DOI: 10.1051/lait:2001107

Lait 81 (2001) 327-334

Application of Streptococcus thermophilus DPC1842 as an adjunct to counteract bacteriophage disruption in a predominantly lactococcal Cheddar cheese starter: use in bulk starter culture systems

Daire Stokes^{a, b}, R. Paul Ross^a, Gerald F. Fitzgerald^b and Aidan Coffey<sup>a

a</sup>  Dairy Quality Department, TEAGASC Dairy Products Research Centre, Moorepark, Fermoy, Co. Cork, Ireland
^b  Department of Microbiology, University College, Cork, Ireland

Abstract
A significant amount of Cheddar cheese manufactured world-wide relies on bulk starter cultures instead of direct vat set (DVS) cultures. While the inclusion of S. thermophilus is sometimes used to counteract failure due to lactococcal phage in the latter system, it is considered difficult to implement in bulk starter systems and is normally avoided. This stems from the problem in controlling the ratio of S. thermophilus to lactococci during the bulk starter preparation such that suitable acidification rates can be achieved. The current study demonstrates how S. thermophilus numbers can be controlled during growth in the bulk starter medium prior to inoculation of a culture, based on three lactococcal strains and S. thermophilus DPC1842, into the cheese vat. The concentration of inorganic phosphate necessary to inhibit the growth of strain DPC1842 in a whey-based bulk starter medium was found to be 0.18 mol.L^-1. Since higher levels of phosphate exist in different commercial bulk starter media used for mesophilic cultures, a number of these media can be used for propagation of this starter blend without domination of strain DPC1842 over its lactococcal counterparts. Strain DPC1842 is highly phage resistant and is particularly acid-fast in the cheese milk and reduces the pH efficiently at very low inocula. Cheddar cheese was manufactured in a commercial plant with this system and the resulting cheese had good flavour characteristics. This study demonstrates the effectiveness of the S. thermophilus DPC1842 component in rescuing the fermentation in the event of severe lactococcal phage attack.

Résumé
Ajout de Streptococcus thermophilus DPC1842 à la flore lactococcale utilisée en fabrication de Cheddar pour contrecarrer les attaques phagiques : utilisation dans des systèmes de culture de levain industriel . Une partie importante du fromage de Cheddar fabriqué dans le monde repose sur l'utilisation de cultures de levains industriels au lieu de cultures d'ensemencement direct en cuve. Alors que l'ajout de S. thermophilus est parfois utilisé dans ce dernier système pour contrecarrer la défaillance due aux phages de lactocoques, ceci est considéré comme difficile à mettre en oeuvre dans les systèmes de levains industriels et est normalement évité en raison de la difficulté à contrôler, au cours de la préparation du levain industriel, le rapport S. thermophilus/lactocoques et donc à obtenir un taux d'acidification convenable. La présente étude montre comment le nombre de S. thermophilus peut être contrôlé pendant la croissance dans le milieu de culture du levain industriel avant l'inoculation dans la cuve de fromagerie d'une culture composée de 3 souches de lactocoques et de la souche de S. thermophilus DPC1842. La concentration de phosphate inorganique nécessaire pour inhiber la croissance de la souche DPC1842 dans le milieu de culture du levain industriel à base de lactosérum a était de 0,18 mol.L^-1. Étant donné que différents milieux du commerce, utilisés pour des cultures mésophiles de levains industriels, renferment des concentrations supérieures de phosphates, un certain nombre de ces milieux peut être utilisé pour cultiver ce mélange de levain sans domination de la souche DPC1842 sur les lactocoques. La souche DPC1842 est très résistante aux phages, acidifie très rapidement le lait de fromagerie, et réduit le pH efficacement à des taux d'inoculation très bas. Du Cheddar, fabriqué commercialement selon cette technologie, présentait d'excellentes qualités aromatiques. Cette étude démontre l'efficacité de la souche de S. thermophilus DPC1842 pour restaurer la fermentation en cas d'attaque sévère par les phages de lactocoques.

Key words: Streptococcus thermophilus / adjunct / cheddar / bacteriophage

Mots clés : Streptococcus thermophilus / Cheddar / bactériophage

Correspondence and reprints: Aidan Coffey Tel.: (353) 25 42277; fax: (353) 25 42340;
    e-mail: acoffey@moorepark.teagasc.ie

© INRA, EDP Sciences 2001