JP4145073B2 - Method for removing malt fermented beverage remaining in membrane filter and method for rapid detection of microorganisms in fermented malt beverage - Google Patents

Method for removing malt fermented beverage remaining in membrane filter and method for rapid detection of microorganisms in fermented malt beverage Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料中に混入した微量の微生物の生菌数を培養操作をすることなく測定する方法に関し、詳しくは微生物由来のATP 量を指標とする生菌数の測定方法を利用して、ビール、発泡酒などの麦芽発酵飲料中に存在する1〜100 細胞程度の生菌数を培養をすることなく測定する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
飲料中に存在する微生物の生菌数を迅速に計測する方法として、生細胞に特異的に存在するアデノシン三リン酸(以下「ATP」という)を補酵素としてルシフェリン−ルシフェラーゼ反応を行わしめ、ATP含量に比例して発生する微少な発光を高感度検出器で検出することによって、微生物の存在を確認するというATP−ルシフェラーゼ法が微生物の迅速検査法として注目されており、これを具現化するものとして、メンブランろ過法とATP バイオルミネッセンス法を組み合わせた装置、即ち、メンブランフィルタで検体である飲料を濾過し、フィルタ上に微生物を捕捉した後、抽出剤、次いで発光試薬を噴霧し、上記ルシフェリン−ルシフェラーゼ反応を行わしめ、高感度の発光輝点計数システムにより微生物数を計数する方法である。この方法を具現化する便利な装置として微生物迅速検出装置(日本ミリポア社、以下、RMDSという)があり、ビールなどの飲料業界で既に実用化されている(防菌防黴、27、759-764、(1999))。RMDSは、ビール酵母などの細胞あたりのATP 含量の多い微生物であれば、培養をすることなく検出が可能であるが、ビールを腐敗させる乳酸菌として知られるラクトバチラスブレビス(Lactobacillus brevis)などの細菌を検出するためには、メンブランろ過後、寒天培地上で16〜24 時間程度の培養時間が必要であった[Biosci. Biotechnol. Biochem., 64, 1032-1037(2000)]。
【0003】
以前より行われていた寒天平板法によるビール製品などの微生物検査には、2〜4 日の時間を必要としていた事に対し、RMDSの実用化により24 時間以内には前述の微生物の検査を終了する事が可能となったが、さらに検査時間を短縮する要望がある。
【0004】
RMDSを用いてビール中の細菌をより短時間で検出するために、従来から微生物中のATPを発光させるために使用されているルシフェリン-ルシフェラーゼ試薬(RMD試薬、日本ミリポア)の活性を高める事で発光反応を増強させ、より少数の微生物細胞を検出する方法がある(日本空気清浄協会シンポジウム、29-38、(1997))。本方法を達成するための試薬として高感度試薬(日本ミリポア)が市販されている。一方、ATP-ルシフェリン-ルシフェラーゼによる発光反応により消費されたATP をピルベートオルトホスフェートジキナーゼにより、ADP などからATP にリサイクルすることで発光反応を長時間継続させ、より高感度に微生物細胞を検出する方法が報告されている(特開平11-69994)。
【0005】
これらの方法は、ATP を含まない溶媒に混入している微生物細胞の検出には非常に有効であるが、ビールなど溶液中にATP を含む溶媒に混入した微生物細胞を検出する場合、細胞に含まれるATP が溶媒中に含まれるATP 量に対して微量過ぎるため、溶媒の発光が障害となり、微生物細胞を検出出来ない問題があった。すなわち、発光反応を増強させ、RMDSの検出感度を上げていった場合、検査対象となる微生物のATP 量が微量になるほど、溶媒中のATP の存在が問題となり、これを除去する方法が必要となってくる。
【0006】
飲料水などをメンブランろ過を行ったフィルタに残存するATP を除去する方法として、フィルタを滅菌した蒸留水、イオン交換水、pH 緩衝液、糖水溶液、ポリアルコール水溶液(特開平11-89592、特開平02-163098)、エタノール含有液、食塩水(特許-02812338)などの洗浄液で洗浄する方法やアデノシンリン酸デアミナーゼ溶液、アデノシンリン酸デアミナーゼとその他の酵素(例えば、アピラーゼ、アフカリホスファターゼ、酸性ホスファターゼ、ヘキソキナーゼ、アデノシントリホスファターゼ、グルコキナーゼ)の混合溶液でフィルタ上のATP を分解処理する方法がある(特開平11-69994、特開平11- 89592、特許-02905727、特開平10-165200、特開2000-189197、特開平11- 56393、特開平09-182600、特開2001.340100)。
【0007】
しかしながら、前述の洗浄液による洗浄では十分にビール成分が除去されず、ビールに由来する発光が強いため、細菌細胞の発光を検出するために必要なシグナル/ノイズ(S/N)は得られない。即ち、微生物自体の発光量(S/NのSに相当する)に比してその周囲の発光量(S/NのNに相当する。以下「バックグランドノイズ」という)が大きいため、見極めが不可能になる。表1に示すデータは、洗浄剤の効果を測定した調査結果を示す。使用したサンプル(フィルタ)の作製方法は以下のとおりである。即ち、0.4μm リング付きアイソポアフィルタ(日本ミリポア社製)を装着したカップ状ろ過器に350ml の市販ビール(無菌ビール)を無菌的(クリーンルームで)に注ぎ、吸引ろ過を行った。ビールを完全に吸引ろ過した後、滅菌した洗浄液(蒸留水10ml、蒸留水300ml、0.1% Tween80 300ml、5%エタノール300ml、1% マルトース)を用いてメンブランフィルタの洗浄を行い、寒天培地(例えば特開08-224096に開示のもの)にのせた。次いで前述の操作でRMDSにより90 秒間、発光を蓄積した。得られた画像データについて、直径300 画素の範囲の発光量を測定し、1 秒あたりの発光量に換算した。発明者の実験によると、細菌細胞を無培養で検出するための条件の1つとして、ビール、発泡酒等の溶媒をほぼ除去すると、メンブランフィルタの発光量(バックグランドノイズ)は、100RLU/sec未満になることが確認された。従って、表1に示すとおり、これまで知られていたように水、界面活性剤、アルコール、糖溶液、pH 緩衝液などで洗浄し、乳酸菌などをRMDS により24 時間以内に検出することを目的として開発された栄養培地にメンブランフィルタを乗せる方法では、メンブランフィルタに溶媒もしくは栄養培地由来の発光物質がかなり残存しており、バックグラウンドノイズが高すぎることが分かる。
【0008】
アルカリ溶液や界面活性剤などビール成分の洗浄に重点を置いた場合、細胞に損傷を与え、洗浄操作により菌体内のATP が溶出してしまう可能性が考えられる。従って、洗浄によりビール成分を除去する場合には、測定対象となる細胞に損傷を与えることなく、ビール成分を洗浄できる洗浄剤が必要となる。
【0009】
また、ATP 分解酵素による処理を行った場合、細菌細胞が含有するATP 量に対してフィルタに残存するビール由来のATP の量が多すぎるため、ビール由来のATP を十分に短時間で分解処理をするATP 分解酵素の力価を使用した処理条件では、ATP 分解酵素を十分に除去あるいは失活させる事が困難であり、細胞に含有するATP が分解されるという影響を受ける。
【0010】
そこで、細菌細胞に含有するATP の検出に影響を与えずにフィルタに残存するビール、発泡酒等の麦芽発酵飲料に由来するATP を除去する方法が必要とされる。
【0011】
加えて、無培養で微生物を検出するためには、S/NのSを増大させることも必要であり、検知すべき微生物由来のATPを短時間に増加させる必要がある。
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記観点からなされたものであり、数100ml〜数L のビール、発泡酒等麦芽発酵飲料中に混入した1〜100 細胞程度の微量な細菌細胞の生菌数を培養操作をすることなく、測定する方法を提供する事を課題とする。
