由于乙醇含量高、酸度高、溶氧含量低、二氧化碳含量高，啤酒看起來似乎不太適合腐敗和病原微生物生長，煮沸、巴氏殺菌、無菌過濾和冷卻等生產(chǎn)流程也進(jìn)一步降低了微生物生長的可能性。但是，事實(shí)上細(xì)菌和野生酵母等可以在這樣惡劣的條件下茁壯成長，從而形成不良味道、氣味、煙霧和沉積物，這一過程可能會發(fā)生在釀造的任何階段，影響啤酒的最終感官特征。

為了保持啤酒的高品質(zhì)，啤酒廠需要進(jìn)行生物質(zhì)量控制。

啤酒廠的微生物爆發(fā)會給企業(yè)帶來很大的風(fēng)險，輕則花費(fèi)大成本召回不合格產(chǎn)品，重則對品牌聲譽(yù)帶來致命損害。

基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜（MALDI-TOF MS）法，是一種快速、高通量、高準(zhǔn)確度鑒定微生物的技術(shù)，目前已經(jīng)被應(yīng)用于啤酒廠中，進(jìn)行質(zhì)量控制中啤酒腐敗微生物的鑒定。然而，MALDI-TOF MS法的適用性受到混合培養(yǎng)物相關(guān)問題的阻礙，使得技術(shù)人員在鑒定之前需要耗費(fèi)很長時間去做微生物選擇性培養(yǎng)。

南澳大利亞大學(xué)未來工業(yè)研究所進(jìn)行了一項(xiàng)研究，提出了一種新型的低成本方法，將慣性微流體和螺旋微通道中二次流相結(jié)合，從啤酒腐敗微生物（短乳桿菌和啤酒片球菌）中高通量和高效地分離酵母（巴氏酵母和釀酒酵母），然后使用MALDI-TOF MS平臺進(jìn)行微生物物種鑒定。

圖1 巴氏酵母和短乳桿菌分離的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。在入口處（即A-A），巴氏酵母和短乳桿菌隨機(jī)分散。在慣性分餾（即B-B）之后，巴氏酵母沿著通道的內(nèi)壁聚焦，并且通過在分叉點(diǎn)處放置適當(dāng)?shù)某隹?，可以分離這些細(xì)胞。

在梯形截面的螺旋通道中，通過慣性升力和迪恩阻力的聯(lián)合作用，內(nèi)壁受力大于外壁，酵母細(xì)胞向出口內(nèi)壁遷移。研究人員通過評估，選擇1.5 mL/min的流速作為最佳流速，對巴氏酵母可以實(shí)現(xiàn)超過90％的分離效率。此外，為了提高短乳桿菌的分離效率，將其通過螺旋微通道再循環(huán)三次，分離效率可達(dá)90％以上。

該研究證明，微流體分離與MALDI-TOF MS鑒定相結(jié)合，可以提高M(jìn)ALDI-TOF MS物種水平鑒定的檢測限，而無需在選擇性培養(yǎng)基上進(jìn)行耗時的培養(yǎng)，為啤酒腐敗微生物的檢測提供一種新的、快速、靈敏的方法，可用于啤酒廠的質(zhì)量控制。

雖然啤酒中條件艱苦，“菌”生艱難，但是總有那么一小撮細(xì)菌可以頑強(qiáng)生長，而MALDI-TOF MS微生物鑒定質(zhì)譜可以快速幫助把這些微生物“揪”出來。