CC BY
17
Л. Я. КАЦ (Москва)
Бактериологическое обследование процесса пивоваренного производства
Из кафедры эпидемиологии I ММИ
ч
Рациональная борьба с бактериальным загрязнением нива может быть построена лишь на основе .изучения всего процесса пивоварения с точки зрения выявления моментов, вызывающих загрязнение пива и его полуфабрикатов, а также условий, благоприятствующих дальнейшему размножению или отмиранию попадающих в продукт микроорганизмов.
В соответствии с бактерицидным действием пива на микробов, в частности, на В. coli, можно весь процесс пивоварения подразделить на две стадии. В первой стадии мы имеем дело с полуфабрикатом пива — суслом — от момента варки его до начала брожения, во второй —уже с пивом разного возраста (от начала брожения его и до момента доставки потребителю).
Первоначальным источником загрязнения сусла после двухчасового кипения его в варочном котле являются тарелки, т. е. охладительные аппараты в виде плоских открытых сковород с громадной поверхностью контакта. Несомненно, что-значительного загрязнения сусла здесь не может произойти, хотя бы в силу высокой температуры полуфабриката. Сусло — прекрасная естественная среда, на KjTopoft быстро происходит размножение микробов, в том числе и кишечной палочки. При этом надо еще учесть, что дрожжи являются отличным адсорбентом и передатчиком кишечной палочки от одной порции сусла в бродильном чане в другой. Отсюда вытекает, что на первой стадии приготовления пива, т. е. до начала брожения, мы можем иметь резко восходящую кривую титра coli. Ничтожное начальное загрязнение на тарелках быстро возрастает при протекании сусла через суслопровод, где инфекция иногда свивает себе достаточно прочное гнездо, и заканчивается первыми днями брожения, когда рост титра под влиянием ряда моментов прекращается. Далее, после некоторого стабильного состояния равновесия, титр падает и кривая его, начиная от конца главного, а затем в течение дополнительного брожения в лагерном подвале, будет неуклонно снижаться до уровня, обусловленного как степенью инициального загрязнения на тарелках, в суслопроводе и при задаче инфицированных дрожжей, так. и длительностью выдержки пива в лагерном подвале.
Сусло как среда для размножения В. coli на первой стадии и сброженное пиво как бактерицидный фактор—еа BTqpoft дают в комбинации конечный титр выпускаемой продукции. Необходимо учесть еще возможность нового попадания инфекции при розливе. С момента розлива до момента потребления пива обычно проходит не более 7 дней. /
Руководствуясь этими ориентировочными (Соображениями, мы провели бактериологическое обследование процесса пивоварения на одном из московских заводов.
Прежде чем приступить к обследованию, нам предстояло выяснить основные факторы, лежащие вне самого процесса производства, которые могли бы вызвать загрязнение пива кишечной палочкой. Одним из них является вода, о чем свидетельствует пример ряда ленинградских заводов, которые начали свою санитарную реформу производства с исключения или с интенсивного систематического круглосуточно контролируемого хлорирования воды, используемой в производстве, что сразу дало резкое снижение титров кишечной палочки.
На обследованном заводе употреблялась вода из городского водопровода, из артезианской скважины и, наконец, для технических целей, © частности, для охлаждения сусла в митральезах—москворецкая вода. Городская вода была вне подозрений, артезианская же, систематически ежемесячно контролируемая нашей лабораторией, в течение двух лет показывала, как правило, отсутствие кишечной палочки в 500,0 а спорадическое нахождение ее в разных точках сети
в довольно незначительных титрах ,(100,0, лишь как .исключение 10,0). Таким образом, артезианская вода была исключена как источник загрязнения. Пользование же москворецкой водой к началу обследования было (прекращено, причем это заметно не отразилось на загрязненности пива.
Оставалось лишь предположить, что чрезвычайно запутанная и сложная подземная сеть от артезианской скважины, отделенная во многих точках заслонками от сети москворецкой, не гарантировала отсутствия контакта между ними. Заводоуправлением была проведена очень большая работа по исключению возможного контакта сети с москворецкой водой. В результате кишечная палочка почти полностью исчезла. Мы /получили всего 3 положительных находки на 68 анализов; титр этих находок находился в пределах, допускаемых санитарными нормами: 500,0 и 250,0.
