DK153662B - Fremgangsmaade til udvaelgelse af ostestarterkulturer samt proevemiddel til udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

i

DK 153662B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til udvælgelse af en ostestarterkultur, der er modstandsdygtig mod bakteriofag, som forekommer i en ostefremstillingsfabrik.

Fremstilling af oste er i dag en storskalaforretning, der involverer 5 forarbejdelsen af store mængder af mælk hver dag. For at opnå det ønskede produktionsniveau er det nødvendigt, at mælken løber sammen inden et nærmere angivet tidsrum. Før sammenløbning kan finde sted, må der være mælkesyreproduktion. Mælkesyren frembringes ved indvirkning af starterkulturer, som er mælkesyrebakterier, der både 10 producerer mælkesyre og tilvejebringer enzymsystemer til smagsudviklingen under lagring. Svigtende evne til at frembringe tilstrækkelig mælkesyre inden for tidsskemaet resulterer i økonomiske tab, enten ved kassering af det fyldte syrningskars mælk eller ved nedsættelse af ostekvaliteten.

15 Starterkulturer er blandinger af genetisk forskellige stammer eller subklasser af organismer, primært inden for 2 klasser af mælkesyreproducerende bakterier omfattende Streptococcus cremoris og Streptococcus lactis. Alle kulturstammer udsættes for angreb af bakteriofager, som er bakterievirus, der kan angribe bakterieceller, formere sig inden 20 i bakteriecellen og i sidste ende ødelægge denne. Disse bakterievira er også genetisk forskellige, og dette gør viraene i stand til at differentiere mellem de forskellige stammer af starterorganismer. Således vil visse vira kun angribe specielle stammer af S^ cremoris og lactis.

Fag er altid til stede. Det er derfor indlysende, at en starter-25 kultur må være modstandsdygtig mod forekommende fag for at fungere på rigtig måde. En given blanding, der i dag er modstandsdygtig, kan imidlertid ikke anvendes kontinuerligt, eftersom fag kontinuerligt undergår genetiske forandringer, og kulturstammer, som ikke var følsomme, kan blive følsomme, når nye vira udvikler sig mod dem.

30 Succesfuld udvælgelse af starterkulturer bliver et spørgsmål om at holde sig foran forandringen i de i fabrikken forekommende fag. Løbende metoder til at beskytte sig mod fejl involverer anvendelse af en rotation af blandinger af stammer. Ostefremstilleren anvender et antal forskellige blandinger på forskellige dage. Blandingerne købes fra leverandører.

35 Relationen mellem stammerne i en blanding er sædvanligvis blevet bestemt ved eksperimentelle metoder og ved forsøg-fejI-metoden, således at de fag, der er produceret (opbygget) mod en stamme eller blanding, som anvendes én dag, ikke vil angribe den blanding (eller stammer deri), der anvendes den følgende dag eller dagen derefter. Dette

DK 153662B

2 kaldes rotation. Basis er en prøven sig frem og fejle, og der er ingen sikkerhed for succes, og i praksis er rotationssystemet kun 96% succesfuld. I et stort ostefremstillingsanlæg er 4% et meget betydeligt tab.

5 En yderligere faktor, der skal tages i betragtning, er effekten af et lille tab af starterkultureffektivitet p.g.a. af fagangreb pi en eller to af stammerne, hvilket er tilstrækkeligt til at sænke mælkesyreproduktionen, men stadig passabel (i modsætning til at skaffe sig af med mælken). Dette sænker ostekvaliteten, og syreændringen (pH) vil kunne 10 nødvendiggøre ændringer i behandlingen af vallen (et biprodukt), hvilket giver økonomisk tab.

Der findes kendte undersøgelser til at bestemme fagfølsomheden.

M17 agarplademetoden (The Australian Journal of Dairy Technology, juni 1977. s.63-64) anvendes i visse laboratorier men betragtes almindeligvis 15 som krævende for megen dygtighed og erfaring hos ostefremstil lingsfabrikken. En mere enkel undersøgelse involverer brugen af bromcresolpurpur-mælk (BCP-mælk), hvorved den direkte syrning af mælk hæmmes helt eller delvis af fag, siledes at efter inkubering er den modstandsdygtige (brugbare) kultur blevet gul, medens den hæm-20 mede (ikke-brugbare) kultur er blå eller grøn. Hverken BCP-metoden eller Ml7 agarplademetoden er blevet tilpasset til fabriksbrug.

