Προπιονικά Βακτήρια – Πώς τα προπιονικά βακτήρια δημιουργούν τις οπές στο τυρί Emmental και στο τυρί Γραβιέρα? Ποιά η συμμετοχή των προπιονικών βακτηρίων στο flavor των τυριών?

Προπιονικά βακτήρια στο τυρί Emmental και στο τυρί Γραβιέρα – Τί το ιδιαίτερο έχουν τα προπιονικά βακτήρια? Σε ποιές συνθήκες αναπτύσσονται τα προπιονικά βακτήρια? Τα προπιονικά βακτήρια κάνουν για όλα τα είδη των τυριών?

Προπιονικά βακτήρια στο Emmental και στην γραβιέρα – Γενική περιγραφή των βακτηρίων τα οποία ανήκουν στο γένος Propionibacterium

Τα βακτήρια, τα οποία ανήκουν στο γένος Propionibacterium, χωρίζονται σε δύο ομάδες.

1η ομάδα των βακτηρίων Propionibacterium 

Αυτά, τα προπιονικά βακτήρια θεωρούνται παθογόνα.

Τα προπιονικά βακτήρια, της 1ης ομάδας, εμφανίζονται στο δέρμα, στο γαστροεντερικό σύστημα, αλλά, και, σε άλλα σημεία του ανθρώπινου σώματος.

Στην ομάδα, αυτή, ανήκουν τα είδη:

Propionibacterium acnes, Propionibacterium avidum, Propionibacterium propionicum, Propionibacterium granulosum, & Propionibacterium lymphophilum.

Τα προπιονικά βακτήρια, της 1ης ομάδας, εμάς δεν μάς ενδιαφέρουν καθόλου.

2η ομάδα των βακτηρίων Propionibacterium 

Αυτά, τα προπιονικά βακτήρια, χρησιμοποιούνται στην παρασκευή των γαλακτοκομικών προϊόντων.

Γενικά, τα είδη των προπιονικών βακτηρίων, τα οποία χρησιμοποιούνται στην παραγωγή γαλακτοκομικών προϊόντων είναι:

Propionibacterium acidipropionici, Propionibacterium jensenii, Propionibacterium thoenii, Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii, Propionibacterium freudenreichii subsp. freudenreichii.

Αυτά, τα προπιονικά βακτήρια, είναι αυστηρά αναερόβια ή αερανεκτικά.

Υπό αναερόβιες συνθήκες,  αυτά, τα προπιονικά βακτήρια, της 2ης ομάδας, έχουν σφαιρικό σχήμα (κόκκοι) .

Προπιονικά βακτήρια στο τυρί Emmental και στο τυρί Γραβιέρα – Τα προπιονικά βακτήρια εμπλέκονται στην προπιονική ζύμωση

Εμείς, ξέρουμε, ότι, οι μικροοργανισμοί ζυμώνουν την λακτόζη, του γάλακτος, και, παράγουν γαλακτικό οξύ.

Αυτή, η γαλακτική ζύμωση, επιτελείται, κυρίως, από τα οξυγαλακτικά βακτήρια.

Δείτε: Γαλακτική Ζύμωση – Η 1η ζύμωση πού μάς ενδιαφέρει

Τα προπιονικά βακτήρια δεν πραγματοποιούν γαλακτική ζύμωση.

Τα προπιονικά βακτήρια ανήκουν στα ΜΗ οξυγαλακτικά βακτήρια, και, τα ίδια, εμπλέκονται στην προπιονική ζύμωση.

Δείτε: Προπιονική Ζύμωση – Η 3η ζύμωση πού μάς ενδιαφέρει

Τί σημαίνει αυτό?

Ότι, τα προπιονικά βακτήρια ζυμώνουν το γαλακτικό οξύ, το οποίο δημιουργήθηκε από την δράση των άλλων μικροοργανισμών.

Η ζύμωση, του γαλακτικού οξέος, από τα προπιονικά βακτήρια, παράγει διάφορους μεταβολίτες, όπως, είναι:

το προπιονικό οξύ, το οξικό οξύ, το διοξείδιο του άνθρακα, η βιταμίνη B₁₂, η τρεχαλόζη και οι βακτηριοσίνες.

3CH₃-CHOH-COOH [γαλακτικό] → 2CH₃-CH₂-COOH [προπιονικό] + CH₃COOH [οξικό] + CO₂ [αέριο]+ H₂O

Η προπιονική ζύμωση κατέχει σημαίνοντα ρόλο, στην παρασκευή  συγκεκριμένων τύπων τυριών,  αφού, αυτή συμβάλλει, δραστικά, στην δημιουργία τυριών με ξεχωριστή δομή, καθώς, και, με ιδιαίτερο flavor.