Нами было произведено три одномоментных (на протяжении нескольких часов, необходимых для забора проб) обследования воды по всему ходу сети — в 32 точках, причем все три указанные находки кишечной палочки относятся к разным пунктам и являются однократными, что позволяет ¡признать их случайными.
Иначе обстояло дело с находками в так называемой «пресной воде», т. е. многократно циркулирующей по замкнутой сети искусственно (путем соприкосновения с трубами с переохлажденным солевым раствором) охлаждаемой воды. В отношении последней отмечено большое постоянство находок кишечной палочки в одних и тех же пунктах, правда, в довольно незначительных титрах, а именно: •
1) краники после митральез—в 5(Р/о всех проб в титрах 170,0—500,0;
2) резервуар пресной воды на тарелках — в 75°/о в титрах 250,0—500,0;
3) пресная вода в машинном отделении из основной подводки — в 66V« в титрах 250,0—500,0;
4) резервуар в машинном отделении — в 25"/о в титрах 170,0.
Вода эта, помимо своего прямого назначения (охлаждение сусла), идет на мойку аппаратуры бродильни и, таким образом, таит в себе некоторую опасность с санитарной точки зрения (правда, минимальную в виду высоких титров).
Надо упомянуть еще о нескольких находках кишечной палочки в пробах воды, взятых через рукав, «о контрольные пробы показали, что эти находки следует отнести именно за счет рукава.
Таким образом, тщательное бактериологическое обследование водной сети завода (92 пробы) показало, что к моменту испытаний она находилась в состоянии, исключающем возможность отнесения за счет загрязнения воды тех титров кишечной палочки, которые постоянно обнаруживались в пиве.
Это заставило нас искать источники загрязнения в самом процессе производства*
Мы начали с момента охлаждения сусла на тарелках. Первоначальное загрязнение сырья (солод и пр.) нас не интересовало, так как практиковавшееся полуторачасовое кипячение в варочном котле гарантировало стерильность выпускаемого на тарелки сусла, что подтверждено рядом анализов.
Затем подвергалась обследованию система заторов:, т. е. одна и та же порция пива контролировалась на всех стадиях производства, начиная с сусла на тарелках и кончая моментами раскачки из лагерной бочки. С 15.IV по 4.V.1935 г. нами исследовано 16 заторов как до проведения целой системы санитарных мероприятий, так и после этого. Помимо того, контролировались отдельные наиболее опасные в санитарном отношении этапы производственного процесса, а именно: 1) процесс фильтрации пива, 2) процесс перекачки из бродильни в лагерный подвал и 3) розлив, контролировавшийся с особой тщательностью, мы исследовали также руки и одежду рабочих, аппаратуру, пыль и пр. Наконец, в наши функции входило бактериологическое наблюдение за судьбой кишечной палочки в пиве в течение процессов главного и дополнительного брожения.
S9
1-й затор 3.IV.......... 2-й » 4. IV.......... 3-й » 5.IV.......... 4-й » 19.IV.......... 5-й » 20.IV.......... е-й » 25.IV .......... 8-й » 28.IV.......... 10-й » 13. V.......... 12-й » 17. V.......... № затора
10,0 Выше 500,0 1,0 Выше 500,0 Выше 500,0 Выше 500,0 Выше 500,0 Выше 500,0 Выше 500,0 сусло в середине спуска с тарелок Стадии производственного процесса
0,01 Выше 500,0 1,0 Выше 5С0.0 Выше 500,0 Выше 500,0 Выше 500,0 Выше 500,0 Выше 500,0 сусло в конце спуска с тарелок
0,001 0,01 0,01 10,0 0,01 1,0 Выше 5С0,0 1,0 0,1 сусло в чане из уточки
0,0001 0,001 0,001 1,0 0,1 0,01 Выше 500.0 • 1,0 0,001 сусло через сутки после задачи дрожжей
0,001 0,01 0,001 1,0 10,0 Выше 500,0 Выше 500,0 Выше 500,0 250,0 молодое пиво в конце главного брожения
0,001 0,01 0,001 1,0 10,0 Выше 500,0 200,0 Выше 5С0,0 250,0 пиво, поступившее в лагерный подвал
0,01 0,1 0,01 1,0 1,0 Выше 500,0 Выше 500,0 Выше 500,0 10 дней пиво после хранения в лагере через
0,1 10,0 0,1 Выше 500,0 Выше 500,0 Выше 500,0 20 дней
1,0 Выше 500,0 1,0 10,0 30 дней
0' I 0'01 O'OI 40 дней
Выше 500,0 Выше 500,0 Выше 500,0 2 месяца
н
ы ov ь s
S3
в>
I. При обследовании пива по заторам мы наметили для взятия проб ряд пунктов, которые могли служить источниками загрязнения или местами размножения кишечной палочки (табл. 1). Кроме них, каждый раз исследовались:
1. Остаточная вода с тарелок, остававшаяся в виде лужиц после мытья на неровной поверхности их; пробы брались стерильной пипеткой на 100,0.