Med den foreliggende opfindelse er der tilvejebragt en i en ostefabrik let og sikker gennemførlig fremgangsmåde til udvælgelse af en ostestarterkultur, der er modstandsdygtig mod bakteriofag, som 25 forekommer i en ostefremstillingsfabrik.

Dette opnås med fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at der fremstilles en flerhed af prøver, at hver prøve omfatter en starterkultur, som er forskellig fra kulturerne i de øvrige prøver, et sterilt medium og en pH-indikator-30 farve, der skifter farve som svar på syreproduktion under ostemassedannelsesprocessen, at der til hver prøve tilsættes et inokulum, der indeholder fag, som på prøvningstidspunkt forekommer i ostefremstillingsfabrikken, at prøverne inkuberes i et tidsrum, der er tilstrækkelig til syreproduktion og ostemassedannelse, at det bestemmes, 35 hvilke af de inkuberede prøver, der har skiftet til en farve, der er indikativ for syreproduktion, og har udviklet tilfredsstillende ostemasse som indikation på modstandsdygtighed hos prøvestarterkulturen mod fag, der er til stede i inokulum'et, og at der til brug som starterkultur i osteproduktionen udvælges mindst én fagresistent kultur blandt dem, 3

DK 153662B

der i det foregående trin er bestemt som værende tilfredsstillende.

Opfindelsen angår også et prøvemiddel til udførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvilket prøvemiddel er ejendommeligt ved, at det omfatter en holder med en flerhed af forseglede beholdere, 5 der hver indeholder et farvestof, et kulturmedium og en starter kultur, som er forskellig fra kulturerne i de øvrige beholdere, hvorhos forseglingen af hver beholder tillader indføring af et inokulum, der indeholder fag, som på prøvningstidspunktet forekommer i oste-fremstillingsfabrikken, og at farvestoffet er en pH-indikatorfarve, der 10 skifter farve som svar på mælkesyredannelse som følge af kulturens vækst i mediet efter indføring af inokulum'et.

Ved udøvelsen af fremgangsmåden ifølge opfindelsen har ostefremstilleren fortrinsvis en flerhed af genetisk forskellige stammer til rådighed i hver af de 3 grupper af mælkesyreproducerende bakterier, 15 som vil udgøre starterkulturen. Et simpelt prøvemiddel i form et "analysesæt", der indeholder hver af stammerne i hans kulturbank i et sterilt medium og med BCP, tillader en simpel analyse, der anvender valle fra den løbende produktion (vallen vil indeholde den almindeligt udbredte fag i anlægget), til bestemmelse af hvilke stammer i hver 20 gruppe, der er modstandsdygtige, og således indicere hvilke stammer, som kan anvendes uden frygt for fagangreb. Om ønsket kan der anvendes (undersøges) blandinger i stedet for at arbejde med enkelte stammer. Den endelige starterkultur kan være en enkelt stamme (som det undertiden er tilfældet i Europa) eller en blanding (som anvendt i 25 USA).

Vi har ved anvendelse af M17-metoden vist, at succes'en af starterkulturen kan hæves til 100%, og vi har vist, at BCP-metoden falder 99,94% sammen med M17-resultaterne. Dette giver ikke alene betydelig direkte reduktion af tab i forhold til 96% succes'en ved 30 rotationsmetoden, men giver betragtelig bedre økonomi ved valle forarbejdelsen. Der blev ikke fremstillet nogen lavkvalitetsost, når denne fremgangsmåde blev fulgt.

