Vliv frekvence pěnování v různých ročních obdobích na vznik mikrobiálních biofilmů na stáčecí lince pivovaru

Bc. Aneta Poklopová

Diplomová práce

Effect of foaming at different seasons on microbial biofilm formation on brewery bottling line

Anotace:

Tato diplomová práce byla realizována in situ ve velkoobjemovém pivovarském provoze. Zaměřená byla především na hygienu plnění, která je z hlediska sekundární kontaminace finálního produktu nejrizikovější. Hlavním předmětem práce byla optimalizace pěnování vzhledem k vnějším podmínkám na stáčírně a k úrovni kontaminace plnícího monobloku se zaměřením na pivo kazící bakterie. Tyto bakterie jsou běžnou součástí biofilmu plniče, který bezprostředně ohrožuje kvalitu výsledného produktu. Úroveň kontaminace byla stanovena kultivačně pomocí NBB-B-am (Döhler) média. Jedná se o tekuté médium určené pro kvalitativní stanovení indikátorových mikroorganismů biofilmu v pivovarech. Vzorky byly získány stěrem z povrchu různých částí výrobního zařízení. Sada 20 vzorků + 1 slepý vzorek byla odebírána z lahvového plnícího zařízení s četností 1x týdně těsně před pěnováním linky. Výsledky ukázaly, že úroveň kontaminace, která je bezpečná (≤ 20 %) se vyskytovala v 43 % všech případů. Nad mezním limitem (20–30 %) se vyskytovalo 41 % případů. Pouze 6 případů bylo nad horním mezním limitem a z toho 5 případů bylo v letních měsících. Nejrizikovější částí v průběhu plnění byla zavíračka.Pomocí doplňkové analýzy RT–PCR lze dobře odhadnout úroveň kontaminace, protože dokáže odhalit i druhy gramnegativních striktně anaerobních pivo kazících bakterií, jako je Pectinatus spp. a Megasphaera spp., které jsou běžně kultivačně prakticky nestanovitelné. V celkových 16 analyzovaných vzorcích byl rod Pectinatus nalezen v 25 % a Megasphaera v 6,3 %, což vypovídá o pokročilejší fázi biofilmu a tím i o horší hygieně plnění. V průběhu práce nebyl v pivovaru zaznamenám jediný případ reklamace na zkažené lahvové pivo. Z výše zmíněných výsledků vyplývá, že úroveň hygieny plnění je v pivovaru nastavena dobře. Na čištění a monitoring by měl být kladen důraz především v letních měsících, kdy teplota v hale dosahuje dlouhodobě optimální teploty růstu pivo kazících bakterií. Vztah mezi vnějšími podmínkami (teplota, vlhkost, rosný bod, frekvence pěnování…) a úrovní kontaminace nebyl prokázán, protože na tyto hodnoty mají vliv dynamicky se měnící nepředvídatelné vlivy ve stáčecí hale. Z těchto hodnot tedy nelze předpovídat vývoj úrovně kontaminace.

Abstract:

This diploma thesis was realized in situ in a large-volume brewery. It focuses mainly on filling hygiene, which is the riskiest in terms of secondary contamination of the final product. The main subject of the research was the optimization of foaming with respect to the external conditions at the bottling plant and the level of contamination of the filling monoblock with a focus on beer spoilage bacteria. These bacteria are a common part of the filler biofilm, which directly threatens the quality of the final product. The level of contamination was determined by culturing with NBB-B-am (Döhler) medium. It is a liquid medium intended for qualitative determination of indicator microorganisms of biofilm in breweries. Samples were obtained by swabbing from the surface of various parts of the production equipment. A set of 20 samples + 1 blank was taken from the bottle filling machine at a frequency of once a week just before foaming the line. The results showed that the level of contamination which is safe (≤ 20%) occurred in 43 % of all cases, the level of contamination above the limit (20-30%) occured in 41 % of cases. Only 6 cases were above the upper limit, of which 5 cases were in the summer months. The riskiest part during filling was the closing machine. Additional levels of contamination can be well estimated using RT–PCR analysis because it can also detect species of gram-negative strictly anaerobic beer spoilage bacteria such as Pectinatus spp. and Megasphaera spp., which are practically undeterminable by culture. In the total of 16 analyzed samples, the genus Pectinatus was found in 25 % and Megasphaera in 6.3 %, which indicates a more advanced phase of the biofilm and thus poorer hygiene of the filling. During the research, not a single case of a complaint about spoiled bottled beer was recorded in the brewery. The above-mentioned results show that the level of filling hygiene is well set in the brewery. Emphasis should be placed on cleaning and monitoring, especially in the summer months when the temperature in the hall has reached the optimum growth temperature of beer spoilage bacteria. The relationship between external conditions (temperature, humidity, dew point, foaming frequency…) and the level of contamination has not been demonstrated, as these values are affected by dynamically changing unpredictable effects in the bottling hall. Therefore, the development of the level of contamination cannot be predicted from these values.

Klíčová slova

Pivo kazící bakterie, biofilm, pivovar, pivo, anaerobní bakterie, hygiena provozu, Lactobacillus, Pectinatus, Megasphera

Keywords

biofilm, brewery, beer, anaerobic bacteria, hygiene, Lactobacillus, Pectinatus, Megasphera, Beer spoilage bacteria

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 6. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Ing. Eva Vlková, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program / obor:
Kvalita a zpracování zemědělských produktů / Kvalita a zpracování zemědělských produktů