Ochranné kultury

Kontaminace kvasinkami a plísněmi v mléčných výrobcích představuje významné riziko pro spotřebitele i výrobce. Některé z kontaminací mají potenciál způsobit vážné onemocnění. Zajištění výrobků bezpečných pro konzumenty je proto důležitým kritériem výrobců potravin.

Navíc může docházet k organoleptickým změnám, jako jsou barevné a chuťové vady v různých mléčných výrobcích, včetně mléka, sýrů a jogurtů. Nevábný vzhled, pachuť nebo cizí vůně vedou často ke zvýšenému počtu reklamací, ale mohou i trvale poškodit značku výrobce. Kontaminace tak může mít za následek významné finanční ztráty a pokles důvěryhodnosti značky. Ochrana mléčných výrobků před kontaminací nežádoucími mikroorganismy vede k omezení plýtvání potravinami a podpoře udržitelnosti. Nekontaminované výrobky mají delší trvanlivost, což je žádoucí z hlediska zásobování a prodeje.

Náš článek vám dá ucelený přehled o nebezpečí kontaminace kvasinkami a plísněmi v mléčných výrobcích, relevatní legislativě a řešení v podobě využití ochranných kultur jako přírodní cesty k mikrobiologické čistotě a bezpečnosti mléčných produktů. Obsáhlý článek je rozdělen do kapitol viz níže.

Zkrácenou verzi článku, který vyšel v říjnu 2024 v čísle 206 Mlékařských listů si můžete stáhnout zde.

• LEGISLATIVA 
• MLÉKO JAKO VÝCHOZÍ SUROVINA
• PŮSOBENÍ OCHRANNÝCH KULTUR
• METABOLITY OCHRANNÝCH KULTUR
  
  • Bakteriociny
  • Organické kyseliny
  • Peroxid vodíku
  • Enzymy
• PŘÍKLADY MIKROORGANISMŮ VYUŽÍVANÝCH V OCHRANNÝCH KULTURÁCH
• BAKTERIE MLÉČNÉHO KVAŠENÍ
• KAŽENÍ MLÉČNÝCH VÝROBKŮ
• OCHRANNÉ PROSTŘEDKY 
  • Delvo^® Guard
  • Delvo^® Cid
• ZÁVĚREM

Vycházíme-li ze zásad bezpečnosti potravin, cílem každého výrobce je dodávat spotřebiteli bezpečné a kvalitní potraviny. Z legislativního pohledu to rovněž znamená poskytovat spotřebiteli všechny dostupné informace o výrobku a jeho zdravotní nezávadnosti. U potravin se nepředpokládá, že by konzumací výrobků mohlo dojít k poškození zdraví toxicitou použitých látek nebo například patogenitou mikroorganismu. Nicméně je snaha eliminovat při výrobě přídatné látky a udržet na výrobku tzv. „Clean Label". (z angl. „čistá etiketa", tj. bez dalších substancí s negativní konotací). Vyrábíme-li výrobek, který je určen pro humánní spotřebu, existují legislativní a normativní podklady, kterými se výrobci musí řídit. Zvláště jedná-li se o potraviny živočišného původu. Budeme-li se bavit o mléku a mléčných výrobcích, jsou nařízení EU rozvinuta naší legislativou:

• Zákon č. 110/1997 Sb., zákon o potravinách a tabákových výrobcích a o změně a doplnění některých souvisejících zákonů,
• Zákon č. 166/1999 Sb., zákon o veterinární péči a o změně některých souvisejících zákonů,
• Vyhláška MZe 289/2007 Sb., o veterinárních a hygienických požadavcích na živočišné produkty, které nejsou upraveny přímo použitelnými předpisy ES,
• Vyhláška MZe 77/2003 Sb., kterou se stanoví požadavky pro mléko a mléčné výrobky, mražené krémy a jedlé tuky a oleje ve znění pozdějších předpisů ČSN 57 0529 Syrové kravské mléko pro mlékárenské ošetření a zpracování.

