QUALE TECNOLOGIA DI RILEVAMENTO DEGLI “SPOILER” E’ PIÙ IDEALE AL LABORATORIO DI MICROBIOLOGIA DEL MIO BIRRIFICIO?

Per implementare un'efficace metodo di controllo delle contaminazioni microbiche in laboratorio è necessario prendere in considerazione alcuni requisiti tecnici come ad esempio il tempo desiderato per l’ottenimento dei risultati, la specificità dei test e la sensibilità. Questi sono i cosiddetti "obiettivi" per la capacità di rilevamento degli “spoiler” nel tuo laboratorio attuale/futuro.
Inoltre, il budget disponibile e l'attuale "set di competenze" del personale per gestire il laboratorio giocano un ruolo molto importante nella scelta della tecnologia più adatta.

Attualmente, la scelta si suddivide essenzialmente in 2 tecnologie:
- Microbiologia basata sui terreni di coltura tradizionale
- Microbiologia rapida basata sulla biologia molecolare (PCR)

Spesso, il modo più rapido e semplice per avviare un laboratorio di microbiologia in un birrificio è monitorare i batteri dell'acido lattico (Lactobacillus e Pediococcus), ovvero i due microrganismi più comuni nelle alterazioni della birra. Ultimamente, la questione del Saccharomyces var Diastaticus sta ottenendo sempre più attenzione da parte dei birrai in quanto può causare un'eccessiva attenuazione e lo “zampillo” di fusti, bottiglie e lattine. Anche i leviti selvaggi Dekkera spp. meritano sicuramente molta attenzione.
 

MICROBIOLOGIA TRADIZIONALE

Questa tecnica si basa sulla capacità di crescita dei microrganismi che spesso varia da 2-4 giorni per i batteri e 5-10 giorni per i lieviti. Nel processo decisionale quotidiano di un birrificio attivo, questi tempi potrebbero essere troppo lunghi (ad esempio nel riutilizzare o meno un lievito, confezionare bottiglie/lattine o fusti dal BBT, spedire ai distributori ecc.).

Per essere eseguita correttamente, questa richiede che il tecnico sia stato adeguatamente formato sui metodi microbiologici di base:
- Ricostituzione dei terreni di coltura / tecniche di piastratura asettica / controllo qualità della propagazione dei ceppi / tecniche di colorazione (ad es. colorazione di Gram) e tecniche di identificazione (ad es. API strip).
Indipendentemente dalla tecnica microbiologica tradizionale utilizzata, sono necessari alcuni materiali di base:
- Bruciatore Bunsen / Bruciatore a propano
- Incubatrice (capacità 25-30°C)
- (Generatore di CO2 per incubazione anaerobica)

Metodo di diffusione su Piastra Petri:

Piastra/provetta per terreni di coltura sterili + terreni solidi sterili
Pipetta sterile graduata da 1 ml + bacchetta di vetro a forma di L o ansa microbiologica

Metodo di filtrazione a membrana:

Collettore (comprese le cartucce di filtrazione)
Pompa a vuoto
Filtro a membrana (dimensione dei pori 0,45 µm)

Altri metodi:

Esistono anche altri metodi che si basano sul colore del supporto o sul cambiamento di colore del brodo. Sebbene semplici da impostare ad un costo minimo, questi metodi mancano sia di sensibilità che di specificità, il che potrebbe significare il rilevamento di una "contaminazione" che in realtà non è uno spoiler di birra e che potrebbe finire inutilmente negli scarti, oppure mancare del tutto la presenza di un potenziale spoiler dannoso. Infine non sono in grado di quantificare i microrganismi che potrebbero essere presenti, stima utile per prendere una decisione in caso di rischio.
 

ANALISI PCR

L'analisi PCR (Polymerase Chain Reaction) è una tecnica moderna che identifica un segmento specifico del DNA del microrganismo bersaglio e quindi amplifica questa traccia di DNA per rilevarne la presenza (non è necessario attendere che cresca per poterlo identificare!).

