentacji mlekowej wykazują niską tolerancję na chmiel w brzeczce, przez co piwa mocno chmielone takie jak IPA są mniej podatne na zakażenie omawianymi mikroorganizmami. Z drugiej strony, przez omawianą właściwość ich wykorzystanie w piwach mocno chmielonych może być problematyczne. W toku badań ustalono, że szczepy będące w stanie skutecznie rozwijać się w brzeczce piwnej zawierają następujące geny: horA, horC oraz hitA kodujące białka odpowiedzialne za usuwanie szkodliwych substancji z wnętrza komórki [6], [7]. W związku z tym w przypadku poszukiwania nowych szczepów bakterii fermentacji mlekowej do celów browarniczych warto zwrócić uwagę na te z nich, które posiadają wymienione geny. Co ciekawe, fragmenty DNA kodujące omawiane geny stosuje się w reakcjach PCR mających na celu wykrycie zakażenia bakteriami fermentacji mlekowej.
Kolejnym składnikiem piwa, który hamuje wzrost bakterii fermentacji mlekowej jest etanol.
Bakterie fermentacji mlekowej jako zagrożenie mikrobiologiczne
Szacuje się, że ok. 70% zakażeń w browarach spowodowanych jest bakteriami Lactobacillus [7]. Dzieje się to głównie za sprawą szczepów Lactobacillus brevis oraz Pediococcus damnosus. Niemniej nie są to jedyni winowajcy zakażeń i wśród bakterii fermentacji mlekowej znajdowanych w załadach piwowarskich natrafiono między innymi takie szczepy jak L. plantarum, L. lindneri, L. paracasei i L. buchneri [8], [9].
Głównym objawem zakażenia omawianymi mikroorganizmami jest kwaśny smak gotowego produktu, spowodowany obecnością kwasu mlekowego. Kolejnym symptomem mogącym świadczyć o obecności bakterii kwasu mlekowego jest zmętnienie piwa wywołane zawieszonymi w roztworze komórkami mikroorganizmów jak i heteropolisacharydami, które produkują. Ponadto podczas zakażenia może pojawić się maślany aromat, za który odpowiedzialny jest diacetyl oraz w mniejszym stopniu acetoina – kwaśny aromat powstający w wyniku produkcji kwasu octowego czy aromat określany jako mysi, za który odpowiadają 2-acetylotetrahydropirydyna i 2-etylotetrahydropirydyna [2].
Komentarze