MLÉKO JAKO VÝCHOZÍ SUROVINA

Ve všech předpisech je stanoveno, jak má vypadat mléko, jakým způsobem má být získáváno a jakým způsobem se má ošetřovat pro další zpracování. Mléko díky svému složení představuje vhodné růstové médium pro mikroorganismy (MO). Má vysokou vodní aktivitu, téměř neutrální pH a dostupné živiny pro množení MO. Hlavní složky mléka jsou laktóza, tuk, bílkoviny, minerály a různé nebílkovinné dusíkaté sloučeniny. Většina mikroorganismů nemůže využívat laktózu, a proto musí spoléhat na proteolýzu nebo lipolýzu, aby získali uhlík a energii. Syrové mléko obsahuje zpočátku různé inhibitory růstu, které snižují růst mikroorganismů v počátečních fázích skladování. Dalším technologickým zpracováním mléka se vliv primární mikroflóry eliminuje a výrobek je tzv. mikrobiálně „čistý". V této fázi se přidávají do mléka všechny ingredience a mlékařské kultury, kdy každá přidaná ingredience představuje potencionální nebezpečí kontaminace.

Zaměříme-li se pouze na mléko, které představuje ideální prostředí pro růst jakékoliv mikroflóry, je kontaminace výrazným faktorem ohrožující kvalitu výrobku. Typická bakterie indikující míru znečištění výrobku je Escherichia coli jak u sýrů, tak u tepelně (pasterací) ošetřených výrobků. U sušených mlék, syrovátek, zmrzlin a mražených mléčných dezertů se určuje přítomnost bakterií čeledi Enterobacteriaceae. Samostatně se posuzuje přítomnost Salmonella spp., a dalších patogenních mikroorganismů, které jsou pro zdraví člověka velmi nebezpečné. Vhodné prostředí mléka, zbytkový obsah laktózy a pH výrobku nad pH 5, jsou ideální faktory pro množení MO. Nicméně všechny patogenní mikroorganismy jsou velmi citlivé na ohřev přesahující 63 °C s dobou expozice 30 minut.

Sporulující bakterie, které jsou další kontaminant běžně se nacházející v mlékárenských provozech a kazí mléčné výrobky, obvykle pocházejí ze syrového mléka. Neaseptické balení chlazeného mléka může zapříčinit růst bakterií rodu Bacillus. V tekutých mléčných výrobcích je vada popisovaná jako sladká sraženina, protože se nejprve jeví jako koagulace bez vzniku důležitých kyselin nebo bez vzniku zápachu. Způsobuje ji především psychrotrofní B. cereus. V asepticky baleném tepelně ošetřeném mléce je nejčastějším kontaminantem psychrotrofní Bacillus circulans. Nafouknutí nebo prasknutí plechovky u kondenzovaného mléka může být způsobeno růstem klostridií. Neslazené kondenzované mléko musí být sterilizováno, zatímco slazené kondenzované mléko má dostatečně nízkou vodní aktivitu, aby došlo k zabránění klíčení spor.

Hlavní vada sýra způsobená bakteriemi vytvářející spory je tvorba plynů v důsledku růstu klostridií (Clostridium tyrobutyricum, Clostridium sporogenes a Clostridium butyricum). K této vadě dochází po několika týdenním zrání sýrů. Tato vada nejčastěji postihuje sýry jako je Ementál, Gouda a Eidam. Je to způsobeno jejich relativně nízkým pH, nízkou vlhkostí a malým množstvím soli. Bakteriociny produkované bakteriemi mléčného kvašení mohou poskytovat vysoce specifickou inhibici klíčení anaerobních spor. Další informace o problematice duření najdete v našem článku ve vydání Mlékařských listů č. 203 a našem webu s názvem Vady sýrů, duření a jak mu zamezit.

Budeme-li se zabývat ochranou proti množení plísní a kvasinek, představuje použití ochranných kultur jeden z účinných způsobů. Musíme zdůraznit, že ochranné kultury představují podpůrnou ochrannou funkci. Hlavní důraz je kladen na dokonalé čištění výrobního zařízení a úroveň kontaminace suroviny.

PŮSOBENÍ OCHRANNÝCH KULTUR

Ochranné kultury se mohou skládat buď z jednoho kmene nebo ze směsi kmenů stejných nebo odlišných rodů. Ochranné kultury, skládající se ze směsi bakterií mléčného kvašení a bakterií produkujících kyselinu propionovou, mají vysoké antagonistické vlastnosti proti kvasinkám a plísním v mléčných výrobcích. Když byly použity samostatně, vykazovaly jen slabý inhibiční účinek.

