Undgå toksinproduktion fra skimmel ved brug af mælkesyrebakterier

Det vigtigste nye output er, at resultaterne fra pilot plant produktion af spegepølser viste, at de 9 forskellige kombinationer af starterkulturer alle hindrede produktion af ochratoksin i produkterne til trods for, at skimlen P. nordicum voksede på overfladen af spegepølserne. Ligeledes var mængden af mykophenolsyre også reduceret til under detektionsgrænsen eller lige over i produkter podet med P. brevicompactum. Det er uvist, hvad der er årsag til, at der ikke produceres ochratoksin eller mykophenolsyre. Men en hypotese er, at det er en kombination af pH, vandaktivitet, temperatur og et produkt uden sukker/stivelse, der er afgørende - mere end det er de anvendte mælkesyrebakterier, hvis væksthæmmende effekt ikke var så udtalt i produkterne som i de tidligere screeninger på agar og i minispegepølser.

Den næste store aktivitet i projektet er, at projektets data samles i en slutrapport med en perspektivering af, hvordan resultaterne kan implementeres i håndtering af kødprodukter og skimmelvækst.

Det vigtigste nye output er, at der foreligger resultater fra de senest gennemførte forsøg.

Leverpostej: Resultatopgørelsen viser, at mælkesyrebakterierne/ ”fermentat af mælkesyrebakterier” ikke hæmmer væksten af skimmel. Men mængden af mykotoksin er reduceret væsentligt i leverpostej, når overfladen/skorpen med skimmel er fjernet.

Minispegepølser: Nogle af mælkesyrebakterierne mere end halverer væksten af skimlerne. Og produktionen af mykotoksin er markant reduceret - om end, der er nogen variation i data. Det er tydeligt, at de største mængder mykotoksin findes på pølseskindet med skimmelmycelium. I pølsefarsen er der væsentlig lavere koncentrationer, og i næsten alle fars-prøver (spegepølse uden skind) er mængden af ochratoksin under detektionsgrænsen på 1 µg/kg, trods skimmelvækst på overfladen.

Den næste store aktivitet i projektet er at teste, hvordan de 4 mest lovende mælkesyrebakterier påvirker kvalitet og sensorik af spegepølser produceret i pilot-plant. Spegepølserne produceres med de nye kulturer som starterkultur samt i kombination med en traditionel starterkultur. Ligeledes vil en del af spegepølserne blive podet med skimmel for at se, om effekten fra minispegepølseforsøgene kan reproduceres i spegepølser produceret i pilot-plant-skala.

Som afslutning på projektet udarbejdes en guideline/samlet rapport med resultaterne.

Det vigtigste nye output er, at screeningen af F&U stammer samt kommercielle kulturer nu er afsluttet. Der er samlet testet 68 mælkesyrebakterier for hæmning af skimmel i et agar assay. 14 af disse havde lovende antifungal effekt, og 9 er testet i det udviklede minispegepølser set-up. Her blev der fundet 4 kulturer med lovende effekt på skimlerne P. nordicum og P. brevicompactum. De sidste 5 kulturer testes i minispegepølser ved næste forsøg.

Desuden er en række lovende mælkesyrebakterier testet for effekt mod vækst af skimmel på overfladen af leverpostej. Hverken de levende kulturer eller fermentater - tilsat før eller efter bagning - har antifungal effekt. Sammenholdt med, at fermentater heller ikke har god effekt på overfladen af kogte kødmodeller med 8% salt og pH 5 (steril spegepølsemodel), vil der ikke blive arbejdet videre med denne applikation.

Fokus rettes mod spegepølser, hvor mælkesyrebakterierne kan indgå som en del af starterkulturen.

Den næste store aktivitet i projektet er, at de sidste lovende kulturer fra screeningerne testes i minispegepølsemodellen. Herefter gennemføres sensoriske test af spegepølser produceret i pilot plant for verifikation af, at de mest lovende antifugale mælkesyrebakterier ikke har uønsket sensorisk effekt på spegepølser.

Det vigtigste nye output er, at det i første challengetest i minispegepølser blev set, at 1 ud af de 5 testede kulturer kunne reducere skimmelvæksten af Penicillium brevicumpactum væsentligt.

