BATTERI LATTICI AUTOCTONI E TIPICITÀ DEI FORMAGGI DI MONTAGNA

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1 BRI ICI UOCONI IPICIÀ DI FORGGI DI ONGN ilena Brasca CNR-IP-I

2 Premessa a caratteristiche sensoriali dei formaggi a latte crudo sono strettamente correlate con la popolazione microbica in essi presente Grappin and Beuvier, 1997 (wiss ype cheese) Buchin et al (orbier-type cheeses) Rehman et al (Cheddar) keie and rdo 2000 (emi-hard cheese) lbenzio et al (Canestrato Pugliese) an Hoorde et al (Gouda cheese) orandi et al (Bitto) amelis et al (Greek Graviera ) antarelli et al (Grana Padano) dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

3 Premessa microrganismi assunti con il consumo di formaggio possono sopravvivere al transito gastrointestinale e influenzare positivamente il metabolismo intestinale Influence of Camembert consumption on the composition and metabolism of intestinal microbiota: a study in human microbiota-associated rats. ay C. et al. British Journal of Nutrition (2004), 92, Development of probiotic Cheddar cheese containing actobacillus acidophilus, b. casei, b. paracasei and Bifidobacterium spp. and the influence of these bacteria on proteolytic patterns and production of organic acid International Dairy Journal (2006), 16, dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

4 Progetto POBIOC alutazione dell attività probiotica del formaggio ilter dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

5 Il microbiota di un formaggio Centinaia di milioni di microrganismi per grammo.! 1. atte 3. mbiente 2. tarter dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

6 atte e pratiche adottate in allevamento determinano le caratteristiche microbiologiche quali-quantitative del latte dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

7 atte dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

8 tarter treptococcus thermophilus actobacillus spp. actococcus spp. Funzione acidificante e di contenimento dello sviluppo di microrganismi alterativi e/o patogeni Batteri lattici Non-tarter actobacillus spp. Pediococcus spp. nterococcus spp. euconostoc spp. Bifidobacterium spp. Capacità di influenzare significativamente le caratteristiche dei prodotti, grazie alle loro attività metaboliche dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

9 mbiente dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

10 ecnologia di produzione dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

11 Innesti Gli innesti sono preparati ad elevata concentrazione di batteri lattici che vengono aggiunti al latte da trasformare allo scopo di indirizzare i processi di fermentazione NURI Prodotti nei caseifici iquidi ZIONI Prodotti da industrie specializzate iquidi, iofilizzati, Congelati Caratteristiche Innesti Naturali elezionati icrorganismi autoctoni + - Biodiversità + - Costo - + Costanza compositiva - + Insorgenza problemi + - dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

12 Innesti utoctoni dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

13 CNR IP Bitto altellina Casera oma Piemontese aleggio cimudin Grasso d lpe Formaggella del uinese Formai de ut Fontina Gorgonzola siago Formagèla alseriana Raschera Fatulì Grana Padano trachitunt Quartirolo ombardo Parmigiano Reggiano ilter Formaggella alle di calve emuda dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

14 CCORDO QUDRO CNR-Regione ombardia Bitto DOP Grasso d lpe Fatulí Formagèla alseriana Formaggella del uinese DOP Formaggella della alle di calve Formai de ut DOP emigrasso d lpe emuda altellina Casera DOP CNR - IP R Formaggella della alle di calve C Bitto DOP, altellina Casera DOP RFR Formaggella del uinese DOP ilter dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

15 nterococcus. casseliflavus (1). durans (55). faecalis (140). faecium (157). gilvus (5). hirae (4). italicus (1). lactis (10) nterococcus spp. (5) euconostocs n. citreum (3) n. lactis (5) n. mesenteroides (17) n. pseudomesenteroides (5) Weissella W. confusa (1) actobacillus b. brevis (4) b. casei (9) b. coryniformis (1) b. delbrueckii subsp. bulgaricus (7) b. delbrueckii subsp. lactis (5) b. fermentum (17) b. parabuchneri (1) b. paracasei subsp. paracasei (49) b. plantarum (24) b. reuteri (1) b. rhamnosus (7) CNR - IP actococcus c. garvieae (21) c. lactis subsp. cremoris (21) c. lactis subsp. lactis (74) actococcus spp. (1) Pediococcus treptococcus t. bovis (3) t. equinus (21) t. lutetiensis (3) t. macedonicus (6) t. parasanguinis (1) t. parauberis (4) t. salivarius (1) t. thermophilus (119) t. uberis (4) treptococcus spp. (2) Pd. acidilactici (9) Pd. pentosaceus (15) dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

