Monitoring Cheddar cheese ripening by chemical indices of proteolysis 2. Peptide mapping of casein fragments by reverse-phase high-performance liquid chromatography

Summary The proteolysis of casein during cheese ripening was studied by reverse-phase (RP)-HPLC peptide mapping. Cheddar cheese from two different production plants were analysed during a 6-month ripening period at 4° C and 10° C. The elution profile obtained from cheese extracts soluble at pH 4.6 contained more than 120 peaks. These were grouped into four ranges of molecular mass (I<3000 Da; II>30 000 Da; III>10 000 Da; IV>3000 Da) by RP-HPLC of cheese extracts fractionated by ultrafiltration at different molecular mass cutoffs. The peptide patterns, especially in the molecular mass range below 3000 Da, were clearly dependent on ripening time and temperature, manufacturing history, and composition of the cheese. Several short chain peptides with less than ten amino acid residues were isolated, sequenced for identification, and assigned to the corresponding amino acid sequences of _s1-casein and-casein. The levels and ratios of these defined marker peptides seem to be well suited for in-depth characterisation of proteolysis and ripening of Cheddar cheese. This information is fundamental for studies on cheese origin, flavour, taste, and texture.

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Beurteilung des Reifungsverlaufes in Cheddar-Käse durch chemische Indikatoren des Eiweißabbaus 2. Peptid-Mapping von Caseinbruchstücken mit Umkehrphasen-Hochleistungschromatographie

Zusammenfassung Die Proteolyse des Caseins während der Käsereifung wurde durch Peptidtrennung mit RPHPLC studiert. Zwei verschiedene Cheddarkäse unterschiedlicher Herstellung wurden während einer sechsmonatigen Reifungszeit bei 4 °C und 10 °C analysiert. Das RP-HPLC-Elutionsprofil von pH 4,6-löslichen Käseextrakten wies mehr als 120 Komponenten auf. Diese wurden durch RP-HPLC von Käseextrakten, die mit verschiedenen Ausschlußgrenzen ultrafiltriert wurden, in vier Molekülmassen-Bereiche eingeteilt: I<3000; II>30 000; III>10 000; IV>3 000. Die Peptidmuster, insbesondere die im niedrigmolekularen Bereich (<3000), zeigten eindeutige Abhängigkeiten von Reifungszeit und Reifungstemperatur, Herstellungsprozeß und Zusammensetzung der Käse. Mehrere kurzkettige Peptide mit weniger als 10 Aminosäureresten wurden isoliert, zur Identifizierung sequenziert und den entsprechenden Aminosäuresequenzen von _s1-Casein und-Casein zugeordnet. Die Mengen und Mengenverhältnisse dieser definierten Leitpeptide scheinen für eine tiefergehende Charakterisierung des Eiweißabbaus und Reifungsverlaufes von Cheddarkäsen sehr gut geeignet zu sein. Für Studien über Herkunft, Geruch, Geschmack und Textur von Käse ist dies von entscheidender Bedeutung.

     

Probenahme bei Aflatoxin verd?chtigen Kasen

Zusammenfassung Durch den außerordentlich unterschiedlichen Befall mit Schimmelpilzen und dadurch extrem differierenden Aflatoxinkonzentrationen bei Käsen, gegebenenfalls beieinem einzelnen Schnittoder Hartkäse, ergeben sich Schwierigkeiten für eine verläßliche Probenahme. Durch Versuche sollte geklärt werden, in welcher Weise — nach Möglichkeit wertverlustfrei und für die Praxis zumutbar — Proben entnommen werden können, die über den eventuellen Aflatoxingehalt eines Kdses zweifelsfrei orientieren. Aufgrund von Lagerungsversuchen mit künstlich kontaminiertem Provolone- und Tilsiterkäsen wird als Vorprüfung die Bestimmung des Aflatoxingehaltes einer abgekratzten Oberfläche von 100 cm² empfohlen. Bei hohen Aflatoxin-Konzentrationen der Oberfldche, etwa zwischen 20–30 g/kg, ist die Entnahme mehrerer Bohrlinge an verschiedenen Stellen des Käses erforderlich und zu verantworten.Der Gehalt an Aflatoxin auf der Oberfläche ist nicht konstant, was mit biochemischen Reaktionen und mit der Abwanderung der Aflatoxine in tiefere Schichten erklärt wird. Das in der Praxis übliche Waschen der Käse scheint ohne tiefgreifenden Einflußauf einen vorhandenen Aflatoxingehalt zu sein.

