Review

Split defect and secondary fermentation in Swiss-type cheeses – A review

Swiss型干酪的开裂和后发酵作用——综述

Défaut de lainure et fermentation secondaire des fromages à pâte pressée cuite – une revue

David F.M. Daly^1,2, Paul L.H. McSweeney² and Jeremiah J. Sheehan^1*

¹ Moorepark Food Research Centre, Teagasc, Fermoy, Co. Cork, Ireland
² Department of Food and Nutritional Sciences, University College, Cork, Ireland

^* Corresponding author (通讯作者): diarmuid.sheehan@teagasc.ie

Received: 15 December 2008
Revised: 25 May 2009
Accepted: 4 September 2009

Abstract

Split and secondary fermentation defects in Swiss-type cheese varieties are manifested as undesirable slits or cracks that may lead to downgrading of the cheese. Split defect is associated with an excessive production of gas or an unsuitable cheese body that cannot accommodate gas produced, or a combination of both factors. Secondary fermentation is the apparent production of gas after the desired propionic fermentation of the warm room has taken place. No consensus exists as to the definitive causes of the defects, but possible causes are reviewed under factors that are associated with rheological behaviour (including cheese manufacture, acidification, intact protein content and proteolysis, seasonality of milk supply and ripening or storage temperature and duration) or with overproduction of gas (including milk microflora, propionic acid bacteria (PAB) – in particular strains with high aspartase activity and ability to grow at low temperatures, lactic acid bacteria, interactions between starter bacteria, facultatively heterofermentative lactobacilli (FHL) and other sources of gas including butyric acid fermentation). The influence of other parameters such as copper concentration, air incorporation, salt content, rind formation and cheese wrapping materials is also considered. Methods to reduce the prevalence of the split defect and secondary fermentation include addition of water to improve elastic properties by the removal of unfermented carbohydrate and the use of FHL to control PAB activity to prevent the production of excessive gas.

摘要

由于后发酵作用引起 Swiss 型干酪出现的开裂和裂纹缺陷使得产品的等级下降。开裂和裂纹与过量的气体产生和不适宜的干酪结构形成有关，不适宜的结构无法容纳产生的气体。后发酵是指在温室中丙酸发酵后产生的气体。至于缺陷产生的原因至今没有一个共识，但可能与干酪流变性（包括干酪生产、酸化、完整蛋白质含量和水解、泌乳季节，以及干酪成熟或贮存温度和时间）或与过度产气（包括牛乳的微生物菌群、丙酸菌特别是一些高天冬氨酸酶活性和低温生长的菌株、乳酸菌、发酵剂菌株之间的相互作用、兼性异型发酵乳酸菌和丁酸发酵产生的气体）相关。其他影响参数，如铜离子浓度、空气进入量、含盐量、外层表皮的形成和干酪包装材料的影响也需要考虑。减少裂纹缺陷和抑制后发酵的方法有加水除去未发酵的碳水化合物以改善干酪的弹性，使用兼性异型发酵乳杆菌来控制丙酸菌的活性也可以防止产生过量气体。

Résumé

Les défauts de lainure et de fermentation secondaire des variétés de fromage à pâte pressée cuite se manifestent sous forme de fentes ou fissures qui peuvent entraîner le déclassement du fromage. Le défaut de lainure est associé à une production excessive de gaz ou à une pâte fromagère inadaptée pour contenir le gaz produit, ou à une combinaison des deux facteurs. La fermentation secondaire est la production apparente de gaz après que la fermentation propionique désirée dans la cave chaude ait eu lieu. Il n’existe pas de consensus sur les causes définitives de ces défauts, mais des causes possibles sont présentées au regard de facteurs associés au comportement rhéologique (incluant la fabrication fromagère, l’acidification, la teneur en protéines intactes et la protéolyse, la saisonnalité de l’approvisionnement de lait, et la température et la durée de l’affinage et du stockage) ou associés à la surproduction de gaz (incluant la microflore du lait, les bactéries propioniques, en particulier les souches ayant une activité aspartase élevée et l’aptitude à croître à basses températures, les bactéries lactiques, les interactions entre les bactéries du levain, les lactobacilles hétérofermentaires facultatifs et d’autres sources de gaz incluant la fermentation butyrique). L’influence d’autres paramètres tels que la concentration en cuivre, l’incorporation d’air, la teneur en sel, la formation de la croûte et le matériel d’emballage du fromage est aussi examinée. Les méthodes pour réduire la prévalence du défaut de lainure et la fermentation secondaire incluent l’addition d’eau pour améliorer les propriétés élastiques par retrait des glucides non fermentés, et l’utilisation de lactobacilles hétérofermentaires facultatifs pour contrôler l’activité des bactéries propioniques pour prévenir la production excessive de gaz.