POTENCIJALI PRIMJENE AUTOHTONIH BAKTERIJA MLIJEČNE KISELINE U INDUSTRIJI MLIJEKA Prof. dr Zorica Radulović Poljoprivredni fakultet, Univerzitet u Beogradu Autohtona mikroflora – potencijal za selekciju autohtonih kultura Standardizacija tradicionalnih proizvoda Autohtona mikroflora – ogroman biodiverzitet različitih rodova, vrsta i sojeva Autohtona mikroflora – ogroman potencijal različitih metaboličkih funkcija Poboljšanje arome Novi funkcionalni proizvodi Starter kulture Zaštita proizvoda Dopunske kulture Probiotske Protektivne Autohtoni sirevi Karakterističan region proizvodnje Specifičnih geografskih karakteristika Specifičnih klimatskih uslova Industrijski nerazvijen Ekološki zaštićen Specifična mikroflora specifičnog ukusa, arome, punoće, što ga čini prepoznatljivim i van regiona SIREVI U SRBIJI Beli sirevi u salamuri Sjenički sir Homoljski sir Svrljiški sir Zlatarski sir Polutvrdi pasta filata sirevi Kackavalj Sirac Karakteristike autohtone proizvodnje sireva • Proizvodnja u domaćinstvima na tradicionalan način • Primena sirovog mleka (ovčije, kravlje, kozije ili mešano) • Bez primene starter kulture, pa se proces proizvodnje i zrenja odvija pod uticajem samo prirodne autohtone mikroflore • Odsustvo bilo kakve kontrole: - higijene - tehnoloških parametara (temperatura, pH, vreme koagulacije, uslovi zrenja i dr.) • Neujednačen kvalitet sira i često mikrobiloška neispravnost PROIZVODNJA SIREVA Tradicionalan metod Proizvodnja u domaćinstvima ili malim pogonima Sveže mleko ili blag termički tetman Bez starter kultura – autohtona mikroflora Nekontrolisani higijenski uslovi proizvodnje Industrijski metod U pogonima srednjih ili većih kapaciteta Termički tretman mleka Upotreba starter kultura – kontrolisana mikroflora Kontrolisani higijenski uslovi proizvodnje KARAKTERISTIKE SIREVA Tradicionalni Industrijski Prednosti Izražene specifične senzorne karakteristike Bogatstvo specifičnog mirisa i ukusa Najčešće prepoznatljiv kvalitet Ujednačen sastav i kvalitet sireva Visoka mikrobiološka bezbednost Nedostaci • Neujednačen sastav i kvalitet sireva • Neujednačene senzorne karakteristike • Rizici po ljudsko zdravlje Odsustvo bogatstva specifičnog mirisa i ukusa Standardizacija tradicionalnih proizvoda Autohtone starter kulture Značaj standardizacije tradicionalnih sireva primenom autohtonih sojeva BMK dobijanje sireva sa tipičnim senzornim karakteristikama tradicionalnih sireva dobijanje bezbedni sireva koji su mikrobiološki dobijanje sireva standardog ujednačenog kvaliteta bolja mogućnost plasmana Mleko Mleko Termičkitretman tretman Termički 63°C/20min. min. 63°C/20 Hlađenje37-33°C 37-33°C Hlađenje CaCl 200mg/l Sirilo Tehnološki postupak proizvodnje sireva Inokulacija 1% Koagulacija33°C/45min 33°C/45min Koagulacija Sečenjegruša gruša Sečenje Mešanje Mešanje Prenosuucedila cedilai iceđenje ceđenje Prenos Predpresovanjei i Predpresovanje presovanje presovanje Sečenjeuukriške kriške Sečenje 12x12x6cm 12x12x6cm Suvosoljenje soljenje2,3% 2,3%NaCl NaCl Suvo Zrenjeuusalamuri salamuri7% 7%NaCl NaCl Zrenje STARTER KULTURE ? Autohtone starter kulture Ključna uloga