Посторонние микроорганизмы проникают в технологический процесс и развиваются вместе с полезными микроорганизмами (дрожжами и молочнокислыми бактериями). Посторонние микроорганизмы угнетают жизнедеятельность полезных продуктами своего обмена, а кроме того, они используют питательные вещества сырья и тем самым снижают выход спирта.

Источники и пути проникновения вредных микроорганизмов в основном те же, что и в других производствах, и подразделяются на первичные (сырье, вода, воздух) и вторичные (аппаратура, производственные и засевные дрожжи).

Сырье.

Основными видами сырья, как уже указывалось, являются зерно, солод, картофель, меласса (черная патока). В каждом из вышеперечисленных видов сырья имеются свои, опасные для спиртового производства микроорганизмы.

Зерно.

На поверхности зерна, особенно поврежденного или дефектного (обычно перерабатываемого в спиртовом производстве), находится очень большое количество разнообразных микроорганизмов - более 1 млн. в 1 г. Особенно опасными для спиртового производства являются спорообразующие бактерии, как аэробные, так и анаэробные, чаще всего маслянокислые. При разваривании зерна в разварниках устойчивые споры бактерий остаются жизнеспособными и в дальнейшем могут прорасти и размножиться в осахаренной массе, вызывая ее закисание.

Солод.

Солод - это проросшие в определенных условиях зерна ячменя или других зерновых культур. Солод используют для осахаривания крахмалсодержащего сырья. Условия технологического процесса получения солода и затем солодового молока способствуют активизации и размножению микроорганизмов зерна. Однако в виду специфичности этих условий далеко не все микроорганизмы опасны. Наиболее вредными являются некоторые виды молочнокислых, гетероферментативных бактерий, относящихся к семейству лактобацилловых. Они хорошо размножаются в солодовом молоке и образуют кислые продукты обмена, инактивирующие амилазу солода и вредно действующие на дрожжи, в результате чего наблюдается снижение выхода спирта.

Картофель.

На поверхности клубней картофеля находятся самые разнообразные микроорганизмы из почвы, но обычно в неактивном состоянии. На поврежденных клубнях, особенно на пораженных паразитическими грибами, происходят активация и быстрое размножение различных бактерий, и клубни быстро портятся. Особенно быстро обсеменяется микроорганизмами замороженный и затем оттаявший картофель. Количество микроорганизмов в 1 г такого картофеля исчисляется сотнями тысяч и миллионами. При переработке такого сырья многие из них могут остаться жизнеспособными, даже при высокой температуре разваривания. Бактерии быстро размножаются в осахаренном заторе и в дальнейшем нарушают нормальное течение процесса брожения. Особенно опасными являются бактерии, которые хорошо приспособляются к условиям спиртового производства. В результате их жизнедеятельности происходит гидролиз крахмала, а сахара разлагаются с образованием кислот, вредящих дрожжам в процессе брожения.

Меласса.

В свекловичной мелассе (черной патоке) встречаются разнообразные виды микроорганизмов, и количество их тоже разное. Однако не все они могут размножаться в условиях спиртового производства. Наиболее вредными являются бактерии, образующие кислоты и способные образовывать споры, а также бактерии, не образующие спор, - гетероферментативные молочнокислые бактерии.

Все эти бактерии сильно повышают кислотность бродящего мелассового сусла, а спорообразующие бактерии и некоторые бесспоровые восстанавливают нитраты мелассы (соли азотной кислоты) в нитриты - ядовитые соли азотистой кислоты, угнетающие жизнедеятельность дрожжей.

Вода.

Вода, используемая для технологических целей и для мойки аппаратуры, должна удовлетворять требованиям действующего ГОСТа на питьевую воду. При недостаточно тщательной мойке и дезинфекции бродильных аппаратов и коммуникаций в труднодоступных местах могут задержаться остатки сусла, бражки с дрожжами.

При пропаривании плохо промытой аппаратуры на поверхности остатков образуется пленка из свернувшихся белков, которая надежно защищает клетки микроорганизмов, находящихся во внутренних слоях. Из этих очагов происходит обсеменение свежего сусла и дрожжей, культивируемых в дрожжанках и дрожжегенераторах. При этом происходит естественный отбор наиболее устойчивых форм, способных выдержать и высокую температуру и воздействие дезинфектантов.

Засевные дрожжи.

Засевные дрожжи на спиртовых заводах - это естественная чистая культура, поддерживаемая длительно в соответствующем режиме, благоприятном для дрожжей и неблагоприятном для посторонних вредных микроорганизмов. Однако при несоблюдении требований технологического режима или переработке инфицированного сырья, небрежной мойке и дезинфекции аппаратуры и трубопроводов, антисанитарном состоянии помещения дрожжевого отделения в дрожжи могут попасть посторонние микроорганизмы и начать размножаться вместе с дрожжами. Кислотность среды при этом заметно повышается, что является первым признаком развития инфекции, заметно угнетающей развитие дрожжевых клеток (рис. 33).

Рис. 33. Засевные спиртовые дрожжи, загрязненные бактериями: 1 - отмершая дрожжевая клетка; 2 - клетки посторонних микроорганизмов.