Руководство по микробиологии виноделия - Предмет микроконтроля, его задачи

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
ВИНОДЕЛЬЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

ГЛАВА I
ПРЕДМЕТ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ, ЕГО ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ

ЗАДАЧИ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

Основным законом развития коммунистического общества является всемерное повышение благосостояния трудящихся. Постановления и решения партии и правительства направлены на организацию и развитие народного хозяйства с целью максимального удовлетворения растущих материальных и культурных запросов населения. Большие усилия направлены па укрепление и рост сельского хозяйства, на увеличение его продукции, на правильное использование этой продукции, в частности путём переработки. Это касается в большой степени и переработки плодов, овощей, ягод, в том числе винограда, основной продукцией переработки которого является вино.
Если в 1960 г. было произведено 4,9 млн. т фруктов, ягод и винограда, то в 1970 г. производство их возрастёт до 28 млн. т, а в 1980 г. — до 51 млн. т. Значительно увеличится производство винограда и в Молдавской ССР. Если в 1961 г. было собрано 570 тыс. т винограда, то к концу семилетки, т. е. в 1965 г., сбор винограда составит 1348 тыс. т. Увеличится и производство виноградного вина — примерно в 3,4 раза.
Количественный рост продукции должен сопровождаться и улучшением её качества. Здесь большую роль играет контроль производства. Он может быть нескольких видов: I. Административный контроль, направленный на обеспечение правильной работы цехов. 2. Экономический пли бухгалтерский контроль, направленный на соблюдение кондиций и на учёт выходов и потерь. 3. Инженерный контроль, направленный на проверку хода технологических процессов. Он делится на химический и микробиологический контроль. Микробиологический контроль осуществляется микробиологом, который заботится о поддержании биохимических процессов в желаемом направлении. В частности, в виноделии микробиолог заботится о правильном ходе спиртового брожения, наблюдает за нормальным состоянием микроорганизмов при брожении и кислотопонижении, принимает меры к заблаговременному выявлению болезнетворных микроорганизмов и подавлению их деятельности, следит за результатами обработки вина п за режимом его хранения.
Общей целью микробиологического контроля является следующее: содействовать развитию полезных микроорганизмов и подавлять развитие в вине и сусле вредных микробов, препятствовать их проникновению из внешней среды.
Из этой цели вытекают следующие конкретные задачи:

1. Наблюдение за ходом биологических процессов в сусле и вине.
2. Наблюдение за чистотой оборудования, ёмкостей, помещения.
3. Устранение ненормальностей режима технологического процесса, могущих вызвать развитие вредных микроорганизмов или затормозить развитие полезных.
4. Установление режима по уходу за больными или обнаружившими признаки заболевания винами.
5. Выяснение характера помутнений вина, причин появления мути и способов её устранения.

Микробиологический контроль должен осуществляться лабораториями винзаводов в тесной связи с технохимическим контролем. Положение о технохимическом и микробиологическом контроле (ТХМК) винодельческой промышленности, утверждённое 12 авг. 1944 г., гласит: «Всесторонний систематический технохимический и микробиологический контроль является одним из основных средств повышения качества продукции и снижения потерь в винодельческой промышленности».
Основными функциями ТХМК являются:

1. контроль качества сырья и материалов, поступающих в производство, и соответствия их установленным стандартам, кондициям и техническим условиям;
2. контроль и учёт технологических процессов производства, направленный на соблюдение установленных технологических правил и схем, нормативов, стандартов, кондиции и рецептур;
3. контроль качества готовой продукции и соответствия её установленным стандартам и кондициям;
4. контроль учёта выходов, отходов, трат и брака на всех стадиях производства;
5. контроль внешнего оформления продукции, её упаковки и маркировки;
6. контроль состояния производственных помещений, оборудования, тары и инвентаря.

Согласно положению о микробиологическом контроле, обязательному исследованию подвергаются следующие объекты и процессы винодельческого производства:

1. Сырьё (виноград, бекмес, вакуум-сусло).
2. Помещение, оборудование, подсобный инвентарь и тара.
3. Материалы (вода, сахар, асбест, клей).
4. Брожение (разводка чистых культур дрожжей, бродящее сусло и мезга).
5. Выдержка и обработка вина в бочках (доливка, переливка, фильтрация).
6. Экспедиционная продукция (контроль разлитого в бутылки вина и вина, возвращаемого из торговой сети).
7. Отходы виноделия (выжимка, дрожжи, виннокислая известь).