Negli ultimi 5 anni, questa tecnica è stata semplificata a tal punto che ora è regolarmente impiegata nei laboratori interni ai birrifici senza richiedere una formazione microbiologica specifica o condizioni di sterilità dell’ambiente che erano precedentemente necessarie per evitare la contaminazione incrociata (sebbene dovrebbero essere rispettati buoni protocolli di manipolazione asettica e, se disponibile, una cappa a flusso laminare). La buona notizia è che la PCR fornisce un risultato in poche ore, è molto specifica e sensibile e generalmente, a seconda del sistema, richiede pochissimo tempo pratico per l'operatore.

Attrezzature Necessarie:
- Centrifuga
- Termociclatore
- Pipette
 

SOLUZIONE PCR O MICROBIOLOGIA TRADIZIONALE?

Tutto dipende da quali sono gli obiettivi. I metodi di coltura tradizionali che si basano sulla crescita di batteri/lieviti in colonie sufficienti da essere rilevate visivamente (e contate al microscopio) sono stati fino a poco tempo fa il cardine di molti laboratori. Per loro stessa natura sono necessari 2-4 giorni per rilevare i batteri e 5-10 giorni per i lieviti.

Nonostante le affermazioni di specificità dei terreni, la differenziazione dei batteri “spoiler” della birra da quelli “non spoiler” non è semplice, il che significa che potrebbero essere necessari ulteriori test per identificare i microrganismi dannosi e, in secondo luogo, anche quelle cellule che possono trovarsi in uno stato di dormienza (stato di “stress” dovuto all'esposizione ad alcol, pH basso e resine di luppolo – chiamate anche VBNC ovvero vitali ma non coltivabili) e quindi che non crescono sui normali terreni di coltura.

Come già accennato, è importante garantire il corretto livello di formazione microbiologica del team di laboratorio per avere sempre un'ottima competenza e capacità di interpretare correttamente i risultati. La microbiologia tradizionale, in mani esperte, può essere ancora uno strumento prezioso per i birrifici, come parte di un sistema di gestione della qualità basato sul rischio continuo. Anche l'investimento capitale iniziale è modesto.

Quali vantaggi può portare quindi la tecnologia PCR [Polymerase Chain Reaction] che rileva sezioni specifiche di DNA per cui è stata progettata?

Prima di tutto è molto più rapida (ore rispetto ai giorni), con una soglia di rilevamento notevolmente più bassa. Questo significa identificare la presenza di spoiler di birra molto prima di avere un impatto sulla qualità. Sarà possibile identificare batteri e lieviti specifici che possono trovarsi anche in uno stato di dormienza (VBNC), riguardando solo i microrganismi d’interesse per la qualità della birra.

Un vero strumento di rilevamento orientato alla linea di produzione, se implementato direttamente in birrificio, per consentire una rapida convalida durante tutto il processo produttivo e un rapido rilascio sul mercato del prodotto finale. C'è sempre un “però”, che in questo caso è l'investimento di capitale più consequenziale ma non così doloroso come si potrebbe pensare.

In un mondo ideale, far funzionare la microbiologia tradizionale insieme alla microbiologia rapida è la strategia più ideale per ottenere sia una buona visibilità complessiva su quali microbi stanno circolando nel tuo birrificio, sia le risposte rapide orientate alla produzione richieste per un birrificio efficiente e prospero che mira a produrre costantemente birra di qualità.
La tendenza nei birrifici a livello globale è quella di scegliere tecnologie sempre più rapide e di facile implementazione.

PUNTI CHIAVE

• Descrivere gli obiettivi del tuo piano di controllo qualità prima di scegliere la tecnologia più giusta al tuo laboratorio
• Assicurarsi che i tuoi obiettivi siano allineati con l'intero team del birrificio
• L'internalizzazione del rilevamento rapido dei microrganismi “spoiler” è il futuro per il controllo qualità
• I moderni birrifici artigianali con un approccio proattivo al controllo qualità tendono ad optare per la tecnologia PCR a causa dei risultati ottenuti in giornata, della specificità di rilevamento e la semplicità dei sistemi che sono oggi disponibili sul mercato.
 

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