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Sampling of cheese for aflatoxins

Summary Due to the greatly differing incidence of molds on chese and thus the extremely differing amounts of aflatoxin reliable sampling of cheeses is difficult, particularly if onlyone semi-hard of hard cheese is available.Experiments were undertaken now to sample—hopefully without losses and suitable for commercial application—in order to be able to ascertain the possible aflatoxin content of a cheese. Based on storage results with artificially contaminated Provolone and Tilsit cheeses as a pretest determination of aflatoxins in scrapings from a 100 cm² surface are is recommended. At high levels (20–30 g/kg) the sampling of several borings at different locations on the cheese is necessary.The aflatoxin content on the surface is not constant, a fact which can be explained by biochemical reactions and by migration of aflatoxins into deeper layers. Washing of cheeses seems not to be of any significant influence on the aflatoxin-content.

     

Untersuchungen zur Mikroflora von Emmentaler K?se w?hrend der Reifung

Zusammenfassung Die Keimzahl an Milchsäure- und Propionsäurebakterien wurde an 280 Bohrlingen vom Emmentaler Käse untersucht. Die Käse stammten teils aus traditionellen Kleinbetrieben und teils aus Groß-betrieben mit modernen Fertigungsmethoden. Ein Teil des Materials wies den Fehler Nachgärung auf. Es konnte gezeigt werden, daß der Typ des Herstellungsbetriebes die Keimzahlverhältnisse im Käse signifikant beeinflußt. Dagegen ließ sich kein Zusammenhang zwischen dem Fehler Nachgärung und der Entwicklung der Lactobacillen bzw. der Propionsäurebakterien nachweisen.

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Studies on the microflora of emmental cheese during ripening

Summary The count of lactic acid and propionic acid bacteria in 280 samples of Emmental cheese has been determined. The cheeses either originated from small traditional dairies or from large factories using modern technology. Part of the material was drawn from cheeses with split defect. It was shown that the production methods significantly affect the counts in Emmental cheese. No correlation was found between spilts and numbers of lactobacilli or propionic acid bacteria in cheese.

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Auszug aus der vom Fachbereich für Landwirtschaft und Gartenbau der Technischen Universität München zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Agrarwissenschaften (Dr. agr.) genehmigten Dissertation über Untersuchungen zur Mikroflora von Emmentaler Käse während der Reifung des Dipl. Ing. agr. Gerhard Grillenberger. Tag der Promotion: 4. 4. 1978Für die Überlassung von Untersuchungsdaten danken wir der Milchwirtschaftlichen Untersuchungs- und Versuchsanstalt Kempten, Herrn Direktor Dr. H. Mair-Waldburg und der Staatlichen Milchwirtschaftlichen Lehr- und Forschungsanstalt Wangen, Herrn Lt. Reg. Dir. M. Krattenmacher     

Potential mycotoxin problems in mould-fermented sausage

Summary A considerable proportion of the sausage consumed in many European countries is produced by a mould-fermentation process that does not involve pure culture technics.422Penicillium cultures isolated from mould-ripened sausages produced in II European countries were analyzed for their ability to produce the following nine mycotoxins: aflatoxin B₁ and G₁ ochratoxin A, penicillic acid, patulin, citrinin, tremortin A, zearalenone, rubratoxin B; 88 isolates were found capable of toxin synthesis (20.9%). 44 of these cultures produced penicillic acid, 17 ochratoxin A, 11 tremortin A, 10 citrinin, and 6 patulin. 3 cultures produced both patulin and citrinin.Sausages were ripened with 6 moulds producing penicillic acid, 17 producing ochratoxin, 5 producing citrinin and 3 each producing patulin or tremortin. No mycotoxins were detected up to 70 days of ripening.Direct addition of penicillic acid to raw sausage resulted in disappearance of the mycotoxin. Amino acids normally occuring in meat were found capable of rapidly reacting with penicillic acid to produce adducts that were nontoxic to laboratory animals.Although our data indicate that consumption of mould ripened sausage is not a health hazard with respect to the 9 mycotoxins analyzed for, it is recommended that manufacturers of these products adopt pure culture technics using moulds known to be toxicologically safe.