2. Вода для мойки бродильного чана.
3. Остаточная вода из чана после мойки.
4. Технические дрожжи перед поступлением их в затор.
5. Вода, используемая для мойки лагерной бочки.
6. Остаточная вода из лагерной бочки.
Дальше брался ряд проб (от одной до четырех по различным заторам) из лагерной бочки, чтобы проследить судьбу кишечной палочки в пиве во время дополнительного брожения в лагерном подвале.
На этом наше наблюдение за затором заканчивалось, бактериологический же контроль за процессами фильтрации и розлива пришлось по техническим условиям проводить уже не на этих заторах, а на других порциях лагерного пива, предварительно каждый раз обследуемого.
II. Для выяснения возможного влияния фильтрации на загрязнение пива нами брались пробы ,из точек, указанных в табл. 2, причем эти пробы относились к одной и той же порции пива и брались на протяжении короткого промежутка времени. Такое обследование повторялось нами 5 раз.
Таблица 2
Влияние процесса фильтрации пива и перекачки в розлив на загрязнение его кишечной палочкой (титр СоН)
Стадии фильтрации и перекачки
Дата затора Пиво до фильтра Пиво после фильтра Пиво из линии, ведущей к баку Пиво из бака Пиво с соска револьверной машины
Затор 23.V......... 203,0 100,0 Не определялся 1,0
» 25.V......... Выше 500,0 Выше 500,0 » 250,0
» 7 .VI........ 350,0 Выше 500,0 2,0 2,0 2,0
III. В целях контроля процесса розлива как возможного источника загрязнения нами обследовались:
1. Бутылки после мойки. Всего проверено 78 бутылок, частью индивидуально, частью группами по 5 штук. Бутылки на месте затыкались стерильными пробками .и по доставлении в лабораторию споласкивались стерильной водой, которая и подвергалась исследованию.
2. «Солдатики» (временные деревянные пробки, закрывающие бутылки после момента окончания мойки до наполнения пивом). Всего исследовано 100 «солда-тиков» группами по 5 штук. Они доставлялись в лабораторию в стерильных банках и споласкивались стерильной водой, подвергавшейся анализу.
3. Кронен-пробки. Их обследовано в апреле 200 штук (группами по 5 кронен-пробок) таким же способом, как и в предыдущем случае.
4. Руки рабочих и аппаратура.
IV. Наконец, по предложению заводоуправления нами был детально обследован процесс перекачки пива из бродильни в подвал. Здесь выделены следующие моменты): 1) молодое пиво в бродильне перед перекачкой, 2) шланг с поверхности, 3) шланг изнутри, 4) плечо рабочего, перетаскивающего шланг, 51 пиво перед поступлением в «натан» (промежуточный алюминиевый резервуар), 6) пиво после «натана», 7) пиво в лагерной бочке. Таких обследований нами произведено два.
V. В группу гигиенических обследований входили: 24 исследования рук рабочих, 5 исследований пыли и конденсационной воды над тарелками, два исследования аппаратуры (револьверной машины) и одно исследование одежды.
Пробы брались таким образом: руки, одежда или аппаратура тщательно протирались стерильным тампоном, смоченным в случае надобности стерильной водой, после чего тампон опускался в пробирку с питательной средой.
