Il Saccharomyces cerevisiae var. diastaticus (chiamato spesso S. diastaticus) , è una variante genetica del nostro caro S.cerevisiae. Quello che rende così peculiare e anche molto pericolosa questa
variante genetica è il fatto di produrre degli enzimi appunto "diastatici" in particolare la "gluciamilasi" che riesce a rendere questi ceppi molto virulenti capaci di mangiarsi tutto il residuo
zuccherino cosiddetto "non fermentescibile" ( composto da zuccheri complessi e destrine ) e addirittura di scomporre anche l'amido in zuccheri semplici che successivamente verranno utilizzati
anch'essi e trasformati in alcool e CO2. Anche se noi lo conosciamo poco il primo probabilmente ad imbatersi in questo lievito nel 1943 fu Gilliand che
osservò appunto come questo lievito avesse capacità alteranti della birra causando sovra-attenuazione e gushing e portando dunque la densità a "zero".
Tutta una questone genetica
L'identificazione genetica di questi ceppi è molto semplice da eseguire ma ahimè poco utilizzata dai nostri laboratori .
I lieviti vengono classificati come Saccharomyces cerevisiae var. diastaticus solo se possiedono il gene
STA1. Questo gene è la sua "firma" perchè è sempre ritrovato in tutti i ceppi diastaticus, ma
non nei comuni S.cerevisiae. Quando questi geni sono presenti, ma non sempre sono espressi, il cambiamento di condizioni esterne, ambientai può scaturarne l'espressione, quando questo
succede ecco che il S. Diastaticus riesce a fermentare tutti gli zuccheri residui nella birra e addirittura anche l'amido.
Dove si trova
Un recente studio effettuato in Europa per le contaminazioni dovute al diastaticus nei birrifici, attraverso l'identificazione tramite PCR del gene STA1 (Meier-Dӧrnberg, Jakob, Michel & Hutzler, 2017), ha evidenziato quanto segue:
- Il 49% delle birre sospette ove si presentava gushing e sovra carbonazione presentava il gene relativo al S.diastaticus
- Solo un caso era dovuto alla contaminazione del lievito da parte di un azienda produttrice
- Il 92% delle contaminazioni provenivano dai birrifici stessi
- Il 71% di questi casi era dovuto all'area di imbottigliamento ( definito come contaminazione secondaria )
- il 29% invece era dovuto alle contaminazioni primarie , specie localizzato nel biofilm nei fermentatori.
Studio a parte, il problema grande è che molto spesso senza saperlo questo lievito entra nelle nostre case e nei birrifici proprio perchè ci viene venduto come lievito per la fermentazione delle Saison. Moltissimi infatti i ceppi diastaticus in commercio che possono causare contaminazioni crociate molto importanti all'interno del birrificio. Tra i principali ricordiamo: Belle Saison [Lallemand] e BE-134 [Fermentis] . Una lista completa è disponibile QUI
Un piccolo lievito che può farvi perdere tanti soldi !
Una contaminazione microbiologica data da S. cerevisiae var.di-astaticus causa perdite economiche e occasionalmente espone il consumatore al rischio
di lesioni. In caso di contaminazione, le fabbriche di birra e i produttori di generi alimentari tedeschi sono obbligati per legge a consegnare questo alle autorità per evitare
il reato amministrativo. I prodotti che sono già stati venduti sono richiamati pubblicamente. Nel caso di una contaminazione, i birrifici devono richiamare i loro prodotti con conseguente perdita
di profitti e potenzialmente danneggiare la loro reputazione con il consumatore.
A proposito di ciò, Nel 2016, Left Hand Brewing Company di Longmont, Colorado, USA, per colpa di questo microrganismo è
stata costretta a richiamare dal mercato 20000 casse della loro "Nitro Milkstout". Il risultato erano delle lattine iper gasate che producevano un forte gushing. Sembra che il ceppo" della
casa" sia stato contaminato da una coltura di lievito contaminata proveniente dai laboratori della White Labs (The Denver Post2016;
Begrow2017). Per farvi capire veramente la pericolosità di questo ceppo nel 2017 sembra che a White labs , in questo caso sotto processo da Left Hand, sia scappata senza che se ne
accorgessero uan partita contaminata da S.diastaticus. White labs, non gli ultimi arrivati !! Ciò ne dimostra la difficoltà di identificazione poichè si tratta di un saccharomyces
e il metodo di identificazione attualmente preferito risulta essere l'analisi genetica identificativa del gene STA1.
