Mælke kvalitet i forhold til osteproduktion

Transkript

1 Mælke kvalitet i forhold til osteproduktion Thomas Bæk Pedersen Institut for fødevarevidenskab Dias 1

2 Lidt om mig 1999: Udlært mejerist 2010: Mejeriingeniør 2014: Phd, titel på afhandeling: Role of heterofermentative bacteria from starter cultures in cheese flavour formation : postdoc, forskningsprojekt med Arla Foods, Innovationsfonden og Københavns universitet Arbejdsområder: Osteteknologi, ostemodning, mejeri mikrobiologi Dias 2

3 Dagens agenda God ostemælk Lidt om ostens modning Mælkens bakterier en kort introduktion Bakteriesporer Plante aromastoffer i mælken Konklusioner fra EcoServe projektet Dias 3

4 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 Dias 4

5 Ostens modning Dias 5

6 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 %) Dias 6

7 Citrate Lactose Fedt Kasein Glukose og galactose Frie fedtsyrer Peptider Pyruvat Aminosyrer Diacetyl, ethanol, mælkesyre eddikesyre, acetaldehyd, acetoin Methyl ketoner, sekundære alkoholer, estre, frie fedtsyrer og lactoner Aminosyre katabolisme Aldehyder, alkoholer, organiske syrer og aromatiske forbindelser Dias 7

8 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 kim/ml (94 % af alt dansk mælk) Næsten alt dansk mælk lavpasteuriseres inden videre forarbejdning på mejeriet Dias 8

9 Bakterierne fra den råmælken 7 Staldmiljø Dias 9

10 Clostridium tyrobutyricum ostemejeriernes gamle fjende! Institut for Fødevarevidenskab 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 Dias 10

11 Senpustning Reaction Organism 3 lactic acid 2 propionic acid + acetic acid + CO 2 + H 2 O Propionic 2 lactic acid butyric acid +2 CO 2 + H 2 O + 2 H 2 Clostridiu L-lactic acid DL -lactic acid Pediococ lactic acid + 3 O 2 3 CO H 2 O Dias 11 Yeast, Pe

12 Livscyklus for bakteriesporer Dias 12

13 Sporetal i Dansk mælk Senpustning kan forekomme ved 100 sporer pr liter mælk Dias 13

14 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? Dias 14

15 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 Hinge Mejeri 19 marts sporetal (i studiet sammenlignes hø med wrap-baller) Dias 15

16 Sporetal fra Økologisk Landsforening Dias 16

17 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 ud 6 Vom mikrofloraen kan påvirke sammensætningen af terpener Terpener sidder i bladene og kan derfor gå tabt under høtørring Effekt af skift fra vinterfoder til græsning 8 sammenhæng med den botaniske sammensætning af græsmarken Dias 17

18 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 Dias 18

19 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 Dias 19

20 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 karakter 5 Smagsdannelse i ost er betinget af mange faktorer! Dias 20

21 Referencer 1: Klijn et al, Identification of clostridium tyrobutyricum as the causative agent of late blowing in cheese by species species PCR amplification. APP. ENV : 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, : Comparison of Hay and Haylage from Permanent Alpine Meadows in Winter Dairy Cow Diets. Journal of dairy science, 90, : Julien et al (2008). Sources of clostridia in raw milk on farms. APP. ENV, : 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, Dias 21

22 Referencer 6: Lejonklev et al. (2013) transfer of terpenes from essential oils into cow milk. Journal of dairy science, 96, : 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, Dias 22