Δείτε: Το Ελβετικό τυρί και το τυρί Ελβετικού τύπου

Τα προπιονικά βακτήρια, λοιπόν, εμάς, μάς ενδιαφέρουν, τα μάλα, διότι, αυτά, τα βακτήρια, εμπλέκονται στην προπιονική ζύμωση.

Η έκταση, δε, και ο βαθμός, της προπιονικής ζύμωσης,  θα καθορίσουν και την επιτυχία του τυριού.

Προπιονικά βακτήρια στο τυρί Emmental και στο τυρί Γραβιέρα – Προπιονικά βακτήρια στις… κατάλληλες γαλακτοκομικές καλλιέργειες τυροκομίας

Πού εγώ θα βρώ, λοιπόν, τα προπιονικά βακτήρια?

Τα προπιονικά βακτήρια είναι ευρέως διαδεδομένα στην φύση.

Αυτά, τα βακτήρια, μπορεί να απαντηθούν σε μεγάλους πληθυσμούς, μέσα στο νωπό γάλα.

Χώρες του εξωτερικού,  με τεχνογνωσία, (για παράδειγμα, η Ελβετία), χρησιμοποιούν, ένα τέτοιο, νωπό γάλα, για την παρασκευή τυριών, όταν, το πρωτόκολλο παρασκευής, αυτών, των τυριών, απαιτεί την εμπλοκή της προπιονικής ζύμωσης.

Εμείς, τα προπιονικά βακτήρια μπορούμε να τα προμηθευτούμε, μέσω των γαλακτοκομικών καλλιεργειών εκκίνησης (starter cultures), των καλλιεργειών τυροκόμησης DVS.

Τα προπιονικά βακτήρια χρησιμοποιούνται, ως, δευτερογενείς καλλιέργειες τυροκομίας, σε συνδυασμό, με τα κατάλληλα οξυγαλακτικά βακτήρια.

Δείτε: Εκκινητές = Πρωτογενείς + Δευτερογενείς

Τί το εξαιρετικό εμένα θα μού προσφέρουν τα προπιονικά βακτήρια?

Προπιονικά βακτήρια στο τυρί Emmental και στο τυρί Γραβιέρα – Χρησιμοποιώ προπιονικά βακτήρια όταν εγώ θέλω τον σχηματισμό χαρακτηριστικών οπών (eye holes)

Το αέριο CO₂ που παράγεται, κατά την προπιονική ζύμωση, συγκεντρώνεται στην μάζα του τυριού, και δημιουργεί χαρακτηριστικού σχήματος λείες οπές,  (eye holes).

Παρατηρείστε και απομνημονεύστε το σχήμα και το μέγεθος των οπών αυτών.

Διαφοροποιήσεις, από αυτό, το πρότυπο (pattern), είναι αποτέλεσμα ανεπιθύμητων ζυμώσεων, και θεωρούνται ελαττώματα του τυριού!

Δείτε: Οπές σε σκληρά τυριά! Είναι πάντα καλές?

Τί θα πρέπει εγώ να θυμάμαι!

Οπές με σχήμα ρωγμών, μακρόστενες οπές, οι οποίες μοιάζουν με σκισίματα, πολλές μικρές οπές (ψύλλιασμα), οπές ακανόνιστων σχημάτων κλπ., δεν οφείλονται σε προπιονικά βακτήρια.

Πάντως, η κατάλληλη επιλογή στελεχών, αυτών, των προπιονικών βακτηρίων είναι, επίσης, σημαντική.

Προπιονικά βακτήρια στο τυρί Emmental και στο τυρί Γραβιέρα – Χρησιμοποιώ προπιονικά βακτήρια όταν εγώ θέλω υπόγλυκη γεύση και άρωμα

Το προπιονικό οξύ, σε συνδυασμό με το οξικό οξύ, και με το γαλακτικό οξύ, δίνουν μια χαλαρή γεύση οξύτητας.

Η τιμή pH, στα περισσότερα τυριά, τα οποία τυριά, εμπλέκουν την προπιονική ζύμωση, στην παρασκευή τους, είναι 5.1 με 5.3.

Η οξύτητα, λοιπόν, αυτού, του τυριού, είναι μικρή.

Συνεπώς, αυτό, το τυρί δεν αναπτύσσει μια δριμεία ξινή αίσθηση γεύσης (sourness).

H τρεχαλόζη συμβάλλει στην δημιουργία ενός ευχάριστου flavor στο τυρί.

Τα προπιονικά βακτήρια παράγουν ουσίες, όπως, η προλίνη, η οποία συνεισφέρει στην γλυκιά γεύση του τυριού.

Δείτε: Πού οφείλεται η γλυκιά γεύση της Γραβιέρας?