Peggio del Brett ?? Secondo noi si !!
Anche se molto più conosciuto e soprattutto temuto, il Brettanomyces lascia il primo posto sulla nostra classifica dei lieviti ricercati per "disastri" al diastaticus le motivazioni sono davvero tante ed ora le vediamo assieme.
- Come il brett possiede le stesse capacità di degradare il residuo zuccherino "non frementescibile" ma addirittura supera il suo storico rivale grazie alle glucoamilasi che gli permettono di degradare anche l'amido.
- Al microscopio appare sferico esattamente come un Saccaromyces, anzi lo è ! Proprio questo essere saccharomyces lo rende davvero difficile da identificare e questo lo rende un infiltrato speciale della nostra birra
-
Essendo un saccharomyces è anche molto difficile da identificare, anche con piastre selettive poichè è molto simile al suo fratello S.cerevisiae di cui la
birra ne è piena zeppa.
- Dato l'elevato consumo di zuccheri e di amido porta a secchezza completa la birra e quindi produce aumento della gasatura e forti gushing sul prodotto finito
- Molto resistente in ambiente "brassicolo" poichè si nutre di tutti i resti di birra in cui trova facilmente zuccheri per il suo sviluppo
- Ultimo ma forse la cosa più importante di tutte. Fareste mai una birra cn il Brett nei vostri birrifici ?? Certo che no!! Molto probabilmente non lo sapete, oppure se lo sapete ci prestate poca attenzione, ma ora che abbiamo capito la pericolosità uguale se non addirittura superiore a quella del brett di "infettare le birre" vi dico che molti di voi già lo usano in birrificio poichè sono moltissimi i ceppi diastaticus venduti per le tanto amate e super-attenuate saison dalle grandi compagnie che producono lievito. [ qui in allegato un file con tutti i lieviti in commercio che appartengono alla variante diastaticus ]
Le stesse difficoltà di trovare una differenza in questa immagine esiste anche nel identificare un S.var. diastaticus
Brett + Saccharomyces . Anche solo al microscopio si notano bene le differenze morfologiche che rendono il Brett molto semplice da identificare.
Come posso identificare il problema Diastaticus ?
In questa tabella estrapolata da un articolo di Lallemand Brewing si notano quali siano le principali soluzioni per l'identificazione del S.diastaticus. Analizziamole assieme per capire pro e contro di questo m.o.
- LCSM plate è un terreno di coltura generico per lieviti quindi no può essere utilizzato per differenziare il diastaticus da altri lieviti , in pratica non serve a nulla se non a far crescere il diastaticus , inapplicabile in campioni di birra e/o lievito.
- Starch Plate Agar terreno di coltura a base di amido che consente lo sviluppo esclusivo di S.diastaticus inibendo lo sviluppo di altri lieviti. Attenzione poichè possono crescere batteri e quindi sfalsare l'interpretazione. Il terreno richiede una lunga incubazione e una fonte di amido molto solubile.
- PCR test test selettivo molto attendibile, in genere costa molto , ci indica solo la presenza o l'assenza del diastaticus . Può rilevarlo anche se morto, se presente ancora DNA.
- Real Time PCR sicuramente il sistema più preciso in assoluto risulta essere la soluzione definitiva , tuttavia i costi di analisi nonchè degli strumenti in genere sono elevati.
- Dhuram Modified Test un test che a mio avviso appartiene al passato semplicemente prevede di inserire in un tubo una birra che ha finito la fermentazione e inocularla con un aliquota di campione presunto contaminato , chiaramente se presente diastaticus questo mangierà il residuo zuccherino e quindi produrrà del gas che verrà rilevato dalla campanella di Duhram presente all interno del tubo. Poco affidabile richiede molto tempo di incubazione.
- Ankom test Non preso in considerazione / causa spesso falsi positivi
Prendendo in considerazione tutti questi aspetti e per ovviare alla difficoltà di identificazione ci siamo spinti verso na nuova ricerca quella di un terreno di coltura rapido , facile da utilizzare e rigorosamente selettivo per il diastaticus.
