Sommige bacteriën zijn in staat om de groei of de toxinevorming van pathogene micro-organismen te inhiberen of zelfs om het aantal pathogenen te reduceren, andere zorgen dan weer voor een verlengde houdbaarheid door de inhibitie van specifieke bederf organismen. Omwille van deze beschermende eigenschappen worden ze daarom protectieve bacteriën genoemd.
Voorwaarde voor het gebruik in industriële applicaties is dat de protectieve bacteriën wettelijk toegelaten zijn, het GRAS status hebben (Generally Recognised As Safe) en de sensorische eigenschappen van een product niet negatief beïnvloeden. Voorbeelden van bacteriën die geschikt kunnen zijn als protectieve cultuur zijn: Lactobacillus sp. Lactococcus sp. Pediococcus sp. Weisella sp. Micrococcus sp. en Propionibacterium sp.
GRAS (Generally Recognized as Safe) is een term gebruikt door het Amerikaanse FDA die aangeeft dat een bepaalde component veilig bevonden werd door experts voor gebruik in voeding en hierdoor vrijgesteld is van de gebruikelijke controles voor voedingsadditieven door het FFDCA (Federal Food, Drug, and Cosmetic Act). De component dient veilig te zijn onder de condities van het bedoelde gebruik. |
Beschermende werking
De beschermende werking van protectieve bacteriën is deels te wijten aan de vorming van antimicrobiële metabolieten zoals:
- Organische zuren (bv. melkzuur, azijnzuur, propionzuur)
- Natuurlijke metabolieten gebaseerd op organische zuren (vb. PLA = 3-fenyl lactaat, PCA = 2-pyrrolidon-5-carboxylzuur, OH-PLA = hydroxyfenyl lactaat, ELA = Ethyl-L-lactaat)
- Waterstofperoxide
- Koolstofdioxide
- Vetzuren
- Diacetyl
- Acetaldehyde
- Bacteriocinen
- Andere antimicrobiële peptiden
Bovendien speelt competitie ook een rol bij de inhibitie van ongewenste micro-organismen. Zo kan er bijvoorbeeld competitie zijn voor beschikbare nutriënten of voor zuurstof. Daarnaast zijn er nog andere effecten van belang die nog niet volledig opgehelderd zijn (bijvoorbeeld quorum sensing).
Bacteriën kunnen met elkaar communiceren met behulp van chemische signalen via zogenoemde signaalmoleculen. Zo weet een bacterie of er soortgenoten in de buurt zijn en hoeveel. |
Applicaties
Bij Danisco zijn er verschillende protectieve culturen beschikbaar voor zuivel- en vleesproducten onder de merknaam HOLDBAC™. Voorbeelden van producten waarin deze culturen een beschermende rol kunnen spelen zijn: kaas, yoghurt, zure room, droge worst en gekookte vleeswaren. De primaire functionaliteiten van deze culturen (meestal een combinatie van verschillende stammen) zijn:
- Controle van de groei van Gram-positieve pathogenen zoals Listeria monocytogenes
- Controle van de groei van bederf micro-organismen zoals gisten, schimmels, heterofermentatieve melkzuurbacteriën en enterococcen
De belangrijkste voordelen voor de consument zijn:
- Reductie van risico op Listeria contaminatie en verbetering van de voedselveiligheid
- Voorkomen van bederf en behoud sensorische eigenschappen
Protectieve culturen bieden heel wat mogelijkheden:
- Vervanging van chemische conserveermiddelen door een natuurlijke en veilige oplossing
- Reductie van distributiekosten
- Nieuwe productformulaties: vb minder zuur of hoger vochtgehalte
- Reductie procestemperatuur
- Toch blijven er nog bepaalde uitdagingen:
- Warmte of proteoletische enzymen kunnen culturen vernietigen
- Technische kennis nodig om deze culturen correct te gebruiken
- Soms hogere applicatiekosten of lagere beschikbaarheid
Bronnen
- www.danisco.com
- Leatherhead Food Safety Day (29 september 2008)