Oluen käymisen pilaajamikrobit : Diagnostiikka qPCR-tekniikalla

Abstract

Opinnäytetyön aiheena ovat pilaajamikrobit oluen käymisen eri vaiheissa ja mikrobien diagnostiikka PCR-tekniikkaa hyväksi käyttäen. Kirjallisuusosiossa keskitytään potentiaalisiin oluen pilaajamikrobeihin, maito-happobakteereihin ja gram-negatiivisiin anaerobeihin.

Opinnäytetyön tavoitteena oli paikantaa kontaminaatiolähde oluen valmistusprosessissa Oy Hartwall Ab:n Lahden tehtaalla. Aihe rajattiin oluen käymiseen, jotta päästiin mahdollisimman suureen näytemäärään tutkitun prosessivaiheen osalta. Toimeksiannon tavoitteena oli löytää ja tunnistaa prosessissa mahdollisesti hyvin pieninä määrinä esiintyvät oluenpilaajabakteerit, löytää bakteerien alkuperä sekä kohdistaa korjaavat toimenpiteet oikeisiin kohteisiin, esimerkiksi tehostetut pesu- ja hygieniatoimenpiteet.

Mikrobiologisessa laadunvalvonnassa maljakasvatuksen rinnalle on kehitetty uusia sovelluksia, kuten PCR (Polymerase Chain Reaction), joka nopeuttaa ja yksinkertaistaa mikrobien tunnistamista. Opinnäytetyöhön sisältyi näytteenotto prosessista, näytteiden rikastusviljely sekä analysointi qPCR-laitteistolla (Quantitative PCR). Opinnäytetyössä kerättiin yhteensä 71 näytettä, joista 15 oli vierrenäytteitä, 32 suodatusnäytteitä ja 24 CO2-näytteitä.

Panimokontaminantteja löytyi seuraavasti: yksi vierteestä (L.buchneri), yksi suodatusvaiheesta (L.casei) ja 12 käymistankkien CO2-linjoilta (L.casei, L.brevis). Osoitetuista kontaminanteista kaikki ovat mahdollisia oluenpilaajia, L.brevis merkittävin. Herkemmillä osoitusmenetelmillä ei prosessista löydetty vakavia kontaminaatioita. Johtopäätös oli, että tehtaan omavalvonta toimii hyvin. Laadunvalvontaa voidaan kehittää parantamalla CO2-linjojen ja näytteenoton hygieniakäytäntöjä.

The purpose of this Bachelor's thesis was to study beer-spoiling microbes at different stages of beer fermentation and microbial diagnostics with PCR technology. The literature section focuses on the potential spoiling organisms, lactic acid bacteria and gram-negative anaerobic bacteria.

The aim of the study was to locate the source of contamination in the manufacturing process in Hartwall Ltd brewery. The subject was limited to beer fermentation to get the greatest possible quantity of samples at the stage of the process. The aim was to detect and identify beer spoiling bac-teria, to find the origin of the contamination, and also to target remedial measures to correct locations, for example enhanced cleaning and hygiene measures.

New applications, such as PCR (Polymerase Chain Reaction), have been developed for the microbiological quality control in order to speed up and to simplify the identification of the spoiling organisms. The thesis included sampling in the process, the enrichment culture of the samples as well as the analysis with qPCR instrument (Quantitative PCR). The total of 71 samples was collected: 15 samples from the wort, 32 from the filtering step and 24 samples from the CO2 lines of the fermentation tanks.

As a result of the study brewery contaminants were found as follows: one from the wort (L.buchneri), one from the filtering step (L.casei) and 12 from the CO2 lines (L.casei, L.brevis). The detected contaminants are all potential beer spoilers, L.brevis the most significant. No serious contamination in the process was found by the more sensitive detection methods. It was concluded that the self-monitoring is working well. The quality control can be developed by improving the CO2 sampling lines and hygiene practices.