Approcci tecnologici per il controllo delle

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1 4 Congresso Lattiero Caseario Latte e derivati: ricerca, innovazione e valorizzazione Approcci tecnologici per il controllo delle fermentazioni in formaggi stagionati Spolaor D., Andrighetto C., Lombardi A. Veneto Agricoltura - Istituto per la Qualità e le Tecnologie Agroalimentari Thiene VI Brasca M., Morandi S. CNR Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari, Milano Legnaro, 12 settembre 2014 Convegno LATTE E DERIVATI: RICERCA, INNOVAZIONE E VALORIZZAZIONE 1

2 4 Congresso Lattiero Caseario Latte e derivati: ricerca, innovazione e valorizzazione Distribuzione di Clostridiumspp. in campioni di alimenti per bovini e latte di massa Alimenti(92 campioni) Latte(48 campioni) Cl. beijerinckii Cl. butyricum Cl. sporogenes Cl. tyrobutyricum Cremonesi et al. (2012) J Dairy Res 79,

3 Distribuzione di Clostridium spp in latte di massa 2% 18% Cl. sporogenes Cl. butyricum Cl. tyrobutyricum Cl. perfringens 54% 26% 3

4 4 Congresso Lattiero Caseario Latte e derivati: ricerca, innovazione e valorizzazione Caratteristiche delle specie di Clostridium isolate Clostridium Produzione Resistenza Resistenza Crescitaa Resistenza al gas ph sale 10 C lisozima Cl. perfringens Cl. sporogenes Cl. tyrobutyricum /- Cl. beijerinckii / Cl. butyricum

5 Solleva amento tappo para affina (mm) PRODUZIONE DI GAS Cl. tyrobutyricum Cl. perfringens Cl. sporogenes Cl. beijerinckii Cl. butyricum Giorni 5

6 Gas prodotti nelle fermentazioni (mg) CO 2 NON INFIAMMABILE MOLTO SOLUBILE IN ACQUA H H 2 INFIAMMABILE POCO SOLUBILE IN ACQUA CO2 H F.propionica F.butirrica 6

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9 80 Cl. perfringens Effetto del ph sulla crescita Sollevame ento tappo paraffina (mm) d 2 d 3 d 4 d ph 5,63 ph 5,59 ph 5,40 ph 5,30 9

10 Effettodel ph (% vitalità) 120% Cl. perfringens Cl. tyrobutyricum Cl. sporogenes 100% 80% vitalità 60% 40% 20% 0% 6 5,6 5,2 5 4,8 ph 10

11 Effettodel sale (vitalità %) 90% Cl. perfringens Cl. tyrobutyricum Cl. sporogenes 80% 70% 60% vitalità 50% 40% 30% 20% 10% 0% 3,5% 4,0% 4,5% 5,0% % sale sulla fase acquosa 11

12 0,080 CRESCITA A BASSA TEMPERATURA DENS SITA' OTTICA (600 nm) 0,070 0,060 0,050 0,040 0,030 0,020 0,010 Cl. sporogenes Cl. tyrobutyricum 0,000 8 C 10 C 12

13 SCOPO DELLA SPERIMENTAZIONE Sviluppare un disegno sperimentale per la valutazione contemporanea di più parametri tecnologici Sviluppare una tecnologia per la prevenzione del gonfiore tardivo nei formaggi a mediolungastagionaturasenzal usodiadditivi 13

14 AZIONE INIBITRICE DEL SALE (NaCl) sui clostridi butirrici Soglia limite 4-4,5 % (a ph 5.0) sulla fase acquosa Concentrazione del sale nei formaggi 4,5-8 % (sulla fase acquosa ) 14

15 Concetto del sale sulla fase acquosa NaClsul tal quale: 2 % NaClsulla fase acquosa: 4 % Formaggio Acqua Sostanza secca 15

16 Concetto del sale sulla fase acquosa NaClsul tal quale: 2 % NaClsulla fase acquosa: 6 % Formaggio 33 Acqua Sostanza secca 67 16

