Industriell Bioteknologi og Fermenteringsprosesser i Meieriindustrien.

Fermenterte meieriprodukter omfatter yoghurt, syrnet melk, kefir, de fleste oster, rømme og crème fraiche. For å produsere de ulike fermenterte produktene tilsettes ulike melkesyrebakterier som under fermentering omdanner blant annet laktose til melkesyre slik at produktene blir surere og får aroma. Hovedmålet med prosjektet er å anvende moderne bioteknologiske metoder for å kartlegge, forstå og styre sammensetningen av syrekulturer som anvendes i osteproduksjonen, i ønsket retning. Doktorgrads-prosjektet skal bygge kompetanse innen fermenteringsteknologi og fermenteringsprosesser og bidra til å øke kunnskapen om syrekulturenes sammensetning og dynamikk. I første del av studiet er det undersøkt hvilke betingelser under osteproduksjonen som påvirker bakteriesammensetningen. Forhold som er studert er blant annet vekstmedium, inkuberingstemperatur og om dette varierer mellom type kulturer. Forsøkene er utført i lab-skala bioreaktorer, med uttak av prøver for analyse og online målinger. Det benyttes både tradisjonelle og moderne analysemetoder av prøvene. Dette omfatter molekylærbiologiske metoder som kvantitativ PCR og DNA-sekvensering for artsbestemt karakterisering av mikrober og mikrobiota. Noen av resultatene ble presentert ved IDF Cheese Science and Technology symposium 2024 i Bergen 4.-6. juni. Work is underway on a publication based on this data.

Den overordna hensikten med prosjektet er å øke kompetansen innen fermentering og bioteknologi i TINE SA. Melkesyrefermentering er den viktigste fermenteringsprosess man har i meieriindustrien. Denne utnyttes systematisk i en rekke produkter blant annet i osteproduksjonen. Prosjektet vil fokuserer på dyrkingsteknologi og avanserte analyser for å forstå mekanismer knyttet til substratomsetting, vekst og produktdannelse til noen av de syrekulturene TINE benytter i sin osteproduksjon. Ved produksjon av de fleste norske ostetyper benyttes bakteriekulturer hvor sammensetningen av bakteriestammer ikke er fullstendig kartlagt. Kulturene domineres av ulike stammer av Lactococcus lactis, og har også et ikke ubetydelig innslag av Leuconostoc ssp. Bakteriene vokser under ysteprosessen og samspillet mellom de ulike bakteriene er viktig for at den ferdige osten skal få ønskede egenskaper. Forskningsutfordringene ligger i å studere stammesammensetning gjennom produksjonen av de syrekulturene som tilsettes under osteproduksjonen og finne ut hvordan stammesammensetningen kan styres ved å endre prosess-betingelser. Endringer i produksjonsprosessene av brukssyre skal testes med hensyn til bakteriesammen-setningen og hvordan bakteriesammensetningen endres gjennom osteproduksjonen. Sentrale utfordringer i prosjektet er bruk av DNA-analyser/amplikonanalyser, da stammene i kulturene er svært like genetisk. Forskningen i dette prosjektet vil imidlertid være en nødvendighet for at TINE skal kunne ha nytte av slike teknikker i osteproduksjonen, i dag og i framtida. Resultatene fra DNA-analysene vil bli sammenholdt med kjemiske og sensoriske analyser. Det vil bli brukt bioinformatikk og statistiske metoder for å identifisere sammenhenger mellom bakteriestammer, stammeutvikling og produktkvalitet. På denne måten kan en komme nærmere enn definering av hvordan en optimal stammesammensetning bør være for å oppnå jevn og god kvalitet på TINEs osteprodukter.