u biohemijskim procesima zrenja Ključna uloga u formiranju specifičnog mirisa i ukusa Autohtona mikroflora peduslov autohtonosti sira Primena autohtonih kultura je jednostavan i brz načina za proveru originalnosti sira, na osnovu DNA analiza sira Razvoj starter kultura Sposobnost acidifikacije Starter kultura Senzorna svojstva Miris i ukus Tekstura Dopunske kulture Protektivne kulture: bakteriocinogene kulture antifugi kulture Mikrobiološka bezbednost Nove funkcionalnosti Zdravstveni efekat Probiotske kulture DOBIJANJE AUTOHTONIH STARTER KULTURA Ispitati dominantnu autohtonu mikrofloru BMK tradicionalnih sireva Izolovati čiste kulture Ispitati njihove osnovne tehnološke i biohemijske karakteristike u cilju njihove primene kao starter kulture u standardizovanoj proizvodnji sireva Konstrukcija starter kulture Primena u proizvodnji sireva Praćenje biohemijskih, mikrobioloških i senzornih promena tokom zrenja sireva Radulović Z. 2010, Autohtone bakterije mlečne kiseline kao starter kulture, Monografija; Radulović Z. et al., 2008, 5th IDF Symposium on Cheese Ripening, Bern Izolacija MRS za laktobacile 43°C M17 za laktokoke 37 °C 43 ° C LDC za cit+ laktokoke 30 °C 25 ° C LDV za leukonostok 25 ° C Trostruko prečišćavanje Čista kultura Gram reakcija i mikroskopski pregled Katalaza test Utvrdjivanje tehnolških kriterijuma Utvrdjivanje biohemijskih karakteristika Kriterijumi selekcije autohtonih bakterija mlečne kiseline Tehnološki rast na različitim % soli rast na različitim temperaturama rast na različitim pH vrednostima termorezistentnost Biohemijski acidogena sposobnost proteolitička aktivnost produkcija aromogenih jedinjenja produkcija EPS Senzorni efekat Vrsta Sjenički sir Broj Procenat (%) Lactobacillus plantarum 16 Lactobacillus para.paracasei Homoljski sir Procenat (%) Broj Procenat (%) 21,62 8 25 13 17,58 7 21,87 Lactobacillus pentosus 4 5,40 - - Lactobacillus curvatus 4 5,40 1 3,12 Lactobacillus brevis 2 2,70 1 3,12 Lactococcus lactis ssp. lactis 21 28,38 11 34,37 1 3,12 57,70 Lactococcus lactis ssp. lactis biovar diacetylactis 5 Lactococcus lactis ssp. cremoris 2 2,70 1 3,12 Lactococcus raffinolactis 2 2,70 - - Leuconostoc sp. 5 6,76 2 6,25 6,76 40,54 1,76 Procenat (%) 53,12 40,62 6,25 Kačkavalj Izolati Broj izolata Procenat (%) L. l. ssp.lactis 4 14.8 L. l. ssp.cremoris 2 7.4 Str. thermophilus 3 11.1 Enterococcus sp. 6 22.2 Lb. delbrueckii ssp. delbruecki 3 11.1 Lb. para.paracasei 2 7.4 Lb. plantarum 3 11.1 Lb. fermentum 2 7.4 Lb. curvatus 2 7.4 Procenat (%) 33,33 22,22 44,44 Isolates from cheeses Total no. tested White brined cheese % NaCl pH 2 4 6.0 <4.8 <5.2 <6.0 Lactococcus 31 31 31 10 14 4 6 Enterococcus 7 7 7 7 7 0 0 Lactobacillus 25 25 25 8 3 6 8 Total 65 65 64 25 24 10 16 Uticaj izolata sa brzom acidogenom aktivnošću na promene pH vrednosti mleka pH 7 6.5 Lb. curvatus 6 Str. thermophilus 5.5 Str. thermophilus Str. thermophilus 5 E. durans 4.5 4 2 4 6 8 24 Časovi (h) Uticaj izolata sa umerenom acidogenom aktivnošću na promene pH vrednosti mleka 7 6.5 E. faecium 6 pH E. faecium E. faecium E. durans 5.5 E. durans 5 4.5 2 4 6 8 24 Časovi (h) Sposobnost stvaranja aromogenih jedinjenja diacetila i acetoina L. lactis ssp. lactis bv. diacetylactis Vreme stvaranja diacetila (minut) Stvaranje acetoina 07 25 + 185 40 + 53 60 + 11 120 - 558 120 Pozitivna reakcija Voges-Proskauera Proteolitička aktivnost selekcionisanih sojeva 1- L. lactis ssp. lactis 363 1- L .lactis ssp. lactis 195 2- L. lactis ssp. lactis bv. diacetylactis 11 2- L. lactis ssp. lactis 653 3- Lb. para. paracasei 08 3- L. lactis ssp. lactis bv. diacetylactis 185 4- L. lactis ssp. lactis bv. diacetylactis 07 4- L. lactis ssp. cremoris 656 5- L. lactis ssp. lactis bv. diacetylactis 558 5- L. lactis ssp. lactis 032 6- L. lactis ssp. lactis 151 6- L. lactis ssp. lactis bv. diacetylactis 53 7- β-kazein 7- β-kazein 8- standard malih molekulskih masa Proteolitičke promene tokom zrenja sireva 1 - 10 dana 2 - 30 dana 3 - 60 dana 4 - 90 dana 5 - 120 dana 6 - Na-kazeinat 7 - β-kazein 8 - standard malih molekulskih masa A B Senzorna ocena oglednih sireva A i B Sirevi A B Dani zrenja Senzorna ocena Ispitivani pokazatelji Opšti izgled Presek 10 5,00 4,56 30 4,90 60 Boja Miris Ukus 4,94 4,67 4,73 4,80 4,80 4,60 90 4,61 120 %max kvalit. Tekstura X 4,61 4,78 4,69 93,78 4,60 4,53 4,70 4,61 92,13 4,77 4,50 4,45 4,57 4,57 91,45 4,83 4,94 4,32 4,21 4,56 4,44 88,74 4,83 4,57 4,90 4,30 4,10 4,23 4,36 87,26 10 5,00 4,50 5,00 4,63 3,83 4,28 4,32 86,44 30 4,73 4,63 4,80 4,13 4,07 4,77 4,40 88,08 60 4,80 4,83 4,84 4,40 4,48 4,73 4,50 89,52 90 5,00 5,00 4.87 4,43 4,52 4,56 4,52 90,34 120 5,00 5,00 5,00 4,50 4,54 4,83 4,55 91,03 Autohtone kulture Poboljšanje arome Prozvodnja niskomasnih sireva od UF mleka Sir A - osnovna komercijalna starter kultura sir B – osnovna kultura+ komercijalni probiotik L. acidophilus L10 i B. lactis B94; sir C - osnovna kultura+ autohtoni soj L. para. paracasei 08; sir D - osnovna kultura+ komercijalni probiotik + autohtoni soj L. para. paracasei 08 sir E - sa autohtonom starter kulturom, koja sadrži Lc. lactis ssp. cremoris 656, Lc. lactis ssp. lactis 653 i L. para. paracasei 08. Miočinović J., 2009, Razvoj tehnološkog postupka proizvodnje sireva od UF mleka sa dijetetskim i funkcionalnim svojstvima, doktorska disertacija Senzorna ocena niskomasnih sireva od UF mleka tokom zrenja Dani zrenja 7 21 35 56 Spoljni izgled Izgled preseka Tekstura i konzist. Aroma % Max. kvaliteta A 4,97±0,05a 4,92±0,14a 3,71±0,18a 3,50±0,10a 78,17±1,04a B 4,94±0,05a 4,85±0,09a 3,69±0,19a 3,76±0,13b 80,37±1,48a C 4,97±0,05a 4,85±0,09a 3,71±0,18a 3,84±0,05b 81,34±0,65a D 4,91±0,10a 4,88±0,11a 4,14±0,24b 4,27±0,21c 87,78±3,08b E 4,93±0,12a 4,88±0,11a 4,19±0,11b 4,44±0,10c 89,86±1,56b A 4,97±0,05a 4,97±0,05a 3,78±0,17a 3,49±0,15a 78,62±2,53a B 4,94±0,10a 4,97±0,05a 3,99±0,11ab 3,83±0,14b 83,14±1,65b C 5,00±0,00a 5,00±0,00a 3,94±0,12ab 3,97±0,05b 84,45±0,12b D 5,00±0,00a 5,00±0,00a 4,10±0,28b 3,89±0,03b 84,38±1,65b E 5,00±0,00a 5,00±0,00a 4,56±0,10c 4,29±0,08c 90,72±0,66c A 4,89±0,02a 4,92±0,14a 3,50±0,00a 3,46±0,07a 76,66±0,63a B 4,92±0,07a 4,92±0,07a 3,99±0,30b 3,82±0,19b 82,71±2,95b C 5,00±0,00a 5,00±0,00a 4,06±0,10b 3,69±0,17ab 82,22±2,09b D 4,90±0,09a 