Химики предлагают новый метод контроля качества пива с помощью рамановской спектроскопии.

Новости МирТесен

Микроорганизмы, ответственные за ухудшение качества пива, создают серьезные трудности для его производителей. Недавно ученые из Китая разработали экспресс-метод выявления опасных бактерий в режиме мониторинга и на всех этапах производства напитка.

Люди на протяжении тысячелетий используют молочнокислые бактерии для изготовления различных продуктов питания — от сыра и йогурта до квашеной капусты и засоленных огурцов. Но не везде эти микроорганизмы приносят пользу: при попадании в пиво они вызывают его порчу, нанося многомиллионные убытки производителям этого напитка по всему миру.

Уже незначительное количество бактерий, попавших в пиво – например, при использовании зараженных дрожжей, — вызывает заметное увеличение уровня молочной кислоты и диацетила. Открыв запечатанную бутылку, потребитель может ощутить легкий кисловатый привкус, однако в худшем случае он рискует получить пищевое отравление.

Обычные способы выявления молочнокислых бактерий занимают продолжительное время и не гарантируют непрерывный надзор за качеством продукта на протяжении всего процесса производства пива. Многообежным решением данной проблемы может стать применение рамановскую спектроскопию. Несмотря на это, метод имеет и ограничение: низкое отношение сигнал/шум, которое может усложнить точную идентификацию выявленного микроорганизма.

С целью преодоления указанного недостатка специалисты из Китая разработали технологию рамановской спектроскопии с применением поверхностного усиления ( surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS), характеризующуюся повышенной восприимчивостью. Для этого они модернизировали существующий способ создания наночастиц серебра, необходимых для проведения данной спектроскопической методики, что обеспечило оперативную и надежную идентификацию нескольких типов бактерий, приводящих к порче пива.

В лабораторных испытаниях метод продемонстрировал свою эффективность, позволяя обнаруживать даже незначительное количество микроорганизмов, присутствующих в чистом пиве. Использование машинного обучения позволило достичь точности идентификации микроорганизмов, превышающей 90 процентов.

Этот простой и доступный метод контроля качества теперь может использоваться в промышленном пивоварении, позволяя отслеживать характеристики продукта на всех этапах производства и предотвращать попадание нежелательных микроорганизмов в готовую, упакованную бутылку.

Исследование опубликовано в журнале Analytical Methods.