Prøvemidlet er enkelt og billigt. Hver kultur indeholdes i en beholder eller et "prøverør" sammen med BCP og steril mælk. Alle be-35 holdere er forseglede til opretholdelse af sterile forhold. Et typisk undersøgelsessæt vil have 8 "prøverør" i hver af 3 grupper af kulturstammer. Typisk vil en gruppe udgøres af stammer af lactis, og der er 2 grupper af S_^ cremoris (8 hurtige og 8 langsomtvirkende stammer som typisk i kulturblandinger). Hvert rør indeholder steril 4

DK 153662B

mælk, BCP og en stamme. Ved brug inokuleres hvert rør med filtreret valle fra den løbende produktion, og rørene inkuberes derefter og iagttages for farveændring efter 6-7 og 16 timer. De stammer, som er blevet gule, kan anvendes sikkert. Ostefremstilleren kan anvende en 5 hvilken som helst sikker stamme fra hver af de 3 grupper til at fremstille en blanding, som nu vides at være sikker. Som anført ovenfor kan den samme fremgangsmåde anvendes under anvendelse af forskellige blandinger i undersøgelsesrørene. I dette tilfælde vil undersøgelsen indicere hvilke blandinger, der er resistente over for en almindeligt 10 udbredt fag.

I stedet for at arbejde med en frossen (flydende) opløsning indeholdende kulturen, BCP og sterilt medium, kan kulturen og sterilt, fedtfri tørmælk (MFDM) frysetørres og rekonstrueres af en opløsning, der indeholder sterilt vand, BCP og valleprøven. I begge tilfælde er 15 metoden til bestemmelse af den modstandsdygtige kultur i alt væsentligt den samme.

Fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse og et prøvemiddel til udøvelse af opfindelsen vil nu specielt blive beskrevet ved hjælp af eksempler under henvisning til den tilhørende tegning, 20 hvor:

Figur 1 er en eksploderet projektion af prøvemidlet;

Figur 2 er et profilbillede, delvis i snit og illustrerende metoden til indføring af et inokulum i prøvemidlets prøverør, og

Figur 3 er et profilbillede, delvis i snit og visende apparatet ifølge 25 figur 1.

Prøvemidlet har form som et "analysesæt", som leveres til ostefremstilleren, og som omfatter en plastbakke 10 med prøverør 12 presset ned i og nedhængende derfra i tre rækker A, B og C med hver 8 rør. Række A kan indeholde 8 forskellige stammer af S. lactis, række B kan 30 indeholde 8 hurtige S. cremoris stammer og række C vil indeholde 8 langsomme S. cremoris stammer. Udtrykkene "hurtige" og "langsomme" anvendes i den betydning, der er omtalt i Dairy Industries 1972, vol.

37, s. 73, hvor en hurtig stamme vokser godt ved 38°C, og langsomme stammer vokser langsomt ved 36°C.

35 Stammerne er i en BCP-mælkeopløsning, som fremstilles ved først at sterilisere en 10% (volumen/vægt), rekonstrueret, fedtfri tørmælkopløsning (NFDM) ved 121°C, 103 kPa i 15 minutter, afkøle opløsningen til stuetemperatur og tilsætte sterilt (121°C), 103 kPa, 15 minutter) 5% bromcresolpurpuropløsning i en mængde på 0,75 ml/1000 ml mælkeopløs- 5

DK 153662B

ning. Hvert prøverør indeholder 2 ml af BCP-mælkeopløsningen og inokuleres derefter med 0,03 ml (1 dråbe) af en frisk dyrket (16 timer) starterkultur af den passende kulturstamme. En egnet piastfilm 14 forsegles derefter til topoverfladen af bakken. Egnede koder eller indicier 5 for de respektive kulturer i række A, B og C, svarende til de kulturer, der stir pi ostefremstillerens liste, kan påføres bakken eller filmen som vist i figur 1, i hvilken de forskellige rør er nummereret ifølge kulturleverandørens kode. Af hensyn til håndtering og forsendelse smækkes et fast låg 16 over bakken. Det færdige analysesæt 10 fryses derefter til opbevaring, men optøs før brug.