МЕТОДЫ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

Все микробиологические исследования, проводимые в винодельческой промышленности, делятся на следующие три группы:

1. Качественный микробиологический анализ, который заключается в определении видового состава микрофлоры исследуемой среды.
2. Количественный микробиологический анализ, который состоит в определении количества микроорганизмов в единице объёма или веса исследуемой среды.
3. Физиологический анализ, определяющий состояние микроорганизмов в исследуемой среде. Он является разновидностью качественного анализа.

Основными методами качественного микробиологического анализа являются следующие:

1. макроскопическое исследование — по внешнему виду выросших колоний.
2. микроскопическое исследование — посев на питательную среду с последующим микроскопированием выросших колоний.

Основными методами количественного микробиологического анализа являются:
Метод счёта колоний. Сущность его заключается в посеве исследуемой жидкости на твёрдую питательную среду в чашке Петри с последующим подсчётом выросших колоний.
Метод прямого счёта клеток в поле зрения или в счётной камере. Прямой счёт в поле зрения проводится в 10 полях зрения. Он более прост, но не даёт точных данных о содержании микроорганизмов в единице объёма исследуемой жидкости. Подсчёт в счётной камере даёт точные данные о количественном содержании микроорганизмов в 1 мл исследуемой жидкости.

ОТБОР СРЕДНЕГО ОБРАЗЦА

Основным моментом микробиологического контроля является правильный отбор среднего образца — средней пробы. При этом надо помнить, что на любом объекте, будь это вино или сусло, виноградные ягоды или пресс, микроорганизмы распределяются очень неравномерно. Основным требованием к среднему образцу является полное совпадение микрофлоры этого образца с микрофлорой того объекта, от которого он взят. Поэтому при отборе образцов надо устранить возможность их случайного загрязнения микроорганизмами извне. Для этого необходимо соблюдать следующие правила микробиологической техники:

1. Отбирать образцы должны сами сотрудники лаборатории, не передоверяя это дело другим лицам.
2. Перед отбором проб надо вымыть руки, надеть чистый халат, а непосредственно перед отбором образца обтереть руки спиртом.
3. Отбирать образцы надо при помощи стерильных пипеток или ланцетов в стерильную, закрытую ватными пробками посуду.
4. Посуду и инструменты, завёрнутые в бумагу, освобождают от неё непосредственно перед употреблением.
5. Освобождать посуду от ватных пробок надо непосредственно перед взятием образца, после предварительного обжигания пробок и горлышка посуды, после взятия пробы тотчас же закрывают посуду этими же пробками после их вторичного обжигания.

Большое значение имеет быстрота взятия образца и его исследования, особенно при количественном и физиологическом анализах.
В зависимости от целей исследования методы взятия образца бывают различными.

1. При необходимости изучения видового состава микрофлоры жидкости (качественный анализ) последнюю тщательно перемешивают и, не прекращая перемешивания, отбирают образец. Однако при этом не всегда достигается равномерное распределение микроорганизмов в среде; кроме того, в виноделии не всегда допускается перемешивание жидкости.

В таких случаях рекомендуется средний образец отбирать следующим образом: брать три образца — один со дна, другой из средней части ёмкости, а третий с её поверхности и, перемешав их, рассматривать как средний образец.

1. При необходимости изучения микрофлоры осадка, плёнки или прозрачной части жидкости перемешивание не допускается. Образцы отбираются отдельно из каждой части контролируемого объекта. Так же поступают и при отборе образцов для физиологического анализа.
2. При необходимости проведения качественного и количественного анализа жидкости образцы отбираются отдельно для каждого вида анализа.
3. При анализе микробиологического загрязнения твёрдых поверхностей один и тот же образец может служить как для качественного, так и для количественного анализа.
4. При необходимости анализировать вино, принесённое в лабораторию извне, его оставляют стоять спокойно 4—5 часов при температуре 15°, после чего исследуют его, а также осадок или плёнку при их наличии.

