Με ποιό τρόπο τα ψυχρότροφα βακτήρια μπορούν να επηρεάσουν το χρόνο πήξης, του γάλακτος? Πού μπορεί να οφείλεται μια ”αδικαιολόγητη” αύξηση ή μια ”αδικαιολόγητη” μείωση του χρόνου πήξης του γάλακτος?
Τί ονομάζουμε ψυχρότροφα – ψυχρότροπα βακτήρια?
Τα ψυχρότροφα (ή ψυχρότροπα) βακτήρια, (psychrotrophic bacteria), δεν αποτελούν μια συγκεκριμένη ομάδα μικροοργανισμών.
Ο όρος, αυτός, χρησιμοποιείται για να περιγράψει, ομάδες διαφορετικών ειδών βακτηρίων.
Τα βακτήρια, αυτά, είναι ικανά, να αναπτύσσονται, σε θερμοκρασίες, μικρότερες από τους 7°C, ανεξάρτητα, από, την ιδανική θερμοκρασία ανάπτυξης, αυτών, των βακτηρίων.
[IDF Buletin (1976): Psychrotrophs in milk and milk products. International Dairy Federation, Brussels, E-Doc 68].
Πολλά ψυχρότροφα βακτήρια, μπορεί να έχουν ιδανική θερμοκρασία ανάπτυξης, σε ένα εύρος τιμών, μεταξύ, 20 και 30°C.
[Προσοχή! Εμείς δεν θα πρέπει να συγχέουμε τα ψυχρότροφα – ψυχρότροπα βακτήρια με τα ψυχρόφιλα βακτήρια]
Ψυχρότροφα Βακτήρια – Ποιά είναι τα ψυχρότροπα βακτήρια?
Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός από γένη των ψυχρότροπων βακτηρίων.
Επίσης, υπάρχει ένας πολύ μεγαλύτερος αριθμός από είδη των ψυχρότροφων βακτηρίων.
Φυσικά, υπάρχει και ένας τεράστιος αριθμός στελεχών (strains), των ψυχρότροφων βακτηρίων.
Στην Γαλακτοκομία – Τυροκομία, εμάς, μάς ενδιαφέρει, κυρίως:
— 1. Το γένος Pseudomonans, (Gram-negative).
Ειδικότερα, εμάς, μάς ενδιαφέρει, α) το είδος Pseudomonas fluorescens, β) το είδος Pseudomonas fragi, και, γ) το είδος Pseudomonas putida.
— 2. Το γένος Bacillus, (Gram-positive).
Ειδικότερα, εμάς, μάς ενδιαφέρει, α) το είδος Bacillus cereus, β) το είδος Bacillus subtilis, και, γ) το είδος Bacillus coagulans.
— 3. Το γένος Clostridium (Gram-positive).
Ειδικότερα, εμάς, μάς ενδιαφέρει, α) το είδος Clostridium botulinum, και, β) το είδος Clostridium tyrobutyricum.
Δείτε: Οπές σε σκληρά τυριά! Είναι πάντα καλές?
Ψυχρότροφα βακτήρια στο γάλα
Τα ψυχρότροφα βακτήρια δεν αποτελούν, μέρος της μικροχλωρίδας, του γάλακτος, το οποίο εξέρχεται από τον μαστό των υγιών ζώων.
Τα ψυχρότροπα βακτήρια, θα βρεθούν στο γάλα, λόγω της επιμόλυνσης, μετά το στάδιο, της άμελξης.
Αιτίες για την παρουσία των Gram-negative ψυχρότροπων βακτηρίων μπορεί να είναι:
1. οι ακάθαρτοι μαστοί και οι θηλές των ζώων
2. το παραμένον υπολειπόμενο νερό στις μηχανές αρμέγματος,
3. ο ανεπαρκής καθαρισμός επιφανειών γαλακτοκομικού εξοπλισμού, (των δοχείων, των παγολεκανών, των σωλήνων μεταφοράς γάλακτος, κ.α.)
4. ο σχηματισμός βιοφίλμ στις επιφάνειες
Εν πολλοίς, οι αιτίες, αυτές, δικαιολογούν και την εμφάνιση των Gram-positive ψυχρότροπων βακτηρίων, μέσα στο γάλα τυροκόμησης.
Παρόλα αυτά, μελέτες δείχνουν ότι, διάφορα είδη, των ψυχρότροφων βακτηρίων, τα οποία ανήκουν στο γένος Bacillus, εμφανίζονται, και εποχικά.
Έτσι, διάφορα είδη, των ψυχρότροφων βακτηρίων, όπως, είναι το είδος Bacillus cereus, έχουν έξαρση, την περίοδο, του καλοκαιριού, και του φθινοπώρου.