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、麦芽発酵飲料をメンブランろ過したフィルタの洗浄方法の工夫及び使用する培地の選択によりフィルタに残存する麦芽発酵飲料由来のATP に影響を受けることなく、メンブランフィルタ上の微量な細菌細胞の生菌数を培養することなく、測定出来る事を見出し、本発明を完成させた。
【0012】
即ち、上記課題を解決するための条件の1つとして、メンブランフィルタに残存する検体(ビール、発泡酒等の麦芽発酵飲料)成分を除去し、バックグランドノイズを低減することにある。
【0013】
この残存物は、大きく分けると、泡とその他の飲料成分である。泡については、ビール、発泡酒等の発酵麦芽飲料ではメンブラン濾過を行うに当たり、濾過器に注いだ時に発生する泡がフィルタに残存すると、この泡に含まれるATPがバックグラウンドノイズとなる。濾過器に注ぐ時、発泡によって大量の泡を発生させると、この後吸引濾過を行っても、泡がフィルタに残存してしまう。その対策として、濾過器にはできるだけ発泡しないよう静かに注ぎ、被検体液の表面に形成される泡層から液表面が観察される状態となった時、吸引濾過を開始するようにする。
【0014】
また、消泡作用を有し、且つ検出すべき微生物に悪影響を与えないエタノール等の低級アルコール、テレビン油(商品名 : Tween80)等の界面活性剤或いはシリコン系消泡剤を用いて濾過後のメンブランフィルタを洗浄することにより泡を除去することが出来、S/Nが大幅に向上することが分った。
【0015】
更に、検体ビールの液温を10℃以下に下げることにより、発泡を生じ難くすることも解決策の1つとなる。但し、4℃以下になると濾過渋滞が発生し易くなるため、4℃<液温≦10℃が適当である。
【0016】
更に、フィルタに残存する飲料成分については、炭酸水素ナトリウム等の弱アルカリ水溶液で洗浄することにより、除去することが出来た。
【0017】
上記残存泡対策と残存飲料成分対策を併用することにより、フィルタの残存物がほぼ除去され、バックグランドノイズ(S/NのNに相当する)が大幅に低減される。
【0018】
上記の如く検体をフィルタより洗い流して検体に含まれるATPを除去した後、更にATP・FREEの培地に30分〜2時間置いてフィルタに僅かに残存するATPを培地側に拡散させてメンブランフィルタからATPをさらに除去することでさらなるバックグランドノイズの低減を図ることが出来た。
【0019】
更に、上記発明において、ATP・FREE培地に微生物の代謝を活性化する成分を添加することにより微生物中のATPを増加させ、検出S/NのSを上げることが出来た。
【0020】
上記ATP発光量の測定に際して、S/Nを大幅に改善することにより、無培養で短時間に微生物の有無及び菌数を検出することが出来る。
【発明の実施の形態】
検体液のろ過方法としては、メンブランフィルタ、例えば、0.4μm リング付きアイソポアフィルタ(日本ミリポア)をカップ状ろ過容器(例えば、アドバンテック社製47mmポリサルホンホルダー)などに装着し、製品ビール(発泡酒)を無菌的に吸引ろ過し、微生物をメンブランフィルタ上に捕捉する方法が採用される。ビールをカップ状ろ過容器に注ぎ、吸引ろ過を行う。ビールを完全に吸引ろ過した後、メンブランフィルタを別のカップ状ろ過器に移し替え、0.1〜1.0%、このましくは0.1%の炭酸水素ナトリウムを100〜500ml、好ましくは100ml をカップ状ろ過器に注ぎ、1 分〜10 分、このましくは5 分間保持し、吸引ろ過を行い、洗浄する。なお、好ましくは上記炭酸水素ナトリウムによる洗浄は複数回繰返し行うと、より効果が期待できる。
【0021】
完全に吸引した後、当該サンプルにATP 抽出試薬及び発光試薬を噴霧し、該サンプルのフィルタ上に存在する微生物のATPを発光させる処理を行う。即ち、寒天プレートから取り出したフィルタを25〜45℃好ましくは35℃で1〜20 分、好ましくは2 分間乾燥させる。乾燥後、ATP 抽出試薬(高感度試薬キット、日本ミリポア社製)を60μl噴霧する。次にフィルタを25〜45℃好ましくは35℃で1〜20分、好ましくは1分間乾燥させた後、ルシフェリン-ルシフェラーゼからなる発光試薬(高感度試薬キット、日本ミリポア社製)を60〜100μl噴霧する。
以上処理したサンプルをRMDSにて、その発光量を測定する。
【0022】
また、予め検体である麦芽発酵飲料をメンブランフィルタで濾過し、得られたメンブランフィルタをサンプルとして、上記麦芽発酵飲料由来のATPをほぼ除去するメンブランフィルタの処理方法を用いて洗浄した後、更にサンプルのメンブランフィルタをATP・FREEでATP活性剤を含有する寒天プレート(0.5〜1.5%の寒天を含む、好ましくは1.0% 、以下「ATP・FREE寒天プレート」という)に30分から2時間程度載置した後、ATP抽出・発光処理を行い、RMDS にてその発光量を測定する。また、上記寒天プレートに微生物の代謝を活性化する栄養素(糖類、有機酸、無機塩、ビタミン類)を添加し、サンプルであるメンブランフィルタを当該寒天プレートに1時間〜数時間程度載置することにより、サンプルに残存する微生物内のATPを増加させる。これによって、S/NのSを高めてS/Nをアップする。
【0023】
【実施例1】
ビールをカップ状ろ過器に注ぐと発泡し、ビールの界面に泡の層を形成する。この状態で吸引ろ過を開始するとビールの液層は吸引されるが、泡の層の厚さや泡の状態によっても差があるが、泡がメンブランフィルタに残る(図1・右)。この状態で無菌水などを用いてメンブランフィルタを洗浄しても、泡が無菌水の界面に浮き上がり、先に無菌水が吸引されていくので完全に泡を除去することは困難である。
【0024】
一方、(図1左)はビールの吸引ろ過後、10ml の5%エタノールにてサンプルであるメンブランフィルタ表面を洗浄したものである。エタノールは消泡剤として知られており、これによって図1のとおりサンプル上の泡層は消失(洗浄)されているのがわかる。ここで、使用するエタノールの濃度については、検体(ビール・発泡酒)のアルコール含有量と同等もしくは近いものとする。ビール、発泡酒は一般的にアルコール含有量が4.0〜5.5%であるので、これらに使用するエタノールのアルコール含量は4.O%以上10%以下が好ましい。
【0025】
なお、使用する洗浄剤に付いてはエタノールのような低級アルコールの他にも、テレビン油等の界面活性剤あるいはシリコン系消泡剤も使用可能である。
【0026】
また、泡層の処理については上記消泡剤による洗浄のほかに、ビールをカップ状ろ過器に注いだ後、泡がはじけて泡の層が低下しビール液面が目視でできるまで待ってから吸引濾過を行う。これによって、図1左と同等のサンプル状態を得ることが可能となる。
【0027】
次に、図1左のフィルタを0.1〜1.0%の炭酸水素ナトリウム溶液を100ml、カップ状ろ過器に注ぎ、5 分保持後、吸引、さらに100mlの等濃度の炭酸水素ナトリウム溶液を加え吸引を行った。この洗浄処理によりフィルタに残存するビール成分を低減する。得られた洗浄サンプルにATP抽出・発光処理を施し、RMDS で発光量の測定を行った。その測定結果を図2−1(A)に示す。発光量は100RLU/secを下回っており、目標とするバックグランドノイズ量をクリアしている。
【0028】
なお、図1右の泡洗浄及びビール成分洗浄処理を施さないサンプルは、炭酸水素ナトリウムによる洗浄もせず、ATP抽出・発光処理を施し、RMDSで発光量を測定した。その結果、発光量は13,451RLU/secであった。したがって、図1左の洗浄処理を施したサンプルは、洗浄を施さないサンプルに比較してバックグランドノイズは1/134以下に低減されていることとなる。
【0029】
【実施例2】
実施例1で用いたサンプル(図1左のフィルタを吸引濾過後、0.1〜1.0%の炭酸水素ナトリウム溶液を100ml、カップ状ろ過器に注ぎ、5 分保持後、吸引、さらに100mlの等濃度の炭酸水素ナトリウム溶液を加え吸引を行った。この洗浄処理によりフィルタに残存するビール成分を低減したもの)を更にATP・FREE寒天プレートに数時間置いた後、ATP抽出・発光処理を施し、RMDSで発光量を測定した。その結果を図2−1(B)に示す。上記図2−1(A)と比較しても、更にバックグランドノイズは改善されており、50〜60RLU/secとなった。
また、実施例1で用いた図1右のサンプルに対して液洗浄(炭酸水素ナトリウムによる2回洗浄)を施した後、上記ATP・FREE寒天プレートに数時間置いたサンプルの発光量を測定したところ、図2−2(A)の結果が得られた。図2−1(B)の測定結果と比較すると、全ての測定値が100RLU/secを大きく越えている。このことから、ビールの泡の除去を行わないと、たとえビール液の洗浄を行ったとしても泡が残存してしまい、それによるバックグランドノイズの影響は免れないことが分る。
【0030】
