Controle Microbiológico em Cervejarias - O que os nossos Olhos Não Veem

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1 Controle Microbiológico em Cervejarias - O que os nossos Olhos Não Veem Dra. Dra.

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3 MICROBIOLOGIA Mikros = pequeno Bios = vida Logos = ciência estudo A ciência que estuda os microrganismos e suas funções

4 Microrganismos na indústria de alimentos vinagre, chucrute, picles, cerveja, vinho, whisky, saquê, manteiga, queijos, iogurte e pão Micro-organismos com aplicações comerciais produtos químicos como acetona, ácidos orgânicos, enzimas, álcool e diversas drogas

5 A PRODUÇÃO DE CERVEJA É UMA COMBINAÇÃO DE: BOTÂNICA BIOQUÍMICA QUÍMICA MICROBIOLOGIA ENGENHARIA

6 O entendimento da produção de cerveja do ponto de vista microbiológico aconteceu a cerca de 160 anos Louis Pasteur descobriu a natureza química da fermentação alcóolica (1856) MICROBIOLOGIA NA CERVEJARIA Controle microbiológico da produção Controle da qualidade da levedura

7 Cerveja um ambiente hostil para micro-organismos Compostos do lúpulo (17 a 55 ppm iso-α-ácidos) -> tóxico principalmente contra bactérias Gram positivas Queda do ph de 5,0 a 5,2 para 3,8 a 4,0 durante a fermentação Baixo conteúdo de oxigênio (< 0,1 ppm) produção de CO2 Presença de álcool 0,5 a 10 % (ABV) Baixa concentração de nutrientes (carboidratos, aminoácidos, minerais,...)

8 MALTE Contaminação com fungos (causar problemas sensoriais e produzir toxinas) Carregam uma pequena quantidade de bactérias láticas, acéticas e enterobactérias MOSTO Altamente susceptível a contaminação Rico em nutrientes ph ideal LEVEDURAS Nutrientes para o crescimento de bactérias Contaminação na coleta e reuso EQUIPAMENTOS Desenho higiênico? Pontos de solda Pontos cegos ou ponto morto do spray ball Esses micro-organismos só irão aparecer/deteriorar a cerveja no caso de falha de processo: - limpeza e sanitização dos equipamentos - gerenciamento inadequado das leveduras - falha no processo de filtração, envase, pasteurização - armazenamento inadequado de malte

9 Fungos filamentosos Leveduras oxidativas Leveduras fermentativas Bactérias ácido láticas Bactérias ácido acéticas Zymomonas Enterobactérias Bactérias anaeróbias Ocorrência de micro-organismos na indústria cervejeira Cevada e malte Início de fermentação Final de fermentação Após a fermentação Priest, F.G and Campbell, I Brewing Microbiology.

10 Pontos críticos em cervejaria AIR ibdasiapac.com.au

11 MALTE Principais microrganismos Lactobacillus spp. (1,4 x 10 4 cel/g) Micrococcus spp. Sporobolomyces spp. Rhodotorula spp. Bacillus spp. Erwinia herbicola Pseudomonas spp Fusarium spp. Aspergillus spp. Penicillium spp. Rhizopus spp. Atividade de água (Aw) e Temperatura

12 Defeitos na cerveja Gushing induzido pela contaminação de fungos no malte Fusarium spp Produção de peptídeos de baixo peso molecular e/ou micotoxinas, causam gushing em concentrações abaixo de 0,05 ppm Alguns fungos como Fusarium, Aspergillus, Rhizopus aumentam a quantidade de nitrogênio solúvel na cerveja, encorajando a contaminação do produto final por bactérias láticas Algumas espécies do fungo Aspegillus inibem a ação da papaína, enzima utilizada para estabilidade coloidal da cerveja

13 Moagem / Resfriamento do mosto Moagem dos grãos deve ser isolada devido a elevada concentração de micro-organismos deteriorantes no malte Evitando, principalmente, atingir as áreas de fermentação e envase Limpeza do trocador de calor -> teste de atenuação do mosto Integridade do trocador de calor / placas para que não exista o contato do mosto com água potencialmente contaminada Esterilidade da linha de mosto Esterilidade do ar para aeração do mosto resfriado BAL Bacillus Micrococcus

14 ÁGUA- Principais micro-organismos Filtros não são eternos devem ser trocados Cuidado com água de poço Fungos: Candida albicans: levedura que causa infecções da pele e mucosas Geotrichum: fungo dermatófito Vírus: Protozoários: Giardia lamblia: esporos resistentes ao cloro Entamoeba histolytica: amebíase (doença intestinal) Hepatites A e B Gastroenterite infecciosa não bacteriana

15 Envase tanque de água próprio com regime de limpeza regular Evitar a formação de muco / biofilme nas tubulações e equipamentos Porque tratar a água em uma cervejaria? Túneis de pasteurização diminui a eficiência da pasteurização Está associado a mau cheiro, possível corrosão e problemas de saúde

16 EQUIPAMENTOS Mangueira de nível Borracha da escotilha (previamente lavada a mão) Parede da escotilha Desenho higiênico adequado Polimento interno / pontos de solda Pontos mortos Gabriela ou pontos Müller de sombra do CIP

17 FERMENTAÇÃO A fermentação, por si só, não necessita de muita preocupação quanto a presença de micro-organismos, devido ao metabolismo das leveduras que geram uma proteção contra micro-organismos deteriorantes Limpeza do fermentador Pureza do ar injetado ao mosto Pureza da levedura de inoculo

18 LEVEDURAS Dois aspectos na cervejaria: Se estão viáveis / saudáveis azul de metileno Se estão puras testes microbiológicos Contaminações simplesmente aparecem em reuso de leveduras e aumentam conforme o número de reuso Testes microbiológicos rotineiros e avaliações sensoriais irão ajudar a constatar quando essa contaminação estiver em níveis muito elevados Indicação de pasteurização eficiente, ou não

19 LEVEDURA Principais micro-organismos Pediococcus spp. Diacetil Ropiness (doença da Sarcina) Lactobacillus spp. Ácido lático Turbidez na cerveja Sacch. non-cerevisiae Non-Saccharomyces Acetaldeido Ésteres Fenóis Álcool superior Turbidez Super atenuação Acetobacter spp. Ácido acético O. proteus Causam atenuação lenta Cervejas com elevado ph. Sabores/aromas frutados.