16 90 ceppi Cagliata (cocchi) 113 ceppi treptococcus spp. (1) W. confusa (1). uberis (4). durans (4). thermophilus (19). faecalis (20). equinus (2) Pd. pentosaceus (1). faecium (20) n. mesenteroides (3). hirae (2) n. lactis (2) c. garvieae (1) c. lactis subsp. lactis (10) treptococcus spp. (2). faecalis (3). faecium (33). thermophilus (40) c. garvieae (2). macedonicus (1) c. lactis subsp. cremoris (1). salivarius (1) n. lactis (3). bovis (1) n. mesenteroides (2) Pd. pentosaceus (2) Pd. acidilactici (2) orandi, Brasca, odi. Dairy ci. echnol. 91 (2011) dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

17 Identificazione PCR specie-specifica equenziamento 16 rrn R-PCR Biolog system PI system yping RPD-PCR - RFP rep-pcr Biolog system dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

18 Curve di acidificazione di t. thermophilus ph orandi, Brasca. Food Control 23 (2012) min dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

19 Potere riducente di c. lactis e di t. thermophilus m t. thermophilus c. lactis h Brasca, orandi, odi et al. J. ppl. icrobiol. 103 (2007) dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

20 ttività lipolitica C4 C6 C2 ttività proteolitica cido capronico dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

21 ethanol diacetyl heptanone tetrahydro pyridazine acetoin 2-nonanone butyric acid 2-undecanone capronic acid caprilic acid capric acid benzoic acid acetic acid Produzione di composti volatili strazione mediante P su 5 ml di latte inoculato. faecalis (n. 51): Principali composti prodotti etanolo (13 67 au) diacetile (5 44 au) acetoino (7 204 au) acido acetico ( au) acido benzoico (11 27 au) dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

22 ttività inibente batteri patogeni o alterativi pecie nterococcus spp. 43/494 actococcus spp. 18/107 euconostoc spp. 37/37 t. thermophilus 4/52 ttività inibente nei confronti di:. monocytogenes e/o. aureus. monocytogenes e/o. aureus nterococcus spp. Cl. tyrobutyricum dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

23 euconostoc (37 ceppi) ttività antimicrobica pecie. faecalis. faecium. durans. hirae. aureus b. fermentum b. helveticus b. reuteri b. paracasei subsp. paracasei t. thermophilus Ps. fluorescens Ps. aeruginosa Ps. syringae n ceppi ntibiotico-resistenza ntibiotico Ciprofloxacina ritromicina evofloxacina Oxacillina Penicillina G treptomicina etraciclina ancomicina mpicillina Cloramfenicolo upirocina Nitrofurantonina Quinupristina/dalfopristina Rinfampicina n ceppi dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

24 Progetto alec Caratterizzazione microbiologica 4 aziende Isolamento ceppi autoctoni Identificazione Caratterizzazione genotipica Caratterizzazione fenotipica Caratterizzazione tecnologica 2 iscele starter dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

25 Progetto alec o starter ha dimostrato di costituire un ausilio per la corretta conduzione della caseificazione e quindi per l ottenimento di formaggi con le caratteristiche desiderate, senza standardizzare la produzione. I formaggi dei diversi produttori, presso i quali sono stati sperimentati gli starter, sono risultati distinguibili tra loro, dimostrando come, nonostante l impiego delle stesse miscele di fermenti, l identità di ciascuna azienda risulti comunque preservata e confermando che le caratteristiche dell allevamento e la pratica casearia rappresentano elementi determinanti per la qualità del formaggio. Forme 2008 senza innesto Forme 2009 con innesto dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

26 Progetto areseferm nterococcus actococcus actobacillus euconostoc treptococcus dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

27 actococcus lactis subsp. lactis u13 u20 u14 u15 u21 u16 u41 u46 u42 u24/x dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

28 actococcus lactis subsp. lactis u14 u21 u20 u42 dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

29 U13 U20 U21 U42 dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

30 U13 U20 U21 U42 dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

31 Progetto altemas Obiettivo: fornire ai produttori di ilter starter autoctoni liofilizzati preparati industrialmente (di pratico impiego e con costi sostenibili) con caratteristiche tecnologiche tali da garantire processi fermentativi capaci di ridurre il rischio di difetti e di mantenere le caratteristiche organolettiche e sensoriali tipiche del ilter. 50 ceppi autoctoni 11 miscele starter 4 miscele (15 ceppi) Idoneità dei ceppi al processo industriale 2 miscele dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

32 Curve di ph delle miscele 5 e 11 iscela 5 t. thermophilus (2), n. mesenteroides (1), n. pseudomesenteroides (1) c. lactis subsp. lactis (1) zienda B, no innesto zienda R, no innesto zienda, Innesto commerciale iscela 11 t. thermophilus (2), n. mesenteroides, (1) n. pseudomesenteroides (1) c. lactis subsp. lactis (2) B R dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

33 og 10 cfu/g euconostoc spp cagliata 30 giorni 60 giorni 200 giorni iscela 5 iscela 11 dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

34 og 10 cfu/g nterococchi euconostoc cagliata 30 giorni 60 giorni 200 giorni Controllo iscela 5 dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

35 og 10 cfu/g nterococchi euconostoc cagliata 30 giorni 60 giorni 200 giorni Controllo iscela 11 dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

36 . thermophilus 56 c. lactis 87 n. mesenteroides 32 dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

37 Produttore. thermophilus 56. thermophilus 182 n. pseudomesenterodies 23 n. mesenteroides 32 c. lactis 87. thermophilus 421. thermophilus 383 n. pseudomesenterodies 23 n. mesenteroides 32 c. lactis 87 c. lactis 81 Batteri lattici dell innesto miscela 5 miscela 11 B B B B R R R R cagliata formaggio 30 gg formaggio 60 gg formaggio 200 gg cagliata formaggio 30 gg formaggio 60 gg formaggio 200 gg cagliata formaggio 30 gg formaggio 60 gg formaggio 200 gg dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

38 Produttore c. garviae c. lactis c. lactis ss lactis n. lactis n. mesenteroides t. equinus t. thermophilus t. uberis b. brevis b. fermentum b. parabuchneri b. paracasei ss paracasei b. plantarum nterococcus spp. Batteri attici iscela 5 B cagliata B formaggio 30 gg B formaggio 60 gg B formaggio 200 gg R cagliata R formaggio 30 gg R formaggio 60 gg R formaggio 200 gg cagliata formaggio 30 gg formaggio 60 gg formaggio 200 gg dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

39 Produttore c. garviae c. lactis c. lactis ss lactis n. lactis n. mesenteroides t. equinus t. thermophilus t. uberis b. brevis b. fermentum b. parabuchneri b. paracasei ss para b. plantarum nterococcus spp. Batteri attici iscela 11 B cagliata B formaggio 30 gg B formaggio 60 gg B formaggio 200 gg R cagliata R formaggio 30 gg R formaggio 60 gg R formaggio 200 gg cagliata formaggio 30 gg formaggio 60 gg formaggio 200 gg dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

40 Formaggi perimentali Fase I Caseificio B Caseificio R Caseificio testimone testimone testimone testimone testimone testimone miscela 5 miscela 11 miscela 5 miscela 11 miscela 5 miscela 11 dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

41 Formaggi sperimentali Fase II Caseificio C testimone miscela 5 Caseificio G testimone miscela 5 Caseificio testimone miscela 5 Caseificio testimone miscela 5 dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

42 Cantina Cella dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

43 Concludendo ambiente e la tecnologia di produzione operano una pressione selettiva a favore di specifici biotipi batterici. Gli strumenti analitici oggi disponibili consentono di individuare biotipi idonei per la formulazione di miscele starter CUO-D che sono in grado di intervenire nella definizione delle caratteristiche sensoriali (struttura, occhiatura, aroma, sapore) dei formaggi. impiego di starter autoctoni non comporta modifiche nelle caratteristiche del prodotto, infatti i formaggi delle lavorazioni sperimentali sono risultati distinguibili tra loro (l identità di ciascuna realtà produttiva viene preservata). uso di miscele starter autoctone ha determinato un maggior apprezzamento sensoriale del formaggio dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

44 Concludendo ambiente e la tecnologia di produzione operano una pressione selettiva a favore di specifici biotipi batterici. Gli strumenti analitici oggi disponibili consentono di individuare biotipi idonei per la formulazione di miscele starter CUO-D che sono in grado di intervenire nella definizione delle caratteristiche sensoriali (struttura, occhiatura, aroma, sapore) dei formaggi. impiego di starter autoctoni non comporta modifiche nelle caratteristiche del prodotto, infatti i formaggi delle lavorazioni sperimentali sono risultati distinguibili tra loro (l identità di ciascuna realtà produttiva viene preservata). uso di miscele starter autoctone ha determinato un maggior apprezzamento sensoriale del formaggio dolo 30 settembre Brasca Batteri lattici autoctoni dei formaggi di ontagna

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46 2013 igrid Holmwood Dairy aids, ondon, 2006 C. N. R. Istituto di cienze delle Produzioni limentari ia Giovanni Celoria ilano el Fax milano@ispa.cnr.it U.O.. di ilano Dipartimento di cienze Bio-groalimentari