ТЕХНИКА ВЗЯТИЯ ОБРАЗЦОВ

Техника отбора проб различна для жидких сред и плёнок. Отбор образца жидких сред осуществляется при помощи стеклянной трубки длиной около одного метра, к нижнему концу которой прикреплена резиновой трубкой пипетка с не очень узким кончиком, а на верхний конец надета резиновая трубка с зажимом Мора. За 1—2 дня до отбора образца чисто вымытую трубку стерилизуют изнутри 60%-ным спиртом. Для этого в трубку всасывают спирт до зажима и оставляют на 10 минут. Затем спирт спускают через нижний конец трубки и на кончик пипетки надевают колпачок из стерильной ваты, который привязывают ниткой. Непосредственно перед отбором образца трубку фламбируют (обжигают), с нижнего конца её снимают ватный колпачок и погружают на требуемую глубину в исследуемую жидкость. Затем открывают зажим на 2—3 секунды, снова закрывают его и набранную жидкость спускают в стерильную посуду.
Если жидкость мутная, то достаточно отобрать для анализа 2—З мл. Если она почти прозрачная, то отбирают 10 мл,
переливают в стерильную центрифужную пробирку и центрифугируют в течение 15 минут, после чего 9 мл сливают, а 1 мл с осадком оставляют для анализа.
Образец из плёнки отбирают при помощи стерильной пипетки. А. М. Шумаков рекомендует получать препарат-отпечаток плёнки. Для этого используют полоски тонкой белой проклеенной бумаги шириной 3—4 мм и длиной 10—25 см. Пачку нарезанных полосок заворачивают в такую же бумагу и стерилизуют при 150° в течение двух часов.
Перед взятием образца стерильную полоску бумаги захватывают пальцами за верхний конец, а на нижнем конце стерильным пинцетом делают изгиб закруглённой формы длиной в 0,5—1,0 см. При опускании полоски на плёнку её загиб располагается на поверхности плёнки, смачиваясь только верхним слоем жидкости с плёнкообразующими микроорганизмами. Вынув затем полоску, прикладывают её к 2—3 совершенно чистым предметным стёклам и полученные препараты микроскопируют.

УХОД ЗА ОБРАЗЦАМИ И ДОКУМЕНТАЦИЯ

Действенность микробиологического контроля зависит от того, насколько систематически он проводится и сопровождается ли тщательной документацией.
Отобранный образец немедленно записывают в журнал, а затем приступают к его исследованию. Последнее начинают с микроскопирования.
При необходимости более глубокого анализа производят посев на питательную среду не менее чем в четырёх чашках Петри. Культуры выдерживают в течение определённого времени в термостате при температуре, благоприятной для развития микроорганизмов.
Со второго дня и до конца опыта посевы ежедневно просматривают и результаты записывают в журнал. Результаты микроскопирования зарисовывают. В отдельных случаях зарисовка является обязательной.

ТОЧКИ ОТБОРА ПРОБ ДЛЯ АНАЛИЗА

Инструкцией предусматриваются следующие точки отбора проб для микробиологического анализа на заводах первичного и вторичного виноделия.

Сырьё

1. Виноград, плоды и ягоды. Пробы берутся по сортам с однородных участков за несколько дней до сбора и в день сбора, а также при доставке на переработку от каждой однородной партии. Определяют микрофлору сусла, отжатого из. взятой пробы на лабораторном прессе микроскопированием.
2. Бекмес, вакуум-сусло, сахар. Пробы отбираются от каждой однородной партии при поступлении в производство и в дальнейшем при хранении. Определяют микрофлору микроскопированием и посевом.

Прессовое отделение

1. Сусло до и после отстоя. Пробы отбираются от каждой однородной партии. Определяют микрофлору сусла микроскопированием и посевом.
2. Мезга красного винограда. Пробы отбирают от каждой однородной партии при перекачке в бродильный чан. Определяют содержание микроорганизмов в отделившемся от мезги сусле микроскопированием и посевом.
3. Оборудование, инвентарь и ёмкости. Эграпомпы, прессы, стекатели, насосы, шланги, тара для перевозки винограда, цистерны, чаны. Определяют наличие микроорганизмов в остаточной воде после промывки их или в смывах с внутренней поверхности микроскопированием. Анализ один раз в неделю, а в случае надобности и чаще.
4. Воздух прессового помещения. Один раз в декаду определяют микрофлору воздуха методом оседания (Коха).