BCP-mælkekulturfarven er blå eller blågrøn. B romeresol purpurfarven er en pH-indikatorfarve, som går fra blå farve til gul som svar på syreudvikling, når kulturstammen udvikler sig i nærværelse af den bakteriofag, der er til stede i en valleprøve opsamlet før saltning i den 15 løbende osteproduktion i anlægget. Valleprøven filtreres og derefter tilsættes 0,03 ml (1 dråbe) til hvert prøverør, fortrinsvis under anvendelse af en sprøjte 18, som vist i figur 2 i forbindelse med rør 12A, til at punktere forseglingsfilmen 14, men andre inokuleringsmetoder kan anvendes, såsom pipettering. Bakken anbringes nu og understøttes af 20 en skumplastflydekrave 20 og placeres derefter i et inkubationsvandbad holdt på 30°C. Alternativt kan bakken anbringes i en tør inkubator ved 30° C med bakken 10 og kraven 20 støttet på ben 22.

Efter 6 timers inkubation (op til 16 timer), inspiceres rørene 12.

De rør 12, som har dannet en fast ostemasse og er blevet gule, 25 indeholder kulturstammer, som ikke er påvirket af den tilstedeværende fag og har korrekt syreproduktion og vækst. Disse stammer er egnede til brug ved fremstilling af en blanding. I hver række udvælges en stamme fra dem, der er indiceret som værende egnede, og de tre stammer blandes. De kulturer, som forbliver blå eller blågrøn efter 30 inkubation har ikke produceret syre (eller ostemasse), højst sandsynligt på grund af fagangreb på stammen. Nogle rør kan blive gulgrønne indicerende delvis følsomhed over for fagangreb, og selv om de måske er anvendelige, vil ostefremstilleren fortrinsvis udvælge blandt de stammer, der klart er upåvirket af fagen. Dette sikrer praktisk talt 35 100% resultater sammenlignet med 96% (når det er bedst) opnået med rotation. I et osteanlæg, der forarbejder 907.200 kg mælk pr. dag, betyder dette, at man undgår et tab af mælk på 36.290 kg/dag (eller en gevinst på 3.630 kg osteproduktion pr. dag).

B romeresol purpur er det foretrukne farvestof, men andre pH-indi-

DK 153662 B

6 katorfarvestoffer er brugbare, såsom methylenblåt eller resazurinfarve. Farveændringerne med BCP skønnes at være lettere at arbejde med. Mindre end fuldt farveskifte indicerer forskellige grader af følsomhed, og med hensyn til sikkerhed er det let at udvælge de kulturer, der 5 viser fuld ændring. Bakken 10 og rørene 12 kan fremstilles separat som vist eller som en enkelt enhed og fremstilles fortrinsvis af plast for at kunne bortkastes efter brug.

Fremgangsmåden kan anvendes sammen med frysetørrede kulturer.

I dette tilfælde vil kulturstammen (blandingen) være frysetørret med TO sterilt, fedtfrit tørmælkspulver som i rør 12 B i figur 2. Den filtrerede valle vil blive sat til en beholder med sterilt vand og BCP, og den rigtige mængde af denne opløsning vil blive sat til rør 12 B til rekonstruktion af tørmælken og start på prøven. Denne fremgangsmåde kan være mere attraktiv for ostefremstilleren, eftersom han ikke behøver at 15 udmåle netop en dråbe som ved den "våde" fremgangsmåde. Filmen 14 trækkes simpelthen tilbage for at tillade tilsætningen af den rigtige mængde af opløsningen til rør 12B, og filmen 14 genlukkes derefter for at opretholde sterile betingelser. Der kan anvendes en uddelingsanordning 24 til automatisk udmåling af den korrekte mængde til hvert 20 rør·

Hvis denne fremgangsmåde udøves sammen med de blandinger, der tidligere er anvendt af ostefremstilleren på rotationsbasis, kan fremgangsmåden forhindre det 4% (eller mere) tab, man tidligere oplevede. Således kan ostefremstilleren undersøge den næste blanding, der nor-25 malt anvendes i hans rotation, sammen med få andre blandinger. Hvis undersøgelsen viser, at hans sædvanlige "næste" er følsom over for den tilstedeværende fag, vil han udvælge en blanding, som klart er modstandsdygtig og undgå tabet.

Denne metode kan derfor anvendes sammen med rotation for at hæ-30 ve succesraten til 100%. Den kan anvendes sammen med genetisk forskellige stammer for at tillade det bredeste valg af blandinger og fuldstændig udnyttelse af kulturarten. Og den kan anvendes til at udvælge en enkelt stamme med sikre resultater for dem, der foretrækker denne fremgangsmåde.