4,86±0,13a 3,99±0,30b 3,77±0,15b 81,94±2,98b E 5,00±0,07a 5,00±0,02a 4,56±0,19c 4,29±0,14c 90,72±2,36c A 4,89±0,07a 4,92±0,13a 3,50±0,13a 3,46±0,19a 76,66±2,03a B 4,96±0,07a 5,00±0,00a 3,67±0,31ab 3,42±0,52a 77,46±6,56ac C 5,00±0,00a 5,00±0,00a 3,79±0,40b 3,67±0,29ab 80,62±4,89ac D 4,96±0,07a 4,96±0,07a 3,87±0,13b 3,78±0,41ab 81,93±5,03bc E 4,96±0,07a 4,96±0,07a 4,42±0,14c 4,33±0,38b 90,22±4,43b Sir Autohtoni probiotik Zašto probiotik? Pozitivni uticaj probiotskih kultura na zdravlje Kao pozitivni uticaji, prikazani su slijedeći primeri: diareja (odrasli i djeca) upala creva (colitis), Kronova bolest jačanje imuno sistema snižavanje holesterola problemi u probavnom traktu kao posledica lečenja sa antibioticima zatvor Helicobacter pylori (bakterija koja uzrokuje ulkus ) intolerancija na laktozu Sprečavanje sinteze prekancerogenih jedinjenja Bolje iskorišćenje vitamina Zadatak probiotika Preživljavanje u toku tehnološkog postupka proizvodnje Preživljavanje u toku skladištenja proizvoda Preživljavanje u gastrointestinalnim uslovima Probiotski kriterijumi (in vitro) •Sposobnost preživljavanja u simuliranim GI uslovima • Inhibitorno dejstvo na patogene mikroorganizme • Senzitivnost – rezistentnost na antibiotike • Sposobnost kolonizacije na zidove intestinalnog trakta Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem (SHIME) University in Ghent, Belgium Preživljavanje u gastrointestinalnim (GI) uslovima Gastro test Slani rastvor pepsina čiji je pH 2, pH 3 Test žučnih soli Podloga sa žučnim solima (0,4%) i pankreatina (0,2%) Radulović, Z., i sar., (2008). Characterization of L. paracasei strains on potencial probiotic ability. The 38th Croatian Dairy Experts Symposium. Pepsin pH 3 Početni Broj Procenat broj (CFU/ml) preživelih preživelih (CFU/ml) (%) Soj Pankreatin + žučne soli Broj preživelih (CFU/ml) Procenat preživelih (%) Lb. paracasei 564 4.1x108 4.1x108 100 4.05x108 98.78 Lb. paracasei 05 2.46x108 2.3x108 93.49 2.0x108 81.30 Lb. paracasei 02 7.8x108 4.48x108 57.43 2.56x108 32.82 Lb. rhamnosus 1.5x109 1.5x109 100 6.9x108 96.30 1-kontrola; 2-pepsin pH3; 3-pepsin pH2; 4-pankreatin i žučne soli Antibiotska rezistentnost autohtonih sojeva BMK Antibiotic Lb.paracasei Lb. ramnosus 08 564 05 02 GG Cloramphenicol, 30 mcg + + + + ++ Penicillin G, 6 mcg + R R + + Tetracycline, 30 mcg + + + + + Streptomycin, 30 mcg R R R R + Ampicillin, 10 mcg + ++ + ++ + Kanamycin, 40 mcg R R R R R Antimikrobna aktivnost izolovanih sojeva (spot test) Prečnik zone inhibicije* (mm) Soj Listeria monocytogen. Pseudomonas aeruginosa Bacillus subtilis Staph. aureus Candida albicans E. coli Salmonellae enteritidis Lb. paracasei 08 21 15 17 24 17 25 26 Lb. paracasei 564 23 16 16 24 16 25 26 Lb. paracasei 05 21 16 17 22 16 24 25 Lb. paracasei 02 11 0 0 7 13 0 0 Lb. rhamnosus GG 23 NI NI 25 12 26 27 *diameter of inhibition halo include 5 mm diameter of culture spot; NI – not investigated Sposobnost autoagregacije - spektrofotometrijski (Del Re et al., 2000) % autoagregacije = 1 - (At / Ao)x 100 % auoaggregation Ao – absorbanca izmerena nultog časa, t = 0 At – absorbanca merena