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Zusammenfassung In zahlreichen Ländern Europas werden seit altersher mit Schimmelpilzen gereifte Rohwürste hergestellt. Es handelt sich hierbei um traditionelle Produktionsverfahren, bei denen jedoch keine Schimmelpilz-Reinkulturen verwendet werden.Wir untersuchten das Toxinbildungsvermögen von 422Penicillium-Stämmen, die von schimmelpilzgereiften Rohwürsten isoliert worden waren, die aus II verschiedenen Ländern stammten. Insbesondere interessierten uns die Mykotoxine Aflatoxin B₁ und G₁, Ochratoxin A, Penicillinsäure, Patulin, Citrinin, Tremortin A, Zearalenon und Rubratoxin B. Bei 88 Stämmen (20,9%) war eine Toxinbildung nachweisbar. 44 dieser Kulturen bildeten Penicillinsäure, 17 Ochratoxin A, 11 Tremortin A, 10 Citrinin und 6 Patulin. Von drei Stämmen wurde sowohl Patulin als auch Citrinin gebildet.Wurden frisch hergestellte Rohwürste mit Schimmelpilzen, die die genannten Toxine bilden, beimpft, so konnten während der 70 Tage dauernden Reifung keine Mykotoxine in der Wurst nachgewiesen werden.Den Rohwürsten direkt zugesetzte Penicillinsäure wurde inaktiviert, da dieses Mykotoxin sehr rasch mit Aminosäuren reagiert, die im Fleisch vorhanden sind.Obwohldiese Untersuchungen darauf hinweisen, daß sehimmelpilzgereifte Rohwürste, zumindest bezüglich der 9 genannten Mykotoxine, keine potentielle Gefahr für den Verbraucher darstellen, sollte man dennoch dazu übergehen als Starterkultur nur technologisch und toxikologisch geprüfte Schimmelpilz-Stämme in Reinkultur einzusetzen.

     

Effects of freezing and frozen storage on the physicochemical and sensory characteristics of four types of goat's cheese

Summary Physicochemical and organoleptic properties were studied in two batches of four different types of goat's milk cheese: fresh, washed curd, soft with surface flora, and Majorero, frozen for four months prior to ripening and/or chilled storage. Frozen storage did not produce significant changes in the rheological or sensory characteristics of the cheeses, except in the case of fresh cheese, the textural characteristics of which were adversely affected. The level of proteolysis, estimated from the amino-acid nitrogen, was higher in the pre-frozen washed curd, soft with surface flora, and Majorero cheeses. The level of lipolysis was comparable, except in the soft cheese with surface flora, which presented higher levels of free fatty acids when stored frozen before ripening.

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Einfluß des Gefrierens und der Gefrierlagerung auf die physikalisch-chemischen und organoleptischen Eigenschaften von vier Ziegenkäsen

Zusammenfassung Aus Ziegenmilch wurden jeweils zwei Chargen von vier spanischen Käsesorten hergestellt: Frischkäse, gewaschene Käsemasse, Weichkäse mit Oberflächenflora und Majorero -Käse. Von jeder Charge wurde die Hälfte gefroren gelagert und erst nach vier Monaten auf die übliche Weise gereift und/oder gekühlt aufbewahrt. Die physikalisch-chemischen und organoleptischen Eigenschaften wurden danach untersucht. Im Vergleich mit Käsen, die nicht gefroren gewesen waren, ergaben sich keine wesentlichen Unterschiede in den rheologischen und sensorischen Eigenschaften, mit Ausnahme bei den Frischkäsen, bei dem sich die Textur durch die Aufbewahrung in gefrorenem Zustand verschlechtert hatte. Der Gehalt an freien Aminosäuren, ein Maß für die Proteolyse, war höher in der gewaschenen Käsemasse, in dem Weichkäse mit Oberflächenflora und in dem Majorero-Käse, die vier Monate gefroren gewesen waren. Durch die Gefrierlagerung hatte sich der Fettabbau nicht verändert, mit Ausnahme bei dem Käse mit Oberflächenflora, bei dem der Gehalt an freien Fettsäuren erhöht war im Vergleich mit dem Käse, der nicht vier Monate gefriergelagert worden war.

