Αφύσικος χρόνος πήξης μέσα στο καλοκαίρι? Μα,… είναι τα ψυχρότροφα βακτήρια!

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.

πρωτοσέλιδο - Όταν η παστερίωση βλάπτει το γάλα – Να οι 6 λόγοι για ένσταση — Το πρότυπο της ΕΕ, για μια υψηλή ποιότητα, νωπού γάλακτος, απαιτεί ότι, ο συνολικός αριθμός των μεσόφιλων αερόβιων βακτηρίων (ΟΜΧ) θα πρέπει να είναι μικρότερος από 30.000 cfu ανά mL. Ο αριθμός, δε, των ψυχρότροφων βακτηρίων θα πρέπει να είναι μικρότερος από 5.000 cfu ανά mL.

[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 ψυχτρότροπα βακτήρια?

Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός από γένη των ψυχρότροπων βακτηρίων.

Επίσης, υπάρχει ένας πολύ μεγαλύτερος αριθμός από είδη των ψυχρότροφων βακτηρίων.

ψυχρότροφα βακτήρια — Τα είδη, του γένους Clostridium, είναι ψυχρότροφοι μικροοργανισμοί. Η ύπαρξη, στο γάλα τυροκόμησης, μικροοργανισμών, οι οποίοι ανήκουν στα κλωστριδία (είδη Clostridium spp.), έχει ως αποτέλεσμα, την δημιουργία ανεπιθύμητων ζυμώσεων στα τυριά.

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:

Το νωπό φρεσκοαμελγμένο γάλα περιέχει, συνήθως, μικρό αριθμό ψυχρότροφων βακτηρίων. Υπολογίστε ότι το γάλα, το οποίο παράγεται υπό υγιεινές συνθήκες περιέχει, 5,000 με 20,000 cfu, ψυχρότροφων βακτηρίων, ανά mL.

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.

Καμπύλη ανάπτυξης των μικροοργανισμών. 1) Φάση προσαρμογής ή υστέρησης (Lag phase). Οι μικροργανισμοί προσαρμόζονται στο νέο ”γαλακτοκομικό” περιβάλλον. 2) Λογαριθμική ή εκθετική φάση ανάπτυξης (Log phase ή exponential phase). Οι μικροοργανισμοί αναπτύσσονται ταχέως. 3) Στάσιμη ή σταθερή φάση (Stationery phase). Ο πληθυσμός των μικροοργανισμών διατηρείται σταθερός. 4) Φάση μείωσης ή παρακμής ή θανάτου (Death phase or reduction phase or dying-off phase). Ο πληθυσμός των μικροοργανισμών ελαττώνεται. Πού θα πρέπει να στοχεύω? 1) Ο αρχικός πληθυσμός των μικροργανισμών να είναι όσο το δυνατόν μικρότερος, 2) Η φάση προσαρμογής θα πρέπει να διαρκεί όσο το δυνατόν μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, 3) Η γραμμή η οποία απεικονίζει την εκθετική φάση ανάπτυξης θα πρέπει να έχει όσο το δυνατόν μικρότερη κλίση.

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

Ψυχρότροπα 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.

Ποιά πρακτική εγώ μπορώ να ακολουθήσω ώστε να ελαττώσω σημαντικά τον πληθυσμό των ψυχρότροφων μικροοργανισμών? Αμέσως μετά την παραλαβή, υποβάλλω το νωπό γάλα σε μια πολύ ήπια θερμική επεξεργασία. Δηλαδή, υποβάλλω το γάλα σε θέρμισμα (thermization). Θέρμισμα είναι η υποβολή του γάλακτος σε μια ήπια θερμική επεξεργασία: από 57 έως 68°C, για χρονικό διάστημα από 15 έως 20 δευτερόλεπτα. Αυτή η θερμική επεξεργασία θα θανατώσει ένα μεγάλο τμήματων ψυχρότροφων μικροοργανισμών.

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).

Αφύσικος χρόνος πήξης μέσα στο καλοκαίρι? Μα,… είναι τα ψυχρότροφα βακτήρια! — Εγώ έχω παστεριώσει το γάλα. Εγώ κράτησα την διάρκεια του χρόνου πήξης σταθερή, αλλά βλέπω ότι το πήγμα δεν είναι έτοιμο για κόψιμο. Γιατί? Διότι, η παρουσία, των ψυχρότροπων βακτηρίων, αύξησε τον χρόνο πήξης του 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

Το ένζυμο, της λιπάσης, διασπά τα τριγλυκερίδια και απελευθερώνει τα ελεύθερα λιπαρά οξέα (Free Fatty Acids). Πολλά, από αυτά, τα λιπαρά οξέα δημιουργούν ταγκή γεύση στο γαλακτοκομικό προϊόν. Τί θα πρέπει να θυμάμαι? Τα διάφορα ένζυμα τα οποία απελευθερώνονται από τα ψυχρότροφα βακτήρια δεν καταστρέφονται με την παστερίωση 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 ψυχρότροπα 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.