Viilihapatteiden ominaisuuksien ja eksopolysakkaridien tuoton karakterisointi

Abstract

Työn tarkoituksena oli tutkia viilihapatteiden ominaisuuksia ja saada koostettua mahdollisimman kestävä ja haluttuja ominaisuuksia tuottava hapate teollisuuskäyttöön. Viilin valmistuksessa käytettävä hapate sisältää maitohappobakteereja, jotka vaikuttavat tuotteen rakenne- ja aromiominaisuuksiin. Viilin venyvästä rakenteesta vastaavat laktokokit, jotka pystyvät muodostamaan solun ulkopuolelle erittyviä limamaisia polysakkarideja.

Eksopolysakkaridien tuotto on mikrobisolussa plasmidisidonnaista ja sitä ohjaa useasta geenistä koostuva eps-klusteri. Työssä tutkittiin eps-klusterin sisältävän plasmidin esiintymistä hapateseoksiin valituilla kannoilla.

eps-klusterin sisältävät kannat tunnistettiin DNA-hybridisaatiossa. Koettimena käytettiin leimattua Lactococcus lactis –kannan epsB ja epsD geenien alueista PCR:lla monistettua, geeniä vastaava tuotetta. Geenien ekspressiota tutkittiin myös RNA-hybridisaatiossa, saamatta tästä tulosta.

Yksittäiset maitohappobakteerikannat käyttäytyvät hapateseoksissa eri tavalla saaden aikaan viilimäisen rakenteen. Seosten saostamis- ja venyvyysominaisuuksia tutkittiin pH- ja viskositeettimäärityksillä. Maitokasvatuksissa havaittiin eroja työssä tutkittujen seosten välillä, mutta vahvistaen myös viilihapatteiden tietynlaista käyttäytymistä.

Taustana oli hankkeen aikaisemmin saadut tulokset, joissa viilihapatteista eristetyt kannat on tunnistettu erilaisin feno- ja genotyyppisin menetelmin. Näiden tulosten pohjalta on koostettu uusia hapateseoksia viilin valmistukseen maidon saostusominaisuuksiin ja genotyyppiin perustuen.

The starter which is used in the making of the fermented milk product viili contains lactic acid bacteria which affect the texture and aroma properties of the product. The lactococci which are able to form secreted polysaccharides outside the cell are responsible for the ropy structure of viili. The purpose of this thesis was to study the properties of fermented milk starters and to formulate a stable and with the desired properties for industrial use.

The production of exopolysaccharides is plasmid-bound in the microbial cell and is controlled by an eps cluster. The occurrence of the plasmid containing the eps cluster was studied in the selected lactic acid bacteria.

Isolates containing the eps cluster were identified by DNA hybridisation. The Lactococcus lactis strain was used as a template in PCR as epsB and epsD fragments were labeled for use as a probe. The gene expression was also studied by RNA hybridisation but no results were obtained.

Single isolated lactic acid bacteria behave in a different way in the starters achieving a thick, ropy texture and a pleasant sharp taste. The precipitation and ropy properties of the starters were studied by pH and viscosity determinations in the milk culture. Differences were noticed between the strains but a certain kind behaviour of viili was confirmed.

This study was part of a bigger project were strains have been isolated from viili starters and identified by phenotypic and genotypic methods. Based on these results, new viili starter mixtures based on strains producing good precipitation results have been formulated for industrial use.