Copper and bacteria related to Finnish Emmental cheese

Traditional Swiss Emmental utilizes copper vats, whereas Finnish Emmental is manufactured using stainless steel cheese vats, and a copper sulfate solution is added into the cheese-milk to reach copper levels in the final cheese of a maximum 15 ppm. Other manufacturers use stainless steel vats but no copper is added. Despite the economical importance of Emmental cheese for the Finnish dairy industry, no studies have been published on the effect of copper in these cheeses. To elucidate the effects of copper on the starters and adjunct cultures utilized for commercial Finnish Emmental manufacture, thirteen strains belonging to Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus rhamnosus, Streptococcus thermophilus and Propionibacterium freudenreichii species were exposed to various copper concentrations supplemented in a laboratory culture medium. The cell growth and viability, and activity were monitored. There was considerable species- and strain-dependent variation in the copper resistance. To investigate the effect of copper on the quality of Finnish Emmental, experiments were performed at pilot plant scale, simulating commercial cheese manufacture conditions. Various sets of cheeses were produced with and without copper supplement in the cheese-milk and with and without the incorporation of the protective strain Lactobacillus rhamnosus LC705. The cheeses were examined at 1, 7, 30, 60 and 90 days from microbiological, chemical and sensory viewpoints. The presence of supplemented copper affected the level of organic acids, the level of primary and secondary proteolysis and sensory properties of the cheeses. To investigate the effects of copper on Clostridium tyrobutyricum, main organism causing spoilage in Emmental cheese, two different experimental set-ups (studies) were performed. One study was designed for determining the effects of copper supplemented in the growing medium on germination and growth and, the second study for determining the effects of copper on growth and sporulation. Plating systems after heat treatment of spore suspensions and OD measurements together with platings after heat treatment of spore suspensions were used. Inhibition of germination, growth and sporulation was observed in all three strains in a strain-depended manner. This dissertation also include the studies on cross-reactions from three polyclonal antisera raised against exponential growth cells of L. rhamnosus GG, L. rhamnosus LC705, L. delbrueckii ssp. lactis ATCC 15808 which were used as antigens to screen for possible cross-reactions with whole bacteria cells protein extracts of L. rhamnosus GG, L. rhamnosus LC705, L. delbrueckii ssp. lactis ATCC 15808, L. helveticus 1175, E. coli HAMBI 99 and C. tyrobutyricum ATCC 25755, using one-dimensional gel electrophoresis and Western blotting. Cross-reactions of C. tyrobutyricum ATCC 25755 extract proteins with the anti-L. rhamnosus LC705 antiserum revealed several common epitopes between these two bacterial strains.Perinteistä sveitsiläistä Emmental hyödyntää kupari astioita, kun taas suomalainen Emmental on valmistettu ruostumattomasta teräksestä juustoa sammiot ja kupari sulfaattiliu lisätään juusto-maito päästä kupariarvot lopullisessa juuston enintään 15 ppm. Muut valmistajat käyttävät astiat ruostumattomasta teräksestä, mutta ei kuparia lisätään. Muutaman eristää tutkimuksissa on raportoitu suhteessa vaikutukseen, kuparin Emmental juusto valmistuksessa. Vaikka taloudellinen merkitys Emmental juustoa Suomen meijeriteollisuuden, tutkimuksia ei ole julkaistu vaikutus kuparin tällä juustoa. Tutkimukset koottu tässä väitöskirjassa suoritettiin selvittämään vaikutuksia kuparilla hyödyllisiä ja pilaajabakteerit liittyvät Emmental juustoa ja lopulliseen laatuun Suomi Emmental juusto. Hyödyllisiä mikro-organismit koostuvat alkupaloja ja sekundääriviljelmistä hyödyntää kaupallisiin Suomen Emmental valmistus altistettiin eri kuparin pitoisuudet täydennetty laboratoriossa viljelyalustaan. Solujen kasvun ja kannattavuuden, ja niiden toimintaa seurattiin. Kuparin läsnäolo vaikuttaa solujen kasvua ja toimintaa lajeja ja kantoja testataan. Vaikutuksen tutkimiseksi kuparia laatuun Suomi Emmental, kokeet suoritettiin koelaitosluokan, simuloidaan kaupallinen juuston valmistus olosuhteissa. Eri sarjaa juustoja tuotettiin ja ilman kuparia täydentää juusto-maitoa. Läsnäolo täydentää kupari juustomaidossa vaikuttaa joitakin kemiallisia ja aistinvaraisiin ominaisuuksiin juustoja. Yleensä sensoriset ominaisuudet olivat vaikuttaa positiivisesti kuparin läsnäollessa. Raportteja ei ole julkaistu suhteessa vaikutusta kuparin Clostridium tyrobutyricum, tärkein aiheuttava bakteerit pilaantumista Emmental juustoa. Vaikutusten tutkimiseksi kuparia on Clostridium tyrobutyricum, kaksi eri kokeelliset asetukset (tutkimukset) suoritettiin ja kolmella eri kantoja. Esto itävyys, kasvun ja itiöinti, kolme yleistä vaihetta sykli elämän itiöivinä bakteereja, havaittiin kaikissa kolmessa kantojen kanta-riippui tavalla. Varhainen havaitseminen pilaantumista aiheuttavien organismien, kuten Clostridium tyrobutyricum, edelleen alalla aktiivista tutkimusta, koska todellinen käyttötapa meijeriteollisuuden tähän tarkoitukseen on aikaa vievää ja yleisluontoinen. Käyttö immunokemiallisen tekniikat ovat niitä menetelmiä, joita voidaan käyttää varhaisen havaitsemisen tämän pilaantumista aiheuttavien organismien. Tässä tutkimuksessa raportoitiin myös mielenkiintoisia tuloksia ristireaktioihin Clostridium tyrobutyricum kantaa ATCC 25755 uutetta proteiinien anti-Lactobacillus rhamnosus LC705 antiseerumia