Kulturen ”Holbac YM-XPC-LYO” kunne hæmme skimlen effektivt efter både 6 dages produktion og ved tørringens slutning efter 15 dage. Holbac-kulturen kunne ligeledes hæmme væksten af skimlen Penicillium nordicum efter 6 og 15 dage. Bitec LS-25 kulturen kunne også hæmme P. nordicum, men hæmningen var dog ikke fuldstændig.

Kvantificeringen af, hvorvidt toksinproduktionen også blev reduceret af kulturerne, afventer justering af den kemiske analysemetode.

Der screenes fortsat mælkesyrebakterier, og kulturen C278732A fra Sacco S.r.L. er den mest lovende af de 17 kulturer, som er testet i denne omgang.

Der vil fortsat gennemføres challengetest i minispegepølser for validering af 1) at hæmningen på agar også kan måles i et kødprodukt, 2) brug af fermentater er anvendelige i leverpostej via tilsætning til den rå fars, samt 3) om mælkesyrebakterier kan bruges til biokonserveirng på overfladen af produkter.

Dernæst skal der gennemføres challengetest i større skala samt test for, om de nye kulturer giver sensorisk acceptable produkter.

Det vigtigste nye output er, at der på baggrund af screeningen for anti-fungal aktivitet er  udarbejdet en liste med de mest lovende mælkesyrebakterier. P.t. er der 7 fra DMRICC og 2 kommercielle kulturer (Bitec, Dansico). Screening af kulturer fra Sacco pågår.

I en spegepølsemodel (kogt, kødpølse pH 5, 8% salt) er 3 fermentaters effekt på skimmelvækst og toksindannelse undersøgt. Fermentaterne har kun en lille hæmmende effekt på skimlernes vækst (Produktet LS-25 var bedst). Toksinanalyser pågår.

Den næste store aktivitet i projektet er, at der gennemføres challengetest i minispegepølser for validering af, at hæmningen også kan måles i et kødprodukt.

Dernæst skal der gennemføres challengetest i større skala samt test for, at de nye kulturer giver sensorisk acceptable produkter.

Det vigtigste nye output er, at der ved screeningen er fundet mælkesyrebakterier i DMRI’s stammesamling, som kan hæmme væksten af skimmel på agarplader. Test af starterkulturer fra leverandører pågår ligesom det fortsat forsøges, at få hjemtaget bakterier fra internationale forskningsgrupper, som har isoleret lovende bakterier i deres forskning. Dette er dog vanskeligt grundet covid-19 situationen.

Antifungale fermentater fra kulturproducenter testes pt for hæmning af skimmelvækst og toksinproduktion  på overfladen af kødmodel.

Den næste store aktivitet i projektet er, at der på baggrund af screening udvælges de mest lovende bakterier til test i produktforsøg. I de forsøg (2021) skal det undersøges, om bakterierne kan hæmme vækst og toksinproduktion af skimmel i produkter. Ligeledes skal det testes, hvilke sensoriske effekter kulturerne har på produkterne.

Det vigtigste nye output er, at den udviklede assay til test af, om mælkesyrebakterier kan hæmme vækst og toksinproduktion fra skimmel, nu anvendes i en screening af mælkesyrebakterier fra leverandører af starterkulturer samt fra DMRI’s stammesamling.

Til analyserne er der også bestilt bakterier fra internationale forskningsgrupper, som har isoleret lovende isolater i deres forskning.

Projektet er indledt med en opsamling af litteratur, der viser, at især Lactobacillus plantarum stammer er vist at kunne hæmme skimmelvækst og toksindannelse. Men også Lb. bucheri, Lb. delbruickii, Lb. casei, Lb. brevis og Enterococcus faecium kan have effekt. Studiet viser endvidere, at levende kulturer har effekt, men også metabolitter som phenyl mælkesyre og måske andre organiske syrer ser ud til at have effekt.

Et forsøgssetup, hvor en række mælkesyrebakterier testes for hæmning af skimlerne P. nordicum (ocratoksin) og P. brevicumpactom (mykophenolsyre) er under udvikling. Målet er at kunne analysere vækst samt toksindannelse i samme assay.