Lait 82 (2002) 1-15 DOI: 10.1051/lait:2001001

Interaction between propionibacteria and starter / non-starter lactic acid bacteria in Swiss-type cheeses

Marie-Therese Fröhlich-Wyder, Hans-Peter Bachmann and Michael Gerard Casey

Swiss Dairy Research Station, FAM Liebefeld, 3003 Bern, Switzerland

Abstract
Thermophilic lactic acid bacteria, propionibacteria (PAB) and facultatively heterofermentative lactobacilli (FHL) form the main flora of Swiss-type cheeses. The aim of this work was to investigate their interactions and impact on product quality, and in particular on the defect of late fermentation. For this purpose Emmental model cheeses were produced according to a twice-replicated 2 ⁴ full factorial experimental design. The four factors were: (1) The type of cultures of PAB, one with a weak (Prop 96) and the other one with a strong aspartase activity (Prop 90). (2) The addition or not of a culture of FHL composed of 3 Lactobacillus casei strains. (3) The addition or not of a culture of 4 Lactobacillus helveticus strains. (4) The season: winter (hay feeding) or summer (grass feeding). FHL and PAB counts, organic acids, proteolysis, eye formation were followed during ripening. Prop 90 showed a higher growth and fermentation role resulting in a higher number of eyes and an increased risk of late fermentation compared to Prop 96. PAB growth was also favoured in cheeses manufactured with winter milk which had a slightly higher water content. The addition of L. helveticus tended to increase the risk of late fermentation. On the other hand the addition of FHL inhibited lactate fermentation, with a more marked effect on Prop 96 culture. In conclusion the defect of late fermentation can be prevented by using PAB with weak aspartase activity, by adding FHL and by omitting L. helveticus.

Résumé
Les bactéries lactiques thermophiles, les bactéries propioniques (PAB) et les lactobacilles hétérofermentaires facultatifs (FHL) constituent les principales flores de l'écosystème des fromages de type emmental. L'objectif de ce travail était de déterminer les interactions entre ces flores et leurs conséquences sur la qualité du fromage, en particulier sur le défaut de fermentation tardive. Dans ce but, des fromages emmental modèles étaient produits selon un plan factoriel expérimental complet répété 2 fois, avec les 4 facteurs suivants : (1) le type de levain propionique, l'un avec une faible (Prop 96), l'autre avec une forte activité aspartase (Prop 90). (2) L'addition ou non d'une culture FHL composée de 3 souches de Lactobacillus casei. (3) L'addition ou non d'une culture de 4 souches de Lactobacillus helveticus. (4) La saison : hiver (alimentation en foin), ou été (alimentation en herbe). La croissance des FHL et des PAB, ainsi que les teneurs en acides organiques, la protéolyse et la formation de l'ouverture étaient suivis au cours de l'affinage. La culture Prop 90 montrait un taux de croissance et une vitesse de fermentation plus élevés que Prop 96, ce qui conduisait à un nombre supérieur d'ouvertures et un risque accru de fermentation tardive. La croissance des PAB était également favorisée dans les fromages d'hiver, légèrement plus humides. En revanche, l'addition de FHL inhibaient la fermentation propionique, avec un effet plus marqué sur la culture Prop 96. De même la présence de L. helveticus augmentait le risque de fermentation tardive. En conclusion, le défaut de fermentation tardive peut être évité en utilisant un levain propionique à faible activité aspartase, en ajoutant des FHL et en omettant L. helveticus.

Key words: Emmental cheese / propionibacteria / aspartase activity / Lactobacillus casei / Lactobacillus helveticus

Mots clés : emmental / fromage / Propionibacterium / activité aspartase / Lactobacillus casei / Lactobacillus helveticus

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