Numero 37/2021
14 Settembre 2021
Come creare un’area dedicata al rilevamento dei principali contaminanti in birrificio!
Il tuo birrificio artigianale è operativo e la domanda sta iniziando a crescere? Come puoi garantire che il prodotto che vendi rimarrà coerente nel gusto e nella qualità man mano che la produzione aumenterà? Oltre ai parametri fisico-chimici che probabilmente starai già monitorando nel tuo laboratorio di controllo qualità, l’impostazione di un piano di controllo microbiologico della birra all’interno del tuo laboratorio/birrificio è fondamentale per rispondere a queste domande.
Da dove iniziare?
La più grande incertezza che qualsiasi birrificio può avere (qualunque sia la dimensione), è da dove cominciare. Le decisioni chiave iniziali devono riguardare:
– L’obiettivo per il tuo laboratorio di microbiologia
– Identificare il personale necessario per far funzionare il laboratorio
– Il tuo budget per l’installazione di un laboratorio di microbiologia
Sia che tu stia costruendo il tuo primo laboratorio o ampliando il tuo laboratorio già esistente, ogni birrificio dovrebbe pianificare queste poche funzioni critiche:
GESTIONE DEL LIEVITO
La misurazione della concentrazione e della vitalità delle cellule di lievito sono raccomandate per comprendere la salute del lievito durante tutta la fermentazione. Essenzialmente si tratta solo di utilizzare un microscopio (100x e 400x), un emocitometro con griglia di conteggio Neubauer e alcune colorazioni di vitalità per poter individuare il lievito, eseguire conteggi cellulari per i calcoli del pitching e ottenere dati utili sulla vitalità. Effettuare queste misurazioni regolarmente ti aiuterà a migliorare la consistenza delle tue fermentazioni.
CONTROLLO MICROBIOLOGICO
Spesso il modo più semplice e veloce per avviare un micro laboratorio in birrificio è quello di monitorare i batteri dell’acido lattico (Lactobacillus & Pediococcus) – ovvero i due microrganismi di alterazione più comuni per la birra. Ultimamente anche la questione del Saccharomyces var Diastaticus sta destando molto interesse tra i birrai in quanto può causare un’eccessiva attenuazione del prodotto e lo zampillo di fusti, bottiglie e lattine. Molto importante, infine, il controllo dei lieviti selvatici di tutte le specie di Dekkera (non solo Brettanomyces bruxellensis utilizzato anche per particolari birre acide) che possono creare odori sgradevoli e deviazioni di gusto nella birra.
Il rilevamento dei microrganismi può essere effettuato in due modi: microbiologia tradizionale e biologia molecolare. L’utilizzo complementare e sinergico delle due tecnologie resta sicuramente il metodo più efficace per una gestione completa del rischio in ogni fase del processo, ma anche per rilasciare rapidamente i prodotti sul mercato.
Microbiologia tradizionale
Come suggerisce il nome, questa tecnica si basa fondamentalmente sulla capacità di crescita dei microrganismi che spesso varia da 2-4 giorni per i batteri e 5-10 giorni per i lieviti. Per essere eseguita correttamente essa richiede che il tecnico sia stato adeguatamente formato sui metodi microbiologici di base, per garantire che il campione venga manipolato correttamente ed evitare sempre la contaminazione incrociata.
I terreni di coltura (sia pronti all’uso oppure costituiti a partire da un composto disidratato) devono rispettare alcuni requisiti essenziali in termini di manipolazione, conservazione e controllo qualità.
L’interpretazione dei risultati, infine, dev’essere corretta e significativa rispetto a ciò che il birraio e/o il responsabile del controllo qualità devono sapere. Far crescere una colonia è una cosa, capire la sua rilevanza per la produzione e la qualità della birra è un’altra.
– Ricostituzione dei terreni di coltura / Tecniche di piastratura asettica / Controllo qualità della propagazione dei ceppi / Tecniche di colorazione (es. colorazione di Gram) / Tecniche di identificazione (ad es. API strip).