Προπιονικά βακτήρια στο τυρί Emmental και στο τυρί Γραβιέρα – Χρησιμοποιώ προπιονικά βακτήρια όταν εγώ θέλω ένα περισσότερο έντονο flavor

Τα προπιονικά βακτήρια, έχουν την ικανότητα να διασπούν τα αμινοξέα, σε απλούστερες ουσίες.

Πολλές από τις ουσίες, αυτές, είναι πτητικές και, με ευχάριστο άρωμα.

Επίσης, τα προπιονικά βακτήρια παρουσιάζουν, 10 έως 100 φορές, υψηλότερη λιπολυτική δράση, σε σύγκριση, με τα οξυγαλακτικά βακτήρια.

Πολύ ωραία, όλα αυτά! Πώς, λοιπόν, εγώ θα προωθήσω την ανάπτυξη των προπιονικών βακτηρίων στο τυρί μου?

Προπιονικά βακτήρια στο τυρί Emmental και στο τυρί Γραβιέρα – Ποιές πρέπει να είναι οι συνθήκες ανάπτυξης, αυτών, των προπιονικών βακτηρίων?

Εμείς, ρίξαμε την καλλιέργεια τυροκόμησης, με τα προπιονικά βακτήρια, στο γάλα τυροκόμησης.

Ο πληθυσμός αυτών των βακτηρίων, αυξάνει, και δύναται, μετά από μερικές εβδομάδες, να  φτάσει σε τιμές 10⁸ με 10⁹ cfu ανά g τυριού.

Γενικά, ο πληθυσμός των προπιονικών βακτηρίων αυξάνει, μέχρι την στιγμή, την οποία το τυρί θα αρχίσει να ψύχεται, ώστε, η χαμηλή θερμοκρασία να παρεμποδίσει την επιπλέον ανάπτυξη, αυτών, των προπιονικών βακτηρίων.

Από την άλλη, μπορεί να επικρατήσουν τέτοιες συνθήκες, ώστε, να παρεμποδιστεί, εντελώς, η ανάπτυξη των προπιονικών βακτηρίων.

Ως αποτέλεσμα, η προπιονική ζύμωση θα είναι απούσα, καθόλη, την διάρκεια της προωρίμανσης, και της ωρίμανσης του τυριού.

Δείτε ποιές είναι οι 3 παράμετροι, οι οποίες θα καθορίσουν την ανάπτυξη των προπιονικών βακτηρίων

Προπιονικά βακτήρια στο τυρί Emmental και στο τυρί Γραβιέρα – Παράμετρος 1η – Ο ρόλος του pH του τυριού

Η ιδανική τιμή pH, για την ανάπτυξη, των προπιονικών βακτηρίων, είναι, γύρω, στο 7.0, με το εύρος να κυμαίνεται από 4.5 έως 8.0.

Σε τιμή pH, κάτω από 5.0, τα προπιονικά βακτήρια δυσκολεύονται, εξαιρετικά, να αναπτυχθούν.

Προσέξτε τώρα τον συνδυασμό:

Σε τιμή pH 7.0, τα προπιονικά βακτήρια αναπτύσσονται, ακόμη, και όταν, η περιεκτικότητα, του τυριού, σε αλάτι, είναι 6.5% NaCl.

Όμως, η τιμή του pH, των τυριών, στα οποία, εμείς επιζητούμε την ανάπτυξη των προπιονικών βακτηρίων, (τυρί emmental, τυρί γραβιέρα, κ.α.),  κυμαίνεται από 5.1 έως 5.5, (συνήθως 5.2 με 5.4).

Αποτέλεσμα, αυτού, είναι να παρεμποδίζεται η ανάπτυξή των προπιονικών βακτηρίων, όταν, η συγκέντρωση του αλατιού είναι μεγαλύτερη από 5 με 6% στην υγρή φάση, του τυριού.

Δείτε: Περιεκτικότητα του τυριού σε αλάτι – Τί δεν ξέρετε

Προπιονικά βακτήρια στο τυρί Emmental και στο τυρί Γραβιέρα – Παράμετρος 2η – Η περιεκτικότητα, του τυριού, σε αλάτι

Αντιλαμβάνεστε ότι, όταν, το τυρί έχει τιμή pH 5.1 με 5.2, τότε, τα προπιονικά βακτήρια μπορεί να δυσκολεύονται να αναπτυχθούν, ακόμα και, όταν, η περιεκτικότητα, σε αλάτι, είναι 5% στην υγρή φάση.

Να σας δώσω ένα παράδειγμα.

Εμείς φτιάχνουμε τυρί γραβιέρα, και παρατηρούμε, ότι, η τιμή pH του τυριού είναι χαμηλή, για παράδειγμα, 5.0 με 5.1.

Τότε, εμείς θα πρέπει να προσέξουμε στο στάδιο του αλατίσματος, ώστε, τελικά η περιεκτικότητα, σε αλάτι, του τυριού, να είναι αρκετά κάτω, από 2.0%, ίσως, και κάτω από 1.5%.

