Εφαρμογές των τεχνικών NGS στα προϊόντα γάλακτος

Σεμιλιέτωφ, Γεώργιος

Applications of NGS techniques in dairy products

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Σεμιλιέτωφ, Γεώργιος

Date

2024-09

Advisor

Tsakali, Efstathia

fiqs_22019 semilietof georgios.pdf (1.396Mb)

Keywords

NGS τεχνικές ; Τυριά τυρογάλακτος

Abstract

Το τυρί αποτελεί σημαντικό διατροφικό στοιχείο της δίαιτας. Το περιεχόμενο του σε ασβέστιο και πρωτεΐνη καθώς και βιταμίνες το καθιστούν από τα καλύτερα τρόφιμα αν και η υπερβολική κατανάλωση του έχει συσχετισθεί και με ανεπιθύμητα αποτελέσματα λόγω της υψηλής περιεκτικότητας του σε αλάτι και λιπαρά. Ωστόσο στο εμπόριο κυκλοφορεί μια τεράστια ποικιλία τυριών το καθένα με τα δικά του ιδιαίτερα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά. Mια ειδικότερη κατηγορία τυριών είναι τα τυριά τυρογάλακτος το οποίο είναι παραπροϊόν την παρασκευής του τυριού. Ως παραπροϊόν με υψηλό οργανικό φορτίο είναι σημαντική η χρήση προηγμένων τεχνικών παρακολούθησης της μικορβιακής κοινότητας. Σε αυτό το πλαίσιο η αλληλούχηση επόμενης γενιάς (NGS) φέρνει επανάσταση στη μελέτη και την παραγωγή τυριών ορού γάλακτος παρέχοντας λεπτομερείς πληροφορίες για τις μικροβιακές κοινότητες που εμπλέκονται στη ζύμωση και την ωρίμανση του τυριού. Αυτή η προηγμένη τεχνολογία επιτρέπει την ακριβή αναγνώριση και ποσοτικοποίηση των βακτηρίων, των ζυμών και των μυκήτων που υπάρχουν στο τυρί ορού γάλακτος, τα οποία είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη της γεύσης, την υφή και τη συνολική ποιότητα. Χρησιμοποιώντας την NGS, οι ερευνητές μπορούν να παρακολουθούν τη μικροβιακή διαδοχή κατά τη διαδικασία παρασκευής τυριού, εντοπίζοντας ωφέλιμους μικροοργανισμούς που ενισχύουν τα επιθυμητά χαρακτηριστικά και ανιχνεύοντας επιβλαβή μικρόβια που θα μπορούσαν να αλλοιώσουν το προϊόν. Αυτές οι πληροφορίες επιτρέπουν στους τυροκόμους να βελτιστοποιούν τις συνθήκες ζύμωσης, να επιλέγουν κατάλληλες καλλιέργειες εκκίνησης και να βελτιώνουν τις πρακτικές υγιεινής για να εξασφαλίσουν σταθερή ποιότητα και ασφάλεια. Επιπλέον, η NGS μπορεί να βοηθήσει στον έλεγχο της ταυτότητας των τυριών ορού γάλακτος επαληθεύοντας την παρουσία συγκεκριμένων μικροβιακών υπογραφών που σχετίζονται με παραδοσιακές και βιοτεχνικές μεθόδους παραγωγής. Αυτό μπορεί να βοηθήσει στην προστασία των τοπικών ποικιλιών τυριού και να στηρίξει τις προσπάθειες μάρκετινγκ επιβεβαιώνοντας τα μοναδικά χαρακτηριστικά αυτών των προϊόντων.

Abstract

Cheese is an important nutritional element of the diet. Its content in calcium and protein as well as vitamins make it one of the best foods, although its excessive consumption has also been associated with undesirable effects due to its high salt and fat content. However, there is a huge variety of cheeses on the market, each with its own particular organoleptic characteristics. A more special category of cheeses are the cheese milk cheeses which are a by-product of the cheese making. As a by-product with a high organic load, the use of advanced microbial community monitoring techniques is important. In this context next-generation sequencing (NGS) is revolutionizing the study and production of whey cheeses by providing detailed information on the microbial communities involved in cheese fermentation and ripening. This advanced technology enables accurate identification and quantification of the bacteria, yeasts and fungi present in whey cheese, which are vital to flavor development, texture and overall quality. Using NGS, researchers can track the microbial succession during the cheese-making process, identifying beneficial microorganisms that enhance desired characteristics and detecting harmful microbes that could spoil the product. This information allows cheesemakers to optimize fermentation conditions, select appropriate starter cultures, and improve hygiene practices to ensure consistent quality and safety. In addition, NGS can assist in the authentication of whey cheeses by verifying the presence of specific microbial signatures associated with traditional and artisanal production methods. This can help protect local cheese varieties and support marketing efforts by confirming the unique characteristics of these products.