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Einfluss einer Phageninfektion auf das Metabolom von Milchprodukten nach Fermentation mit einer Leuconostoc-Aromakultur
Projekt
Förderkennzeichen: MRI-MBT-08-KI–301-1040
Laufzeit: 01.04.2015
- 29.02.2016
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Leuconostoc-Aromastämme sind in komplexen undefinierten Vielstammkulturen vertreten, die insbesondere in Deutschland und in Dänemark noch oft verwendet werden – meist in kleineren KMU Unternehmen. Nur mit diesen komplexen Kulturen kann ein großes Spektrum an Käsespezialitäten hergestellt werden. Leuconostoc-Stämme sind in den komplexen Aromakulturen in der Minderzahl (1-10% aller Stämme) – Phageninfektionen sollten sich daher unmittelbar auf das Aromaprofil der fermentierten Produkte negativ auswirken. Bei diesem Projekt sollen in der ersten Phase die Fermentationsversuche mit definierten Starterkulturen und Leuconostoc-Bakteriophagen durchgeführt und die „Fingerprints“ dieser fermentierten Milchproben mittels (1) einer am Institut für Sicherheit und Qualität bei Milch und Fisch (MF) vorhandenen „Electronic Nose“ Apparatur und (2) des am Institut für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse (OG) etablierten „Metabolomics“-Instrumentariums untersucht werden. In der zweiten Phase des Projekts sollen dann in Zusammenarbeit mit dem Institut MF Käsereiversuche im kleinen Maßstab durchgeführt werden, um einen möglichen Einfluss einer Phageninfektion auf die Phase der Käsereifung zu erfassen. Die Käseproben sollen anschließend hinsichtlich ihrer metabolomischen Eigenschaften am Institut OG untersucht werden.
Die Untersuchungen zum Einfluss einer Leuconostoc Phageninfektion auf die Aromaentwicklung in Milchprodukten haben gezeigt, dass in komplexen Starterkulturen mit Säuerungs- und Leuconostoc-Aromakulturen eine Phageninfektion der Leuconostoc Aromakultur einen nachweisbaren Einfluss auf das Aromaprofil fermentierter Milchprodukte wie Sauermilch und Käse hat. Die Infektion der Aromakultur bleibt jedoch im Fermentationsprozess zunächst unerkannt, da die Säuerungskultur von der Phageninfektion nicht betroffen ist und lediglich die Aromakultur durch die Phagen inaktiviert wird. Die elektronische Nase ist dabei grundsätzlich geeignet, phagenbedingte Veränderungen im Aromaprofil von Sauermilchproben zu erfassen. In den Käseproben (Edamer) ließen sich signifikante Aromaunterschiede mit der elektronische Nase jedoch nicht nachweisen. Allerdings wurden phagenbedingte Veränderungen in der Aromaausbildung bzw. in den organoleptischen Eigenschaften der Edamerkäse nach 6 Wochen Reifungszeit von einem 34-köpfigen Sensorikpanel nachgewiesen. Des Weiteren wurden Untersuchungen zum Einfluss einer Phageninfektion auf das Metabolom der Sauermilch- und Käseproben am Institut für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse [OG] in Karlsruhe durchgeführt. Die Proben wurden mit dem am Standort etablierten „Metabolomics“-Instrumentarium nach Aromarelevanten Verbindungen analysiert. Bei den Sauermilchproben ließen sich dabei keine relevanten Unterschiede feststellen. Bei den Käseproben wurde stattdessen eine Vielzahl an nicht flüchtigen Analyten dokumentiert mit Konzentrationsunterschieden zwischen den Proben mit und ohne Phagen. Aroma-relevante, flüchtige Verbindungen ließen sich mit der Analyse jedoch nicht erfassen.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
Rahmenprogramm
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
MRI - Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie (MRI-MBT)