なお、図2−2(B)に示すグラフは、残存泡及び残存液洗浄を行った後、従来の改変A培地に数時間置いた後のサンプルの発光量を測定したものであり、上記ATP・FREE寒天プレートを用いた場合と比較して大幅にバックグランドノイズが悪化していることがわかる。
【0031】
これは、サンプルのメンブランフィルタが培地に含まれるATPを吸収してしまい、洗浄によりビール由来のATPが大幅に低減されたにもかかわらず、ATPが増加してしまったことによる。
【実施例3】
フィルタに残存するビール成分を洗浄するための炭酸水素ナトリウムの濃度について検討した。検体ビールを濾過して得たメンブランフィルタを10mlの5%エタノールで洗浄して、残存泡層を消滅させ、次に、フィルタを別のカップ状濾過器に移し替え、用意した、0.1%,0.2%,0.5%,0.8%,1.0%濃度の各炭酸水素ナトリウム溶液で夫々洗浄炭酸水素ナトリウム溶液を100ml、カップ状ろ過器に注ぎ、5 分保持後、吸引、さらに100mlの等濃度の炭酸水素ナトリウム溶液を加え吸引を行った。次に、ATP・FREE寒天プレートに数時間置いた後、ATP抽出・発光処理を施し、RMDSで発光量を測定した。図3にその測定結果を示す。0.5%濃度の炭酸水素ナトリウムを使用した場合がもっとも低ノイズであるが、この範囲内ではすべての場合、発光量100RLU/secを下回る結果が得られた。
【実施例4】
ビールをメンブランフィルタにてろ過を行い、フィルタ表面を20ml の10%エタノールで洗浄を行った。洗浄後、フィルタを新しいカップ状ろ過器に移し、0.1〜1.0%の炭酸水素ナトリウム溶液を100ml、カップ状ろ過器に注ぎ、5 分保持後、吸引してサンプル1とした。さらに100mlの等濃度の炭酸水素ナトリウム溶液を加え吸引を行い、サンプル2とし、両サンプルを夫々ATP・FREE寒天プレート数時間置いた後、RMDS で測定を行った。
【0032】
その測定結果を図4に示す。炭酸水素ナトリウム溶液の1 回洗浄では、いずれも、100RLU/secを越える結果となったのに対し、2 回洗浄では、全ての測定値が85RLU/sec以下の結果となった。
【0033】
従って、炭酸水素ナトリウム溶液による洗浄は2 回もしくはそれ以上の洗浄を行う事が必要との結論に至った。
以上の結果をまとめるとバックグラウンドノイズの低減のための最も望ましい手順は以下のとおりである。
【0034】
メンブランフィルタ、例えば、0.4μm リング付きアイソポアフィルタ(日本ミリポア)をカップ状ろ過容器に装着し、製品ビール(発泡酒)を無菌的に注ぐ。ビールをカップ状ろ過容器に注いだ後、ビールの泡が減少し、ビールの液面が目視で確認出来るまで静置してから、吸引を開始する。もしくは、ビールのメンブランろ過後にフィルタに残存する泡を5%エタノールなどの低級エタノール溶液あるいは0.1%Tween 80 などの界面活性剤で洗浄する。以上、いずれかの操作によりメンブランフィルタ上に残存する泡が目視では確認できない状態とする。その後、メンブランフィルタを新しいカップ状ろ過器に移し替え、0.1〜1.0%このましくは0.1%の炭酸水素ナトリウムを100〜500ml、好ましくは100ml をカップ状ろ過器に注ぎ、1 分〜10 分、このましくは5 分間保持し、吸引ろ過を行う。完全に吸引した後、さらに0.1〜1.0%、このましくは0.1%の炭酸水素ナトリウムを100〜500ml、好ましくは100ml をカップ状ろ過器に注ぎ、吸引ろ過を行う。ろ過後、メンブランフィルタをATP・FREE寒天プレート(寒天濃度1.0%)に30分から時間置く。
【実施例5】
本発明者によると、従来の発光試薬を用いてビール酵母の無培養検査を行う場合、一度培地に接触させる(30 分以内の保持)事で、発光量が増加する事を経験している。これは、酵母細胞が増殖したのではなく、培地中の栄養素を細胞内に取り込み、代謝した結果、細胞内ATP が増加したものと考えられる。
【0035】
例えば、乳酸菌は、各種の糖を栄養源として発酵し、乳酸、酢酸、ぎ酸、アルコールなどを生成する経路(EMP 経路、HMP 経路、ED 経路、ビフィズム経路)の他、ぶどう酒の製造に利用される有機酸(リンゴ酸)を乳酸と二酸化炭素に変換し、酸度を低減させるマロラクティック発酵が知られている。従って、サンプルに残存する微生物に糖、有機酸などの基質(ATP を含む天然物成分はバックグラウンドノイズを上昇させるため、ATP を完全に分解、除去しなくては使用出来ない)を加えることで代謝が活性化し、微生物中のATP を増加させることが出来ると考えられる。しかも培養ではないため、これらの処理に要する時間は数時間と考えられる。これによると、微生物の数が数個であっても、ATP発光量即ちS/NのSを増加させることが出来、先に述べたバックグランドノイズ即ちS/NのNの低減とを併せて大幅なS/Nの改善が達成され、培養することなく、ATP発光の測定を行える可能性がある。
【0036】
そこで、このATP発光量の増加の可能性を確認するため、以下のとおりサンプルを作成し、ATP発光量の測定を行った。
【0037】
乳酸菌をビールに懸濁し、メンブランろ過を行った。乳酸菌はフィルタあたり50cell程度になるように希釈した。得られたサンプルは先に述べたとおりビール由来のATPによるバックグランドノイズを除去するために洗浄を行う。次にATP・FREE寒天プレートを準備し、以下の処理を行う。即ち、寒天プレートの基本組成として、有機酸として0.2%リンゴ酸、Bacto Yeast N itrogen Base(以下「YNB」という。商品名、DIFCO社製 培地のベースとして使用される。別紙成分表(表2)あり)、寒天1%、pH5.2とし、この寒天プレートに(1)糖類として1%グルコースを添加したもの(2)糖類無添加(上記基本組成の寒天プレートそのもの)(3)比較例としてATP・FREE寒天プレートに1%グルコースを加えたもの、以上3種類の寒天プレートに夫々サンプルを1時間ほど載置した後、当該サンプルにATP抽出・発光試薬を添加した後、RMDSにて発光量を測定した。
【0038】
その結果を図5に示す。糖(グルコース)、有機酸(リンゴ酸)、YNBの栄養源を含む寒天プレートを用いた場合、最も検出菌数が多く、ATPの増加が大きいことが明らかとなった。上記3種類の栄養源のいずれかが欠けると、ATP増加が少ないことが解る。
【0039】
次に、有機酸について検討すると、クエン酸、リンゴ酸、乳酸を夫々用いて実験を行った。その結果を図6に示す。
【0040】
乳酸を用いた場合の検出菌数がクエン酸、リンゴ酸を用いた場合と比較して明らかに少なかった。これは、乳酸菌の主な最終代謝産物である乳酸の存在により、代謝が阻害されたと考えられる。この結果から考えられることは、酢酸も同様に乳酸菌の最終代謝産物であるため、検出菌数の低下が推測される。一方、クエン酸及びリンゴ酸使用による結果から、マロラクティック発酵に関与するフマール酸あるいはオキサロ酢酸など、の添加も有効であると推測される。
【0041】
なお、本実験に使用した寒天プレートは、基本的に1%グルコース、YNB、寒天1%、pH5.2のものを用いた。また、寒天プーレトへの載置時間は2〜5時間とした。
【実施例6】
これまでの調査で、糖類、有機酸の有用性については、確認できたが、ここでは、その他の成分についての有用性について調査した。 微生物の栄養源としてYNB を使用しているが、このYNBの成分組成を表2に示す。この成分の中から(7B)YNBからN源(硫酸アンモニウム)とアミノ酸類を除去したもの(7C)YNBからアミノ酸類を除去したもの(7C)YNBからビタミン類を除去したものを各々寒天プレート(1%グルコース、0.2%リンゴ酸、寒天1%、PH5.2)に添加したものにサンプルを1時間載置した。各サンプルの測定結果を図7に示す。図7には比較のため、YNBを添加したサンプルについても測定を行った(7D)。この測定結果から、とくに有意な差異は見受けられなかった。即ち、上記各成分については微生物のATP代謝を活性化するものではないことが確認された。
【0042】
次に、YNBに含有されている無機塩類および微量元素(何れも表1参照)の影響について調査した。使用した寒天ブレートは上記のものと同じものを使用し、(8A)YNB添加(8B)無機塩類+微量元素(8C)無機塩類(8D)微量元素(8E)YNB無添加の寒天プレートを夫々容易した。また、上記各寒天プレートへの載置時間は1時間とした。作成したサンプルをATP抽出・発光処理し、RMDSにて発光量を測定した。その結果を図8に示す。図8より上記(8D),(8E)の場合が明らかに計数菌数が少なかった。このことから、YNBの成分の中でも、ATP代謝を活性化する成分は無機塩類ということが明らかになった。
【実施例7】