Indipendentemente dalla tecnica microbiologica tradizionale utilizzata, sono necessari alcuni materiali di base:
– Bruciatore Bunsen / Bruciatore a propano
– Incubatrice
– (Generatore di CO2 per incubazione anaerobica)
Metodo di diffusione su Piastra Petri:
– Piastra/provetta per terreni di coltura sterili + terreni solidi sterili
– Pipetta sterile graduata da 1 ml + bacchetta di vetro a forma di L o ansa microbiologica
Metodo di filtrazione a membrana:
– Collettore (comprese le cartucce di filtrazione)
– Pompa a vuoto
– Filtro a membrana (dimensione dei pori 0,45 µm)
Necessità di attrezzature per l’identificazione di microrganismi isolati:
– Possibilità di colorazione di Gram (vetrini, set di test con colorazione di Gram, microscopio)
– Capacità di eseguire test orientativi di base (es. test della catalasi)
– Capacità di eseguire test chimici e metabolici standard (es. test di fermentazione degli zuccheri)
Analisi PCR
L’analisi PCR (Polymerase Chain Reaction) è una tecnica moderna che identifica un segmento specifico del DNA del microrganismo bersaglio e amplifica questa traccia di DNA numerose volete per rilevarne la presenza (non è necessario attendere che si accresca per poterlo identificare).
Negli ultimi 5 anni, questa tecnica è stata semplificata a tal punto che ora è regolarmente impiegata nei laboratori interni ai birrifici senza richiedere una formazione microbiologica specifica o condizioni di sterilità dell’ambiente che erano precedentemente necessarie per evitare la contaminazione incrociata (sebbene dovrebbero essere rispettati buoni protocolli di manipolazione asettica e, se disponibile, una cappa a flusso laminare). La buona notizia è che la PCR fornisce un risultato preciso in poche ore, è una tecnologia molto specifica e sensibile e, a seconda del sistema, richiede pochissimo tempo pratico per l’operatore.
Attrezzatura necessaria:
– Centrifuga
– Termociclatore
– Pipette + puntali per pipette
CONTROLLO, ANALISI E TRACCIAMENTO DELLA FERMENTAZIONE
Un aspetto fondamentale in qualsiasi programma di controllo qualità del birrificio. Oltre alla temperatura, uno degli aspetti più importanti di una fermentazione di successo è l’ossigeno disciolto (DO). I lieviti richiedono ossigeno per formare i lipidi di cui hanno bisogno per accrescersi e funzionare in modo ottimale. Essere in grado di fornire un’adeguata ossigenazione del mosto è, tuttavia, un po’ una sfida. La dissoluzione dell’ossigeno in un liquido dipende molto da fattori non statici, come la temperatura e la densità del mosto, nonché la pressione di testa sul serbatoio. Anche l’ossigeno esce dalla soluzione abbastanza facilmente, quindi è molto importante ossigenare al momento giusto e nel punto giusto nella linea di produzione.
Una volta che la fermentazione è sotto controllo, monitorare le prestazioni del suo andamento sarà fondamentale per identificare i problemi in anticipo e risolverli. Gran parte di ciò implica un semplice monitoraggio e registrazione delle metriche chiave (ad esempio gravità e pH) e la capacità di identificare le deviazioni dal normale comportamento del lievito. Ci sono software dedicati che potranno aiutare i birrai in queste registrazioni.
UN ARCHIVIO PER IL MONITORAGGIO DELLA CONTAMINAZIONE MICROBICA
Spesso trascurata, ma questa semplice azione consentirà a un birraio di monitorare la stabilità “a scaffale” della birra confezionata. Idealmente, alcuni campioni dovrebbero essere stoccati in due spazi ben definiti in birrificio: uno a temperatura ambiente e uno a temperatura refrigerata. Oltre a monitorare le contaminazioni microbiche, questi campioni possono essere utilizzati anche per altri test come pH, CO2 e cambiamenti nel profilo aromatico.
Si consiglia di archiviare 6-10 bottiglie per ogni lotto. L’archiviazione della birra viene utilizzata per definire e migliorare la durata di conservazione e per prevedere o affrontare eventuali problematiche che potrebbero presentarsi sul mercato.
PUNTI CHIAVE
- È importante fin dall’inizio stabilire i tuoi obiettivi per la sezione microbiologica in laboratorio
- È necessario disporre di uno spazio dedicato, di persone adeguatamente formate e di un budget per realizzarlo
- Due principali attività di microbiologia:
– Gestione del lievito
– Rilevazione microbica
- È essenziale investire nell’attrezzatura corretta in base ai test microbici da eseguire
- Controllo qualità microbiologica – due tecnologie da considerare:
– Microbiologia tradizionale
– Microbiologia rapida PCR
- È importante disporre di uno spazio dedicato all’archiviazione di bottiglie provenienti da diversi lotti di produzione, durante la durata della sua vita “a scaffale”, per migliorare sempre la qualità di ogni prodotto
Per saperne di più sulle soluzioni rapide di bioMérieux dedicate ai birrifici compila il form oppure contatta direttamente: david.pierattoni@biomerieux.com
LEGGI L’ARTICOLO ORIGINALE: https://www.biomerieux-industry.com/food-safety-quality/resources/scientific-library/2020-12-10-part-7-detection-lactobacillus
