Impact of Clostridium spp. on chees

Impact of Clostridium spp. on cheese characteristics: Microbiology,
color, formation of volatile compounds and off-flavors
Natalia G
omez-Torres 1, Sonia Garde 1,
Angela Peirot
en, Marta
Avila*
Instituto Nacional de Investigaci
on y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA), Departamento de Tecnología de Alimentos, Carretera de La Coru~na km 7,
28040 Madrid, Spain
a r t i c l e i n f o
Article history:
Received 12 December 2014
Received in revised form
24 March 2015
Accepted 25 March 2015
Available online 3 April 2015
Keywords:
Clostridium
Cheese
Spoilage
Late blowing defect
Volatiles
Off-flavors
a b s t r a c t
The impact of autochthonous and type-strains of Clostridium tyrobutyricum, Clostridium butyricum,
Clostridium beijerinckii and Clostridium sporogenes on spoilage (late blowing defect, LBD), physicochemical
characteristics and volatile profile of cheese has been investigated. Five semi-hard cheeses
were produced from ewe milk inoculated with 104 spores/mL of five Clostridium strains and ripened for
60 d. One cheese without clostridial spores served as control. C. tyrobutyricum CECT 4011 and INIA 68
resulted potent cheese spoilers, and caused the appearance of the earliest and greatest symptoms of LBD,
affecting cheese pH and color, and leading to accumulation of volatile compounds like butyric, propionic
and pentanoic acids and some aldehydes, alcohols and esters associated with cheese rancid and pungent
off-odors. Cheeses contaminated with C. beijerinckii INIA 63 and C. sporogenes INIA 71 showed milder and
late LBD symptoms, and a volatile profile characterized by higher levels of 2-butanone, 2,3-butanedione
and 2-butanol than the rest of cheeses. Despite cheese inoculated with C. butyricum CECT 361 presented
a slight blown-pack at the end of ripening, it showed physico-chemical characteristics and a volatile
profile similar to control cheese. The first two axes of a principal component analysis (PCA) performed for
the 21 significant volatile compounds out of 38, accounting for 91% of the variability between cheeses,
separated cheeses made with C. tyrobutyricum CECT 4011 and INIA 68, with severe LBD symptoms, from
the rest of cheeses, and also differentiated control cheese and cheese made with C. butyricum CECT 361,
from cheeses with milder LBD symptoms made with C. beijerinckii INIA 63 and C. sporogenes INIA 71.
© 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
1. Introduction
Ripening of semi-hard and hard cheeses is a slow process which
involves the metabolism of residual lactose, lactate and citrate,
proteolysis and lipolysis of milk components throughout microbial,
enzymatic and chemical transformations of fresh curd to give rise
to a delicate balance of volatile and non-volatile compounds precursors
or directly implicated in cheese flavor. Lactate may be
metabolized by a number of pathways to various compounds which
contribute to cheese flavor or off-flavors depending on variety,
microbiota and ripening conditions (McSweeney & Sousa, 2000).
Some undesirable microorganisms, like spores of certain species of
the genus Clostridium, are able to survive the milk pasteurization
and cheese-making processes, remaining in the cheese paste
during ripening, where they can germinate into vegetative cells
which subsequently metabolize lactate. In general, Clostridium
metabolism of lactate includes the production of organic acids,
mainly butyric acid, and some gases such as CO2 and H2, resulting in
abnormal aroma and flavor and in cracks and slits in the cheese
paste, also known as late blowing defect (LBD), a major cause of
spoilage in semi-hard and hard cheeses (Garde,
Avila, G
omez, &
Nu~nez, 2013). The insolubility of H2 in water is responsible for a
very easy and quick cheese blowing (Fr€ohlich-Wyder & Bachmann,
2007). Clostridia able to metabolize not only lactate and residual
sugars in cheese, but also citric acid (Garde,
Avila, Gaya, Arias, &
Nu~nez, 2012). LBD persists as a major cause of spoilage due to the
ubiquitous presence and resistant nature of Clostridium spores and
since low spore counts in milk can cause LBD if cheese conditions
are suitable for the germination and growth of Clostridium. To
minimize Clostridium contamination and development of LBD, it is
possible to act at a preventive level at the dairy farm, by minimizing
milk contamination (i.e. controlling silage quality, changing the
feed, improving hygiene at milking and storage) or at a palliative
* Corresponding author.
E-mail address: [e-mail] (M.
Avila).
1 These authors contributed equally to this work.
Contents lists available at ScienceDirect
Food Control
journal homepage: www.elsevier.com/locate/foodcont
http://dx.doi.org/10.1016/j.foodcont.2015.03.025
0956-7135/© 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Food Control 56 (2015) 186e194