Ψυχρότροπα Βακτήρια – Τί γίνεται κατά την διάρκεια του έτους?
Κατά την διάρκεια του καλοκαιριού υπάρχει αύξηση του πληθυσμού των ψυχρότροπων βακτηρίων
Διάφορα είδη, των ψυχρότροφων βακτηρίων, τα οποία ανήκουν στο γένος Pseudomonans (Pseudomonans spp.), και διάφορα είδη, των ψυχρότροφων βακτηρίων, τα οποία ανήκουν στο γένος Bacillus (Bacillus spp.), έχουν υψηλή θερμοκρασία ανάπτυξης.
Για παράδειγμα: Bacillus subtilis (strain WT 168), 34 με 37°C and Pseudomonas fluorescens (strain SBW25) 29°C.
Συνεπώς, (αν και αυτό ακούγεται λίγο οξύμωρο), τους θερινούς μήνες, σε αντίθεση με τον χειμώνα, ευνοείται η ανάπτυξη, και η αύξηση του πληθυσμού, αυτών, των ψυχρότροπων βακτηρίων.
Δείτε: Τί πρέπει οπωσδήποτε να γνωρίζω για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών – Μέρος 1ο
Ψυχρότροφα βακτήρια στο κρύο γάλα – Η ψύξη, του γάλακτος, έχει ως συνέπεια την αύξηση, του πληθυσμού, των ψυχρότροπων βακτηρίων
Μετά την άμελξη, το γάλα διατηρείται σε συνθήκες ψύξης, (2 με 6°).
Μέχρι την στιγμή, της ψύξης, τα ψυχρότροπα βακτήρια, αποτελούν μια μικρή μειοψηφία (λιγότερο από το 10%), σε σχέση, με το σύνολο, των μικροοργανισμών, οι οποίοι υπάρχουν στο νωπό γάλα.
Το ψυχρό περιβάλλον, ευνοεί την ανάπτυξη, και την αύξηση του πληθυσμού, των ψυχροτρόπων βακτηρίων.
Έτσι, λίγο πριν την επεξεργασία, του γάλακτος, (παστερίωση του γάλακτος, πήξη του γάλακτος, κ.λ.π.), τα ψυχρότροπα βακτήρια, κυριαρχούν, καταλαμβάνοντας το 90%, των μικροοργανισμών, του κρύου νωπού γάλακτος.
Δείτε: Ψύξη και Θέρμανση του γάλακτος – Αυτά είναι τα αρχέγονα όπλα στον πόλεμο με τους μικροοργανισμούς
Έτσι, λοιπόν, διάφορα ψυχρότροπα, σπορογόνα, (Gram-positive), βακτήρια, (για παράδειγμα βακτήρια των ειδών Bacillus spp.), βρίσκονται στο νωπό γάλα, σε ασήμαντους πληθυσμούς, (λιγότερα από 1 βακτήριο ανά mL γάλακτος).
Όμως, ο πληθυσμός, αυτών, των βακτηρίων, μπορεί να υπερβεί τις 100.000 cfu ανά mL γάλακτος, μετά από την αποθήκευση, αυτού, του νωπού γάλακτος, για χρονικό διάστημα 7 ημερών, στους 6°C.
Ο υψηλός πληθυσμός των ψυχρότροπων βακτηρίων μπορεί να αποδειχθεί εξαιρετικά επιζήμιος
Ένας αρχικός πληθυσμός, των ψυχοτρόπων βακτηρίων, στο γάλα, της τάξης των, περίπου, 103 cfu ανά mL γάλακτος, αποτελεί οιωνό δυσμενών εξελίξεων.
Γρήγορα, (μόλις σε δύο ημέρες), αυτός, ο πληθυσμός, θα αυξηθεί στα επίπεδα, της τάξης των 105 με 108 cfu ανά mLγάλακτος.
Όταν, τα ψυχρότροπα βακτήρια, βρίσκονται σε αυτούς, τους υψηλούς πληθυσμούς, απελευθερώνουν θερμοάντοχα ένζυμα (πρωτεάσες, λιπάσες και φωσφολιπάσες).
Η παρουσία, αυτών, των ενζύμων, επιφέρει αρνητικά αποτελέσματα, και ακολούθως, μπορεί, εμάς να μάς προκαλέσει σημαντική ζημία.
Δείτε: Ψυχρότροπα βακτήρια – The X factor
Τα ψυχρότροπα βακτήρια επιδρούν στο σύστημα της πλασμίνης του γάλακτος
Οι παραγόμενες θερμοάντοχες πρωτεάσες αποσταθεροποιούν το φυσικό σύστημα της πλασμίνης του γάλακτος.
