Preparation, production and industrial application of cheese protective cultures

Abstract

Cheese industry is always under the risk of microbiological contaminations. These contaminants can be either bacteria or fungal species; both affect the final product quality and acceptance. Globally, 20% of the cheese produced industrially is lost due to microbial contaminations. Fungal contaminations can be overcome by the usage of chemicals; sorbate, benzoate, natamycine, propionate, etc. or by natural biopreservatives such as protective cultures or some metabolites of antifungal cultures. Chemical preservatives have a legal limit for their usage and these limits are generally not effective to prevent the product from fungal growth. Also consumers demand goes toward the clean-labeled products and force the manufacturers to use bioprotectants if necessary. There are many types of bioprotectants commercially available with defined lactic acid bacteria combinations which are not so effective for some fungal species due to the species that they include. In this study, several lactic acid bacteria (LAB) strain has been selected to prepare efficient protective culture combinations e.g. Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus plantarum and Lactobacillus paracasei spp. paracasei. The maximum antifungal effect was determined by using mixed culture combination of lactic acid bacteria strains with equal volume. In cheese applications, 3x108 cfu/ml antifungal bacteria mixture including; Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus plantarum and Lactobacillus paracasei spp. paracasei, was inoculated into the curd before fermentation and found more effective than surface applications to the final products. In yoghurt production, same antifungal lactic acid bacteria mixture was found to be effective when applied before fermentation with 106 cfu/ml initial cell counts.

Endüstriyel peynir üretimi prosesin doğası gereği devamlı mikrobiyolojik risk altındadır. Mikrobiyolojik kontaminasyonlar bakteriyel kaynaklı olabildiği gibi küf veya maya kaynaklı da olabilmektedir. Tüm dünyada üretilen peynirlerin yaklaşık % 20’si mikrobiyal kontaminasyonlar sebebi ile tüketilmeden imha edilmektedir ve büyük ekonomik kayıplara sebep olmaktadır. Bu çalışmada küf ve maya kontaminasyonları üzerinde yoğunlaşmakla beraber, kimyasal koruyucular, biyo-koruyucular ile karşılaştırmalar yapılmış ve yeterince etkili olmadığı bulgulanmıştır. Kimyasal koruyucuların, legal limitlerin üzerine çıkıldığında etkili olduğu tespit edilmiştir. Ancak hem tüketici taleplerinin kimyasal kullanımından ziyade doğal metodlardan yana olması hem de kimyasalların artan konsantrasyonlarının olası sağlık etkileri sebebi ile mikrobiyolojik ajanlar ile koruma metodları önem kazanmıştır. Çalışmada farklı laktik asit bakterileri içinden, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus plantarum ve Lactobacillus paracasei spp. paracasei. suşları antifungal kültür kombinasyonu için seçilmiştir. En yüksek antifungal aktivite kültürlerin eşit hacimdeki karışımından elde edilmiştir. Peynirde fermentasyon öncesi uygulamada, 3x108 kob/ml Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus plantarum and Lactobacillus paracasei spp. paracasei, bakterileri karışımı etkin bulunurken, son ürün uygulamalarında etkinin azaldığı gözlemlenmiştir. Yoğurt üretiminde aynı kültür kombinasyonunun 106 kob/ml başlangıç hücre sayısında kullanımında yeterli antifungal etki elde edilmiştir.