Stressede bakterier i ost

Når man lager ost tilsetter man melkesyrebakterier til ystemelka. Noen oster tilsettes også andre typer bakterier som skal gi spesielle egenskaper. For eksempel tilsettes Jarlsbergosten proponsyrebakterier, som bidrar til å gi store hull og den spesielle nøtteaktige smaken som man finner i Jarlsbergost.

Av Siv Skeie, professor ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet NMBU

Alle bakterier må ha mat for å overleve. Melkesyrebakterier bruker melkesukker (laktose) som mat, i tillegg skaffer de seg essensielle aminosyrer ved å bryte ned proteinet i melka eller i osten. Når melkesyrebakteriene spiser melkesukker, produserer de melkesyre og andre smakskomponenter. Osten går tom for melkesukker ganske fort, og det er derfor ost regnes som laktosefri. Men i moden ost finner vi likevel ganske mange melkesyrebakterier. Normalt finner man 10 millioner bakterier i ett gram moden ost.

Forlengede bakterier orientert rundt en fettkule i ost. Fettet er fjernet. (Foto: Martinovic et al.)
Forlengede bakterier orientert rundt en fettkule i ost. Fettet er fjernet. (Foto: Martinovic et al.)

Hva lever disse bakteriene av når det ikke finnes mer melkesukker i osten?

Dette har vi forsket på i forskningsprosjektet «Sunn ost». Vi visste før prosjektet startet at noen melkesyrebakterier kan utnytte noen aminosyrer som for eksempel Serin som energikilde. Om bakteriene gjør det, får osten økt innhold av eddiksyre og maursyre. Men de fleste melkesyrebakteriene har ikke denne evnen til å utnytte aminosyrer, så hvor henter de energien sin fra da?

I melk er fettet fordelt som fettkuler, og membranen som skiller fettkulene fra melkens vannfase, fettkulemembranen, er bygget opp av fosfolipider og en del spesielle glycoproteiner (proteiner som inneholder et sukkermolekyl). Vi ønsket å undersøke om disse kunne brukes som energikilde for melkesyrebakteriene i ost. Om det stemte, så kunne det være med på å forklare hvorfor vi får dårligere smaksutvikling i ost med lavere fettinnhold.

Spagettiform på bakteriene

Artikkelforfatter Siv Skeie. (Foto: NMBU)
Artikkelforfatter Siv Skeie. (Foto: NMBU)

Vi fant at de fleste bakterier som lever i ost kan utnytte komponenter fra fettkulemembranen (FKMK) for vekst, men vi har enda ikke klart å vise entydig at disse bakteriene kan utnytte FKMK når de faktisk lever og vokser i osten. Men vi fant ut at de bakteriene vi finner mest av i moden ost, Laktobasiller, lå orientert rundt fettkulene i osten, og at bakteriene var lange som spagetti, trolig fordi de blir stresset av å leve på en energikilde som ikke er optimal.

Kjernemelk redningen

Kjernemelk er rik på fettkulemembranen, og når vi tilsatte kjernemelk til ystemelken til en ost med lavere fettinnhold, ble strukturen og emulgeringen av fettet i osten endret. Samtidig påvirket kjernemelken hva slags stoffer bakteriene produserte. Osten lignet mer på en helfet ost i smak. Dette indikerer at fettkulemembranen blir utnyttet av bakteriene i osten, og at vi kanskje kan lage en fettredusert ost med bedre smak ved å bruke kjernemelk i ystemelken.

Publikasjoner på dette temaet i prosjektet SUNN OST:

Skeie, S., et al. 2013. Improvement of the quality of low-fat cheese using a two step strategy. International Dairy Journal. 33:153-162. Doi:10.1016/j.idairyj.2013.04.003

Martinovic, A., et al. 2013. Growth of adjunct Lactobacillus casei in Cheddar cheese with added buttermilk powder. International Dairy Journal. 31: 70-82.  Doi: 10.1016/j.idairyj.2013.02.009

Moe, K. M., et al. 2013. Metabolism of milk fat globule membrane components by nonstarter lactobacilli isolated from cheese. Journal of Dairy Science. 96: 727-739. Doi:10.3168/jds.2012-5497

Moe, K. M., et al. 2012. Growth and survival of cheese ripening bacteria on milk fat globule membrane isolated from bovine milk and its monosaccharides. International Dairy Journal. Volume: 25: 29-35. Doi:10.1016/j.idairyj.2011.12.014   

Romeih, E. A., et al. 2012. The influence of fat globule membrane components on the microstructure of low-fat Cheddar cheese. International Dairy Journal. 26: 66-72. Doi: 10.1016/j.idairyj.2012.03.008