Δηλαδή, οι πρωτεϊνάσες, των ψυχοτρόπων βακτηρίων, διεγείρουν την απελευθέρωση της πλασμίνης, και του πλασμινογόνου από τα μικκύλια της καζεΐνης.
Αυτό σημαίνει ότι, η πλασμίνη, και το πλασμινογόνο θα μεταφερθούν, σε μεγάλο βαθμό, στον ορό του γάλακτος.
Τα ψυχρότροφα βακτήρια αυξάνουν τον χρόνο πήξης στο παστεριωμένο γάλα
Η διατήρηση – αποθήκευση, του γάλακτος, σε ψυχρό περιβάλλον προωθεί την διαλυτοποίηση, της β-καζεΐνης.
Η πλασμίνη, αλλά, και οι άλλες πρωτεάσες, τις οποίες απελευθερώνουν, τα ψυχρότροπα βακτήρια, διασπούν τόσο, την β-καζεΐνη, όσο, και, τις αs καζεΐνες.
Αυτό οδηγεί σε μείωση της διαμέτρου, και σε αυξημένη ικανότητα ενυδάτωσης, του μικκυλίου καζεΐνης.
Ως αποτέλεσμα, αυξάνει ο χρόνος πήξης του γάλακτος.
Τα τμήματα, των καζεϊνών, τα οποία διασπάσθηκαν, μεταφέρονται, τώρα, στον ορό του γάλακτος.
Έτσι, το πήγμα γίνεται περισσότερο εύθραυστο, και λιγότερο συμπαγές.
Επίσης, υπάρχει μείωση στην απόδοση (yield) σε τυρί.
Δείτε: Τί παθαίνει το γάλα όταν εμείς το αποθηκεύουμε σε συνθήκες ψύξης?
Τα ζητήματα, τα οποία αφορούν την αυξομείωση, του χρόνου πήξης, του γάλακτος είναι, ακόμη πιο έντονα, στην παραγωγή τυριών, από αίγειο γάλα.
Να θυμάμαι ότι το γίδινο γάλα περιέχει υψηλότερη αναλογία β-καζεΐνης, σε σύγκριση, με το αγελαδινό γάλα.
Τα ψυχρότροπα βακτήρια μειώνουν τον χρόνο πήξης στο νωπό γάλα
Η παρουσία ψυχρότροφων βακτηρίων, στο γάλα τυροκόμησης μπορεί, επίσης, να οδηγήσει και σε ελάττωση του καθιερωμένου χρόνου πήξης του γάλακτος.
Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από, την πιθανή αλληλεπίδραση μεταξύ. των ψυχρότροπων, και των υπόλοιπων γηγενών μικροοργανισμών, οι οποίοι υπάρχουν στο νωπό γάλα, και έχουν επίδραση στην πυτιά.
Επιπλέον, δεδομένου ότι οι α-καζεΐνες και οι β-καζεΐνες προσβάλλονται από, πρωτεϊνάσες των ψυχρότροφων, η κ-καζεΐνη μπορεί να γίνει περισσότερο, εύκολα, προσβάσιμη, στα ένζυμα της πυτιάς.
Δείτε: Γιατί η πυτιά πήζει το γάλα?
Έτσι, ο χρόνος πήξης στο νωπό γάλα μειώνεται.
cfu, (colony-forming unit): αντιπροσωπεύει τον αριθμό των ζώντων βακτηρίων ή κυττάρων. 103 cfu ανά mL, σημαίνει 1000 βακτήρια ανά mL
Δείτε περισσότερα:
Psychrotrophic Bacteria cause Changes in Stability of Milk to Coagulation by Rennet or Heat. Cousin, M.A., Marth, E.H. (1977). Journal of Dairy Science, 60, 7, P1042-1047.
Effect of psychotrophic microorganisms on the plasmin system in milk. Fajardo-Lira, C., Nielsen, S.S. (1998). Journal of Dairy Science 81, 901-908.
Influence of raw milk quality on fluid milk shelf life. Barbano DM, Ma Y, Santos MV. (2006) J Dairy Sci 89:E15-E19.
Psychrotrophs in Dairy Products: Their Effects and Their Control. Champagne, C.P., Laing, R.R., Roy, D., Mafu, A. A. critical reviews Food science and Nutrition 34, 1-30, (1994).
Psychrotrophs in milk: a rewiew. Shah, N.P. (1994), Milchwissenchaft 49,432-437.
Changes in milk proteins caused by psychrotrophic bacteria. Cousin, M.A., Marth, E.H. (1977). Milkwissenschaft 32, 377-341.