Методика посевов .и вычисления титра пива и сусла соответствовала изложенной в нашей статье в № 5 журнала «Гигиена и санитария».
Остальные посевы (помимо пива) обычно производились по стандартной методике определения титра coli. Дрожжи перед засевом разводились двукратным количеством стерильной воды, вытряхивались и после отстаивания вода
засевалась.
Выделенные штаммы кишечной палочки тщательно изучались для диферен-цирования от группы aerogenes. К кишечной палочке относились лишь те штаммы, которые давали кислоту и газ на лактозе, глюкозе, мальтозе и манните, не давали газа и кислоты на сахарозе (хотя этот признак не считался обязательным), показывали положительную реакцию на индол и с метилрот, отрицательную реакцию Voges Proscauer и отсутствие роста на среде Козера.
Полученные нами данные (табл. 1) вполне подтверждают высказанное нами ранее положение, что процесс пивоварения, с точк1и зрения бактериального загрязнения, представляет собой кривую, восходящее колено которой соответствует бурному размножению микробов и, в частности, кишечной .палочки в сусле на первой стадии производства приблизительно до середины главного брожения, а нисходящее— медленному, но неуклонному снижению титра coli в зараженном пиве в течение второй половины главного и вюего дополнительного брожения; при этом на нисходящем колене иногда имеются резкие повышения, обусловленные новым загрязнением (долив ы лагерной бочки или какие-либо случайные загрязнения). На восходящем колене мы отмечаем значительное размножение кишечной палочки уже на тарелках (с 10,0 до 0,01 — первый затор, с 2,0 до 1,0 — третий затор), несмотря на сравнительно очень высокую температуру сусла.
Причиной загрязнения сусла на тарелках, как правило, является оставшаяся на них после мойки вода (титр 0,01 и 1,0), загрязненная обувью и одеждой тарелочника и моечной аппаратурой. Вряд ли здесь играет роль воздушная инфекция. Анализы пыли и конденсационной воды (на потолке и стенах) в помещении тарелок дали отрицательный результат. Изменение санитарного режима на тарелках (введение комбинезона и резиновых сапог, обрабатываемых хлором, для обслуживающего персонала), а главное — двойное мытье тарелок горячей водой немедленно после спуска сусла и непосредственно перед новым напуском, наряду с упрощением конфигурации труб для слива сусла с тарелок (что обеспечило их пропаривание), привели к тому, что кишечная палочка почти исчезла с тарелок и в дальнейшем была обнаружена только дважды в титрах 500,0 и 250,0.
Несколько сложнее обстояло дело с вторым очагом инфекции — суслопроводами. Еще старые анализы (за несколько лет) заводской лаборатории показали, что при прохождении через суслопровод общее количество микробов и сусле возрастает с сотен до сотен тысяч. Это говорит о том, что существовавшая ранее система обработки суслопроводов вызывала образование в них колоссальных очагов загрязнения. Наши данные полностью подтвердили такое предположение. Сусло, уходящее с тарелок совершенно свободным от кишечной палочки, попадало в бродильный чан с титрами до 0,01.
Ликвидировать этот очаг оказалось гораздо труднее, чем очаг на тарелках. Введение пропарки суслопроводов острым паром два раза в сутки (вместо одного раза ib неделю) сразу снизило титры и даже дало в 25% .случаев полное отсутствие кишечной палочки в сусле из уточки. В настоящее время на заводе, помимо ежедневной двукратной пропарки суслопроводое, применяется еще двойной комплект резиновых рукавов и уточек. После суточной эксплоатации один комплект кладется на сутки в антиформин.
Чрезвычайно важным и наиболее упорным источником загрязнения сусла оказались дрожжи, обычно дававшие титры кишечной палочки ге ниже 0,001, а в единичных случаях 0,000001. Наши исследования показали, что лабораторная культура дрожжей являлась безусловно чистой; дрожжи заражались кишечной палочкой уже от инфицированного сусла, и дальше .инфекция передавалась ими от одного затора
к другому (дрожжи, как известно, проходят в бродилыне до 10 генераций). Невозможность по техническим условиям сразу заменить все загрязненные дрожжи чистыми культурами повела к тому, что очищение дрожжей шло постепенно, параллельно с очищением сусла. Механическая промывка дрожжей в ванне текучей водой из змеевика в течение % — 1 часа значительно снизила титры кишечной палочки. К концу обследования мы имели около 30% совершенно чистых проб дрожжей, в то время как в загрязненных титры за редкими исключениями колебались от 500,0 до 1,0.
