Διερεύνηση των μικροβιολογικών και φυσικοχημικών χαρακτηριστικών παραδοσιακής φέτας από διάφορες περιοχές.

Abstract

The microbiological and compositional characteristics, as well as the volatile organic compounds (VOCs) of traditional Feta cheese produced in three mountainous areas of Greece from milk obtained by animals of local herds fed exclusively with fresh pasture, were studied. The dominant microbial group was Lactic Acid Bacteria (LAB). Their identification with the SDS-PAGE showed that Lc. lactis subsp. lactis prevailed in milk and fresh cheese samples, while Lb. plantarum in mature cheeses. A great variability in the technological properties among the different strains of all areas, was recorded. The results suggested that cheeses from the three areas differ in species composition of NSLAB and their technological properties. Thus, cheeses may mature differently and develop different flavor characteristics. The genetic diversity of NSLAB isolates was assessed by RAPD-PCR and PFGE. The data indicated intraspecies genetic heterogeneity and specificity depending on the production area. In addition, traditional Feta cheese may be the source of different NSLAB genotypes in order to make cheese with specific sensorial attributes, characteristic for each area. The dynamics and the diversity of dominant microbiota in fresh and mature Feta cheese was assessed applying the PCR-DGGE method. DGGE profiles suggested variability in the microbial composition of cheeses within the production area and distinctive differences in band profile of NSLAB in cheeses between the three areas, revealing species that were not isolated during the culturing study. The compositional characteristics, amino acids and short chain organic acids, commonly found in traditional Feta cheese, showed that the area of production influenced each parameter studied. The results suggested that the cheeses may be differentiated, according to their production area, by their compositional characteristics. The VOCs profile and content of the plants, bulk forage, raw milk samples, fresh and mature cheeses, were evaluated. The PCA applied to the 23 collected plant species, could differentiate the two areas with respect to VOCs composition. The milk obtained from the three areas, was poorer in VOCs than the plant species. Common terpenes for plants and milk may be used as bio-markers for linking traditional Feta cheese to the respective grazing pasture, as PCA suggested. Aldehydes were found in higher (P<0.05) amounts for area 1 fresh cheeses, ketones for cheeses from area 2 (P<0.05) and alcohols for cheeses from area 3 (P<0.05). Terpenes were the most dominant group of VOCs, followed by hydrocarbons. In mature cheeses, acids were the first most abundant group of VOC, followed by esters and alcohols. There were substances common for all areas and others appear as discriminants for each individual area of cheese production. There were also common terpenes in mature cheeses from all areas and others characteristic for each area of production. Overall, the VOCs composition of traditional Feta cheese made in three mountainous areas of Greece could differ depending on the production area.

Μελετήθηκαν τα μικροβιολογικά και φυσικοχημικά χαρακτηριστικά καθώς επίσης τα πτητικά οργανικά συστατικά (VOCs) της παραδοσιακής Φέτας που παράγεται σε τρεις ορεινές περιοχές της Ελλάδας από γάλα ζώων ντόπιων φυλών που διατρέφονται αποκλειστικά με χλωρά βοσκή. Οι κυρίαρχες ομάδες μικροοργανισμών ήταν τα γαλακτικά βακτήρια. Η ταυτοποίησή τους με SDS-PAGE έδειξε πως στο γάλα και στα φρέσκα τυριά επικρατούσε το Lc. lactis subsp. lactis, ενώ στα ώριμα το Lb. plantarum. Η μελέτη των τεχνολογικών τους ιδιοτήτων έδειξε πως τα τυριά των τριών περιοχών διαφέρουν ως προς τη σύνθεση των NSLAB και τις τεχνολογικές ιδιότητες που διαθέτουν και συνεπώς είναι πιθανό να ωριμάζουν διαφορετικά και να αναπτύσσουν διαφορετικά οργανοληπτικά χαρακτηριστικά. Η γενετική ετερογένεια των απομονώσεων εκτιμήθηκε με την εφαρμογή των RAPD-PCR και PFGE. Τα προφίλ έδειξαν υψηλή γενοτυπική ετερογένεια μεταξύ των στελεχών που ανήκαν στο ίδιο είδος, αλλά και εξειδίκευση ανάλογα με τα τυριά της περιοχής από τα οποία είχαν απομονωθεί. Υποδεικνύεται πως η παραδοσιακή Φέτα μπορεί να αποτελέσει αξιόλογη πηγή διαφορετικών γενοτύπων NSLAB που θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για την παραγωγή τυριών ιδιαίτερων σε κάθε περιοχή. Η δυναμική και η ποικιλομορφία των βακτηριακών κοινοτήτων φρέσκων και ώριμων τυριών, μελετήθηκε με την εφαρμογή της PCR-DGGE. Τα βακτηριακά προφίλ έδειξαν μια μεταβλητότητα στη μικροβιακή σύνθεση των τυριών εντός της περιοχής παραγωγής, καθώς και διακριτές διαφορές στα προφίλ των NSLAB στα τυριά διαφορετικών περιοχών, αναδεικνύοντας είδη που δεν απομονώθηκαν κατά την καλλιεργητική μελέτη. Η μελέτη των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών των τυριών, ο καθορισμός των ελεύθερων αμινοξέων και οργανικών οξέων, έδειξε πως η περιοχή παραγωγής των τυριών ασκεί επίδραση στις παραμέτρους που μελετήθηκαν. Το προφίλ και η περιεκτικότητα των φυτών, του νωπού γάλακτος, των φρέσκων και ώριμων τυριών σε VOCs έδειξε διαφορές μεταξύ των τριών περιοχών. Στα 23 φυτικά είδη που συλλέχθηκαν, έγινε ανάλυση με PCA η οποία διαφοροποίησε τις περιοχές με βάση τη σύνθεση των VOCs. Το γάλα των τριών περιοχών ήταν φτωχότερο σε VOCs φυτικής προέλευσης, ενώ κοινά τερπένια σε φυτά και γάλα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως δείκτες για τη σύνδεση της παραδοσιακής Φέτας με την περιοχή παραγωγής της. Στα φρέσκα τυριά, οι αλδεΰδες ήταν σημαντικά (Ρ<0,05) υψηλότερες για τα τυριά της περιοχής 1, οι κετόνες για την περιοχή 2 (Ρ<0,05), οι αλκοόλες για την περιοχή 3 (Ρ<0,05), ενώ τα τερπένια αποτελούσαν την επικρατέστερη ομάδα VOCs, ιδιαίτερα για τα τυριά των περιοχών 1 και 3. Στα ώριμα τυριά, τα οξέα ήταν η επικρατέστερη ομάδα VOCs και ακολουθούνταν από τους εστέρες και τις αλκοόλες, οι οποίες βρέθηκαν σε σημαντικά υψηλότερη (Ρ<0,05) ποσότητα στα τυριά της περιοχής 2. Βρέθηκαν ενώσεις κοινές για τα τυριά όλων των περιοχών και άλλες που χαρακτήριζαν τυριά μιας μόνο περιοχής. Παρόμοια, υπήρχαν τερπένια κοινά στα ώριμα τυριά και των τριών περιοχών και άλλα που φαίνεται να αποτελούν χαρακτηριστικές ενώσεις για τα τυριά της κάθε περιοχής. Συνεπώς, η σύνθεση των VOCs της παραδοσιακής Φέτας που παράγεται σε τρεις ορεινές περιοχές της Ελλάδας διαφέρει, ανάλογα με την περιοχή παραγωγής της, ενώ διαφορές εντοπίστηκαν και μεταξύ των τυριών της ίδιας περιοχής.