pri vremenima t = 1, 2, 3, 4, 5h 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Lb. paracasei 564 Lb. paracasei 05 Lb. paracasei 02 Lb. rhamnosus 1 2 3 time (h) 4 5 Autohtone probiotske kulture Novi funkcionalni proizvodi Tri varijante kozjeg mekog sira: 1. kontrolni sir: starter kultura CHN 11 (Chr. Hansen); 2. starter + autochthoni potencijalni probiotik soj Lactobacillus plantarum 564 3. starter + komercijalni probiotik Lactobacillus acidophilus LA-5 (Chr. Hansen). Vijabilnost potencijalnih i komercijalnih probiotik sojeva u sirevima Senzorni parametri* Sirevi Kontrol sir 1 Sir 2 Sir 3 Spoljasnji i unutrašnji izgled Tekstura Miris i ukus % Maximalnog kvaliteta Time (days) R* W* R* W* R* W* 7 4.9 14.70 4.9 34.30 4.5 45.00 94.00 21 5.0 15.00 5.0 35.00 4.2 42.00 92.00 7 4.88 14.63 5.0 35.00 4.75 47.50 97.13 21 5.0 15.00 5.0 35.00 4.9 49.00 99.00 7 4.88 14.63 4.88 34.13 3.75 37.50 86.25 21 5.00 15.00 4.8 33.60 2.8 28.00 76.60 Senzorna ocena sireva Novi proizvodi – nove mogućnosti Probiotski fermentisani napici Probiotska mleka Probiotski sirevi Probiotski maslac Probiotski sladoled Probiotski napici od surutke Protektivne kulture Produkcija antimikrobnih jedinjenja Bakteriocinska aktivnost Prevencija kvarenja i rasta patogenih Poboljšanje arome Ubrzanje zrenja Sprečavanje pojave gorčine Multifunkcionalnost autohtonih kultura Autohtona mikroflora – ogroman biodiverzitet različitih rodova, vrsta i sojeva Autohtona mikroflora – ogroman potencijal različit metaboličkih funkcija Standardizacija tradicionalnih proizvoda Poboljšanje arome Novi funkcionalni proizvodi Starter kulture Zaštita proizvoda Dopunske kulture Probiotske Protektivne Umesto zaključka Danas Slabo organizovana tradicionalna proizvodnja autohtonih sireva Uniformna primena komercijalnih starter kultura Primena probiotika ograničena uglavnom samo na jogurt Budućnost Primena autentičnih kultura u kontrolisanoj proizvodnji bi obezbedila dobijanje visoko kvalitetnih bezbednih tradicionalnih sireva sa predispozicijom za zaštitu oznake porekla Industrija bi imala jedinstvene proizvode tipične za region proizvodnje Primena autohtonih dopunskih kultura bi otvorila nove pravce u razvoju dobijanja jedinstvenih novih proizvoda World-wide Traditional Cheeses Association 1st WwTCa International Conference January 28th- 29th, 2012 Ragusa, Italy www. wwtca.org www. wwtca.org Home Members Contacts Organisation Travel Information Weather Location Board of Directors The Board of Directors is composed by: Members Active Members Founder Active Members Honorary Members Supporting Members Be part of it! Publications Events Contacts Login Italia - Licitra Giuseppe – President France -Lortal Sylvie – vice-president USA - Catherine Donnelly – vice-president Italia - Carpino Stefania – Threasurer Greece - Evanthia Tzanetaki Mongolia - Tsetsgee Ser-od Serbia - Zorica Radulovic Scientific Secretariat: Margherita Caccamo The Association is composed by: Founder Active Members Honorary Members Active Members Supporting Members WwTCa - S.P. 25 Ragusa Mare km 5 - 97100 Ragusa HVALA NA PAŽNJI
© Copyright 2024 Paperzz