Αυτός, είναι, ένας λόγος, ο οποίος εξηγεί, το γιατί, δεν μπορεί να ”δουλέψει” μια γαλακτοκομική καλλιέργεια τυροκομίας, με αυτούς τους μικροοργανισμούς, σε τυριά, τα οποία έχουν υψηλή αλατοπεριεκτικότητα.

Όπως, είναι, για παράδειγμα, το τυρί κεφαλοτύρι.

Δείτε: Η Γραβιέρα, η Κεφαλογραβιέρα και το Κεφαλοτύρι

Προπιονικά βακτήρια στο τυρί Emmental και στο τυρί Γραβιέρα – Παράμετρος 3η – Η τιμή της θερμοκρασίας, του χώρου ωρίμανσης, του τυριού

Τα περισσότερα είδη των προπιονικών βακτηρίων είναι μεσόφιλοι μικροοργανισμοί.

Η ιδανική θερμοκρασία ανάπτυξης, αυτών, των βακτηρίων είναι στους 30°C.

Όμως, τα προπιονικα βακτήρια αντέχουν και σε υψηλότερες θερμοκρασίες, (τα προπιονικά βακτήρια επιβιώνουν στους 70°C για 20 δευτερόλεπτα).

Αυτή, η θερμοανθεκτικότητα, των προπιονικών βακτηρίων, σημαίνει ότι, αυτά, τα βακτήρια, μπορούν και επιβιώνουν κατά την διεργασία της αναθέρμανσης του τυροπήγματος.

Η αναθέρμανση, για την παρασκευή των σκληρών τυριών, μπορεί να ανταποκρίνεται σε μια θερμική επεξεργασία του τυροπήγματος, μέχρι και 52°C για 40 λεπτά συνολικά (στάδιο ΚΑΤΑ-ΜΕΤΑ).

Άρα, τα προπιονικά βακτήρια, θα είναι ζωντανά κατά την περίοδο της ωρίμανσης του τυριού.

Ποιά θα πρέπει να είναι η τιμή της θερμοκρασίας, του τυριού, κατά την ωρίμανση, ώστε, να προωθηθεί η προπιονική ζύμωση?

Όταν, κατά την ωρίμανση, του τυριού, απαιτείται να λάβει χώρα η προπιονική ζύμωση, τότε, η θερμοκρασία, του θαλάμου, ωρίμανσης, αυτών, των τυριών, παρουσιάζει θερμοκρασιακές διακυμάνσεις.

Ο τυροκόμος,  αυξομειώνει την θερμοκρασία, ώστε, να πετύχει τα επιθυμητά αποτελέσματα, και να διορθώσει ατέλειες, οι οποίες έγιναν κατά την διάρκεια της παρασκευής.

Γενικά, η θερμοκρασία, στον θάλαμο ωρίμανσης, δεν πέφτει κάτω από τους 8°C.

Κατά, γενική, ομολογία, τα προπιονικά βακτήρια δεν αναπτύσσονται στα τυριά, όταν, η θερμοκρασία, στον θάλαμο ωρίμανσης, είναι μικρότερη από τους 12°C.

Η θερμοκρασία, (κατά το μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, της ωρίμανσης),  για ορισμένα τυριά, στα οποία εμπλέκεται η προπιονική ζύμωση, μπορεί να είναι:

τυρί Comté στους 16 με 18°C

τυρί Γραβιέρα στους 18°C

τυρί Emmental στους 20 με 24°C

Προπιονικά βακτήρια στο τυρί Emmental και στο τυρί Γραβιέρα – Παράμετρος 4η – Παρουσία νιτρικών αλάτων στο τυρί

Η παρουσία νιτρικών αλάτων επιβραδύνει την ανάπτυξη, των προπιονικών βακτηρίων, λόγω, του σχηματισμού των νιτρωδών.

Δείτε περισσότερα:

Eye formation and Swiss-type cheeses. Thierry A, Berthier F, Gagnaire V, Kerjean JR, Lopez C, Noël Y (2010) In: Law BA, Tamime AY (eds). Technology of cheesemaking. Wiley-Blackwell, pp. 360–383

Cheeses with propionic acid fermentation. Fröhlich-Wyder MT, Bachmann HP (2004) In: Cheese: Chemistry, Physics and Microbiology. Fox PF, McSweeney PLH, Cogan TM, Guinee TP (eds) Elsevier, London, pp 141–156

Contribution of propionic acid bacteria to lipolysis of Emmental cheese.  Chamba JF, Perreard E (2002) Lait 82:33–44

Influence of two different propionibacterial cultures on the characteristics of Swiss-type cheese with regard to aspartate metabolism. Wyder MT, Bosset JO, Casey MG, Isolini D, Sollberger H (2001) Milchwissenschaft 56:78–81