Contaminantes microbianos en cerveza artesanal : incidencia, factores de susceptibilidad y desarrollo de estrategias de control para el sector productivo

Abstract

El sector productivo de cerveza artesanal de Argentina ha crecido notablemente durante los últimos 20 años. Sin embargo, las microcervecerías raramente establecen criterios microbiológicos y políticas que garanticen la calidad de sus productos. Esta observación motivó la realización de esta tesis doctoral cuyo objetivo general fue estudiar la incidencia de contaminaciones microbianas en cervezas artesanales de los principales polos productivos de Argentina, identificar a los principales microorganismos contaminantes y estudiar su relación con parámetros fisicoquímicos y sensoriales para diseñar estrategias de prevención y control. Para responder a este objetivo, se utilizaron medios de cultivo especializados para detectar las contaminaciones, se midieron sus propiedades fisicoquímicas y se evaluaron sensorialmente a las cervezas en busca de descriptores asociados a la presencia de contaminantes. Se analizó un total de 155 muestras de cerveza artesanal en formato de botella y de tanques de cerveza terminada en fábrica, abarcando 56 fábricas de cerveza de los principales polos productivos del país (Patagonia Andina, Costa Atlántica, Córdoba y Santa fé). Los microorganismos involucrados en las contaminaciones, fueron aislados e identificados utilizando abordajes genéticos y quimiotaxonómicos y se conformó la primera colección de microorganismos contaminantes de cerveza del país. Los resultados pusieron en evidencia que las cervezas argentinas no son ajenas a la problemática que causan las contaminaciones microbianas, ya que se pudo demostrar que la incidencia de contaminación en cervezas artesanales de argentina se encontró cercana al 50 %. Las contaminaciones microbianas resultaron casi 3 veces superiores en muestras embotelladas en comparación con muestras de cerveza terminada previo a su fraccionamiento y se observó que el 80 % de las cervecerías involucradas presentó al menos una cerveza con indicio de contaminación microbiológica. Se comprobó que las bacterias lácticas predominan en las contaminaciones bacterianas y se pudo relacionar su presencia a un bajo pH y la percepción de acidez en la cerveza contaminada. Por su parte, las levaduras salvajes del género Saccharomyces predominaron en las contaminaciones causadas por levaduras y su presencia se pudo relacionar con diferentes off-flavors. Estas levaduras fueron estudiadas en profundidad para evaluar la incidencia de Saccharomyces cerevisiae var. diastatucus (levadura contaminante considerada a nivel internacional como una levadura muy riesgosa para el producto). Las levaduras contaminantes del género Saccharomyces aisladas en este trabajo presentaron alta diversidad genética y el 66 % de las levaduras se identificaron como S. cerevisiae var. diastatucus, de las cuales se demostró su capacidad diastática en el 52,4 % de las cepas. Por último, se pudo determinar las cepas de S. cerevisiae var. diastatucus con el conjunto de características más peligrosas para la producción de cerveza y se obtuvieron por primera vez los valores de letalidad térmica (D y Z) para una levadura S. cerevisiae var. diastatucus de origen argentino. Los parámetros de inactivación térmica generados en este trabajo servirán para optimizar las condiciones de pasteurización en fábrica, y podrían ser útiles para establecer nuevos criterios de pasteurización que garanticen la seguridad alimentaria y alarguen la vida útil de la cerveza, manteniendo la frescura y calidad sensorial de esta bebida.

The craft beer production in Argentina has grown over the last 20 years. However, microbreweries rarely established microbiological criteria and policies that guaranteed the quality of their products. This fact inspired us to carry out this doctoral thesis, whose objective was to study the incidence of beer spoilers in craft beers from the main productive poles of Argentina, to identify the main microorganism and to study their relationship with physicochemical and sensory parameters with the purpose of design prevention and control strategies. Specialized culture media were used to detect contaminations, physicochemical properties were measured and the beers were evaluated sensorially in search of descriptors associated with the presence of spoilers microorganism. A total of 155 craft beer samples were analyzed in bottle format and from beer tanks (in brewery), covering 56 breweries from the main production poles of the country (Andean Patagonia, Atlantic Coast, Córdoba and Santa Fe). The microorganisms involved in the contamination were isolated and identified using genetic and chemo-taxonomic approaches, and the first collection of beer spoilers microorganism was formed. The results showed that Argentine beers are not immune to the problems caused by microbial contamination, given the it was possible to demonstrate that the incidence of contamination in craft beers from Argentina was close to 50%. Spoilage issues were nearly 3 times higher in bottled samples compared to finished beer samples prior to fractionation, and 80% of the breweries involved were found to have at least one beer with evidence of microbiological contamination. Lactic acid bacteria were predominating in bacterial contamination and their presence could be related to low pH and the perception of acidity in spoiled beer. On the other hand, wild yeasts of the Saccharomyces genus predominated in contaminations caused by yeasts and their presence could be related to different off-flavors. These yeasts were deeply studied to evaluate the incidence of Saccharomyces cerevisiae var. diastatucus (wild yeast considered internationally as a very risky for the product). The wild yeasts of the genus Saccharomyces isolated in this work presented high genetic diversity and 66 % of the yeasts were identified as S. cerevisiae var. diastatucus, which their diastatic capacity was demonstrated in 52.4 % of the strains. Finally, it was possible to determine the S. cerevisiae var. diastatucus yeast strains with the most dangerous set of characteristics for brewing production. Thermal lethality values (D and Z) were obtained for the first time for a S. cerevisiae var. diastatucus of Argentine origin. The thermal inactivation parameters generated in this work will serve to optimize pasteurization processes in breweries, and could be useful to establish new pasteurization criteria that guarantee food safety and extend the shelf life of beer, maintaining the freshness and sensory quality of beer.