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ผลกระทบของเอสพีพี Clostridium ลักษณะชีส:
จุลชีววิทยาสีการก่อตัวของสารระเหยและปิดรสชาติ
Natalia G omez-อร์เรส 1, Sonia จี๊ด 1, แองเจลา Peirot en มาร์ Avila *??
Instituto Nacional de Investigaci ในปีTecnología Agraria y ที่ Alimentaria (? Inia) แผนกเดTecnologíaเด Alimentos, Carretera เดอลา Coru ~ na กม. 7,
28040 Madrid, Spain
rticleinfo
ประวัติศาสตร์บทความที่ได้รับ 12 ธันวาคม 2014 ที่ได้รับในรูปแบบปรับปรุง24 มีนาคม 2015 ได้รับการยอมรับ 25 มีนาคม 2015 มีจำหน่ายออนไลน์ 3 เมษายน 2015 คำสำคัญ: Clostridium ชีสสิ่งมีชีวิตที่ปลายเป่าข้อบกพร่องVolatiles Off-รสชาติbstract ผลกระทบของ autochthonous และชนิดสายพันธุ์ของเชื้อ Clostridium tyrobutyricum, Clostridium butyricum, Clostridium beijerinckii และ Clostridium sporogenes ในการเน่าเสีย (ข้อบกพร่องเป่าปลาย LBD) ทางเคมีกายภาพลักษณะและรายละเอียดของความผันผวนของชีสที่ได้รับการตรวจสอบ ห้าเนยแข็งกึ่งแข็งที่ผลิตจากนมแกะเชื้อด้วย 104 สปอร์ / มลห้าสายพันธุ์เชื้อ Clostridium และสุกสำหรับ 60 d ชีสหนึ่งโดยไม่ต้องสปอร์ clostridial ทำหน้าที่เป็นผู้ควบคุม ซี tyrobutyricum CECT 4011 และ Inia 68 ส่งผลให้สปอยเลอร์ชีสที่มีศักยภาพและก่อให้เกิดลักษณะของอาการที่เก่าแก่ที่สุดและยิ่งใหญ่ที่สุดของ LBD ที่มีผลกระทบต่อค่าpH ชีสและสีและนำไปสู่การสะสมของสารระเหยเช่น butyric, โพรพิโอนิกรดและpentanoic ลดีไฮด์และบาง แอลกอฮอล์และเอสเทอที่เกี่ยวข้องกับชีสหืนและฉุนปิดกลิ่นไม่พึงประสงค์ ชีสปนเปื้อนด้วยซี beijerinckii Inia 63 และ C sporogenes Inia 71 แสดงให้เห็นว่ารุนแรงน้อยลงและปลายอาการLBD และรายละเอียดระเหยที่โดดเด่นด้วยระดับที่สูงขึ้น 2 butanone, 2,3-butanedione และ 2 บิวทานอกว่าที่เหลือของชีส แม้จะมีเชื้อด้วยชีสซี butyricum CECT 361 นำเสนอแพ็คเป่าเล็กน้อยในตอนท้ายของการทำให้สุกก็แสดงให้เห็นลักษณะทางกายภาพและทางเคมีและความผันผวนรายละเอียดที่คล้ายกันในการควบคุมชีส เป็นครั้งแรกที่สองแกนของการวิเคราะห์องค์ประกอบหลัก (PCA) ดำเนินการสำหรับ21 สารระเหยอย่างมีนัยสำคัญจาก 38 คิดเป็น 91% ของความแปรปรวนระหว่างชีสที่แยกออกจากกันชีสที่ทำด้วยซีtyrobutyricum CECT 4011 และ Inia 68 ที่มีอาการรุนแรง LBD จากส่วนที่เหลือของชีสและชีสการควบคุมที่แตกต่างกันนอกจากนี้ยังมีและชีสที่ทำด้วยซีbutyricum CECT 361 จากชีสที่มีอาการรุนแรงน้อยลง LBD ทำกับซี beijerinckii Inia 63 และ C sporogenes Inia 71 © 2015 เอลส์ จำกัด สงวนลิขสิทธิ์ . 