В соответствии с загрязненностью дрожжей пробы сусла из чанэ через сутки после начала брожения давали резкое возрастание титра (с 10,0 до 1,0, с 1,0, до' 0,01, с 0,1 до 0,01), интенсивность которого соответствовала степени загрязненности. Это — момент наибольшего загрязнения, вершина кривой, откуда после некоторого стабильного состояния начинается снижение титра. Сам чан никогда не служит фактором загрязнения сусла, так как остаточная вода после мойки не содержала кишечной палочки (одна положительная находка из 15 проб и то с невысоким титром—' 10,0).
Продолжительность главного брожения большей частью составляет 7 дней, в течение которых титр coli в подавляющем большинстве случаев стабилизуется, т. е. дальнейшее размножение палочки прекращается. Лишь в одном случае (шестой затор от 25.IV) обнаружено не только снижение, но полное исчезновение в; семидневный срок главного брожения кишечной палочки, имевшейся в титре 0,01.
Иначе обстоит дело, когда период главного брожения затягивается свыше 7 дней. Здесь начинается интенсивное отмирание кишечной палочки. Например, в заторах № 5, 10, 12 и 13 за время в 14, 9, 15 и 12 дней затянувшегося главного брожения титры кишечной палочки снизились соответственно с 0,01 до 0,1; с 2,0 до выше 500,0; с 0,1 до 250,0; и, наконец, с 50,0 до 500,0. Очевидно, в случаях массивного загрязнения следует удлинять сроки главного брожения в пределах, допускаемых технологией процесса.
Перекачка пива из бродильни в подвал и большинстве случаев не сопряжена с загрязнением. Необходимо учесть, что здесь мы имеем дело уже не с суслом, представляющим собой идеальную среду для размножения В. coli, а со сброженным пивом, обладающим яоно выраженными бактерицидными свойствами, поэтому вполне возможно, что небольшое загрязнение здесь прошло бы безнаказанным. Из 15 заторов лишь ibi трех (20%) мы имели повышение титра coli в пиве, поступающем в лагерную бочку, за счет загрязнения на пути и то сравнительно не резкое: с 0,01 до 0,001 (третий затор), свыше 500,0 до 2,0 (седьмой затор) и свыше 500,0 до 170,0 (восьмой затор), о чем свидетельствуют данные табл. 1.
Обследование пути прохождения пива из бродильни в подвал показало, что источник загрязнения лежит в «натане», замкнутом алюминиевом резервуаре, через который проходит пиво по пути в лагерную бочку. Соответствующая переделка «натана», обеспечившая возможность его дезинфекции, устранила загрязнения.
Процесс дображивания пива в лагерном подвале с санитарной точки зрения представляет собой процесс очищения продукта от кишечной палочки. Снижение титра идет параллельно с временем пребывания его е подвале. Однако в ряде случаев при взятии повторных проб мы обнаруживали внезапно небольшие повышения титра, которые можно объяснить только внесением загрязнения при доливании бочек. Падение титра в течение пребывания пива в подвале является вполне закономерным явлением. Для полного исчезновения кишечной палочки требуется тем больший срок, чем массивнее было загрязнение пива при поступлении его в подвал.
Для полного освобождения от кишечной палочки пива с титром в 0,001 оно должно находиться в подвале от 6 недель до 2 месяцев. При титре 0,01 этот срок сокращается до 1 месяца, при титре 50,0 — до двух недель, при титре 170,0 — до 10 дней и т. д. Здесь имеются, конечно, значительные колебания, зависящие, очевидно, от химизма пива, в частности, от количества культурного хмеля, но тем не менее общая тенденция сказывается с чрезвычайным постоянством.
