PARTE 5 - Detecção da deterioração da cerveja: Quais são as opções tecnológicas?

Para implementar uma sistemática eficiente de controle da contaminação microbiológica em laboratório, é necessário levar em consideração os requisitos acima descritos em relação ao tempo desejado para os resultados, à especificidade dos testes e à sua sensibilidade. Estes são os chamados "objetivos" para a estratégia de detecção de deteriorantes no seu laboratório atual/futuro.
Além disso, orçamento e "competências" atuais de pessoal para gerenciar o laboratório também desempenham um papel importante na escolha da tecnologia que vai equipar o seu laboratório.

Atualmente, a escolha divide-se essencialmente entre 2 tecnologias:
- Microbiologia tradicional baseada em culturas
- Microbiologia rápida baseada na biologia molecular (PCR)

Muitas vezes, a forma mais rápida e fácil de iniciar um micro-laboratório na cervejaria é monitorar BAL (Lactobacillus e Pediococcus) - os dois deteriorantes mais comuns das cervejarias. A questão de Saccharomyces var. diastaticus é também de interesse para as cervejarias, uma vez que pode causar atenuação excessiva e o "gushing" na espuma de barris, garrafas e latas.

A detecção de microrganismos pode ser feita de diferentes maneiras:

Como o nome sugere, esta técnica fundamental baseia-se na capacidade de crescimento dos micro-organismos, que muitas vezes varia entre 2-4 dias para as bactérias a 5-10 dias para as leveduras. Na tomada de decisão diária de uma cervejaria, isto representa demasiado tempo e receber os resultados, provavelmente, após o prazo para decisão (por exemplo, reativar ou não uma levedura; envasar ou não o que está em tanques; enviar ou não para os distribuidores).

Para ser executado corretamente, este procedimento requer um técnico com formação adequada em métodos básicos de microbiologia:
- Preparo de meios de cultura/técnicas de plaqueamento asséptico/técnicas de propagação de cepas para controle de qualidade/técnicas de coloração (por exemplo, coloração de Gram) e técnicas de identificação.(por exemplo, galerias API).

Independentemente da técnica tradicional de microbiologia, são necessários alguns materiais básicos
- Bico de Bunsen ou equivalente
- Estufa (com capacidade de 25-30°C)
- (gerador de anaerobiose para incubação específica)

Método de plaqueamento em superfície:
- Placas/tubos de meios de cultura estéreis + meios de cultura sólidos estéreis
- Pipeta graduada estéril de 1ml + alça de Drigalski ou alça microbiológica

Método de filtração por membranas:
- Manifold (incluindo copos de filtração)
- Bomba de vácuo
- Filtro de membrana (tamanho do poro de 0,45µm )

Outros métodos:
Existem outros métodos que dependem da alteração de cor de meios de cultura. Embora estes métodos sejam simples e baratos de implementar, carecem de sensibilidade e especificidade, o que pode resultar na detecção de uma "contaminação" que, na realidade, não é de um deteriorante de cerveja, podendo eventualmente levar a uma rejeição/destruição desnecessária devido a inexistência total de um potencial deteriorante. Finalmente, não são capazes de quantificar os microrganismos que podem estar presentes o que pode ser útil na tentativa de estimar o risco, para a tomada a decisão correta.

A análise por PCR (Reação em Cadeia da Polimerase) é uma técnica moderna que identifica um segmento específico do DNA do microrganismo alvo e depois amplifica este vestígio de ADN para detectar a sua presença (não sendo necessário esperar pelo crescimento até chegar a identificação!). 

Nos últimos 5 anos, esta técnica foi simplificada de tal forma que agora é regularmente empregada em laboratórios de cervejarias sem requerer formação microbiológica especializada ou as condições de laboratório que, no passado, eram necessárias para evitar a contaminação cruzada (embora devam ser utilizados bons protocolos de manuseio asséptico e, se possível, uma cabine de fluxo laminar). A boa notícia é que a PCR dá um resultado em poucas horas, é muito específica e sensível, e geralmente requer muito pouco esforço do usuário, dependendo do sistema.