Zjistilo se, že ochranné kultury skládající se z vybraných bakterií Propionibacterium freudenreichii subsp shermanii, Lactobacillus rhamnosus, Propionibacterium freudenreichii subsp shermanii a Lactobacillus paracasei, úspěšně prodlužují trvanlivost jogurtů proti kvasinkám a plísním o 14 až 28 dní. Tedy jejich hlavní funkce je kontrola růstu kvasinek, plísní a heterofermentativních mléčných bakterií. Tyto kultury se mohou používat jako startovací kultury, které neovlivňují senzorické vlastnosti mléčných výrobků.

Ochranná kultura vyrobená z Lactobacillus plantarum je účinná proti rozšíření listerií na zrajících sýrech. Aplikuje se přímo na povrch sýra. Měla by být aplikována jako prevence k zabránění mírné kontaminace čerstvých výrobků.

METABOLITY OCHRANNÝCH KULTUR

Ochranné kultury mohou využívat svůj inhibiční účinek proti jiným mikroorganismům v důsledku konkurence o živiny, o místo a produkcí metabolitů. Typickými metabolity jsou:

• Bakteriociny,
• Organické kyseliny (kyselina mléčná, kyselina octová),
• Peroxid vodíku,
• Enzymy,
• Další metabolity s malou molekulovou hmotností.

Vlastnosti ochranných kultur jako je rychlost růstu a schopnost potlačit nebo zastavit růst nežádoucích mikroorganismů jsou určovány jejich adaptací na substrát a množstvím vnějších a vnitřních faktorů (redoxní potenciál, aktivita vody, pH a teplota). Při použití většího počtu buněk kultury jako inokula zajistíme lepší konkurenceschopnost startovací kultury během fermentace.

BAKTERIOCINY

Bakteriociny jsou antibakteriální peptidy a proteiny syntetizované bakteriemi, které inhibují nebo zabíjejí jiné příbuzné a nepříbuzné mikroorganismy. Příklady patogenních bakterií, proti kterým působí bakteriociny jsou Salmonella enteritidis, Eschericia coli, Listeria monocytogenes, Clostridium perfringens a Bacillus cereus.

Velký zájem vzbudilo používání bakteriocinů jako bezpečný, přírodní, potravinářský konzervant, který je díky svým vlastnostem snadno stravitelný v lidském gastrointestinálním traktu. Možnost využívat bakteriociny ke konzervování potravin byla uznaná po celém světě. Bakteriociny splňují přísné požadavky zákazníků na kvalitní a bezpečná jídla bez přidaných chemických konzervačních látek. Bohužel vysoká cena může používání bakteriocinů do jisté míry omezit. Dále bakteriociny zabraňují různým vadám potravin. Zvyšují trvanlivost potravinářských produktů a lze je použít pro výrobky, které nelze tepelně ošetřit.

APLIKACE: Bakteriociny se dají používat buď samostatně, nebo v kombinaci s jinými metodami konzervace. V závislosti na použitých surovinách se může inaktivace potravinářských patogenů výrazně lišit.

I přesto, že je prokázaný inhibiční účinek bakteriocinů, musí být aplikace bakteriocinů v potravinách testována, aby se potvrdila jejich účinnost. Bylo provedeno mnoho studií, které ukázaly široké možnosti aplikace bakteriocinů nebo kmenů produkujících bakteriocin do potravin, jako je fermentovaná zelenina, maso, alkoholické nápoje, mléčné výrobky, ryby nebo saláty.

Bakteriociny se většinou přidávají do potravinových surovin a snadno se rozkládají, což způsobuje ztrátu antibakteriální aktivity. Jako alternativní metoda se považuje začlenění bakteriocinů do potravinových obalových filmů nebo povlaků, které zlepšují jejich aktivitu a stabilitu v potravinové výrobě. V antimikrobiálních obalových fóliích je možné využití jejich vlastností pro kontrolu patogenních bakterií přenášených potravinami, jako jsou Listeria monocytogenes.

L. monocytogenes je hlavním problémem ve výrobě fermentovaných výrobků. Ke kontaminaci může dojít v pozdějších fázích zpracování mléčných výrobků. Sýry se převážně konzervují při chladicích teplotách, které umožňují přežití a růst psychrotrofních bakterií jako jsou listerie. Z toho důvodu může dojít ke kontaminaci.

