Caseificazione in allevamento di montagna. Batteri lattici per produzioni casearie di eccellenza.

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1 Caseificazione in allevamento di montagna. Batteri lattici per produzioni casearie di eccellenza. Cremona, 26 ottobre 2013 Milena Brasca CNR- Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari Milano

2 Premessa La caratteristiche sensoriali dei formaggi a latte crudo sono strettamente correlate con la popolazione microbica in essi presente Grappin and Beuvier, 1997 (Swiss Type cheese) Buchin et al (Morbier-type cheeses) Rehman et al (Cheddar) Skeie and Ardo 2000 (Semi-hard cheese) Albenzio et al (Canestrato Pugliese) Van Hoorde et al (Gouda cheese) Morandi et al (Bitto) Samelis et al (Greek Graviera ) Santarelli et al (Grana Padano)

3 Il microbiota di un formaggio Centinaia di milioni di microrganismi per grammo.! 1. Latte 2. Starter 3. Ambiente

4 Latte Le pratiche adottate in allevamento determinano le caratteristiche microbiologiche quali-quantitative del latte

5 Latte

6 Innesto Streptococcus thermophilus Lactobacillus spp. Lactococcus spp. Funzione acidificante e di contenimento dello sviluppo di microrganismi alterativi e/o patogeni

7 Ambiente

8 Tecnologia di produzione

9 CNR ISPA Bitto Valtellina Casera Toma Piemontese Taleggio Scimudin Grasso d Alpe Formaggella del Luinese Formai de Mut Fontina Gorgonzola Asiago Formagèla Valseriana Raschera Fatulì Grana Padano Strachitunt Quartirolo Lombardo Parmigiano Reggiano Silter Formaggella Valle di Scalve Semuda

10 CNR - ISPA ACCORDO QUADRO CNR-Regione Lombardia Bitto DOP Grasso d Alpe Fatulí Formagèla Valseriana Formaggella del Luinese DOP Formaggella della Valle di Scalve Formai de Mut DOP Semigrasso d Alpe Semuda Valtellina Casera DOP ARVA Formaggella della Valle di Scalve VALTEC Bitto DOP, Valtellina Casera DOP VARESEFERM Formaggella del Luinese DOP VALTEMAS Silter

11 CNR - ISPA Enterococcus E. casseliflavus (1) E. durans (55) E. faecalis (140) E. faecium (157) E. gilvus (5) E. hirae (4) E. italicus (1) E. lactis (10) Enterococcus spp. (5) Leuconostocs Lactobacillus Lb. brevis (4) Lb. casei (9) Lb. coryniformis (1) Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus (7) Lb. delbrueckii subsp. lactis (5) Lb. fermentum (17) Lb. parabuchneri (1) Lb. paracasei subsp. paracasei (49) Lb. plantarum (24) Lb. reuteri (1) Lb. rhamnosus (7) Streptococcus St. bovis (3) St. equinus (21) St. lutetiensis (3) St. macedonicus (6) St. parasanguinis (1) St. parauberis (4) St. salivarius (1) St. thermophilus (119) St. uberis (4) Streptococcus spp. (2) Lactococcus Ln. citreum (3) Ln. lactis (5) Ln. mesenteroides (17) Ln. pseudomesenteroides (5) Weissella W. confusa (1) Lc. garvieae (21) Lc. lactis subsp. cremoris (21) Lc. lactis subsp. lactis (74) Lactococcus spp. (1) Pediococcus Pd. acidilactici (9) Pd. pentosaceus (15)

12 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 NATURALI Prodotti nei caseifici Liquidi SELEZIONATI Prodotti da industrie specializzate Liquidi, Liofilizzati, Congelati Caratteristiche Innesti Naturali Selezionati Microrganismi autoctoni + - Biodiversità + - Costo - + Costanza compositiva - + Insorgenza problemi + -

13 Innesti Autoctoni

14 90 ceppi Streptococcus spp. (1) W. confusa (1) S. uberis (4) E. durans (4) S. thermophilus (19) E. faecalis (20) S. equinus (2) Pd. pentosaceus (1) Ln. mesenteroides (3) Ln. lactis (2) E. hirae (2) Lc. garvieae (1) E. faecium (20) Cagliata (cocchi) Lc. lactis subsp. lactis (10) Streptococcus spp. (2) E. faecalis (3) E. faecium (33) S. thermophilus (40) 113 ceppi Morandi, Brasca, Lodi. Dairy Sci. Technol. 91 (2011) S. macedonicus (1) S. salivarius (1) S. bovis (1) Pd. pentosaceus (2) Lc. garvieae (2) Lc. lactis subsp. cremoris Ln. lactis (1) (3) Ln. mesenteroides (2) Pd. acidilactici (2)

15 Identificazione Typing PCR specie-specifica RAPD-PCR Sequenziamento 16S rrna MLVA - MLST RSA-PCR RFLP Biolog system rep-pcr API system Biolog system

16 Curve di acidificazione St. thermophilus Morandi, Brasca. Food Control 23 (2012)

17 Potere riducente di Lc. lactis e di St. thermophilus St. thermophilus Lc. lactis Brasca, Morandi, Lodi et al. J. Appl. Microbiol. 103 (2007)

18 Attività lipolitica C4 Acido capronico C2 C6 Attività proteolitica

19 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 Estrazione mediante SPME su 5 ml di latte inoculato E. 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)

20 Progetto ValTec Caratterizzazione microbiologica 4 aziende Isolamento ceppi autoctoni Identificazione Caratterizzazione genotipica Caratterizzazione fenotipica Caratterizzazione tecnologica 2 Miscele starter

21 Progetto ValTec Lo 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

22 Progetto VareseFerm Enterococcus Lactococcus Lactobacillus Leuconostoc Streptococcus

23 Lactococcus lactis subsp. lactis Lactococcus lactis subsp. lactis Lu13 Lu14 Lu14 Lu15 Lu20 Lu21 Lu21 Lu16 Lu24/X Lu41 Lu46 Lu42

24 Lactococcus lactis subsp. lactis Lactococcus lactis subsp. lactis Lu14 Lu21 Lu20 Lu42

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27 Progetto Valtemas Obiettivo: fornire ai produttori di Silter starter autoctoni liofilizzati tali da garantire processi fermentativi capaci di ridurre il rischio di difetti e di mantenere le caratteristiche organolettiche e sensoriali tipiche 50 ceppi autoctoni 11 miscele starter 4 miscele (15 ceppi) Idoneità dei ceppi al processo industriale 2 miscele

28 Formaggi Sperimentali Fase I Caseificio B Caseificio R Caseificio V testimone testimone testimone testimone testimone testimone miscela 5 miscela 11 miscela 5 miscela 11 miscela 5 miscela 11

29 Formaggi sperimentali Fase II Caseificio C Caseificio E testimone Caseificio G miscela 5 testimone Caseificio L miscela 5 testimone miscela 5 testimone miscela 5

30 Cantina Cella

31 Concludendo L 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 CUSTOM-MADE che sono in grado di intervenire nella definizione delle caratteristiche sensoriali (struttura, occhiatura, aroma, sapore) dei formaggi. L 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). L uso di miscele starter autoctone ha determinato un maggior apprezzamento sensoriale del formaggio

32 2013 Sigrid Holmwood Dairy Maids, London, 2006 C. N. R. Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari Via Giovanni Celoria Milano Tel Fax milano@ispa.cnr.it U.O.S. di Milano Dipartimento di Scienze Bio-Agroalimentari

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