Equipamentos necessário:
- Centrífuga
- Termociclador
- Pipetas
Kits VERIFLOW® Detecção de deteriorantes por PCR

Tudo depende de quais são os seus objetivos. Os métodos tradicionais que dependem das bactérias/leveduras para se multiplicarem o suficiente com o objetivo de serem visualmente detectáveis têm sido a base dos laboratórios das cervejarias. Muitos destes métodos (não todos) continuam sendo técnicas de referência. Por sua própria natureza, são necessários 2-4 dias para detectar bactérias e 5-10 dias para leveduras e, muitas vezes, apesar das alegações de especificidade, a diferenciação dos deteriorantes de cerveja de outros microrganismos não é trivial. É dizer que são necessários testes adicionais para identificar os deteriorantes e podem realmente falhar se os deteriorantes de cerveja estiverem num estado fisiológico comprometido (estado "estressado" devido à exposição ao álcool, pH baixo e agentes do lúpulo - Viável Não Cultivável, VNC), finalmente, não se desenvolvendo no tempo normal previsto.

Como mencionado anteriormente, embora o ágar disponível seja seletivo (a experiência demonstrou que a seletividade exclusiva não é geralmente uma realidade) para organismos deteriorantes, ele não reflete a complexidade de sua cerveja (por exemplo, quando não contém álcool) o que traz dúvidas em relação ao que realmente se passa no tanque. 

É importante assegurar o nível adequado de formação do time do laboratório para garantir a proficiência e capacidade ideais para compreender e interpretar corretamente os resultados. Dito isto, quando em mãos experientes, o cultivo tradicional pode ser uma ferramenta valiosa para a produção de cerveja, fornecendo uma visão ampla do que está acontecendo no local como parte de um sistema contínuo de gestão de qualidade baseado em risco. O investimento inicial é moderado.

Então quais vantagens a tecnologia PCR [Reação em Cadeia da Polimerase] pode trazer detectando alvos específicos de DNA para a qual foi desenvolvida? 

Em primeiro lugar, é muito mais rápida (horas em comparação aos dias), com um limite de detecção mais baixo, o que significa que se pode detectar a presença de deteriorantes de cerveja muito antes da qualidade ser afetada. Detecta bactérias e leveduras que podem estar num estado conhecido como Viável Não Cultivável, VNC), que não são detectadas pelos métodos convencionais. Finalmente, devido à sua especificidade, apenas detectará os micro-organismos de interesse, ou seja, os deteriorantes de cerveja. 

Uma autêntica ferramenta de detecção orientada para a produção, quando implementada no laboratório da cervejaria, permite também uma rápida validação durante o processo produtivo da cerveja e uma rápida liberação do produto final. Há sempre um "mas" e, neste caso, é o investimento de capital que é mais significativo, mas não tão drástico quanto alguém poderia pensar.

Num mundo ideal, gerenciar a microbiologia tradicional juntamente à microbiologia rápida é o ideal. Deste modo, é possível obter uma percepção geral dos micro-organismos que circulam na sua cervejaria, assim como respostas rápidas orientadas para "produzir", necessárias para uma cervejaria eficiente e próspera que pretenda entregar consistentemente cerveja de boa qualidade.

Mesmo assim, a tendência nas cervejarias é optar pela substituição total da microbiologia tradicional.

• Descreva os objetivos do seu plano de controle de qualidade antes de escolher a tecnologia certa para o seu laboratório
• Certifique-se de que os seus objetivos estão alinhados com toda o time da cervejaria..
• A internalização da detecção de "deteriorantes de cerveja" é o futuro do Controle de Qualidade e depende essencialmente da escolha entre (1) tecnologia tradicional baseada na cultura (2) métodos rápidos, tais como a PCR
• As cervejarias artesanais modernas com uma abordagem proativa do controle de qualidade tendem a optar pela tecnologia PCR devido aos seus resultados imediatos, à especificidade de detecção e identificação de conhecidos deteriorantes de cerveja e à simplicidade dos sistemas atualmente disponíveis no mercado.