寒天プレートのPHについて検討した。使用した寒天プレートは1%グルコース、0.2%リンゴ酸、YNBを添加したものを用い、PHを変化させた寒天プレートを用意した。一方、サンプルは上記寒天プレートに1時間載置して作成し、菌数を測定した。図9はその結果を示すもので、この結果から、PHは3.8〜5.5の範囲内であれば、測定に支障が無いことがわかる。
【実施例8】
寒天プレートへの載置時間について検討した。使用した寒天プレートは実施例7で使用したものと同じものを使用した。図10にその測定結果を示す。この結果から、1時間以上であれば、安定的にほぼ同一の結果が得られた。このことから寒天プレートへの載置時間は1時間程度で充分であることが確認された。
【0043】
以上実施例5〜8で検討した結果から、ATP発光量を測定することにより微生物の有無或いは菌数を測定する場合、測定用サンプルの作製時に、測定すべき微生物の代謝を活性化して細胞内のATPを増加させる栄養源を添加することにより、ATP発光のS/Nを改善(Sの改善)することにより、先に述べたサンプルのバックグランドノイズの低減(ATP発光のNを低減する)と併せてサンプル中の存在菌数が1〜100程度の極めて微量な場合にも充分ATP発光を測定することが可能になり、長時間の微生物培養を行うこと無く、1時間程度寒天プレートに載置してATPを増加させることにより測定が可能になることが確認された。なお、バックグランドノイズ低減のためにはATP・FREE寒天プレートに、最低30分載置することにより効果が得られたが、併用の場合には、ATP量を増加させるために1時間程度かかるため、無培養ATP発光測定を可能にするためには寒天プレートに1時間程度載置する必要があることが確認された。
【0044】
特に、乳酸菌の微生物菌数測定については、先に述べたバックグランドノイズの低減と共にサンプル作製時に乳酸菌の栄養源となる糖類(グルコース、ガラクトース、フラクトース等)、有機酸(リンゴ゛酸、クエン酸)及び無機塩類(硫酸マグネシウム、リン酸カリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム等)を最低限添加することにより、ATP発光のS/Nを改善することが出来る。
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、
本発明によれば、消泡作用を有し、且つ検出すべき微生物に悪影響を与えないエタノール等の低級アルコール、テレビン油(商品名 : Tween80)等の界面活性剤或いはシリコン系消泡剤を用いて濾過後のメンブランフィルタを洗浄することにより泡を除去することが出来、S/Nが大幅に向上することができる。
【0045】
また、フィルタに残存する飲料成分について、炭酸水素ナトリウム等の弱アルカリ水溶液で洗浄することにより、除去することが出来る。
【0046】
そして、上記残存泡対策と残存飲料成分対策を併用することにより、フィルタの残存物がほぼ除去され、バックグランドノイズ(S/NのNに相当する)が大幅に低減される。
【0047】
【表1】

Figure 0004145073
【0048】
【表2】
Figure 0004145073

【図面の簡単な説明】
【図1】メンブランフィルタ上に泡が残存しないサンプル(左)と泡が残存しているサンプル(右)を示す図である。
【図2】本発明の洗浄処理を行って実施した発光量の測定結果を示す。図2−1(A),(B)は実施例1による測定結果、図2−2(A),(B)は実施例2の測定結果を示す。
【図3】実施例3の測定結果を示す図である。
【図4】実施例4の測定結果を示す図である。
【図5】実施例5の実験結果を示す図である。
【図6】実施例5の有機酸について実施他測定結果を示す図である。
【図7】実施例6の測定結果を示す図である。
【図8】実施例6の無機塩類及び微量元素について実施した測定結果を示す図である。
【図9】実施例7の測定結果を示す図である。
【図10】実施例8の測定結果を示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for measuring the number of viable microbes mixed in a beverage without culturing, and more specifically, using a method for measuring the number of viable bacteria using the amount of ATP derived from microorganisms as an index, The present invention relates to a method for measuring the number of viable bacteria of about 1 to 100 cells present in malt fermented beverages such as beer and sparkling liquor without culturing.
[0002]
[Prior art]
As a method for quickly measuring the number of viable microorganisms present in a beverage, a luciferin-luciferase reaction is carried out using adenosine triphosphate (hereinafter referred to as “ATP”) specifically present in living cells as a coenzyme, and ATP The ATP-luciferase method, which confirms the presence of microorganisms by detecting minute luminescence generated in proportion to the content with a high-sensitivity detector, has attracted attention as a rapid microorganism testing method, and embodies this. As an apparatus that combines a membrane filtration method and an ATP bioluminescence method, that is, a beverage that is a specimen is filtered with a membrane filter, microorganisms are captured on the filter, and then an extractant and then a luminescent reagent are sprayed, and the luciferin- It is a method that counts the number of microorganisms by performing a luciferase reaction and using a highly sensitive luminescent spot counting system. . As a convenient device for embodying this method, there is a microorganism rapid detection device (Nippon Millipore, hereinafter referred to as RMDS), which has already been put into practical use in the beverage industry such as beer (antibacterial and antibacterial, 27, 759-764). (1999)). RMDS can detect microorganisms with high ATP content per cell such as brewer's yeast without culturing, but it can detect bacteria such as Lactobacillus brevis known as lactic acid bacteria that rot beer. In order to do so, a culture time of about 16 to 24 hours on an agar medium was required after membrane filtration [Biosci. Biotechnol. Biochem., 64, 1032-1037 (2000)].
