Flertalet bakterier som finns i mjölk kan man eliminera genom pastörisering, vilket skyddar mot sjukdomsalstrande bakterier och dessutom leder till ökad hållbarhet. Vissa bakterier, främst inom släktena Clostridium och Bacillus överlever pastörisering i sporform.

Sporen är en viloform som bildas när den vegetativa bakterien utsätts för svält. Det är viktigt att skilja mellan den vegetativa bakterien, som delar och förökar sig, och sporen som är fullständigt inaktiv (Fig. 1). De vegetativa bakterierna är känsliga för pastörisering. Det är de vegetativa bakterierna som orsakar produktförstöring genom sin tillväxt (Fig 1:1).

Tillväxten sker logaritmiskt, vilket snabbt leder till mycket höga bakterietal om tillväxtbetingelserna är gynnsamma. Synliga produktfel i mejeriprodukter uppstår först när bakteriehalten uppgår till minst en miljon  per gram. Exempel på fel orsakas av sporbildare är smörsyrajäsning hos ost (fig. 2) och sötkoagulering hos konsumtionsmjölk. Även smörsyrajäsning i ensilage är ett mikrobiologiskt produktfel.

Sporer bildas när bakterierna råkar ut för näringsbrist. (Däremot bildas det aldrig sporer på grund av att man kyler ned mjölken i mjölktanken). Vid näringsbrist slutar bakterierna växa. Vid ursprungligen god näringstillgång, till exempel i ensilage, kan det då finnas flera miljoner bakterier per gram medan det i mera näringsbegränsade miljöer, till exempel i jord kan finnas mycket lägre halter oftast mindre än 100 upp till 10 000 klostridiesporer gram per i jord.

Figur 1 Sporbildning och vegetativ tillväxt

Figur 1. Sporbildning och vegetativ tillväxt

Vid sporbildningen kapslas bakteriens arvsmassa in i ett antal lager av mycket resistent material (Fig. 1:2-4). Vatten tas bort och när sporen är färdigbildad går bakterien sönder och den fria sporen kommer ut (Fig. 1:5). Det är denna som är resistent mot värme och överlever pastörisering, men den klarar också uttorkning, kemikalier, högt och lågt pH. Sporerna överlever också passagen genom kons tarmkanal. I mjölk kan det finnas både vegetativa bakterier och sporer, men det är endast sporerna som överlever vid pastörisering. Detta innebär att de sporer som finns i mjölkråvaran också kommer att hamna i mejeriprodukterna. Sporbildning är en långsam process som även under optimala betingelser tar minst 12-18 timmar men oftast mycket längre tid. 

Så länge miljön är olämplig för tillväxt består sporformen, men vid yttre stimuli som till exempel god näringstillgång så gror sporen ut (Fig. 1:6). Sporväggen öppnas och en ny vegetativ bakterie växer ut och förökar sig sedan. Detta inträffar i mejeriprodukterna, olika beroende på art av sporbildare. Sporgroning sker avsevärt snabbare än sporbildning. Under optimala betingelser kan groning ske på 5-10 minuter, men i mejeriprodukter som är kylda tar det ofta flera dygn. Det krävs ofta en aktivering av sporerna innan de gror ut. I mejeriprodukter gynnas sporgroningen genom att sporerna värmeaktiveras vid pastörisering. Sporer förekommer i mjölk oftast i halter som några 100 till 1 000 per liter, det vill säga 0,01-1/ml. Det krävs alltså en kraftig tillväxt för att sporerna ska orsaka produktfel. Samma sak gäller i ensilage där ibland mer än 10 miljoner vegetativa bakterier/g kan utveckla sig när ensilaget är riktigt dåligt.

Det finns två typer av sporer som är intressanta för mejeriindustrin: klostridiesporer och B. cereus-sporer.

Klostridiesporer

Klostridiesporerna är anaeroba sporbildare, det vill säga de vegetativa bakterierna växer och bildar sporer endast under aneroba (syrefria) förhållanden. Sådana förhållanden finns i ensilage och även i ost, där Clostridium tyrobutyricum orsakar gasbildning och smakförändringar (smörsyrajäsning). Ostjäsning sker när sporhalten i mjölken är förhöjd och jäsningsrisken ökar med sporhalten (fig. 2). Det är önskvärt att leverantörmjölken innehåller mindre än 400 sporer/l och helst mindre än 100 sporer/l. Ost som är smörsyrajäst ger stora ekonomiska förluster för ysterierna. Dels har sådan ost kraftigt försämrad värde, men en ojämn ostkvalitet med återkommande produktfel gör det svårt för mejeriföretagen att skapa stabila kundrelationer. 

Figur 2. Smörsyrajäst ost

Figur 2. Smörsyrajäst ost

Bacillus cereus sporer 

B. cereus är en aerob sporbildare, som endast bildar sporer i närvaro av syre och som föredrar syrerik miljö för tillväxt. Dessa sporer kan därför inte gro i ost, men väl i mjölk och grädde. De hamnar i mjölken i huvudsak under betessäsongen eftersom de finns i jord. De gror och tillväxer långsamt i kyld mjölk och begränsar hållbarheten. Det finns ett krav från Livsmedelsverket på maximalt 1000 vegetativa B. cereus/ml vid bäst före-dagen, eftersom B. cereus kan orsaka matförgiftning. Det är önskvärt att leverantörmjölken innehåller mindre än 100 sporer/l för att klara denna gräns. B. cereus ställer också till problem för mejeriindustrin genom att de förhöjda halterna i mjölk tvingar till en kortare framstämplingstid, vilket fördyrar distributionen och minskar konsumenternas tid fram till framstämplingsdatum. 

Kontakt

Anders Christiansson, Expert mikrobiologi
Telefon: 08-787 53 64
E-post: anders.christiansson@lrf.se