Una cervecería artesanal preserva su imagen y limita las pérdidas con el sistema GeneDisc® y la filtración microbiana de Pall
Descripción general
Aunque la cerveza es restrictiva para el crecimiento bacteriano debido a su bajo pH, su concentración de etanol y su bajo contenido de oxígeno, la presencia de determinadas bacterias que alteran la cerveza —entre ellas, Lactobacillus, Pediococcus, Pectinatus y Megasphaera— puede generar sabores desagradables, turbidez y acidez. Tales deficiencias de calidad hacen que el producto sea inaceptable y con frecuencia ocasionan altas pérdidas económicas y una imagen negativa de la marca. Durante todo el proceso de producción, debe prevenirse la contaminación microbiana indeseada para lograr la calidad final necesaria de la cerveza. Esta contaminación puede originarse a causa de ingredientes (incluida la levadura), servicios de aire y agua que entran en contacto con el producto, y el ambiente.
La limpieza y desinfección insuficientes de los equipos pueden permitir bolsillos de crecimiento microbiano problemático, que pueden continuar reinfectando el producto. Las técnicas de fabricación artesanal tienen el objetivo de satisfacer las preferencias crecientes de los consumidores por los productos mínimamente procesados como las cervezas artesanales no pasteurizadas. Aunque la ausencia de un tratamiento térmico por lo general preserva mejor el sabor de la cerveza y el perfil de nutrientes, crea la necesidad de mantener un control microbiano estricto y un monitoreo de calidad efectivo en puntos críticos del proceso, para garantizar la estabilidad microbiana y una buena vida útil. Cuando se detectan microorganismos alterantes de la cerveza, un diagnóstico rápido de la fuente de contaminación y el tipo de microorganismo es de vital importancia para la toma rápida de decisiones, la implementación de medidas correctivas y la restauración de la producción a su estado actual.
El desafío
Una fábrica artesanal envía 18.000 hectolitros de cerveza por año en un área regional cada vez mayor. El rango de productos consiste en cervezas rubias claras y oscuras, ales claras y escocesas, y cervezas de estación. El proceso de producción consiste en producción de cerveza en múltiples fermentadores, seguida de centrifugado, un sencillo proceso de filtración de partículas para aclarar los tanques de cerveza, y envasado en botellas y barriles. El monitoreo de calidad de rutina incluye la extracción de muestras de distintas etapas del proceso y el uso de métodos de cultivo tradicionales para detectar la contaminación.
Un fin de semana, surgió una situación en la que las placas de cultivo de agar de las muestras del fermentador tomadas 48 y 72 horas después del principio de la fermentación indicaron una contaminación tras varios días de incubación. Se necesitaba de inmediato tomar medidas de investigación a fin de aislar y comprender la causa, además de determinar el mejor plan de acción para los lotes de fermentación en curso. La fermentación típica dura de 2 a 5 semanas, según el tipo de cerveza, y cuanto antes puedan tomarse decisiones sobre la administración de los lotes, antes será posible iniciar nuevos lotes con una interrupción mínima en la producción de la fábrica. Lamentablemente, las técnicas de cultivo típicas disponibles hubieran exigido un proceso arduo y prolongado de varias semanas para verificar e interpretar los hallazgos, identificar los tipos de microorganismos involucrados y proporcionar resultados de contaminación en ubicaciones específicas a partir de una variedad de muestras a fin de diagnosticar correctamente el problema.
La solución
Se proporcionó un sistema GeneDisc de Pall a la fábrica, para permitir una investigación más rápida del problema. El sistema de microbiología rápida GeneDisc es una plataforma basada en PCR (reacción en cadena de la polimerasa) en tiempo real que ofrece resultados cualitativos, interpretados automáticamente y definidos en apenas dos horas después del muestreo, y un paso de enriquecimiento si es necesario. Para esta aplicación del cliente, se implementó un paso de enriquecimiento, puesto que se esperaba encontrar niveles bajos de contaminación. El sistema de reacción en cadena de la polimerasa GeneDisc fue valioso debido a la necesidad de lograr una identificación específica de los microorganismos problemáticos, a fin de determinar de manera efectiva las medidas correctivas.