KRITÉRIA BAKTERIOCINU PRO APLIKACI NA POTRAVINY:

• produkující kmeny by měly být potravinářské jakosti
• široké spektrum inhibice
• vysoká specifická aktivita
• bez zdravotního rizika
• příznivé účinky (např. zlepšovat bezpečnost, kvalitu a chuť potravin)
• optimální rozpustnost
• stabilita pro konkrétní potravinu
  
  

Používání čištěných bakteriocinů zůstává pro mlékárenský průmysl značně omezeno. Aplikace bakteriocinu neposkytuje stoprocentní ochranu proti mikrobiální kontaminaci mléčných výrobků. Komerčně dostupné jsou pouze nisin a pediocin PA 1, jiné bakteriociny nebyly pro průmyslové použití navrženy.

ZÁKLADNÍ KROKY APLIKACE BAKTERIOCINU PRO KONZERVACI POTRAVIN:

• inokulace potravin kmenem produkujícím bakteriocin
• přidání čištěného nebo poločištěného bakteriocinu
  
  

BAKTERIOCINY PRODUKOVANÉ BAKTERIEMI MLÉČNÉHO KVAŠENÍ

V potravinářském průmyslu se dlouho používají bakterie mléčného kvašení k přeměně laktózy na kyselinu mléčnou. Dříve byly využívány při konzervování potravin a krmiv. Jejich produkce bakteriocinů je pro mlékárenský průmysl nadmíru zajímavá.

Tyto bakteriociny se běžně používají pro výrobu fermentovaných potravin. Jsou označeny jako GRAS (z anglického Generally Recognized as Safe, všeobecně považovaný za bezpečný). Zaměřují se hlavně na inhibici patogenní mikroflóry a prodloužení doby použitelnosti výrobků. Je izolováno velké množství bakteriocinů produkovaných bakteriemi mléčného kvašení se širokým nebo úzkým spektrem účinku, které byly zavedeny jako přírodní konzervační látky. Výskyt grampozitivních a gramnegativních bakteriocinů je stejně častý a rozmanitý.

Bakteriociny produkované bakteriemi mléčného kvašení (Lactococcus, Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus) jsou odolné vůči vysokým teplotám, mnohdy jsou aktivní v celé škále hodnot pH. Jsou citlivé na zažívací proteázy (pankreatinový komplex, trypsin a chymotrypsin) a nemají negativní dopad na střevní mikroflóru.

ORGANICKÉ KYSELINY

Kyselina mléčná je fermentační produkt bakterií mléčného kvašení. Je schopná snižovat pH až na úroveň, která usmrcuje nebo potlačuje růst hnilobné mikroflóry, patogenních a toxinogenních bakterií. Rychlé snížení pH pod 5,3 během fermentace stačí k inhibici Salmonella spp. a Staphylococcus aureus. Kyselina octová má vyšší disociační konstantu, proto je její inhibice silnější než inhibice kyseliny mléčné. Kyselina octová je přítomna v malých koncentracích v důsledku metabolismu bakterií mléčného kvašení.

PEROXID VODÍKU

Peroxid vodíku je produkován řadou bakterií mléčného kvašení v přítomnosti kyslíku společně s laktátem, pyruvátem a enzymy flavinu. Nežádoucí bakterie Pseudomonas spp. a Staphylococcus aureus jsou 2-10x citlivější na H₂O₂, než většina bakterií mléčného kvašení. Obdobně jako u jiných metabolických produktů je tolerovatelné množství H₂O₂ závislé na typu produktu. Špatně zvolená koncentrace H₂O₂ může mít nepříznivý vliv pro senzorickou kvalitu produktu.

ENZYMY

Enzymy produkované potravinářskými bakteriemi, především bakteriemi mléčného kvašení, mají jen malý přímý dopad na konzervaci potravin. Jejich lipolytická aktivita, důležitá při zrání sýra, může ovlivnit produkci mastných kyselin s antimikrobiálními vlastnostmi. Vylučování antibakteriálního enzymu, jako je lysozym, může zlepšit spektrum účinnosti ochranných kultur a může takový kmen učinit vhodnějším pro různé aplikace kultur do mléčných produktů. Lysozym se přidává do sýra, aby se zabránilo pozdějšímu duření v důsledku Clostridium tyrobutyricum.