1 บทนำสุกกึ่งแข็งและชีสแข็งเป็นกระบวนการที่ช้าที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญอาหารของแลคโตสที่เหลือ, แลคเตทและซิเตรต, proteolysis และสลายไขมันส่วนประกอบของนมตลอดจุลินทรีย์เอนไซม์และการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของเต้าหู้สดที่จะก่อให้เกิดการสมดุลที่ละเอียดอ่อนของความผันผวนและสารตั้งต้นของสารที่ไม่ระเหยหรือมีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงในรสชาติชีส นมอาจจะเผาผลาญเป็นจำนวนมากโดยทางเดินสารประกอบต่างๆที่มีส่วนช่วยให้รสชาติชีสหรือรสชาติปิดขึ้นอยู่กับความหลากหลายmicrobiota และสุกเงื่อนไข (McSweeney & Sousa, 2000). บางจุลินทรีย์ที่ไม่พึงประสงค์เช่นสปอร์บางชนิดของเชื้อ Clostridium ประเภท จะสามารถที่จะอยู่รอดพาสเจอร์ไรส์นมและกระบวนการทำชีสที่เหลืออยู่ในการวางชีสระหว่างการสุกที่พวกเขาสามารถงอกเข้าสู่เซลล์พืชซึ่งต่อมาเผาผลาญให้น้ำนม โดยทั่วไป Clostridium การเผาผลาญอาหารของแลคเตทรวมถึงการผลิตกรดอินทรีย์ส่วนใหญ่เป็นกรดบิวทิริกและก๊าซบางอย่างเช่น CO2 และ H2 ส่งผลให้กลิ่นหอมที่ผิดปกติและรสชาติและรอยแตกและรอยแยกในชีสวางที่เรียกว่าเป็นข้อบกพร่องเป่าปลาย( LBD) ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของการเน่าเสียในเนยแข็งกึ่งแข็งและแข็ง(จี๊ด? Avila, G? omez และNu ~ หนีบ 2013) แก้ไม่ตกของ H2 ในน้ำเป็นผู้รับผิดชอบสำหรับเป่าชีสง่ายและรวดเร็ว(Fr € ohlich-Wyder และแบชแมนน์, 2007) clostridia สามารถที่จะเผาผลาญให้น้ำนมไม่เพียง แต่ที่เหลือและน้ำตาลในชีสแต่ยังกรดซิตริก (จี๊ด? Avila, Gaya, เรียสและNu ~ หนีบ 2012) LBD ยังคงเป็นสาเหตุสำคัญของการเน่าเสียเนื่องจากการปรากฏตัวที่แพร่หลายและธรรมชาติทนสปอร์ของเชื้อClostridium และตั้งแต่การนับจำนวนสปอร์ในระดับต่ำในนมอาจทำให้เกิดLBD ถ้าเงื่อนไขชีสที่มีความเหมาะสมสำหรับการงอกและการเจริญเติบโตของเชื้อClostridium เพื่อลดการปนเปื้อนเชื้อ Clostridium และการพัฒนาของ LBD มันเป็นไปได้ที่จะทำหน้าที่ในระดับการป้องกันที่ฟาร์มนมโดยการลดการปนเปื้อนนม(เช่นการควบคุมคุณภาพหมักเปลี่ยนอาหารการปรับปรุงสุขอนามัยที่รีดนมและการเก็บรักษา) หรือที่ประคับประคอง * ที่สอดคล้องกัน ผู้เขียน. ที่อยู่ E-mail:. [e-mail] (เอ็มวีลา) 1 ผู้เขียนเหล่านี้มีส่วนอย่างเท่าเทียมกันเพื่องานนี้. รายการเนื้อหาที่มีอยู่ใน ScienceDirect ควบคุมอาหารวารสารหน้าแรก: www.elsevier.com/locate/foodcont http: / /dx.doi.org/10.1016/j.foodcont.2015.03.025 0956-7135 / 2015 ©เอลส์ จำกัด สงวนลิขสิทธิ์. อาหารควบคุม 56 (2015) 186e194