[0003]
The microbial inspection of beer products by the agar plate method, which has been performed for a long time, required 2 to 4 days, but the above-mentioned microbial inspection is completed within 24 hours due to the practical application of RMDS. Although it has become possible, there is a desire to further reduce the inspection time.
[0004]
In order to detect bacteria in beer in a shorter time using RMDS, by increasing the activity of luciferin-luciferase reagent (RMD reagent, Nihon Millipore), which has been used to emit ATP in microorganisms. There is a method for enhancing the luminescence reaction and detecting a smaller number of microbial cells (Japan Air Cleaners Association Symposium, 29-38, (1997)). A highly sensitive reagent (Nihon Millipore) is commercially available as a reagent for achieving this method. On the other hand, ATP consumed by luminescence reaction by ATP-luciferin-luciferase is recycled from ADP to ATP by pyruvate orthophosphate dikinase to continue the luminescence reaction for a long time, thereby detecting microbial cells with higher sensitivity. A method has been reported (Japanese Patent Laid-Open No. 11-69994).
[0005]
These methods are very effective for detecting microbial cells mixed in a solvent that does not contain ATP.However, if microbial cells mixed in a solvent containing ATP in a solution such as beer are detected, they are contained in the cells. Since the amount of ATP produced was too small for the amount of ATP contained in the solvent, there was a problem that the luminescence of the solvent became an obstacle and microbial cells could not be detected. That is, when the luminescence reaction is enhanced and the RMDS detection sensitivity is increased, the presence of ATP in the solvent becomes a problem as the amount of ATP in the microorganism to be examined becomes smaller, and a method for removing this is necessary. It becomes.
[0006]
As a method for removing ATP remaining in a filter obtained by subjecting drinking water or the like to membrane filtration, distilled water, ion-exchanged water, pH buffer solution, aqueous sugar solution, aqueous polyalcohol solution (Japanese Patent Laid-Open No. 11-89592, Japanese Patent Laid-Open No. 02-163098), ethanol-containing solutions, washing methods such as saline (Patent -02812338), adenosine phosphate deaminase solution, adenosine phosphate deaminase and other enzymes (eg, apyrase, afukali phosphatase, acid phosphatase, There are methods for decomposing ATP on a filter with a mixed solution of hexokinase, adenosine triphosphatase, and glucokinase) (JP-A-11-69994, JP-A-11-89592, JP-A-02905727, JP-A-10-165200, JP2000-2000A). -189197, JP-A-11-56393, JP-A-09-182600, JP2001.340100).
[0007]
However, the cleaning with the above-described cleaning liquid does not sufficiently remove the beer components, and the luminescence derived from beer is strong, so that the signal / noise (S / N) necessary for detecting the luminescence of bacterial cells cannot be obtained. That is, since the amount of light emission around the microorganism (corresponding to S of S / N) is larger than that of the microorganism itself (corresponding to N of S / N, hereinafter referred to as “background noise”), It becomes impossible. The data shown in Table 1 shows the results of a survey measuring the effect of the cleaning agent. The method for producing the used sample (filter) is as follows. That is, 350 ml of commercially available beer (aseptic beer) was poured aseptically (in a clean room) into a cup-shaped filter equipped with an isopore filter with a 0.4 μm ring (manufactured by Nihon Millipore), and suction filtration was performed. After the beer is completely filtered by suction, the membrane filter is washed with a sterilized washing solution (10 ml of distilled water, 300 ml of distilled water, 300 ml of 0.1% Tween80, 300 ml of 5% ethanol, 1% maltose), and an agar medium (for example, a special medium) (Disclosed in Kai 08-224096). Next, luminescence was accumulated for 90 seconds by RMDS by the above-described operation. With respect to the obtained image data, the light emission amount in the range of 300 pixels in diameter was measured and converted to the light emission amount per second. According to the inventor's experiment, as one of the conditions for detecting bacterial cells without culture, when the solvent such as beer and happoshu is almost removed, the luminescence amount (background noise) of the membrane filter is 100 RLU. / It was confirmed to be less than sec. Therefore, as shown in Table 1, for the purpose of washing with water, surfactant, alcohol, sugar solution, pH buffer, etc. as known until now, lactic acid bacteria etc. can be detected by RMDS within 24 hours. In the method of placing the membrane filter on the developed nutrient medium, it can be seen that the solvent or the luminescent material derived from the nutrient medium remains on the membrane filter, and the background noise is too high.
[0008]
If the emphasis is on washing beer components such as alkaline solutions and surfactants, cells may be damaged, and ATP in the cells may be eluted by washing operations. Therefore, when removing a beer component by washing | cleaning, the washing | cleaning agent which can wash | clean a beer component is required, without damaging the cell used as a measuring object.
[0009]
In addition, when treatment with ATP-degrading enzyme is performed, the amount of beer-derived ATP remaining on the filter is too large compared to the amount of ATP contained in the bacterial cells. In the processing conditions using the titer of ATP-degrading enzyme, it is difficult to sufficiently remove or inactivate ATP-degrading enzyme, and ATP contained in cells is degraded.
[0010]
Therefore, there is a need for a method for removing ATP derived from malt fermented beverages such as beer and happoshu remaining in the filter without affecting the detection of ATP contained in bacterial cells.
[0011]
In addition, in order to detect microorganisms without culture, it is necessary to increase S of S / N, and it is necessary to increase ATP derived from microorganisms to be detected in a short time.
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made from the above viewpoint, and culture operation is performed on a viable count of minute bacterial cells of about 1 to 100 cells mixed in a malt fermented beverage such as several hundred ml to several liters of beer and sparkling liquor. It is an object to provide a method of measurement without any problem.
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive research in order to solve the above problems, the present inventor has developed an ATP derived from a malt fermented beverage remaining on the filter by devising a washing method for a filter obtained by membrane-filtering a malt fermented beverage and selecting a medium to be used. The present invention was completed by finding that it can be measured without being affected and without culturing the number of viable bacterial cells on the membrane filter.
[0012]
That is, as one of the conditions for solving the above-mentioned problem, the sample (malt fermented drinks such as beer and happoshu) remaining in the membrane filter is removed to reduce background noise.
[0013]
This residue is broadly divided into foam and other beverage ingredients. As for the foam, when performing a membrane filtration in a fermented malt beverage such as beer or sparkling liquor, if foam generated when poured into a filter remains in the filter, ATP contained in the foam becomes background noise. When a large amount of foam is generated by foaming when pouring into the filter, the foam remains on the filter even if suction filtration is performed thereafter. As a countermeasure, the filter is gently poured so as not to foam as much as possible, and suction filtration is started when the liquid surface is observed from the foam layer formed on the surface of the sample liquid.
[0014]
Further, the membrane after filtration using a lower alcohol such as ethanol, a surfactant such as turpentine (trade name: Tween 80) or a silicon-based antifoaming agent that has an antifoaming effect and does not adversely affect the microorganism to be detected. It was found that the foam could be removed by washing the filter, and the S / N was greatly improved.
[0015]
Furthermore, reducing the liquid temperature of the sample beer to 10 ° C. or less makes it difficult for foaming to occur. However, when the temperature is 4 ° C. or lower, filtration congestion is likely to occur, and therefore 4 ° C. <liquid temperature ≦ 10 ° C. is appropriate.
[0016]
Furthermore, the beverage component remaining on the filter could be removed by washing with a weak alkaline aqueous solution such as sodium hydrogen carbonate.
[0017]
By using the countermeasure against the remaining foam and the countermeasure against the remaining beverage component, the filter residue is almost removed, and the background noise (corresponding to N of S / N) is greatly reduced.
[0018]
After removing the ATP contained in the specimen by rinsing the specimen from the filter as described above, the specimen is further placed in the ATP / FREE medium for 30 minutes to 2 hours, and the ATP remaining slightly on the filter is diffused to the medium side to remove it from the membrane filter. By further removing ATP, the background noise could be further reduced.