     

Bestimmung von Kuhmilch-Casein in Schaf- und Ziegenk?se mittels Immunelektrophorese

Zusammenfassung Durch Kombination der Kreuzimmunelektrophorese nach Clarke u. Freeman mit einer Modifikation der Silberfärbung nach Willoughby u. Lambert wird es unter Verwendung eines käuflichen Antiserums gegen Rindercasein möglich, bei der Herstellung von Schaf- und/oder Ziegenkase zugesetzte Kuhmilch bis zu der unteren Grenze von 0,1–0,2% eindeutig und reproduzierbar zu bestimmen. Die Nachweisgrenze liegt damit im unteren Größenord-nungsbereich des Starterkulturenzusatzes bei der Herstellung von Rohmilchkäsen und sogar um mehr als das 10fache unter den Mengen an Starterkulturen, wie sie zur Käseherstellung aus erhitzter Milch eingesetzt werden. Durch die Möglichkeit Casein als Bestimmungsgröße zu verwenden, ist die Methode zur Untersuchung von Käsen aus Rohmilch sowohl als auch von solchen aus erhitzter Milch hergestellten in gleicher Weise geeignet.

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Detection of bovine casein in sheep and goat milk cheese by means of immunoelectrophoresis

Summary By means of crossed immunoelectrophoresis according to the method of Clarke and Freeman combined with a modification of the silver staining technique of Willoughby and Lambert, using a commercial anti-bovine casein rabbit serum, in sheep's and goat's cheese it is possible to evaluate the added cow's milk in a clear and reproducible way down to a level of 0.1–0.2%. The lower detection limit is within the lower scale after the addition of starter cultures usual in the production of cheese from raw milk and more than tenfold below the amounts of starter cultures used in the production of cheese from heated milk. Because of the possibility of using casein for detection, this method is suitable for analysis, not only in cheese made from raw milk, but also in that made from heated milk.

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Die vorliegende Arbeit wurde aus Mitteln der Mitverantwortungsabgabe von der Kommission der Europäischen Gemeinschaft in Brüssel finanziell unterstützt     

Zur Wirkung von Pimaricin auf Schimmelpilze und deren Aflatoxinbildung bei K?sen

Zusammenfassung Voraussetzung für die Anwendbarkeit des Pimaricins ist dessen Hitzestabilität (bis ungefähr 80° C) und die geringe Eindringtiefe (knapp 2,6 mm), so daß es für die konservierende Wirkung auf der Oberfläche der Käse für längere Zeit zur Verfügung steht. An 13 verschiedenen aflatoxinbildenden Schimmelpilzen wurde die Hemmung auf die Mycelentwicklung und damit auf die Aflatoxinbildung festgestellt, wobei die einzelnen Schimmelpilze unterschiedlich gehemmt werden. Bei Käsen war die Wirkung nicht eindeutig, da die native Oberfläche, der Käse (Rinde) nach Pimaricinbehandlung 8 Wochen vor dem Verschimmeln geschützt blieb, während daraus hergestellte Scheiben, in Pimaricinlösung getaucht, alsbald verschimmelten. Die Aflatoxinbildung selbst wird nur unterdrückt, wenn auch das Wachstum der Schimmelpilze unterbunden wird. Die Käse müssen daher möglichst frühzeitig behandelt werden, ehe es zu einer stärkeren Entwicklung der Schimmelpilze kommt. Die Aflatoxinproduktion setzt zwar erst bei einer nicht vollständigen Unterdrückung ein; es muß mit einer, wenn auch verminderten Aflatoxinbildung gerechnet werden.

