Medienoptimierung/ Konservierung von Mikroorganismen
Die Medienoptimierung und Konservierung von Bakterien bildet die Basis für die Entwicklung von neuen Starter- und Spezialkulturen. Arbeiten im Bereich der Optimierung der Biomassegewinnung und Konservierung von mesophilen und thermophilen Bakterien gehören deshalb seit vielen Jahren zu den Schwerpunkten der ALP Forschungsaktivitäten. Dafür stehen ALP verschiedene Fermenteranlagen (0.5L, 2L bis 200L) und 2 Lyophilisationsanlagen (aktuelle Produktionskapazität von 150 kg lyophilisiertem Pulver/Jahr) zur Verfügung.
Ein wichtiges Forschungsziel in den letzten 7Jahren bestand darin, Kulturen für den Herkunftsnachweis von Käse zu entwickeln. Durch den Einsatz dieser Spezialkulturen in der Käseherstellung, lassen sich Fälschungen und Kopien von Schweizer AOC Käsen verhindern. Seit Anfang 2011 ist eine Herkunftsnachweiskultur für Emmentaler AOC auf dem Markt. Die Entwicklungsarbeiten für eine nächste Generation von Herkunftsnachweiskulturen laufen. Dabei wird die Möglichkeit der Inaktivierung von Bakterien intensiv erforscht.
Biokonservierung mit antimikrobiell wirkenden Mikroorgansimen (Schutzkulturen)
In Zusammenarbeit mit der ETH Zürich wurden neue Strategien für die Biokonservierung von Rotschmiere-gereiften Halbhartkäsen entwickelt, mit dem Ziel, das Wachstum von Listerien unterdrücken zu können. Untersucht wurden die antilisteriellen Eigenschaften, Populationsdynamiken und die Mechanismen von natürlichen Rotschmiere Ökosystemen sowie von Bakteriozin bildenden Schutzkulturen. Basierend auf den Erkenntnissen, wird an der Entwicklung einer Schutzkultur gearbeitet. Der Schwerpunkt der aktuellen Arbeiten liegt bei der Wachstumsoptimierung von ausgewählten Bakterienspezies, welche für die Hemmwirkung von Listerien in Halbhartkäse verantwortlich zu sein scheinen.
Mikrobielle Aromabildung
Das Interesse der Praxis rund um das Aroma von fermentierten Milch- und Fleischprodukten hat in den letzten Jahren massiv zugenommen. ALP verfügt im Bereich der Aromaforschung über eine international anerkannte Kompetenz. Im Vordergrund aller Forschungsaktivitäten stehen die Untersuchung des mikrobiellen Stoffwechsels, der wesentlich zur Aromabildung in fermentierten Milchprodukten beiträgt sowie die qualitative und quantitative Bestimmung von potenziell aromaaktiven Verbindungen.
Die Untersuchungen der letzten Jahre und der laufenden Projekte fokussieren vor allem auf den Schwefel-Stoffwechsel von Lactobacillus casei und Pediokokken Stämmen. Die Resultate werden für das Screening von potenziell interessanten aromabildenden Stämmen für die Entwicklung von neuen Kulturen verwendet. Zudem ermöglichen diese Erkenntnisse, die bakterielle Aromabildung gezielt beeinflussen zu können. Aktuell laufen ausserdem intensive Forschungsarbeiten im Bereich Aroma von Sauerrahmbutter und wie dieses mit Kulturen gezielt beeinflusst werden kann. Dazu gehören auch Versuche, die Menge an mikrobiell gebildeten Zielaromastoffen durch Zusatz von entsprechenden Vorläufermolekülen zu erhöhen.
Literatur
B. Bogicevic, S. Irmler, R. Portmann, L. Meile, H. Berthoud.
Characterization of the cysK2-ctl1-cysE2 gene cluster involved in sulfur metabolism in Lactobacillus casei. Int. J. of Food Microbiol., submitted
Casey M.G., Isolini D., Amrein R., Wechsler D., Berthoud H.
Naturally Occurring Genetic Markers in Bacteria
Dairy Sciences and Technology, 88 (4-5) 457-466, 2008
Irmler S., Schaefer H., Beisert B., Rauhut D., Berthoud H.
Identification and characterization of a strain-dependent cystathionine ß/g-lyase in Lactobacillus casei potentially involved in cysteine biosynthesis.
FEMS Microbiol.Lett. 295 (1) 67-76, 2009.
Irmler S.
Innovative Technologien in der Käseforschung.
In: Forschung und Ernährung - ein Dialog Weinheim:Verlag Wiley-Blackwell p. 259-262, 2009.
Irmler S., Raboud S., Beisert B., Rauhut D., Berthoud H
Cloning and characterization of two Lactobacillus casei genes encoding a cystathionine lyase.
Applied and environmental Microbiology, 74 (1) 99 – 106, 2008
Irmler S., Heusler M.L., Raboud S. Schlichtherle-Cerny H., Casey M.G., Eugster-Meier E.
Rapid volatile metabolite profiling of Lactobacillus casei strains: selection of flavour producing cultures.
Australian Journal of Dairy Technology 61 (2) 123-127, 2006
Knoll C., du Toit M., Schnell S., Rauhut D., Irmler S.
Cloning and characterization of a cystathionine b-/g-lyase from two Oenococcus oeni oenological strains.
Appl.Microbiol.Biotechnol., 89 (4) 1051-1060, 2011
Koch S.
Effects of fermentation conditions on viability, physiological and technological characteristics of autolytic dried direct vat set lactic starter cultures.
Diss ETH Nr. 16909, 2006
Mallia S.
Oxidative stability and aroma of UFA/CLA (unsaturated fatty acid/conjugated linoleic acid) enriched Butter.
Diss ETH Nr. 18020, 2008
Ritter P., Kohler C., von Ah U.
Evaluation of the passage of Lactobacillus gasseri K7 and bifidobacteria from the stomach to intestines using a single reactor model.
BMC Microbiology, 9, 87, 2009
Roth E.
Control of Listeria contamination on the surface of semi-hard cheeses by natural smear ecosystems and protective cultures.
Diss ETH Nr. 18644, 2009