PŘÍKLADY MIKROORGANISMŮ VYUŽÍVANÝCH V OCHRANNÝCH KULTURÁCH

BAKTERIE MLÉČNÉHO KVAŠENÍ

Bakterie mléčného kvašení jsou obvykle grampozitivní, nesporulující, fakultativní, anaerobní organismy, které jsou odolné vůči kyselinám. Jsou velice rozšířeny. Bakterie mléčného kvašení (kromě enterokoků) jsou uznávané jako bezpečné mikroorganismy, které jsou většinou nepatogenní. Zahrnují homofermentační MO produkující hlavně kyselinu mléčnou a heterofermentační MO, které kromě kyseliny mléčné, produkují širokou škálu fermentačních produktů, jako je kyselina octová, ethanol, oxid uhličitý a kyselina mravenčí. Některé bakterie mléčného kvašení jsou uznávané jako probiotické a mají tak prokazatelně pozitivní účinky na lidský organismus.

Typické druhy bakterii mléčného kvašení patří do rodů Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus a Streptococcus. Mezi další rody patří Aerococcus, Alloiococcus, Carnobacterium, Dolosigranulum, Enterococcus, Globicatella, Lactococcus, Oenococcus, Tetragenococcus, Vagococcus.

Využívání bakterii mléčného kvašení pro biokonzervaci potravin se praktikuje už od středověku. Existuje široká škála mechanismů, pomocí nichž může jeden mikroorganismus inhibovat růst jiných mikroorganismů. Značná část konzervačního účinku je přisuzována schopnosti vytvářet kyseliny (primárně mléčnou a octovou), což způsobuje snížení pH a antimikrobiální aktivitu nedisociovaných molekul kyselin. Mezi další mechanismy antimikrobiální aktivity se řadí produkce malých inhibičních molekul (peroxid vodíku, diacetyl, reuterin a bakteriocin) a soupeření o prostor a esenciální živiny. Nejpoužívanější bakterie využívané jako ochranné kultury patří do rodu Lactobacillus.

Rod Lactobacillus

Rod Lactobacillus zahrnuje 175 uznaných druhů. Jsou rozděleny do tří skupin na základě jejich fermentačních charakteristik:

• obligátně homofermentativní
• fakultativní heterofermentativní
• obligátně heterofermentativní

Mnoho laktobacilů je spojeno s potravinami a krmivy hlavně proto, že přispívají k ochraně díky okyselení, ale také kvůli své schopnosti přispívat ke zlepšení chuti, struktury a nutričním vlastnostem.

Přirozené prostředí laktobacilů se nachází v mléce, mase, ústní dutině a gastrointestinálním traktu lidí a zvířat. Taxonomicky patří rod Lactobacillus do kmene Firmicutes, třída Bacilli, řád Lactobacillales a čeleď Lactobacillaceae. Jsou náročné na výživu a pro růst vyžadují bohatá média (sacharidy, aminokyseliny, peptidy, estery mastných kyselin, soli a deriváty nukleových kyselin).

Lactobacillus acidophilus

L. acidophilus jsou grampozitivní tyčinky se zaoblenými konci. Vyskytují se v párech nebo krátkých řetězcích. Nejčastěji se nachází ve střevním traktu lidí a zvířat konzumujících stravu s vysokým obsahem mléka, laktózy nebo dextrinu. L. acidophilus je nejčastěji označován jako střevní probiotikum schopné vyvolat příznivé účinky na mikroflóru gastrointestinálního traktu. Mezi další prospěšné účinky se řadí stimulace imunitního systému, antimutagenní a antikarcinogenní aktivita a podpora vstřebávání vitamínů.

Lactobacillus plantarum

Jsou grampozitivní, fakultativní, heterofermentativní tyčinky. Jednou z důležitých vlastností Lactobacillus plantarum je antimikrobiální aktivita vůči nežádoucím patogenům. Tyto nežádoucí patogeny jsou inhibovány antimikrobiálními látkami, které Lactobacillus plantarum produkuje. Především pak kyselinou mléčnou a bakteriociny. Tyto bakteriociny mohou zabránit nebo alespoň zpomalit růst patogenů, jako je Listeria monocytogenes, čímž se zvýší doba použitelnosti bez ovlivnění fyzikálních a senzorických vlastností konečného produktu.