20 CLARIFICAÇÃO Filtros de celulose ou terra diatomácea não são utilizados para esterilizar a cerveja ou gerar estabilidade microbiológica A operação desses filtros próximo a zero graus atua positivamente no controle da proliferação de micro-organismos A pasteurização é necessária para aumentar o tempo de prateleira do produto Filtros de membrana -> poros 0,45 µm -> retém bactérias, leveduras e partículas inertes Desvantagem é que satura rapidamente -> utilização de 2 filtros Elimina a pasteurização

21 ENVASE A contaminação da cerveja durante o envase é conhecida com contaminação secundária, enquanto que a primária ocorre na fase de produção da cerveja Problemas causado a cerveja Aumento da turbidez Formação de partículas flutuantes ou sedimento Geração de off-flavors Acidificação Aumento da pressão (geração de CO 2 ) Deformação do reservatório da bebida

22 ENVASE O ambiente de envase/envasadora é muito importante para o controle microbiológico Todos os tipos de microrganismos são encontrados no processo de envase Pelo ar movimentado durante a movimentação das garrafas / latas Fluxo natural de ar no local de envase Movimentação das esteiras Empilhadeiras Pelo próprio operador Restos de cerveja nas esteiras, chão e envasadora A única forma de prevenir a contaminação durante o envase é limpando a máquina e o local de envase após cada ciclo de utilização!! EVITE A FORMAÇÃO DE BIOFILME NA SUA ENVASAORA

23 Exemplo1 Exemplo 2 Bacillus Bacilos Gram positivos formadores de esporos (resistentes a pasteurização) Produz ácido lático Fungos filamentos Gushing Sabor mofo TCA Esporos resistentes a pasteurização

24 ENVASE outras bactérias perigosas......mas só irão aparecer se envase for bem executado ausência total de O 2 Pectinatus Bacilos móveis com flagelos, não formadores de esporos Anaeróbio aerotolerante Responsável por 20% dos incidentes com bactérias Durante seu crescimento produz ácido propiônico, ácido acético, ácido succíno, ácido lático e acetoína Confere o característico gosto de ovo podre à cerveja pela combinação de ácidos graxos, H2S e metil mercaptanos P. cerevisiiphilus e P. frisingensis Megasphaera Morfologia de cocos, isolados ou em pares e ocasionalmente formam cadeias curtas Anaeróbio estrito Responsável por 3 a 7 % dos incidentes com bactérias Deixa a cerveja completamente turva Produz altas concentrações de ácido butírico e em menor quantidade ácido acético, isovalério, valérico, capróico e acetoína M. cerevisiae

25 PASTEURIZAÇÃO Aumenta o tempo de prateleira e a estabilidade microbiológica da cerveja Existem micro-organismos resistentes a pasteurização Efeito de diferentes temperaturas nas UP UP típicas para diferentes produtos

26 PASTEURIZAÇÃO Micro-organismo Unidades de pasteurização Tempo a 60 C Leveduras de cerveja 01 UP 01 minuto Pediococcus 01 UP 01 minuto Lactobacillus 05 UP 05 minutos Leveduras contaminantes 10 UP 10 minutos Micrococcus kristinae 81 UP 81 minutos Micrococcus Cocos Gram positivos, aeróbios, sensíveis a lúpulos Encontrados nas esteiras de envaze não lavadas frequentemente M. kristinae cresce na ausência de O2 confere sabor frutado atípico

27 PASTEURIZAÇÃO

28 Programa de qualidade microbiológico Em casos de condições normais na fábrica A cada produção: teste de esterilidade do mosto, teste de atenuação limite do mosto, teste de leveduras para inoculo e solução de priming A cada semana: teste dos tanques de fermentação e maturação, teste de pasteurização, envase, tanque de água A cada produto finalizado: teste de tempo de vida (estabilidade de prateleira), teste de filtração de cerveja finalizada Após cada CIP: teste do swab Em casos de contaminação (detecção pelo programa de CQ ou em painéis sensoriais) os ensaios a seguir são descritos como extremamente necessários Envio da placa contendo o meio de cultura com os mo recuperados na fábrica para um laboratório especializado Realizar um pente fino na fábrica para descobrir de onde vem a contaminação

29 Amostragem para microbiologia Se não for realizada adequadamente os testes não serão válidos 1 - Passar álcool 70 % na torneira de amostragem 2 - Usar uma chama para eliminar os microorganismos da torneira ou limpar com swab (cotonete / algodão) embebido em álcool 70 % 3 - Deixar a torneira totalmente aberta por 30 segundos 4 - Coletar a amostra assepticamente em um frasco esterilizado. Analisar imediatamente SEMPRE USAR LUVAS

30 Utilização de meios de cultura

31 E as leveduras?

32 ATÉ QUANDO CONTINUAREMOS CEGOS EM NOSSAS CERVEJARIAS??

33 OBRIGADA PELA ATENÇÃO!