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผลกระทบของ Clostridium spp . ในลักษณะชีส : จุลชีววิทยา
สี , การก่อตัวของสารระเหยและรสชาติ
Natalia กรัม
omez ตอร์เรส 1 , โซเนีย การ์ 1 ,
แองเจล่า peirot
en , มาร์
Avila
Instituto Nacional de investigaci
Y í a tecnolog agraria Y Alimentaria ( inia ) departamento de tecnolog . kgm ถนนเดอ Alimentos de , La Coru ~ นา กม. 7
28040 มาดริด , สเปน
r t i C L E n f o
ประวัติบทความ :
ได้รับ 12 ธันวาคม 2014
รับแก้ไขแบบฟอร์ม
24 มีนาคม 2015

รับ 25 มีนาคม 2015 ออนไลน์ 3 เมษายน 2015
คำสำคัญ :



ช้าชีส Clostridium การเป่า

ปิดข้อบกพร่องสารระเหยรส
B S T R A C T
autochthonous ผลกระทบของชนิดและสายพันธุ์ Clostridium tyrobutyricum , Clostridium butyricum
,และ Clostridium beijerinckii Clostridium sporogenes ในการเน่าเสีย ( สายเป่าข้อบกพร่อง lbd ) ลักษณะทางกายภาพและเคมีและสารระเหยของชีส
โปรไฟล์ได้รับการสอบสวน ห้ากึ่งหนักชีส
ถูกผลิตจากนมแกะใส่ 104 สปอร์ต่อมิลลิลิตรของห้า Clostridium สายพันธุ์ และสุกสำหรับ
60 D หนึ่งชีสไม่มีสปอร์ clostridial ทำหน้าที่ควบคุม C .tyrobutyricum CECT 4011 inia 68
สปอยเลอร์ชีสและผลที่มีศักยภาพและทำให้ลักษณะของเร็วและอาการที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของ lbd
มีผลต่อ pH , ชีส และ สี และนำไปสู่การสะสมของสารประกอบระเหยเช่น ) และกรดโพรพิโอนิก
pentanoic และ aldehydes , แอลกอฮอล์ และเอสเทอร์ที่เกี่ยวข้องกับชีสบูดฉุน
ปิดกลิ่น . ชีสปนเปื้อนด้วย Cbeijerinckii inia 63 . sporogenes inia 71 พบพะแนง และสาย lbd
อาการและระเหยโปรไฟล์ลักษณะโดยระดับที่สูงขึ้นของ 2-butanone และ 2,3-butanedione
, 2-butanol กว่าส่วนที่เหลือของเนยแข็ง . แม้จะมีชีสใส่ C . butyricum CECT คุณนำเสนอ
เล็กน้อยปลิวแพ็คที่ส่วนท้ายของสุก พบลักษณะการเปลี่ยนแปลงและผันผวน
การควบคุมรายละเอียดคล้ายกับชีส ขวานคู่แรกของการวิเคราะห์องค์ประกอบหลัก ( PCA ) ทำการ
21 ) ระเหยออก 38 , การบัญชีสำหรับร้อยละ 91 ของความแปรปรวนระหว่างชีส , เนยแข็งด้วย C
แยกและ tyrobutyricum CECT 4011 inia 68 กับอาการ lbd รุนแรง จาก
ส่วนที่เหลือของเนยแข็งและชีสควบคุมต่างๆ และชีสด้วย Cbutyricum CECT 361
จากเนยแข็งกับพะแนง lbd อาการที่ทําด้วย C beijerinckii inia 63 . sporogenes inia 71 .
สงวนลิขสิทธิ์ 2015 นอกจากนี้ จำกัด .
1 บทนำ
สุกกึ่งแข็งและ cheeses ยากเป็นช้ากระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญที่เหลือ

และแลคโตสแลคซิเทรต และส่วนประกอบของนมโปรตีโ ลซิส lipolysis ตลอด
จุลินทรีย์เอนไซม์และสารเคมีเปลี่ยนเต้าหู้สดให้สูงขึ้น
กับความสมดุลที่ละเอียดอ่อนของสารประกอบระเหยและไม่ระเหยตั้งต้น
โดยตรงหรือเกี่ยวข้องกับรสชีส และอาจจะเผาผลาญ โดยตัวเลขของ

เส้นทางต่างๆ สารประกอบซึ่งส่งผลให้รสชาติชีสรสหรือปิดขึ้นอยู่กับความหลากหลาย ,
ไมโครไบโ ้าและสุกเงื่อนไข ( mcsweeney &ซูซา
, 2000 )