35

Claims (10)

1. Fremgangsmåde til udvælgelse af en ostestarterkultur, der er modstandsdygtig mod bakteriofag, som forekommer i en ostefremstillings- 5 fabrik, kendetegnet ved, at der fremstilles en flerhed af prøver, at hver prøve omfatter en starter kultur, som er forskellig fra kulturerne i de øvrige prøver, et sterilt medium og en pH-indikator-farve, der skifter farve som svar på syreproduktion under ostemassedannelsesprocessen, at der til hver prøve tilsættes et inokulum, 10 der indeholder fag, som på prøvningstidspunkt forekommer i ostefremstillingsfabrikken, at prøverne inkuberes i et tidsrum, der er tilstrækkelig til syreproduktion og ostemassedannelse, at det bestemmes, hvilke af de inkuberede prøver, der har skiftet til en farve, der er indikativ for syreproduktion, og har udviklet tilfredsstillende ostemasse 15 som indikation på modstandsdygtighed hos prøvestarterkulturen mod fag, der er til stede i inokulum'et, og at der til brug som starterkultur i osteproduktionen udvælges mindst én fagresistent kultur blandt dem, der i det foregående trin er bestemt som værende tilfredsstillende.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 20 inokulum'et er valle taget fra den løbende osteproduktion, og at det sterile medium fortrinsvis er et sterilt mælkemedium, såsom rekonstitueret, fedtfri mælk.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at prøvestarterkulturerne omfatter genetisk forskellige stammer af

25 S. lactis og genetisk forskellige, langsomme og hurtige stammer af S. cremoris, at den udvalgte starterkultur er en blanding af mere end én kulturstamme, og at den udvalgte kultur fortrinsvis er en blanding af genetisk forskellige stammer af S. lactis og hurtige og langsomme stammer af S. cremoris.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de forudgående krav, kendetegnet ved, at det sterile medium og kulturen er frysetørret og rekonstitueres ved tilsætning af sterilt vand, og at inokulum'et tilsættes separat til prøven eller i kombination med sterilt vand.

5. Prøvemiddel til udførelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 til udvælgelse af en ostestarterkultur, der er modstandsdygtig mod bakteriofag, som forekommer i en ostefremstillingsfabrik, kendetegnet ved, at det omfatter en holder med en flerhed af forseglede beholdere, der hver indeholder et farvestof, et kul- DK 153662 B turmedium og en starterkultur, som er forskellig fra kulturerne i de øvrige beholdere, hvorhos forseglingen af hver beholder tillader indføring af et inokulum, der indeholder fag, som pi prøvningstidspunktet forekommer i ostefremstillingsfabrikken, og at farvestoffet 5 er en pH-indikatorfarve, der skifter farve som svar på mælkesyredannelse som følge af kulturens vækst i mediet efter indføring af inokulum'et.

6. Prøvemiddel ifølge krav 5, kendetegnet ved, at kulturmediet er sterilt, fedtfri tørmælk.

7. Prøvemiddel ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at mediet og prøvekulturen er frysetørret og rekonstitueres ved tilsætning af sterilt vand.

8. Prøvemiddel ifølge et af kravene 5 til 7, kendetegnet ved, at kulturerne i beholderne omfatter genetisk forskellige 15 kulturer af S. lactis og genetisk forskellige kulturer af S. cremoris omfattende hurtige og langsomme stammer af S. cremoris.

9. Prøvemiddel ifølge krav 8, kendetegnet ved, at de beholdere, der indeholder S. lactis kulturer, er grupperet separat i holderen ligesom de beholdere, der indeholder hurtige S. cremoris- 20 kulturer, og de beholdere, der indeholder langsomme S. cremoris-kulturer, og at hver beholder er forsynet med kendetegn, der tjener til på passende mide at identificere de respektive kulturer for brugeren, således at han kan udvælge tilsvarende kulturer fra sin kulturliste.

10. Prøvemiddel ifølge krav 8, kendetegnet ved, at 25 holderen omfatter flydeanordninger, som er i stand til at bære denne i et inkubationsbad, således at beholderne flyder ophængt i badet. 1 35