docClostridium tyrobutyricum
download 
Report Transcription
Clostridium tyrobutyricum
Institut for Fødevarevidenskab Mælke kvalitet i forhold til osteproduktion Thomas Bæk Pedersen Institut for fødevarevidenskab Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 1 Institut for Fødevarevidenskab Lidt om mig 1999: Udlært mejerist 2010: Mejeriingeniør 2014: Phd, titel på afhandeling: Role of heterofermentative bacteria from starter cultures in cheese flavour formation 2015-2017: postdoc, forskningsprojekt med Arla Foods, Innovationsfonden og Københavns universitet Arbejdsområder: Osteteknologi, ostemodning, mejeri mikrobiologi Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 2 Institut for Fødevarevidenskab Dagens agenda • God ostemælk • Lidt om ostens modning • Mælkens bakterier – en kort introduktion • Bakteriesporer • Plante aromastoffer i mælken • Konklusioner fra EcoServe projektet Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 3 Institut for Fødevarevidenskab God ostemælk! • Frisk mælk undgå kølelagring • Fra raske dyr Celletal kan nedsætte osteudbyttet • Så lidt mekanisk påvirkning som muligt • God bakteriologisk kvalitet • Normal sammensætning (fedt, protein, laktose, laktose) • Genetiske varianter af mælkeproteinerne • Lavt indhold af anarobe sporer Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 4 Institut for Fødevarevidenskab Ostens modning Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 5 Institut for Fødevarevidenskab Smagsdannelse i ost Dannelsen af smag i ost er en kompliceret affære! Smagsdannelsen kommer af nedbrydning af mælkens hovedbestanddele: protein, fedt, laktose og citronsyre Vand og fedt fungerer som opløsningsmiddel for aromakomponenter, frie aminosyrer, små peptider og frie fedtsyrer laktose/citrate (100 %) Fedt (1 %) vand Kasein (25-30 %) Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 6 Institut for Fødevarevidenskab Citrate Lactose Fedt Glukose og galactose Kasein Frie fedtsyrer Peptider Pyruvat Aminosyrer Diacetyl, ethanol, mælkesyre eddikesyre, acetaldehyd, acetoin Methyl ketoner, sekundære alkoholer, estre, frie fedtsyrer og lactoner Aldehyder, alkoholer, organiske syrer og aromatiske Hinge Mejeri forbindelser 19 marts 2015 Dias 7 Aminosyre katabolisme Institut for Fødevarevidenskab Bakterier i mælken • Mælken er steril lige ind til den forlader yveret • Herefter koloniseres den af en kompleks mikroflora bestående primært består af ikke skadelige mælkesyre bakterier (heldigvis) • Høj kvalitets råmælk indeholder under 30000 kim/mL (94 % af alt dansk mælk) • Næsten alt dansk mælk lavpasteuriseres inden videre forarbejdning på mejeriet Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 8 Institut for Fødevarevidenskab Bakterierne fra den råmælken7 • Staldmiljø Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 9 Institut for Fødevarevidenskab Clostridium tyrobutyricum ostemejeriernes gamle fjende! • Gram positiv sporedannede bakterie • Klassisk problembakterie for osteproduktionen • De spore dannede bakterier producerer varmeresistente sporer som overlever pasteurisereingen • Sporerne kan frembring ostefejlen senpustning • Maksimalt 1 spore i 10 mL mælk • Det en jordbakterie som kommer i mælken primært via foderet • Jord Foder ko fæces mælk Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 10 Institut for Fødevarevidenskab Senpustning Reaction Organism 3 lactic acid 2 propionic acid + acetic acid + CO2 + H2O Propionic 2 lactic acid butyric acid +2 CO2 + H2O + 2 H2 Clostridiu L-lactic acid DL -lactic acid Pediococ lactic acid O2015 Hinge Mejeri + 19 3 marts 2 3 CO2 + 3 H2O Yeast, Pe Dias 11 Institut for Fødevarevidenskab Livscyklus for bakteriesporer Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 12 Institut for Fødevarevidenskab Sporetal i Dansk mælk Senpustning kan forekomme ved 100 sporer pr liter mælk Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 13 Institut for Fødevarevidenskab Bekæmpelse af senpustning- to strategier: Fjerne Sporene eller hindre dem i at vokse ud Fjerne sporene • Mikrofiltrering (filtrere dem bort) • Bactofugering (slynge dem ud) Hindre at sporene vokser ud • Tilsætning af nitrat til ostemælken, omdannes til nitrit i mælken af naturligt mælkeenzym • Lysozym, bruges ved høj pasteuriseret mælk • Tilsætte specifikke mælkesyrebakterier der kan hæmme smørsyrebakterierne (ikke særligt udbredt) • Råmælks oste og inhibering af sporedannere? Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 14 Institut for Fødevarevidenskab Foderet som kilde til sporer • Ensilering er en fermenterings proces, hvor man ønsker at sænke pH og fjerne ilt • Lykkes det ikke er vejen bannet for Clostridium tytubutyricum • Dårlig ensilage meget ødelæggende for mælkens kvalitetsporer, mycotoxiner, patogene bakterier • Sporeindholdet i hø er generelt være lavere end i ensilage i nogle studier 2, 3, 4 • Kvalitets hø vil normalt ikke kunne fungere som rugested for bakterie sporer • Sporeindholdet i ensilage kan variere meget, flere sporer i majs ensilage sammenlignet med græsensilage • Andre studier er der ingen forskel imellem hø og ensilage i sporetal (i studiet sammenlignes hø med wrap-baller) Hinge Mejeri 19 marts 2015 3 Dias 15 Institut for Fødevarevidenskab Sporetal fra Økologisk Landsforening Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 16 Institut for Fødevarevidenskab Aromastoffer fra planter i mælk • Planter indholder terpener som kan bidrage til mælken og ostens smag • Terperner er fundet i mælk og ost, et typisk eksempel er limonen (citrus) • Overførelsen af terpener til mælken sker hurtigt, men effekten flader hurtigt ud6 • Vom mikrofloraen kan påvirke sammensætningen af terpener • Terpener sidder i bladene og kan derfor gå tabt under høtørring • Effekt af skift fra vinterfoder til græsning8 sammenhæng med den botaniske sammensætning af græsmarken Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 17 Institut for Fødevarevidenskab EcoServe projektet • • • • • • • • Tre landmænd, Peter (Jersey), Günther (sortbroget) og Henning (Sortbroget) Tre foderblandinger: I (standard Naturmælk), II (flere urter) og III (endnu flere urter) Der blevet lavet en hård ostetype (høost) med alle kombinationer af landmænd og foderblanding Hver kombination var produceret i dobbelt bestemmelse Tre produktions runder, seks produktions dage, 24 kar oste i alt. Der blevet lavet en kontrol ost på hver produktionsdag Mælken til kontrol osten blev udsat for en bactofugering for at fjerne sporer Hø-mælken ikke behandlet Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 18 Institut for Fødevarevidenskab Resultater fra EcoServe projektet • • • • • Højkvalitets ost kunne laves med hømælk uden tiltage til at fjerne bakterier sporer Forskelle set i indholdet af husfloraen • Ukendte forhold i hømælken • Kontrolmælkens behandling (bactofugering) • Redoxforhold i mælken, f.e.ks indblanding af luft • Kontrol ost blev lavet i andet ostekar Ostene er et meget kontrolleret mikrobiologisk miljø hvor de tilsatte starter og modningskulturer er dominerende Urtehø som primær grovfoder kan have en indirekte effekt på ostens aromaindhold Studier hvor der ses en direkte effekt (overførsel) er baseret på friske krydderurter Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 19 Institut for Fødevarevidenskab Dagens hovedbudskaber • Kvalitets-hø indeholder generelt færre sporer end ensilage • Sporeindholdet i mælk fra ensilage fodrede besætning ikke nødvendigvis højere end mælk fra hø-mælks besætninger • Tilsyneladende højere sporetal i majsensilage sammenlignet med græsensilage • Aromastoffer kan overføres fra mælken til osten • Deres mængde og diversitet har en direkte sammenhæng med foderets biodiversitet • Ostens primære modning og smagsdannelse er af mikrobiel karakter5 • Smagsdannelse i ost er betinget af mange faktorer! Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 20 Institut for Fødevarevidenskab Referencer 1: Klijn et al, 1995. Identification of clostridium tyrobutyricum as the causative agent of late blowing in cheese by species species PCR amplification. APP. ENV. 2919-2924. 2: Bassi et al (2013). TaqMan real time-quantitative PCR targeting the phosphotransacetylase gene for Clostridium tyrobutyricum. quantification in animal feed, faeces, milk and cheese. International dairy journal, 33, 75-82 3: Comparison of Hay and Haylage from Permanent Alpine Meadows in Winter Dairy Cow Diets. Journal of dairy science, 90, 5643-5650 4: Julien et al (2008). Sources of clostridia in raw milk on farms. APP. ENV, 6348-6357 5: Stefanon et al (2003). Effects of including silage in the diet on volatile compound profiles in Montasio cheese and their modification during ripening. Journal of dairy research, 71, 5865 Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 21 Institut for Fødevarevidenskab Referencer 6: Lejonklev et al. (2013) transfer of terpenes from essential oils into cow milk. Journal of dairy science, 96, 4235-4241. 7: Quigley et al. (2013). The complex microbiota of raw milk. Microbiology reviews. 8: Coulon et al (2004). Relationship between ruminant management and sensory characteristics of cheeses a review. Le lait, 221-241 Hinge Mejeri 19 marts 2015 Dias 22