Бродильное отделение

1. Разводка чистой культуры дрожжей. Контролируют сусло, взятое для приготовления разводки чистой культуры, до и после стерилизации, определяя микрофлору микроскопированием. В готовой разводке определяют чистоту культуры, физиологическое состояние дрожжевых клеток и процент мёртвых клеток (микроскопированием и микрохимическими реакциями). Пробы отбирают от каждой партии при отпуске её в производство.
2. Бродящее сусло. Контролируют каждую однородную партию ежедневно до начала брожения и в дальнейшем два- три раза, до снятия с дрожжей. Определяют микрофлору, процент посторонних микроорганизмов и состояние дрожжевых клеток микроскопированием.
3. Бродящая мезга. Контролируют каждую однородную партию два-три раза до отпрессовывания. Определяют микрофлору и состояние дрожжевых клеток микроскопированием.
4. Молодое вино и осадок. Пробы отбирают перед первой переливкой и во время перекачки в подвал. Качество осветления, микрофлору и состояние дрожжевых клеток определяют микроскопированием.
5. Оборудование и ёмкости. Насосы и шланги контролируют один раз в декаду, после промывки. Буты, цистерны, чаны, холодильные камеры контролируют каждый раз после промывки. Бочки, кановки и другой инвентарь проверяют выборочно один раз в неделю. Определяют наличие микроорганизмов в смывах с внутренних поверхностей или в отстойной воде микроскопированием.
6. Воздух бродильных помещений. Контролируют один раз в декаду методом осаждения (Коха).

Отделение хранения и обработки

1. Молодое вино при выдержке в бочках контролируют один раз в месяц, определяя микрофлору микроскопированием.
2. Молодое вино перед каждой переливкой проверяют на прозрачность и содержание микроорганизмов микроскопированием.
3. Вино, идущее на доливку, контролируют каждый раз перед доливкой, определяя микрофлору микроскопированием.
4. Вино при отправке и получении. Контролируют каждую однородную партию, определяя микрофлору микроскопированием и посевом.
5. Асбест, клей и другие материалы. Контролируют каждую партию при поступлении в производство, определяя содержание микроорганизмов в одном грамме посевом.
6. Фильтрационная масса контролируется один раз в декаду. Пробы отбирают после запарки асбеста и после размешивания с вином перед подачей на фильтр определяют микрофлору микроскопированием и посевом.
7. Вино с фильтра проверяют в случае недостаточной прозрачности путём микроскопирования.
8. Вино при оклейке. Контролируют каждую однородную партию перед снятием с клея. Определяют качество оклейки (содержание микроорганизмов и клеевых частиц) микроскопированием.    
9. Оборудование и ёмкости. Фильтры, насосы, шланги контролируют один раз в декаду. Буты и цистерны контролируют каждый раз после промывки. Бочки, кановки, окорёнки контролируют выборочно один раз в неделю. Определяют наличие микроорганизмов в смывах с внутренних поверхностей или в остаточной воде микроскопированием.
10. Воздух в помещении хранения и обработки вин контролируют один раз в декаду методом оседания.

Отделение мойки и розлива

1. Вино, подготовленное к розливу. Контролируют каждую однородную партию на розливостойкость и на содержание микроорганизмов микроскопированием и посевом.
2. Бутылки, поступающие под розлив вина, контролируют выборочно с мойки и у разливочной машины один раз в неделю. Определяют содержание микроорганизмов на внутренней поверхности бутылки посевом.
3. Пробки контролируют выборочно один раз в неделю. Пробы отбирают из посуды, в которой производится обработка пробки, после обработки и из окорёнка укупорщицы. Определяют содержание микроорганизмов на поверхности одной пробки посевом.
4. Ванны для отмочки грязных бутылок и смывную воду контролируют один раз в неделю. Определяют содержание микроорганизмов в смывах микроскопированием.
5. Оборудование. Разливочные машины контролируют один раз в декаду, определяя содержание микроорганизмов в смывах и в остаточной смывной воде микроскопированием.
6. Руки и перчатки разливщиц и укупорщиц контролируют один раз в декаду. Определяют содержание кишечной палочки посевом на среду с последующим высевом на среду Эндо.
7. Воздух в цехе мойки и розлива проверяют по методу Коха один раз в декаду.

Экспедиция

1. Вино при выдержке в бутылках контролируют в случае помутнения или образования осадка. Определяют причины помутнения микроскопированием и микрохимическими реакциями.
2. Вина, поступающие на завод в бутылках. Контролируют каждую однородную партию при поступлении. Пробы отбирают из ящиков выборочно. Определяют содержание микроорганизмов в 1 мл вина посевом.
3. Вина, возвращённые из торговой сети. Контролируют каждую партию при поступлении из магазина. Определяют характер мути или осадка микроскопированием и микрохимическими реакциями.

Отходы виноделия

Контролю подвергают выжимку при хранении, дрожжи сырые и в процессе сушки, барду, виннокислую известь при сушке и хранении.