[0019]
Furthermore, in the said invention, ATP in microorganisms was increased by adding the component which activates the metabolism of microorganisms to ATP * FREE culture medium, and S of detection S / N was able to be raised.
[0020]
In the measurement of the amount of ATP luminescence, the presence / absence of microorganisms and the number of bacteria can be detected in a short time without culture by significantly improving the S / N.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The sample solution can be filtered by attaching a membrane filter, for example, an isopore filter with a 0.4 μm ring (Nippon Millipore) to a cup-shaped filtration container (for example, 47 mm polysulfone holder made by Advantech), and beer (sparkling liquor) Aseptically, the microorganism is sucked and filtered to trap microorganisms on the membrane filter. Pour beer into a cup-shaped filtration container and perform suction filtration. After the beer has been completely filtered by suction, the membrane filter is transferred to another cup-type filter, and 0.1-1.0%, preferably 0.1% sodium bicarbonate, 100-500 ml, preferably 100 ml, is added to the cup-type filter. Pour into 1 and hold for 1 to 10 minutes, preferably 5 minutes, and perform suction filtration and washing. In addition, it is more preferable that the washing with the sodium hydrogen carbonate is repeated more than once.
[0021]
After completely aspirating, the sample is sprayed with an ATP extraction reagent and a luminescent reagent, and a process of causing ATP of microorganisms present on the filter of the sample to emit light is performed. That is, the filter taken out from the agar plate is dried at 25 to 45 ° C., preferably 35 ° C. for 1 to 20 minutes, preferably 2 minutes. After drying, spray 60 μl of ATP extraction reagent (high sensitivity reagent kit, manufactured by Nihon Millipore). Next, the filter is dried at 25 to 45 ° C., preferably 35 ° C. for 1 to 20 minutes, preferably 1 minute, and then sprayed with 60 to 100 μl of a luminescence reagent composed of luciferin-luciferase (high sensitivity reagent kit, manufactured by Nihon Millipore). To do.
The amount of luminescence of the sample processed as described above is measured by RMDS.
[0022]
Moreover, after filtering the malt fermented drink which is a test substance with a membrane filter beforehand, and using the obtained membrane filter as a sample, it wash | cleans using the processing method of the membrane filter which substantially removes the ATP derived from the malt fermented drink, and further samples The membrane filter was placed on an agar plate (containing 0.5 to 1.5% agar, preferably 1.0%, hereinafter referred to as “ATP / FREE agar plate”) for 30 minutes to 2 hours. Then, perform ATP extraction and luminescence treatment, and measure the amount of luminescence with RMDS. In addition, nutrients (saccharides, organic acids, inorganic salts, vitamins) that activate the metabolism of microorganisms are added to the agar plate, and the membrane filter as a sample is placed on the agar plate for about 1 hour to several hours. To increase ATP in microorganisms remaining in the sample. Thereby, S of S / N is raised and S / N is increased.
[0023]
[Example 1]
When beer is poured into a cup-shaped filter, it foams and forms a foam layer at the beer interface. When suction filtration is started in this state, the liquid layer of beer is sucked, but the foam remains on the membrane filter, although there is a difference depending on the thickness of the foam layer and the state of the foam (FIG. 1, right). Even if the membrane filter is washed with sterile water or the like in this state, the bubbles float on the interface of the sterile water and the sterile water is sucked first, so that it is difficult to completely remove the bubbles.
[0024]
On the other hand, (FIG. 1 left) is a membrane filter surface washed with 10 ml of 5% ethanol after suction filtration of beer. Ethanol is known as an antifoaming agent, and it can be seen that the foam layer on the sample has disappeared (washed) as shown in FIG. Here, the concentration of ethanol used is equivalent to or close to the alcohol content of the specimen (beer / happoshu). Since beer and happoshu generally have an alcohol content of 4.0 to 5.5%, the alcohol content of ethanol used for these is preferably 4.O% or more and 10% or less.
[0025]
In addition to the lower alcohol such as ethanol, a surfactant such as turpentine or a silicon-based antifoaming agent can be used as the cleaning agent to be used.
[0026]
In addition to washing with the above antifoaming agent for the treatment of the foam layer, after pouring beer into the cup-shaped filter, wait until the foam is repelled and the foam layer is lowered and the beer liquid level can be visually observed. Suction filtration is performed. This makes it possible to obtain a sample state equivalent to that in FIG.
[0027]
Next, 100ml of 0.1-1.0% sodium bicarbonate solution is poured into the cup-shaped filter with the filter on the left of Fig. 1 and held for 5 minutes. After suction, 100ml of sodium bicarbonate solution with an equal concentration is added and aspirated. It was. This washing process reduces beer components remaining in the filter. The obtained washed sample was subjected to ATP extraction and luminescence treatment, and the amount of luminescence was measured by RMDS. The measurement results are shown in FIG. The amount of light emission is below 100RLU / sec, clearing the target background noise amount.
[0028]
In addition, the sample which does not perform the foam washing | cleaning and beer component washing | cleaning process of the right side of FIG. 1 performed the ATP extraction and the light emission process, without wash | cleaning by sodium hydrogencarbonate, and measured the light-emission quantity by RMDS. As a result, the light emission amount was 13,451 RLU / sec. Therefore, the background noise of the sample subjected to the cleaning process on the left in FIG. 1 is reduced to 1/134 or less compared to the sample not subjected to the cleaning.
[0029]
[Example 2]
Sample used in Example 1 (after suction filtration of the filter on the left in FIG. 1, 100 ml of 0.1 to 1.0% sodium hydrogen carbonate solution was poured into a cup-shaped filter, held for 5 minutes, sucked, and further 100 ml of an equal concentration of 100 ml. A sodium bicarbonate solution was added and aspirated.This cleaning process reduced the beer components remaining on the filter) and placed on an ATP / FREE agar plate for several hours, followed by ATP extraction and luminescence treatment. The amount of luminescence was measured. The result is shown in FIG. Even compared with FIG. 2-1 (A) above, the background noise was further improved, and was 50-60 RLU / sec.
Further, the sample on the right side of FIG. 1 used in Example 1 was subjected to liquid washing (washing twice with sodium hydrogen carbonate), and then the amount of luminescence of the sample placed on the ATP / FREE agar plate for several hours was measured. However, the result of FIG. 2-2 (A) was obtained. Compared with the measurement results of FIG. 2-1 (B), all measured values greatly exceed 100 RLU / sec. From this, it can be seen that if the beer foam is not removed, the foam remains even if the beer liquid is washed, and the influence of background noise due to this remains.
[0030]
The graph shown in FIG. 2-2 (B) is obtained by measuring the amount of luminescence of the sample after being placed in a conventional modified A medium for several hours after washing with residual foam and residual liquid.・ It can be seen that the background noise is significantly worse than when using a FREE agar plate.
[0031]
This is because the sample membrane filter absorbed ATP contained in the culture medium, and the ATP increased despite the drastic reduction in beer-derived ATP by washing.
[Example 3]
The concentration of sodium bicarbonate for washing beer components remaining in the filter was examined. The membrane filter obtained by filtering the sample beer was washed with 10 ml of 5% ethanol to eliminate the remaining foam layer, and then the filter was transferred to another cup-shaped filter and prepared 0.1%, 0.2 Wash 100% of each sodium bicarbonate solution with 1%, 0.5%, 0.8%, and 1.0% sodium bicarbonate solution, pour into a cup-shaped filter, hold for 5 minutes, suck, and then 100 ml of sodium bicarbonate solution with the same concentration. The solution was added and aspirated. Next, after placing on an ATP / FREE agar plate for several hours, ATP extraction and luminescence treatment were performed, and the amount of luminescence was measured by RMDS. FIG. 3 shows the measurement results. The lowest noise was obtained when 0.5% sodium bicarbonate was used, but within this range, in all cases, the emission was less than 100 RLU / sec.
