Nachweis anaerobe Bierschädlinge

Warum ist der Nachweis von anaeroben Bierschädlingen so schwierig?

Anaerobe Bierschädlinge sind erst zum Thema geworden, nachdem die Technologie der Bierherstellung in Bezug auf Vermeidung von Sauerstoff-Eintrag in den Produktionsprozess verbessert wurde.

Die ersten anaeroben bierschädlichen Pectinatus Stämme wurden 1978 isoliert, Megasphaera wurde 1986 zum ersten Mal in Bier nachgewiesen und als neue Art beschrieben.

Beide sind verantwortlich für schlechten Geruch und extremen Fehlgeschmack von Bier. Sie werden meist in abgefüllten Gebinden oder in anderen Flüssigproben, oft in alkoholarmen oder alkoholfreien Bieren, nachgewiesen.

Mit anaeroben Bakterien kontaminierte Proben werden oft mit den Begriffen „Güllegeruch“ oder „Kloake“ bis hin zu „Erbrochenes vom Baby“ beschrieben. Allerdings reicht die reine Geruchsanalyse zur Identifizierung dieser Anaerobier nicht aus – wir haben auch schon aus alkoholfreiem Bier ohne auffälligen Geruch Pectinatus identifiziert.

In einigen Fällen haben wir als Ursache von geruchsauffälligen Proben Clostridium Arten identifiziert, so Clostridium butyricum und Clostridium beijerinckii (früher Clostridium acetobutylicum) aus Bier und Clostridium pasteurianum aus Bananensaft. Clostridien sind Sporenbildner und überstehen daher auch höhere Temperaturen, wodurch sie zu erheblichen und dauerhaften Problemen führen können.

Bei der Stufenkontrolle bleiben anaerobe Bakterien allerdings meistens unentdeckt, so dass eine Eingrenzung der Kontaminationsquelle schwierig bis unmöglich ist.

Der Nachweis für anaerobe bierschädliche Bakterien scheitert meist am Handling.

Tatsächlich bekommen Mikroorganismen in einer Probe oft schon während der Probenahme eine hohe Sauerstoff Dosis. Von der Probenahme bis zum Erreichen der anaeroben Atmosphäre im Inkubationsgefäß im Labor vergehen z.T. mehrere Stunden. In dieser Zeit sind die Proben und die darin enthaltenen Mikroorganismen dem Sauerstoff aus der Luft ausgesetzt.

Oberflächen werden mit Abstrich Tupfern beprobt, die Tupfer werden in Reagenzgläschen gesteckt und oft erst im Labor mit Nährmedium aufgegossen.

Gängige Praxis zum Spurennachweis von Bierschädlingen in einem größeren Volumen ist die anaerobe Inkubation von Membranfiltern. Klare Proben werden ins Labor gebracht und dort unter Normalbedingungen – also aerob – über eine Membran filtriert. Der Filter wird dann auf ein Agarmedium ausgelegt und später anaerob bebrütet.

Mit einer solchen Probenverarbeitung können ausschließlich Mikroorganismen nachgewiesen werden, die Sauerstoff über längere Zeit tolerieren und die zudem unter anaeroben Bedingungen vermehrungsfähig sind. Im Brauereiumfeld sind dies Laktobazillus Arten und die gärfähigen Hefen. Die strikt anaeroben Bierverderber wie Megasphaera oder Pectinatus lassen sich mit solchen Methoden normalerweise NICHT nachweisen, zumindest nicht im Spurenbereich.

Bei der Inkubation von filtrierten Proben auf Agarplatten muss zudem davon ausgegangen werden, dass sich ein hoher Anteil von Mikroorganismen auf Membranfiltern überhaupt nicht zu sichtbarer Koloniegröße vermehrt. Unsere eigenen Laborversuche ergaben beim Vergleich von Hefewachstum auf Agarplatten und in Flüssigkultur eine Ausfallquote, d.h. nicht zu Kolonien anwachsende Hefezellen, bis zu 25% auf Agar gegenüber der Anreicherung in Flüssigmedien. Dies bedeutet dass nur 75% der vorhandenen Hefezellen zu sichtbaren und zählbaren Kolonien anwachsen. Auf Membranfiltern ist die Überlebens- und Wachstumsrate noch niedriger als beim Ausplattieren auf Agar. Somit ist die Nachweisgrenze für Mikroorganismen mit der Methode Membranfiltration und Auslegen der Filter auf Agar am schlechtesten.

Bei den oben beschriebenen Methoden, die in den meisten Laboren Routine sind, werden viele anaerobe Mikroorganismen bereits durch Sauerstoff aus der Luft abgetötet, bevor die Inkubationszeit in anaerobem Milieu überhaupt beginnt. Diese Analysen bleiben daher meistens ohne Erfolg und bedeuten ausschließlich überflüssige Arbeit für das Labor.

Unsere empfohlene Methode zum Nachweis von anaeroben Bierschädlingen finden Sie hier.

Dienstleistungen von PIKA

Mikrobiologische Analysen

Routineuntersuchungen wie Anreicherungen, Differenzierungen von Mikroorganismen und Keimzahlbestimmungen führen wir schnell und kompetent durch – Service und Qualität stehen bei uns im Vordergrund. Natürlich gehen wir auf Ihre Wünsche ein und liefern die Ergebnisse prompt und zuverlässig – wenn nötig sogar am Wochenende.

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DNA-Analysen
mit PCR

Befunde im Produkt oder aus Anreicherungen werden schnell und spezifisch mit PCR Analysen schon am Tag des Probeneingangs bei uns weiter differenziert. Unbekannte Bakterien, Hefen oder Schimmelpilze im Produkt oder im Produktionsumfeld identifizieren wir innerhalb von 3 bis 5 Tagen mit DNA Sequenzierung.

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Umfangreiche Prozessberatung

Unsere Arbeit hört nicht beim Analysenergebnis auf – wir beraten Sie weiter, wie sie mit einer Kontamination am besten umgehen und welche Schritte Sie für die Absicherung von weiteren Chargen in Ihrem Betrieb einleiten sollten. Auch bei der Optimierung Ihrer mikrobiologischen Qualitätskontrolle können Sie auf uns zählen.

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Produkte von PIKA

FastOrange B

PIKA FastOrange B ist ein Nährmedium, das speziell für den Nachweis von bierschädlichen Mikro­organismen im Bier und im gesamten Produktions­prozess entwickelt wurde. Nach dem One-for-All-Prinzip können damit alle Brauereiproben angereichert werden.

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FastOrange BRETT

PIKA FastOrange BRETT wurde speziell für die Getränke- und Lebensmittel­industrie sowie für Weinerzeuger entwickelt. Hefen der Gattung Brettanomyces/Dekkera können spezifisch angereichert werden. Ihr Vorhandensein wird durch einen Farbumschlag angezeigt.

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FastOrange Yeast

PIKA FastOrange Yeast wurde als Nährmedium gezielt für den Einsatz in der Getränke- und Lebensmittel­industrie sowie in Brauereien und bei Weinproduzenten entwickelt. Mit diesem Nährmedium können sowohl Hefen wie auch Schimmelpilze angereichert werden.

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PCR Kits B / H

Unsere Detection Kits B und H kommen für Nachweis und Identifizierung von Bakterien und Hefen zum Einsatz. Sie sind für die Untersuchung von Bier sowie zuckerhaltigen Getränken und Lebensmitteln optimiert. Nachweis mit Screening oder Einzelidentifizierung.

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PIKA Weihenstephan – Ihr mikrobiologischer Partner für die Getränkeproduktion
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