Antes de transcurridos dos días y después de la toma de 18 muestras en áreas alrededor de los fermentadores y del área de manejo de slurry de levadura, además del agua para limpieza de planta (limpieza in situ) y el agua de enjuague, los resultados de GeneDisc, combinados con una inspección detallada de la fábrica, identificaron el tipo de microorganismo y la causa de la contaminación. Las muestras de un fermentador mostraron la presencia del alterador obligado de la cerveza Lactobacillus brevis, mientras que las muestras de los otros cuatro fermentadores no mostraron la presencia de bacterias alterantes de la cerveza; posteriormente se confirmó en estos la presencia de la bacteria indicadora de higiene Bacillus. Se detectó que la fuente de la contaminación provenía del área de fermentación, en un tramo de tubería de seis pulgadas que no se estaba limpiando adecuadamente entre un lote y otro. El tubo se había instalado recientemente en un punto de inyección revisado del proceso. Se descubrió que, debido a cambios recientes en el personal, había operadores nuevos trabajando con el conjunto de inyección, lo que tuvo como resultado la instalación deficiente.
El tercer día después de iniciar la investigación, se corrigió el detalle de la tubería y la gerencia de la planta había tomado la decisión sobre la administración de los lotes afectados. El lote con el alterador obligado se descartó. Los lotes con la bacteria indicadora de higiene no alteradora de la cerveza se filtraron con membrana a 0,45 micrones con filtros de cartucho Pall Ultipor® N66 (ABN*NB*BW*), lo que hizo que la cerveza fuera estable microbiológicamente. Se implementó la solución de filtración con membrana Ultipor N66 como el paso de filtración final antes del embotellado. Los filtros de cartucho con un solo extremo abierto N66 con medios de nylon plegado se validan para lograr una estabilización microbiana confiable, económica y eficiente en la cerveza y otras aplicaciones de alimentos y bebidas. Se instalan en las carcasas de filtro FBT de desinfección, y pueden desinfectarse repetidamente antes y después de todos los lotes de filtrado, con agua caliente o vapor in situ, para lograr una vida de servicio más prolongada. El volumen de cerveza ahorrado llegó a los 350 hectolitros, o aproximadamente el 2 % de la producción anual. Mucho más importante que este ahorro de costos fue el hecho de que la fábrica pudo mantener la mayor parte de su producción de acuerdo con el cronograma. Si hubieran tenido que volver a fabricar todos los lotes afectados, su producción se habría retrasado dos meses, interrumpiendo su suministro prometido a sus clientes y creando una imagen negativa.
Los beneficios
La solución doble del sistema de reacción en cadena de la polimerasa GeneDisc con el filtro de reducción microbiana N66 proporcionó estos beneficios después de la detección de alterantes:
- Análisis de la causa raíz rápido, informativo y confiable de la fuente de contaminación y los tipos de bacterias involucrados
- Rápida acción correctiva para eliminar la fuente del problema y reducir el impacto negativo
- Toma de decisiones acelerada debido a los resultados definidos, que permitió a la fábrica descargar de manera selectiva solo un lote crítico y restaurar rápidamente la operación normal
- Corrección de la calidad del producto con filtración, que permitió a la fábrica ahorrar el 2 % de la producción a la vez que eliminó proactivamente los problemas del futuro
- Limitación de las pérdidas económicas
- Preservación de la reputación de la fábrica artesanal
Muchas de las fábricas artesanales han implementado monitoreo basado en reacción en cadena de la polimerasa GeneDisc como herramienta de diagnóstico en todos sus procesos, utilizando un programa de pruebas único para cada fábrica. El sistema es apto para la identificación de las bacterias alterantes y la levadura alterante. Se integra a los programas de prueba, los análisis de peligros y la solución de problemas de contaminación implementados actualmente. Esta estrategia de monitoreo de calidad fácil de usar y rentable proporciona resultados en tiempo real con beneficios comprobados.
Acerca de Pall Corporation
Pall Corporation es un líder mundial en filtración, separación y purificación que ofrece soluciones para satisfacer las necesidades críticas de gestión de fluidos de clientes de todo el espectro de las ciencias de la vida y la industria. Trabajamos con nuestros clientes para ayudar en el progreso de la salud, la seguridad y las tecnologías responsables con el medio ambiente. Pall Food and Beverage provee productos y servicios para garantizar la calidad del producto y mantener la fiabilidad del proceso en la producción de bebidas y alimentos. Nuestras soluciones también ayudan en la protección del consumidor, la reducción de costos operativos y la minimización de desechos.