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Effect of pimaricin on moulds and their aflatoxin formation in cheese

Summary The prior condition for the application of Pimaricin is its heat stability (up to 80° C) and the low penetration (around 2.6 mm), so that it is available for the effect on the cheese surface for a long period. With 13 different aflatoxin forming moulds, the inhibition on the mycel development and thereby on the aflatoxin formation was tested; the different strains were inhibited to various degrees. The effect on cheese was not definite, because the native cheese surface remained free of mould for 8 weeks after Pimaricin treatment, whereas cheese slices dipped into Pimaricin solution were covered with moulds very soon. The aflatoxin formation itself is only inhibited, if the growth of the moulds is inhibited. Therefore the cheeses have to be treated very early before strong growth of the moulds has started. The aflatoxin formation, however only starts at a certain growth period of the moulds, but at a not completed inhibition, a reduced aflatoxin formation has to be taken into consideration.

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Auszug aus: Erwin Zierer Zur Verhinderung der Aflatoxinbildung auf Käsen durch Pimaricin. Dissertation Techn. Universität München 1974.

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34. Mitt. Zur Aflatoxinbildung in Milch und Milchprodukten.     

Zum Nachweis von Aflatoxinen in K?se

Zusammenfassung Bei Modellversuchen mit künstlich infizierten Käson können so hohe Aflatoxin-Konzentrationen entstehen, daß mit Sicherheit angenommen werden kann, daß bei Käsesorten mit langer Lagerzeit im Käsekeller Infektionen mit Aflatoxin bildenden Schimmelpilzen möglich sind, was belegt werden konnte. Die Überprüfung der Käse des Handels ist also eine notwendige Überwachungsmaßnahme. Der Nachweis ist wegen der unterschiedlichen Beschaffenheit der Käse, insbesondere wegen der verschiedenartigen Reifungsprodukte, schwierig; hierfür wird ein den jeweiligen Verhältnissen anzupassendes Arbeitsschema vorgeschlagen.

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Analysis of aflatoxins in cheese

Summary In model experiments, artificially inoculated cheeses attained aflatoxin concentrations of a degree suggesting with certainty the possibility, that cheese species with long cellar storing times, can show spontaneous infection with aflatoxin-producing moulds, for which evidence is given. Consequently, a need exists for examination of traded cheese as a control measure. Detection is difficult because of compositional variety of cheese especially with regard to maturation products. A working scheme is proposed which can be adapted to special circumstances.

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Vorgetragen am 10. 7. 1970 bei der gemeinsamen Tagung der dänischen Gesellschaft für Lebensmitteltechnologie und -Hygiene und der Gesellschaft Deutscher Chemiker Fachgruppe Lebensmittelchemie und gerichtliche Chemie in Kopenhagen.

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Frau Gertrud Behringer möchte ich such an dieser Stelle für ihre gewissenhafte und unermüdliche Arbeit danken.     

Zur Bestimmung der Quellungsf?higkeit von Schmelzk?seeiwei?

Zusammenfassung Im Rahmen einer größeren Untersuchung über den Einfluß verschiedener Schmelzsalze und Schmelzverfahren auf Konsistenz, Emulsionsstabilität und Eiweißquellung von Schmelzkäse wurde eine Methode zur Bestimmung der Quellungsfähigkeit von Schmelzkäse-eiweiß ausgearbeitet, nach der nach Entfetten (Petroläther/Kälte) und Entwässern (Gefriertrocknung) die Viscosität einer Mischung des Käseeiweißes mit Wasser bestimmt werden kann.[/p]

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On the swelling properties of processed cheese protein

Summary During experiments on the influence of different production methods and various phosphates on consistency, emulsion stability and swelling of protein in processed cheese, a method was developed to determine the swelling capability of processed cheese protein. After fat removal (petrolether/cooling) and dehydration (freeze-drying) the viscosity of a cheese protein/water mixture can be determined by using this method.[/p]