Le nostre soluzioni
Fin'ora le soluzioni per identificare questo lievito erano pochissime e legate alla costosa analisi genetica, le stesse case produttrici di lievito spesso, specialmente le più piccole si trovavano in difficoltà nel rilevare questo contaminante. Tuttavia grazie alla nostra ricerca interna e alla collaborazione con il laboratorio tedesco Moller&Schmelz , esattamente come per i Non-saccharomyces , è stato possibile creare un terreno di coltura liquido di facilissmo uso per l'identificazione del S.cerevisiae var. diastaticus.
Diastaticus Broth with indicator
DESCRIZIONE GENERALE
Questo terreno di coltura in brodo può essere utilizzato per l'arricchimento o l'identificazione di questa particolare variante di Saccharomyces che frequentemente contamina le birre . Può essere
utilizzato in qualsiasi momento del processo produttivo dal mosto sino al confezionamento su campioni di birra torbidi o lievito.
La speciale formula con cui è composto a base di amido, lo rende altamente selettivo nei confronti di batteri e altri lieviti Saccharomyces cerevisiae con cui viene prodotta la
birra
poichè esso è l'unico che riesce a degradare amido. Volutamente al terreno è stato aggiunto un indicatore di colore in modo tale che il birraio dopo soli 3-7 giorni di incubazione possa capire
visivamente quali campioni siano contaminati da diastaticus. Inoltre si rileva la presenza di gas prodotto da ceppi STA1 grazie ad una campanella di dhuram presente all'interno del
terreno ( come mostrato in foto a fianco )
Final pH: 5.5 ± 0.2 at 25 °C
COME SI USA
Come per tutti i nostri terreni di coltura pronti all'utilizzo, l'uso DEVE essere estremamente semplice per facilitare il birraio nelle operazioni di identificazione.
1) Creare le condizioni di sterilità con il bunsen
2) aprire la fialetta e flambarne l'estremità di vetro con il bunsen per evitare contaminazioni
3) con una pipetta pasteur sterile inserire 1ml di birra torbida (oppure un ansata se il campione è lievito concentrato)
4) flambare nuovamente la fialetta e richiudere
5) segnare la fialetta con pennarello indelebile per l'identificazione.
In caso di dubbi la procedura guidata in video è identica a quella illustrata per il terreno di coltura del lieviti selvaggi [visibile QUI]
Diastaticus Agar with indicator
Composizione identica al terreno sopra "Diastaticus Broth with indicator ", ma con l'aggiunta di agar che lo rende solido. Risulta essere il terreno ideale per chi ha esigenze non solo qualitative, ma anche quantitative nell identificazione del diastaticus.
Ideale per i laboratori di produzione del lievito e dei birrifici più strutturati .
Formati
- Fialette agarizzate da 20ml
- Flacconi agarizzati da 250ml
PCR - TEST GENETICI
Il sistema più utilizzato in assoluto per l'identificazione dei microrganismi "infiltrati" come il diastaticus risulta essere sicuramente la PCR, ovvero l'analisi del DNA. Fino a poco tempo fa sembrava impensabile l'applicazione di un sistema di analisi genetico in birrificio, ma invece attualmente grazie al nuovo sistema della Microbiologique risulta non solo semplice e veloce, ma addirittura economico.
Il DNA amplificato viene poi fatto "correre" su delle semplici cartine chiamate "Lateral Flow (LF) strip" questo si ibrida in delle specifiche aree della cartina , accendendo, se il gene di quel m.o è presente una banda ross. Inoltre le strisce LF contengono una linea di controllo sull'estremità più in alto della cartina per validare che il test di amplificazione del dna sia stato eseguit correttamente.
Parleremo meglio del funzionamento di questo sistema di analisi genetiche che consente la rapida identificazione non solo del diastaticus, ma anche batteri lattici, pectinatus, brettanomyces, megasphera ed acetici tutti in un colpo solo , nel giro di poche ore , in uno dei prossimi articoli .
Bibliografia e Download
Problemi di gushing ?
Assieme capiremo le cause del problema e troveremo una risoluzione, anche grazie a questi nuovi sistemi analitici ,ora possiamo farlo !