Lactobacillus reuteri

L. reuteri je přirozenou součástí lidského mléka. Tyto bakterie jsou schopny přeměny glycerolu na silnou, širokospektrální antimikrobiální látku, označovanou jako 3-hydroxypropionaldehyd, která je běžně známá jako reuterin. Reuterin je aldehyd, který vykazuje širokou škálu antimikrobiální aktivity proti potravinovým patogenům a mikroorganismům způsobující zkažení potravin. Má velký potenciál jako potravinářský biokonzervační prostředek, protože je rozpustný ve vodě, odolává degradaci proteolytickými a lipolytickými enzymy a účinně působí v širokém rozsahu teplot a pH.

Antimikrobiální účinnost reuterinu byla prokázána proti Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Salmonella typhi, Enterococcus faecalis a Pseudomonas aeruginosa. Reuterin má širší rozsah antimikrobiální aktivity než bakteriociny. Nicméně reuterin v kombinaci s bakteriociny jako je například nisin vykazuje účinnější inhibici nežádoucích mikroorganismů. Přidávání reuterinu a jeho kombinace s jinými bakteriociny do mléčných výrobků nabízí vynikající alternativu pro zlepšení bezpečnosti, kvality a trvanlivosti bez přidávání chemických konzervačních látek. Přidání antimikrobiální sloučeniny do syrového mléka může vyřešit problém s trvanlivostí při nedostatečném chlazení nebo při chybějícím chladícím zařízení při dálkové přepravě.

Rod Lactococcus

Jsou to grampozitivní, nepohyblivé, nesporotvorné koky produkující velké množství kyseliny mléčné. Jejich optimální růstová teplota je 30 °C, ale mohou růst i při teplotách nižších. Vůči kyselinám nejsou tak odolné jako jiné bakterie mléčného kvašení (např. Lactobacillus). Laktokoky se obvykle používají jako mezofilní startovací kultury k výrobě mléčných výrobků. Jejich hlavní úkol je fermentovat cukry na kyselinu mléčnou, která výsledný produkt okyselí. Používají se buď jako jediný kmen nebo jako součást startovací směsi s více kmeny. Často se používají jako startéry v kombinaci s jinými bakteriemi mléčného kvašení (např. Lactobacillus, Streptococcus). V omezené míře druhy Lactococcus dodávají mléčným výrobkům specifickou chuť kvůli výrobě organických kyselin.

Lactococcus lactis

Mezi hlavní poddruhy řadíme L. lactis subsp. lactis a cremoris. Bakterie druhu Lactococcus lactis se používají jako startovací kultury v mléčné fermentaci po celém světě. Poprvé byly izolovány koncem 19. století díky samovolnému mléčnému kvašení. Kmeny L. lactis se používají k výrobě mléčných produktů, jako jsou sýry, zakysaná smetana a podmáslí. Přispívají k charakteristické chuti, vůni a struktuře těchto produktů. Zároveň pomáhají produkt konzervovat produkcí organických kyselin, bakteriocinů a peroxidu vodíku. L. lactis se používá jako hlavní producent bakteriocinu nisin. Nisin je nejlépe charakterizovaný bakteriocin mléčného kvašení. Je jediným bakteriocinem, který je celosvětově schválen jako potravinářská přídatná látka. Nisin inhibuje vegetativní buňky listerie monocytogenes, Bacillus, Clostridium a některé mléčné kyselé bakterie.


Rod Bifidobacterium

Rod Bifidobacterium jsou grampozitivní tyčinky, které jsou nepohyblivé, nesporotvorné a jsou aerobní. Jejich optimální rozmezí pH je od 6,5 do 7,0. Mají jedinečnou schopnost katabolizovat hexózu a produkovat acetát, laktát, etanol a mravenčan. Taxonomicky patří rod Bifidobacterium do kmene Actinobacteria, třída Actinobacteria, řád Bifidobacteriales, čeleď Bifidobacteriaceae. Rod Bifidobacterium zahrnuje 32 uznaných druhů. Bifidobakterie se často přidávají do mléčných výrobků (mléko, sójové mléko, fermentované sójové mléko a mléčné nápoje s ovocnou příchutí), aby vylepšili nutriční vlastnosti. Kromě funkčních účinků přisuzovaných bifidobakteriím bylo zjištěno, že omezují růst psychrotrofních mikroorganismů a tím zabraňují značnému znehodnocení mléčných výrobků. Pravděpodobně je to kvůli jejich vylučování antimikrobiální látky bifidocin B. Přidáním bifidobakterii do mléka již při chladícím řetězci se jejich účinnost zvyšuje.