Мы хотели бы отметить одно явление, объяснение которого для нас пока не вполне ясно: мы наблюдали, что в тех случаях (пятый и шестой заторы), когда загрязнение наступает на сравнительно поздних стадиях процесса пивоварения (в суслопроводах и тем более в чане после задачи дрожжей), оно ликвидируется несравненно скорее, чем при наличии столь же интенсивного загрязнения уже на тарелках.
Общие выводы из наблюдений над судьбой кишечной палочки в лагерном подвале говорят за то, что длительной выдержкой в подвале и периодическим контролем можно добиться выпуска безукоризненного в санитарном отношении пива даже при наличии довольно массивного инициального загрязнения.
Новую опасность загрязнения после дображивания пива в подвале предоставляет собой процесс фильтрации. Опасность может таиться здесь как в самом фильтре при недостаточной его обработке (промывка горячей водой и обработка хлором), так и на дальнейшем пути следования пива к розливному баку и в самом1 баке. Пятикратные исследования процесса фильтрации показали, что опасность загрязнения пива на фильтре минимальна. Наблюдаемое после фильтрации повышение титра далеко не является постоянным и ничтожно по своей величине (см. табл. 2).
На пути же к розливу после фильтра пиво загрязняется с большим постоянством и может дать совсем неблагополучные титры (1,0—2,0). Наступающее здесь, как и при розливе, загрязнение хотя и значительно не доходит до границ загрязнения сусла на первых стадиях производственного процесса, но зато представляет сугубо эпидемическую опасность, поскольку короткий период от момента фильтрации и розлива до момента доставления пива потребителю не гарантирует самоочищения продуктов.
Обследование процесса розлива показало, что проводимое на заводе мытье бутылок горячей водой, начиная с температуры 30°, кончая 70° и обработка 0,5% каустиком обеспечивают почти полное отсутствие кишечной палочки. Она была обнаружена всего в 2% случаев, причем исследования, произведенные в апреле и мае, дали 4%, а в июне — 0% положительных находок В. coli. «Солдатики», легко подвергающиеся дезинфекции кипячением, всегда оказывались свободными от кишечной палочки. Но кронен-пробки с вкладывающимся в них картонным кружочком, не подвергающимся дезинфекции, дали в 7,5°/о всех исследований находки В. coli. В настоящее время карточная прокладка заменена резиновой, что, несомненно, устранит этот источник загрязнения.
Исследование рук рабочих в розливе обнаружило 50°/о положительных находок В. coli, но мы не можем отсюда сделать никакого вывода, поскольку разливаемое пиво, как правило, содержало в тех или иных титрах кишечную палочку, и нахождение ее на руках рабочих в таком проценте несомненно представляло собой не причину, а следствие загрязненности пива. С этой точки зрения надо только удивляться ненахождению кишечной палочки в пробах, взятых с соска револьверной машины.
Более показательным является обнаружение кишечной палочки на руках чаномоев.
Переходим к оценке итогов. В результате ряда перечисленных выше мероприятий заводоуправление получило значительное уменьшение загрязненности пива кишечной палочкой, что подтвердили обследования готовой продукции в апреле, мае и июне. Нами было проведено 29 анализов готовой продукции: 14—в апреле, 12 — в мае
и 3 — в июне. Средний титр резко упал — с 0,000001 в апреле до 1,0 в мае и 2,0 — в июне.
Выводы1
1. Высокие титры кишечной палочки не являются результатом массивного фекального загрязнения, а полностью объясняются процессами накопления В. coli в сусле как превосходной питательной ореде.
2. Основными очагами инфекции являются тарелки, суслопроводы, дрожжи ,и пивопроводьг. Только чрезвычайно интенсивная, упорная и методическая обработка всей аппаратуры может предохранить от создания в ней очагов размножения кишечной палочки.
3. Выдержка в лагерном подвале, сопровождающаяся периодическим систематическим внутризаводским лабораторным контролем, может обеспечить выпуск безукоризненной в санитарном отношении продукции.
4. Непосредственная эпидемическая опасность, вытекающая из загрязнения пива на конечных стадиях производственного процесса (фильтрация, розлив), заставляет требовать от санитарного надзора сугубого внимания в отношении этих моментов.