[Example 4]
The beer was filtered through a membrane filter, and the filter surface was washed with 20 ml of 10% ethanol. After washing, the filter was transferred to a new cup-shaped filter, 100 ml of 0.1-1.0% sodium hydrogen carbonate solution was poured into the cup-shaped filter, held for 5 minutes, and aspirated to give sample 1. Further, 100 ml of an equal concentration sodium hydrogen carbonate solution was added and aspirated to obtain sample 2. Both samples were placed on ATP / FREE agar plates for several hours, and then measured by RMDS.
[0032]
The measurement results are shown in FIG. The single washing of the sodium bicarbonate solution resulted in a value exceeding 100 RLU / sec, whereas the two washings resulted in all measured values of 85 RLU / sec or less.
[0033]
Therefore, it was concluded that the washing with the sodium hydrogen carbonate solution needs to be carried out twice or more.
In summary of the above results, the most desirable procedure for reducing background noise is as follows.
[0034]
A membrane filter, for example, an isopore filter with a 0.4 μm ring (Nihon Millipore) is attached to a cup-shaped filtration container, and the product beer (happoshu) is poured aseptically. After pouring the beer into the cup-shaped filtration container, the beer is allowed to stand until the beer foam decreases and the liquid level of the beer can be visually confirmed, and then suction is started. Alternatively, foam remaining on the filter after beer membrane filtration is washed with a lower ethanol solution such as 5% ethanol or a surfactant such as 0.1% Tween 80. As mentioned above, it is set as the state which cannot confirm the bubble which remain | survives on a membrane filter by any operation visually. Thereafter, the membrane filter is transferred to a new cup-shaped filter, and 100-500 ml, preferably 100 ml, of 0.1-1.0% or preferably 0.1% sodium hydrogen carbonate is poured into the cup-shaped filter. Hold for 5 minutes, and perform suction filtration. After complete suction, 100 to 500 ml, preferably 100 ml, of 0.1 to 1.0%, preferably 0.1% sodium hydrogen carbonate is poured into a cup-shaped filter and suction filtration is performed. After filtration, place the membrane filter on an ATP / FREE agar plate (agar concentration: 1.0%) from 30 minutes 2 Put the time.
[Example 5]
According to the present inventor, when a non-culture test of brewer's yeast is carried out using a conventional luminescent reagent, it has been experienced that the amount of luminescence increases by being brought into contact with the medium once (holding within 30 minutes). This is probably because the yeast cells did not grow, but the nutrients in the medium were taken up into the cells and metabolized, resulting in an increase in intracellular ATP.
[0035]
For example, lactic acid bacteria are fermented using various sugars as nutrient sources to produce lactic acid, acetic acid, formic acid, alcohol, etc. (EMP pathway, HMP pathway, ED pathway, bifism pathway), as well as wine production. Malolactic fermentation is known in which an organic acid (malic acid) is converted into lactic acid and carbon dioxide to reduce acidity. Therefore, by adding a substrate such as sugar or organic acid to the microorganisms remaining in the sample (natural product components including ATP increase the background noise and cannot be used without completely decomposing and removing ATP). It is thought that metabolism is activated and ATP in microorganisms can be increased. Moreover, since it is not culture, the time required for these treatments is considered to be several hours. According to this, even if the number of microorganisms is several, the ATP emission amount, that is, S / N, can be increased, and the background noise, that is, the reduction of N of S / N described above is also combined. Significant S / N improvement is achieved and ATP luminescence may be measured without culturing.
[0036]
Therefore, in order to confirm the possibility of an increase in the amount of ATP luminescence, samples were prepared as follows and the amount of ATP luminescence was measured.
[0037]
Lactic acid bacteria were suspended in beer and subjected to membrane filtration. Lactic acid bacteria were diluted to about 50 cells per filter. The obtained sample is washed to remove background noise due to beer-derived ATP as described above. Next, prepare an ATP / FREE agar plate and perform the following process. That is, as a basic composition of the agar plate, 0.2% malic acid as organic acid, Bacto Yeast Nitrogen Base (hereinafter referred to as “YNB”. Trade name, used as a base of a medium manufactured by DIFCO, Inc. Yes), 1% agar, pH 5.2, (1) 1% glucose added as a saccharide to this agar plate (2) No saccharide added (agar plate itself with the above basic composition) (3) ATP as a comparative example・ After adding 1% glucose to a FREE agar plate and placing each sample on the above three types of agar plates for about 1 hour, add ATP extraction / luminescence reagent to the sample, and then measure the amount of luminescence with RMDS It was measured.
[0038]
The result is shown in FIG. When an agar plate containing a nutrient source of sugar (glucose), organic acid (malic acid), and YNB was used, it was revealed that the number of detected bacteria was the largest and the increase in ATP was large. It can be seen that if any of the above three nutrient sources is missing, the ATP increase is small.
[0039]
Next, when examining organic acids, experiments were conducted using citric acid, malic acid, and lactic acid, respectively. The result is shown in FIG.
[0040]
The number of bacteria detected when lactic acid was used was clearly smaller than when citric acid and malic acid were used. This is considered that metabolism was inhibited by the presence of lactic acid which is the main final metabolite of lactic acid bacteria. What can be considered from this result is that acetic acid is also a final metabolite of lactic acid bacteria, so that the number of detected bacteria is expected to decrease. On the other hand, from the results of using citric acid and malic acid, it is presumed that addition of fumaric acid or oxaloacetic acid involved in malolactic fermentation is also effective.
[0041]
The agar plate used in this experiment was basically 1% glucose, YNB, agar 1%, pH 5.2. Moreover, the mounting time on the agar pool was set to 2 to 5 hours.
[Example 6]
Although the usefulness of saccharides and organic acids has been confirmed by previous investigations, the usefulness of other components was investigated here. YNB is used as a nutrient source for microorganisms, and the component composition of YNB is shown in Table 2. Among these components, (7B) YNB with N source (ammonium sulfate) and amino acids removed (7C) YNB with amino acids removed (7C) YNB with vitamins removed from each agar plate (1 % Glucose, 0.2% malic acid, agar 1%, PH 5.2) and the sample was placed for 1 hour. The measurement results of each sample are shown in FIG. For comparison, a sample added with YNB was also measured in FIG. 7 (7D). From this measurement result, no significant difference was found. That is, it was confirmed that each of the above components does not activate ATP metabolism of microorganisms.
[0042]
Next, the influence of inorganic salts and trace elements (both see Table 1) contained in YNB was investigated. The agar brate used was the same as the above, and (8A) YNB added (8B) inorganic salts + trace elements (8C) inorganic salts (8D) trace elements (8E) YNB-free agar plates were easily prepared respectively. did. Moreover, the mounting time on each said agar plate was 1 hour. The prepared sample was subjected to ATP extraction and luminescence treatment, and the amount of luminescence was measured by RMDS. The result is shown in FIG. FIG. 8 clearly shows that the number of counted bacteria was small in the cases (8D) and (8E). From this, it became clear that among the components of YNB, the components that activate ATP metabolism are inorganic salts.
[Example 7]
The pH of the agar plate was examined. The agar plate used was prepared by adding 1% glucose, 0.2% malic acid, and YNB, and prepared an agar plate with varying pH. On the other hand, a sample was prepared by placing on the agar plate for 1 hour, and the number of bacteria was measured. FIG. 9 shows the results. From these results, it can be seen that there is no hindrance in measurement if PH is in the range of 3.8 to 5.5.
[Example 8]
The placement time on the agar plate was examined. The same agar plate used in Example 7 was used. FIG. 10 shows the measurement results. From this result, if it was 1 hour or more, the substantially same result was stably obtained. From this, it was confirmed that about 1 hour is sufficient for the mounting time on the agar plate.