KAŽENÍ MLÉČNÝCH VÝROBKŮ

Nežádoucí mikroorganismy jako kvasinky a plísně jsou všudypřítomné. Jejich přítomnost ve výrobním prostředí je přirozená, ale počty je třeba redukovat. Naprostým základem ochrany před mikrobiální kontaminací je zlepšení hygieny výroby. Čistota výrobního prostředí, vzduchu, vody a zařízení je stejně nezbytná jako hygiena personálu. Potíže s mikrobiální kontaminací lze někdy řešit i pomocí různých chemikálií. Ty jsou ale nežádoucí z hlediska spotřebitele a zachování označení „Clean Label" (z angl. „čistá etiketa", tj. bez substancí s negativní konotací).

Specifickou cestou ochrany výrobků je použití tzv. ochranných kultur, které jsou schopny potlačit růst nežádoucí mikroflóry biologickou cestou a přitom neovlivnit vlastnosti výrobku. Firma DSM-firmenich přináší následující řešení v boji proti kvasinkám a plísním.

OCHRANNÉ PROSTŘEDKY

Delvo^® Guard pro ochranu kysaných mléčných výrobků, tvarohů a sýrů

Ochranné kultury Delvo^® Guard jsou speciálně izolované a patentované směsi mikroorganismů s ochrannými účinky, které působí proti kvasinkám a plísním. Jejich jednoduché použití, které se dá snadno začlenit do výrobního procesu, přináší vysokou míru jistoty udržení úrovně kvality výrobku.

Kultury Delvo^® Guard obsahují bezpečné kmeny Lactobacillus rhamnosus a Lactobacillus sakei, které mají dokázané protiplísňové a protikvasinkové působení a zároveň nemají vliv na senzorické vlastnosti výrobků. Metabolity těchto mikroorganismů jsou účinnými nástroji pro mikrobiologickou ochranu výrobků a prodloužení jejich trvanlivosti.

Produkty Delvo^® Guard se osvědčily při výrobě jogurtů, zakysané smetany, tvarohu i bílých sýrů. Ochranné kultury Delvo^® Guard jsou navrženy v několika variantách tak, aby splňovaly různorodé požadavky zákazníků mlékárenského průmyslu. Levý obrázek (viz výše) znázorňuje závislost míry ochrany jednotlivých variant kultury na stupni post acidifikace od nízké až po omezenou. Výběr je pak proveden dle požadavků zákazníka na kvalitu chuti a textury výrobku.

Pro výrobce, kteří požadují minimální vliv post-acidifikace, jemnou a krémovou konzistenci a menší kyselost, jsou vhodné například kultury Delvo^® Guard DG301 a DG302. Naopak pro zákazníky vyžadující pevnější texturu a intenzivnější chuť jsou k dispozici výrobky Delvo^® Guard DG304 nebo DG305 s vyšší úrovní post-acidifikace.

Výběr konkrétní varianty kultur Delvo^® Guard je tedy zcela na požadavcích zákazníka a na tom, jakou kvalitu chuti a textury chce dosáhnout. Samotná aplikace ochranné kultury je velmi jednoduchá. Jedná se o hlubokomražené kultury, které jsou určené pro přímé očkování do mléka.

Pravý obrázek (viz výše) znázorňuje srovnání jogurtů, u nichž byly použity různé varianty ochranné kultury Delvo^® Guard, referenční kultury z trhu a jogurt bez přídavku ochranné kultury. Je patrné, že jogurty, do nichž byly aplikovány produkty Delvo^® Guard, jsou lépe chráněny před kontaminací plísněmi a kvasinkami. Míra ochrany je v souladu i s výše popisovanou účinností jednotlivých variant v odstavci výše. Při výrobě tvarohu byla prokázána účinná ochrana proti plísním a kvasinkám, a to bez ovlivnění post-acidifikace, dokonce i při vyšších skladovacích teplotách. U zakysané smetany došlo rovněž k významné ochraně proti plísním a kvasinkám, kdy vliv na post-acidifikaci během doby exspirace byl nižší ve srovnání s referenčními vzorky dostupnými na trhu. U sýru feta byly testovány různé úrovně post-acidifikace v závislosti na zvolené variantě Delvo^® Guard, přičemž se ukázala lepší ochrana proti kvasinkám v porovnání s  konkurenčními produkty.