17 TEMPERATURA DISTAGIONATURA Premessa: a oltre 9 C i clostridi si moltiplicano Obiettivo: inibirelo sviluppo dei clostridiper il tempo necessario alla completa diffusione del sale nella pasta mediante una fase iniziale di stagionatura a temperatura inferiore a 9 C 17

18 OBIETTIVO GENERALE Trovare la giusta combinazione dei tre fattori tecnologici: FRESCURA (fase di asciugatura della forma prima della salatura) SALATURA PREMATURAZIONEA 8 C (STAGIONATURA A 2 STADI) 18

19 FRESCURA VARIABILI SPERIMENTALI (ESEMPI DA ADATTARE AD OGNI CASEIFICIO) Tempi sperimentali: ore SALATURA Tempi sperimentali: ore PREMATURAZIONEA 8 C (max9 C) Tempi sperimentali: giorni 19

20 DISEGNO SPERIMENTALE A QUADRATO LATINO DURATA PREM MATURAZIONE A 8 C (gi iorni) DURATA FRESCURA A 20 C (ore) DURATA SALATURA (ORE):

21 FATTORI CHE INFLUENZANO LA CONCENTRAZIONE DI SALE EFFETTO DURATA SALATURA EFFETTO DURATA FRESCURA Durata prematurazione a 8 C NaCl 1,7 1,6 1,6 1,5 1,5 1,4 1,4 1,3 36 h 40 h 44 h 48 h Tempo salatura NaC Cl 1,7 1,7 1,6 1,6 1,5 1,5 1,4 1,4 1,3 18 h 20 h 22 h 24 h Tempo frescura 1,7 1,7 1,6 1,6 1,5 1,5 1,4 1,4 1,3 15 d 20 d 30 d 40 d T emp o a 7 C TOTALE 0, DEVIANZA GDL VARIANZA F F(0,05) F(0,01) SALATURA 0, ,028 18,21 4,76 9,78 FRESCURA 0, ,019 12,37 4,76 9,78 PREMATURAZIONE 0, ,009 5,68 4,76 9,78 ERRORE 0, ,002 21

22 NaCl SI NaCl NO STAGIONATURA A DUE FASI AD UNA FASE 8 C 14 C n. giorni PRIMA FASE 28 SECONDA FASE 14 C 14 C 22

26 Produzione formaggio senza lisozima Confronto Frescura / Prematurazione Controllo (tecnologia tradizionale) DURATA FRESCURA (ORE) DURATA PRE EMATURAZIONE A 8 C (GIORNI) Stagionatura: 7 mesi Salamoia: 44 h Salamoia: 48 h Salamoia: 44 h Salamoia: 48 h Salamoia: 48 h Salamoia: 44 h Salamoia: 44 h Salamoia: 48 h Salamoia: 44 h Salamoia: 48 h Salamoia: 44 h Salamoia: 48 h Salamoia: 48 h Salamoia: 44 h Salamoia: 48 h Salamoia: 44 h 26

27 4 Congresso Lattiero Caseario Latte e derivati: ricerca, innovazione e valorizzazione Controllo (tecnologia tradizionale) Produzione formaggio senza lisozima Confronto Frescura / Prematurazione Salamoia: 44 h (GIORNI) DURATA PREMATURAZIONE A 8 C DURATA FRESCURA (ORE) Salamoia: 48 h Salamoia: 44 h Salamoia: 48 h 14 Salamoia: 48 h Salamoia: 44 h Salamoia: 48 h Salamoia: 44 h 21 Salamoia: 44 h Salamoia: 48 h Salamoia: 44 h Salamoia: 48 h 28 Salamoia: 48 h Salamoia: 44 h Salamoia: 48 h Salamoia: 44 h Stagionatura: 5 mesi 27

28 CONCLUSIONI Importanza del disegno sperimentale 1. Per individuare la giusta combinazione di fattori tecnologici 2. Per adattare la metodologia alla tecnologia di ciascun caseificio Efficacia della stagionatura in due stadi: 1) Prematurazione a bassa temperatura (<9 C) 2) Completamento della stagionatura a C 28

29 La staffetta temperatura sale Passaggio del testimone nel controllo dello sviluppo dei Clostridi Grazie dell attenzione 29