[0043]
From the results examined in Examples 5 to 8 above, when measuring the presence or number of microorganisms by measuring the amount of ATP luminescence, the metabolism of microorganisms to be measured is activated at the time of preparation of the measurement sample. By reducing the ATP emission S / N (improvement of S) by adding a nutrient source that increases the ATP of the sample, the background noise of the sample described above is reduced (the N of ATP emission is reduced). In addition, ATP luminescence can be measured sufficiently even when the number of bacteria present in the sample is very small, about 1 to 100, and placed on the agar plate for about 1 hour without culturing microorganisms for a long time. It was confirmed that measurement was possible by increasing the ATP. In order to reduce background noise, the effect was obtained by placing it on an ATP / FREE agar plate for a minimum of 30 minutes. However, when used together, it takes about an hour to increase the amount of ATP. It was confirmed that it was necessary to place the cells on an agar plate for about 1 hour in order to enable non-cultured ATP luminescence measurement.
[0044]
In particular, for microbial counts of lactic acid bacteria, reduction of background noise as described above, sugars (glucose, galactose, fructose, etc.) and organic acids (malic acid, citric acid) that serve as nutrient sources for lactic acid bacteria during sample preparation In addition, by adding at least inorganic salts (magnesium sulfate, potassium phosphate, sodium chloride, calcium chloride, etc.), the S / N ratio of ATP emission can be improved.
【The invention's effect】
As is clear from the detailed description above,
According to the present invention, a lower alcohol such as ethanol, a surfactant such as turpentine (trade name: Tween 80) or a silicon-based antifoaming agent that has an antifoaming action and does not adversely affect the microorganism to be detected. By washing the membrane filter after filtration, bubbles can be removed, and the S / N can be greatly improved.
[0045]
Further, the beverage component remaining on the filter can be removed by washing with a weak alkaline aqueous solution such as sodium hydrogen carbonate.
[0046]
By using the countermeasure against the remaining foam and the countermeasure against the remaining beverage component in combination, the filter residue is almost removed, and the background noise (corresponding to N of S / N) is greatly reduced.
[0047]
[Table 1]
Figure 0004145073
[0048]
[Table 2]
Figure 0004145073

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a sample (left) in which bubbles remain on a membrane filter and a sample (right) in which bubbles remain.
FIG. 2 shows the results of measurement of the amount of light emitted by performing the cleaning treatment of the present invention. FIGS. 2-1 (A) and (B) show the measurement results of Example 1, and FIGS. 2-2 (A) and (B) show the measurement results of Example 2. FIGS.
3 is a graph showing the measurement results of Example 3. FIG.
4 is a graph showing measurement results of Example 4. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing experimental results of Example 5.
6 is a graph showing results of measurements performed on the organic acid of Example 5. FIG.
7 is a graph showing measurement results of Example 6. FIG.
8 is a graph showing the results of measurement performed on inorganic salts and trace elements of Example 6. FIG.
9 is a graph showing the measurement results of Example 7. FIG.
10 is a graph showing measurement results of Example 8. FIG.

Claims (7)

麦芽発酵飲料をメンブランフィルタで濾過した後、当該メンブランフィルタを消泡剤溶液で洗浄し、更に弱アルカリ水溶液で洗浄して得たサンプルに、ATP注出試薬、発光試薬を噴霧してその発光量を測定することを特徴とする麦芽発酵飲料中の微生物迅速検出方法。  After filtering the malt fermented beverage with a membrane filter, the membrane filter is washed with a defoaming agent solution, and further washed with a weakly alkaline aqueous solution. A method for rapidly detecting microorganisms in a fermented malt beverage, characterized by measuring 麦芽発酵飲料をメンブランフィルタで濾過する際、濾過すべき麦芽発酵飲料の上面に形成された泡層を通して飲料液面が確認されてから吸引濾過を行い、濾過終了後、当該メンブランフィルタを弱アルカリ水溶液で洗浄して得たサンプルに、ATP注出試薬、発光試薬を噴霧してその発光量を測定することを特徴とする麦芽発酵飲料中の微生物迅速検出方法。  When filtering the malt fermented beverage with a membrane filter, the beverage liquid level is confirmed through the foam layer formed on the upper surface of the malt fermented beverage to be filtered, and then suction filtration is performed. A method for rapidly detecting microorganisms in a fermented malt beverage, characterized by spraying an ATP extraction reagent and a luminescent reagent on a sample obtained by washing in step 1 and measuring the amount of luminescence. メンブランフィルタの消泡剤溶液として、濾過すべき麦芽発酵飲料のアルコール含有量と同等の含有量を有するエタノール等の低級アルコールを使用することを特徴とする請求項1記載の麦芽発酵飲料中の微生物迅速検出方法。  2. The microorganism in a malt fermented beverage according to claim 1, wherein a lower alcohol such as ethanol having a content equivalent to the alcohol content of the malt fermented beverage to be filtered is used as the antifoam solution of the membrane filter. Rapid detection method. メンブランフィルタの消泡剤溶液として、濾過すべき麦芽発酵飲料中に混入した微生物に悪影響を与えない界面活性剤溶液或いはシリコン系消泡剤溶液を使用することを特徴とする請求項1記載の麦芽発酵飲料中の微生物迅速検出方法。  2. The malt according to claim 1, wherein a surfactant solution or a silicon-based antifoaming agent solution that does not adversely affect microorganisms mixed in the malt fermented beverage to be filtered is used as an antifoaming solution for the membrane filter. A method for rapid detection of microorganisms in fermented beverages. メンブランフィルタの弱アルカリ水溶液による洗浄を複数回行うことを特徴とする請求項1又は2記載の麦芽発酵飲料中の微生物迅速検出方法。 The method for rapidly detecting microorganisms in a fermented malt beverage according to claim 1 or 2, wherein the membrane filter is washed with a weakly alkaline aqueous solution a plurality of times . 麦芽発酵飲料をメンブランフィルタで濾過した後、当該メンブランフィルタを消泡剤溶液で洗浄し、更に弱アルカリ水溶液で洗浄して得たサンプルをATP・FREEで糖類、有機酸類、無機塩類及びビタミン類からなる群より選択され、微生物の代謝を活性化する微生物のATP活性剤を含有する寒天プレートに1〜数時間載置した後、ATP注出試薬、発光試薬を噴霧してその発光量を測定することを特徴とする麦芽発酵飲料中の微生物迅速検出方法。  After filtering the malt fermented beverage with a membrane filter, the membrane filter is washed with an antifoaming solution, and further washed with a weakly alkaline aqueous solution. The sample obtained from saccharides, organic acids, inorganic salts and vitamins with ATP / FREE After being placed on an agar plate containing a microbial ATP activator that activates the metabolism of microorganisms for 1 to several hours, the amount of luminescence is measured by spraying an ATP dispensing reagent and a luminescent reagent. A method for rapid detection of microorganisms in a malt fermented beverage. 麦芽発酵飲料をメンブランフィルタで濾過する際、濾過すべき麦芽発酵飲料の上面に形成された泡層を通して飲料液面が確認されてから吸引濾過を行い、濾過終了後、当該メンブランフィルタを弱アルカリ水溶液で洗浄して得たサンプルをATP・FREEで糖類、有機酸類、無機塩類及びビタミン類からなる群より選択され、微生物の代謝を活性化する微生物のATP活性剤を含有する寒天プレートに1〜数時間載置した後、ATP注出試薬及び発光試薬を噴霧してその発光量を測定することを特徴とする麦芽発酵飲料中の微生物迅速検出方法。  When filtering the malt fermented beverage with a membrane filter, the beverage liquid level is confirmed through the foam layer formed on the upper surface of the malt fermented beverage to be filtered, and then suction filtration is performed. Samples obtained by washing with ATP / FREE are selected from the group consisting of saccharides, organic acids, inorganic salts and vitamins, and 1 to several agar plates containing microbial ATP activators that activate microbial metabolism A method for rapidly detecting microorganisms in a fermented malt beverage, characterized by spraying an ATP pouring reagent and a luminescent reagent and measuring the amount of luminescence after being placed for a period of time.
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