Delvo^® Cid – ochrana povrchu sýrů

Další významnou řadou produktů v oblasti ochrany mlékárenských výrobků je Delvo^® Cid, který je speciálně navržen pro ochranu povrchů sýrů proti plísním a kvasinkám. Tato ochrana funguje díky účinné látce natamycin (známé také jako pimaricin), což je přirozeně se vyskytující látka produkovaná plísní Streptomyces natalensis. V rámci Evropské unie je natamycin registrován pod kódem E235, nicméně pro bio certifikované výroby v České republice není jeho použití akceptováno, což omezuje jeho aplikaci v tomto specifickém segmentu trhu.

Z výsledků studií Evropského úřadu pro bezpečnost potravin (EFSA) vyplývá, že natamycin nepodporuje vznik rezistence na antibiotika používaná v humánní medicíně. Díky tomu je možné ho legálně využívat za schválených podmínek pro ochranu povrchů sýrů. Jeho nejvyšší účinnost je dosažena při aplikaci v roztoku, přičemž jeho rozpustnost činí 40 ppm při teplotě 20 °C. Část natamycinu, která není rozpustná, zůstává na povrchu sýra ve formě mikrokrystalů, které nadále poskytují ochranu proti plísním a kvasinkám. Natamycin působí tak, že interaguje s ergosterolem v buněčných stěnách plísní, což způsobuje jejich degradaci a zabraňuje růstu hyf a klíčení spor. Migrace natamycinu do hlubších vrstev sýra je velmi nízká a legislativa stanovuje maximální povolenou koncentraci na povrchu sýra do 5 mm hloubky na 1 mg/ dm², přičemž pod touto hloubkou by neměl být natamycin detekován.

Jednou z výhod Delvo^® Cid je skutečnost, že neovlivňuje mlékárenské kultury používané při výrobě sýrů, což znamená, že působí pouze na povrchové kvasinky a plísně, aniž by zasahoval do samotného výrobního procesu. Je také vysoce stabilní, a to i při teplotách dosahujících 100 °C po dobu několika hodin, což umožňuje tepelnou úpravu nevyužitých roztoků. Na druhou stranu je citlivý na některá oxidační činidla, chlorované preparáty, těžké kovy a UV záření, což by mělo být zohledněno při skladování a manipulaci s roztoky obsahujícími natamycin.

Co se týče aplikace Delvo^® Cidu, používají se různé koncentrace natamycinu, a to v rozmezí 10 až 2500 ppm (0,001–0,25 %), což závisí na typu konkrétního produktu, na účelu aplikace (prevence či léčba) a na očekávané koncentraci plísní či kvasinek na povrchu sýra. Aplikace může být prováděna ručně natíráním, ponorem do roztoku nebo sprejováním. Delvo^® Cid je dostupný v různých formách, jak práškových, tak tekutých, a může být rovněž součástí plastických zrací nátěrů, jako je například Ceska^® Coat, které poskytují dodatečnou ochranu sýra během jeho zrání.

ZÁVĚREM

Jsme společnost s oficiálním zástoupením firmy dsm-firmenich v České republice pro sortiment ingrediencí a přídatných látek. Nabízí široké portfolio pro mlékárenskou výrobu, tj. kultury, syřidla, enzymy pro odbourání laktózy, přípravky pro povrchové ošetření sýrů či kaseinové známky. Zaměřujeme se na dlouhodobou spolupráci se svými zákazníky a kromě přídatných látek nabízí i technologickou, technickou a aplikační podporu, a to vše s ohledem na specifické potřeby zákazníků.

S naší více než 30-letou zkušeností s řešeními v oblasti kontroly kvality mléka jako vstupní suroviny, meziproduktů i konečných výrobků tekuté či pevné konzistence nabízíme široký sortiment přístrojů a ingrediencí. Nabízíme nejen testy pro stanovení inhibičních látek, ale i přístroje pro stanovení jakostních parametrů – NIR analyzátory a přístroje pro mikrobiologickou kontrolu, či kontrolu balení do ochranné atmosféry.

Naše společnost spolu s výrobcem mlékárenských ingrediencí DSM Firmenich hledají vždy to nejlepší řešení pro vaši výrobu.

Naši specialisté vám poskytnou technologickou podporu a doporučí na základě vašich požadavků optimální řešení, kontaktujte nás.

Veškeré informace o našich mlékárenských ingrediencích si můžete přečíst na našich stránkách:

Podívejte se i na nabídku v našem e-shopu: