Fiera di Cremona Relatore: Dr. Agr. Egidio Bongiorni Studio Tecnico BONGIORNI e Associati Lodi (LO)

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1 Fiera di Cremona 2012 Relatore: Dr. Agr. Egidio Bongiorni Studio Tecnico BONGIORNI e Associati Lodi (LO)

2 Introduzione La materia prima per i caseifici (mini-caseifici) è il latte, possibilmente di alta qualità, da trasformare in formaggio. La Relazione tratterà brevemente l aspetto dell alimentazione dei bovini per la produzione di latte da caseificazione. La produzione del latte risulta dall effetto combinato di tre fattori: Ambiente Genetica Salute Questi capisaldi, per la produzione quali-quantitativa del latte di nostro interesse, si possono raggruppare in: Fattori endogeni Fattori esogeni - Specie animale - Razza - Corredo genetico individuale - Età degli animali - Stadio fisiologico - Stati patologici - Alimentazione dei bovini - Tecniche di mungitura - Igiene della stalla - Temperatura ambientale - Fotoperiodo - Stati di stress

3 La composizione del latte delle varie specie ha valori diversi in termini percentuali. (Tab.1) Tab.1: Composizione del latte di specie diverse Considerando solamente le specie di interesse caseario (bovini, ovini, caprini, bufalini), il latte prodotto presenta caratteristiche diverse. (Tab.2) Tab.2: Composizione del latte delle specie di interesse caseario Frisona italiana Comisana Bionda dell Adamello Bufala italiana

4 Anche nell ambito della stessa specie esistono differenze di composizione del latte prodotto da razze diverse. (Tab.3) Tab.3: Composizione media del latte di alcune razze bovine Bruna italiana Frisona italiana (Red) Jersey Valdostana (P.R.) Inoltre, sulla composizione del latte, interagisco i caratteri genetici individuali, l età (meglio numero di lattazioni - Tab.4) e lo stadio fisiologico (periodo di lattazione). Tab.4: Numero di lattazione e rapporto caseina/proteina totale (Coulon et al., 1998) Diversa è la composizione del latte nella fase iniziale (colostro) rispetto a quella della fase intermedia e rispetto a quella della fase finale della lattazione.

5 Altro fattore endogeno che interagisce sulla qualità del latte è lo stato patologico delle bovine. A dimostrazione pratica dello stato patologico basta osservare il colore e/o la struttura di un latte mastitico (colore giallo/trasparente; presenza di coaguli). Mentre, dal punto di vista analitico, risulta evidente dalla Conta delle Cellule Somatiche (CCS / ml). Latte mastitico Latte normale Fattori esogeni - Alimentazione dei bovini - Tecniche di mungitura - Igiene della stalla - Temperatura ambientale - Fotoperiodo - Stati di stress Passando a parlare dei fattori esogeni, l alimentazione dei bovini è l elemento di massima importanza per la produzione quali-quantitativa del latte, argomento della Relazione.

6 Molti sono gli studi eseguiti per verificare l interferenza esercitata dall alimentazione sulla qualità del latte bovino. Tali studi hanno dimostrato che con l alimentazione è possibile modificare la composizione del latte nei limiti della genetica e della fisiologia delle vacche. Grande importanza viene data all alimentazione delle bovine che producono latte da caseificare, specie per l alimentazione degli animali che producono latte per la trasformazione in formaggi DOP. A tale proposito esistono Regolamenti e/o Disciplinari di alimentazione delle bovine redatti dai Consorzi di tutela dei formaggi tipici, esemplificativi sono il Regolamento del Consorzio del Parmigiano Reggiano ed il Disciplinare del Consorzio Grana Padano, ai quali i Produttori consorziati debbono attenersi scrupolosamente. Foraggio Latte Formaggio

7 IL REGOLAMENTO DI ALIMENTAZIONE DELLE BOVINE ESTRATTO DA REGOLAMENTO (UE) N. 794/2011 DELLA COMMISSIONE - agosto Omissis -

8 Disciplinare GRANA PADANO D.O.P. - Omissis -

9 In questi Regolamenti e/o Disciplinari vengono indicati: Principi generali di razionamento Foraggi ammessi e loro origine Foraggi e sottoprodotti vietati Mangimi e loro uso Materie prime e prodotti vietati Alimentazione con foraggi insilati Alimentazione con piatto unico Nuovi prodotti e tecnologie Obiettivo dei Regolamenti è produrre latte migliore per trasformarlo in formaggio migliore. L influenza dell alimentazione sulla qualità tecnologica e sulla attitudine alla trasformazione del latte in formaggi è da ricondursi in: - Controllo delle caratteristiche igienico sanitarie (cellule somatiche, carica batterica, sporigeni) - Interazione con le caratteristiche chimiche e reologiche (lattosio, grasso, proteine - caseine, attitudine alla coagulazione, resa in formaggio) Da osservare è l approccio con il quale i Consorzi di Tutela regolano l impiego di alcuni alimenti, in particolare l utilizzo nella razione di foraggi insilati. Onde evitare problemi, i vari Consorzi di Tutela dei Formaggi Tipici hanno redatto Regolamenti, che vietano o permettono di adottare processi tecnologici (uso del lisozima) nel caso vengano utilizzati i foraggi insilati nell alimentazione delle bovine da latte. E noto che viene maggiormente attribuita ai foraggi insilati la responsabilità dell inquinamento batterico del latte, in particolare per l inquinamento da Sporigeni (Clostridium tyrobutyricum).

10 Qui sotto è raffigurato il ciclo dei Clostridi: Le spore del Clostridium tyrobutyricum Coltivazione del suolo Raccolta dei foraggi - Passano dal terreno ai foraggi - Arrivano alla mangiatoia degli animali - Attraversano l apparato digerente - Vengono espulse con le feci - Contaminano gli ambienti - Inquinano il latte - Rimangono vitali durante la caseificazione - Sviluppano durante la stagionatura Conservazione dei foraggi Lettiera degli animali Stagionatura del formaggio Alimentazione degli animali Mungitura degli animali Lavorazione del latte

11 La presenza di spore clostridiche nel latte è riconducibile ad una questione di inquinamento ambientale, ad una scarsa igiene della mammella, a polvere e/o presenza di foraggi contaminati nei locali di mungitura. Nei formaggi, prodotti con latte contenente spore clostridiche, si può avere l effetto gonfiore delle forme, nella fase di stagionatura, per la produzione di acido acetico e butirico, di idrogeno e di anidride carbonica. Forma difettosa Forma normale Il gonfiore delle forme è un difetto che preoccupa molto i Produttori di formaggio (specie per i formaggi a lunga stagionatura) in quanto questo difetto porta ad un deprezzamento del prodotto, fino ad arrivare all esclusione dalla marchiatura per i formaggi tipici. Sempre facendo riferimento all utilizzo di alimenti insilati, essendo diventato di grande interesse l impiego di insilati di mais (come silomais e come pastoni) nelle razioni per bovine, molti Ricercatori hanno studiato e sperimentato l influenza che possono avere questi alimenti sui requisiti tecnologico-caseari del latte destinato alla trasformazione in formaggio. Spesso la produzione di latte anomalo, cioè con ridotta capacità di coagulazione, viene attribuita all impiego nell alimentazione degli insilati. Importante rimane sempre la qualità di tutti i foraggi utilizzati nell alimentazione delle bovine da latte, qualità che si ottiene partendo dal campo per arrivare fino alla bocca dell animale (corretta coltivazione - adeguata raccolta - idonea conservazione - congrua somministrazione).

12 Prima di entrare nella trattazione dell alimentazione dei bovini qui sotto è riportato (esempio) un cartellino per evidenziare le analisi che vengono effettuate, 2 o 3 volte al mese, su campioni di latte. I parametri rilevati vengono utilizzati per il pagamento dei premi di qualità, come convenuto nel contratto di fornitura del latte fra le Parti (Produttori e Trasformatori).

13 Alimentazione dei bovini L alimentazione delle bovine è il fattore esogeno più importante per la produzione quali-quantitativa del latte. Vacca Reggiana L effetto dell alimentazione sul contenuto nel latte bovino del lattosio, del grasso e della proteina dipende dalle caratteristiche dietetiche degli alimenti, dalla loro modalità di somministrazione e dalla loro condizione igienica. Considereremo le interferenze sui componenti del latte da parte dell alimentazione: Lattosio Grasso Proteine Minerali

14 Grasso Componenti del latte - loro origine - Lattosio Acido propionico carboidrati non strutturati della razione (amidi - Acidi aceticobutirico Grassi alimentari Grassi di riserva corporea zuccheri) fibra degli alimenti (qualità, struttura, quantità) grassi della razione (quantità e composizione) tamponi (sostanze con potere tamponante) modalità somministrazione alimenti Proteine Amminoacidi derivati da: sintesi dei batteri (ruminali) alimenti riserva corporea carboidirati e fonti azotate (materia organica fermentata nel rumine) grassi della razione (quantità e composizione) fattori nutritivi protetti (rumino-protetti) modalità somministrazione alimenti

15 Lattosio Il lattosio fa parte degli zuccheri contenuti nel latte e contribuisce al valore nutrizionale, al sapore dolce e costituisce il substrato principale per le fermentazioni microbiche (lattosio acido lattico). Le razioni per bovine da latte, con scarso contenuto in energia da carboidrati, permettono una ridotta produzione di propionato, precursore del glucosio ematico, con conseguente riduzione di lattosio nel latte. Le razioni a basso livello energetico portano più facilmente ad un calo di produzione piuttosto che alla riduzione del lattosio nel latte. Essendo il lattosio il regolatore osmotico della ghiandola mammaria, le variazioni di questo zucchero nel latte risultano essere minime (valori compresi fra 4,80 e 5,00 %), poco influenzate dall alimentazione e maggiormente influenzate dallo stato sanitario della mammella. Nella trasformazione del latte in formaggio, il lattosio si ritrova in piccola parte nella cagliata (5 %), mentre si ritrova quasi totalmente nel siero (95 %).

16 Grasso Il grasso è un componente del latte importante, in quanto influenza la resa in formaggio ed ha un elevato potere energetico nutrizionale. Altra prerogativa di questo componente è quella di essere responsabile del sapore e dell aroma del latte, fattori che condizioneranno il sapore e l aroma dei formaggi derivati. La composizione del grasso contenuto nel latte dei bovini è costituita quasi completamente da trigliceridi (97-98 %) il resto è dato da fosfolipidi e steroli. Nella trasformazione del latte in formaggio, al contrario del lattosio, il grasso si ritrova in minima parte nel siero (8 %) mentre si ritrova quasi totalmente nella cagliata (92 %). La percentuale del grasso del latte risulta influenzata dall alimentazione. Un ruolo importante è svolto dal rapporto tra gli acidi grassi volatili (AGV) prodotti nel rumine, in particolare il rapporto tra acido acetico ed acido propionico, in condizioni normali tale rapporto si aggira attorno a 3:1. L acido acetico è il precursore degli acidi grassi contenuti nel latte mentre il propionato è il precursore del glucosio nel sangue. Una riduzione del rapporto fra acido acetico ed acido propionico determina una riduzione del grasso nel latte.

17 L acido acetico è il prodotto della degradazione dei componenti fibrosi della razione, l acido propionico è il prodotto della degradazione degli amidi. Una razione con insufficiente tenore in fibra riduce l attività della microflora cellulosolitica che comporta la riduzione del grasso contenuto nel latte. Grande importanza va attribuita alla struttura della fibra contenuta nella razione, infatti la presenza di fibra lunga e strutturata è indispensabile per facilitare la motilità ruminale e la produzione di saliva, fattori indispensabili per il mantenimento del ph ruminale con valori idonei all attività della microflora cellulosolitica (ph = 6 7). Una razione ricca di concentrati, con alto contenuto in carboidrati fermentescibili, tende a favorire l attività della microflora amilolitica con produzione di propionato e lattato che portano ad una riduzione del ph ruminale con conseguente riduzione dell attività della microflora cellulosolitica. Al fine di limitare il rischio di un abbassamento del ph ruminale, evitando i problemi di acidosi (ph < 4), si deve mantenere un giusto rapporto foraggi/concentrati ed un buon equilibrio della quantità e qualità degli amidi nelle razioni per le vacche da latte. Importante diventa anche la modalità di somministrazione degli alimenti componenti la razione in quanto, con la distribuzione dei pasti, delle dosi di concentrati e di foraggi, si può evitare repentine variazioni del ph ruminale (fermentazione equilibrata). Un aiuto, per mantenere costante i valori del ph ruminale, può venire dall impiego di sostanze tampone che simulano l effetto della saliva (bicarbonato di sodio, ossido di magnesio, ecc...).

18 Altra possibilità per migliorare il tenore di grasso nel latte è l impiego nella razione di una quota parte di grassi, tenendo ben presente la quantità e la composizione acidica degli stessi. L aggiunta di grassi nella razione può avere effetti positivi o negativi, per evitare l effetto negativo non si deve imbrattare la fibra di grasso, in quanto si arriva ad impedire l attività della microflora cellulosolitica. Un accorgimento per la somministrazione di grasso alle bovine (senza provocare la riduzione dell attività dei cellulosolitici) consiste nel fornire grassi con alto punto di fusione oppure sotto forma protetta attraverso semi integrali di oleaginose e sali di calcio degli acidi grassi (saponi). La somministrazione di grassi, in forma protetta, può consentire un miglioramento del contenuto lipidico ed aumentare la quantità di latte prodotto per l aumento di energia della razione. L utilizzo di grassi nelle razioni determina facilmente una modificazione della composizione acidica del latte con ripercussioni sulle caratteristiche qualitative dei prodotti derivati (formaggio e burro). Anche con la somministrazione nella razione di alimenti contenenti zuccheri (melasso, siero di latte) sembra che si possa influenzare il tenore lipidico del latte. Gli zuccheri semplici vengono trasformati nel rumine in acido butirico che costituisce la base per l allungamento della catena degli acidi grassi sintetizzati a livello mammario. Con l utilizzo di lieviti nella razione viene favorito lo sviluppo della flora microbica ruminale, in particolare dei cellulosolitici con conseguente miglioramento del tenore lipidico del latte.

19 Proteine Le proteine sono una componente importante per la loro influenza nella resa in formaggio, oltre ad avere un elevato valore nutrizionale. Le proteine, come vengono indicate nei cartellini di analisi del latte, sono composte da: - sostanze azotate non proteiche (urea, nucleotidi, aminoacidi liberi) - sostanze proteiche (caseine, albumine, globuline). La percentuale di proteine del latte dipende dai fattori genetici e fisiologici delle bovine e viene influenzata dall alimentazione. Una razione con un alto livello energetico ed un adeguato contenuto in amidi consentono di aumentare la produzione di latte e migliorare il contenuto in proteine. Prove effettuate con la somministrazione di amidi a bassa fermentescibilità (mais) hanno dimostrato di poter incrementare il tenore di proteine nel latte. La concentrazione di amido nella razione, somministrata a vacche da latte, può modificare anche il rapporto fra le frazioni caseiniche. Un buon livello energetico della razione favorisce lo sviluppo della microflora ruminale e conseguente produzione di proteine batteriche che, insieme alle proteine alimentari (non degradate nel rumine), verranno utilizzate dalle bovine per la produzione di proteine del latte a livello intestinale. L incremento di urea nel sangue si trasforma in aumento di contenuto di urea nel latte a sfavore della concentrazione della caseina.

20 Nei ruminanti, l acido propionico è il principale precursore del glucosio e svolge un ruolo determinante in quanto funge da substrato per la sintesi proteica a livello mammario. Anche le proteine contenute nella razione svolgono un ruolo importante nel determinare la percentuale di proteine nel latte. Nel calcolo delle razioni per le bovine va posta molta attenzione al livello proteico considerato, inoltre si deve tener conto del grado di fermentescibilità delle proteine in rapporto alla fermentescibilità dei carboidrati a livello ruminale. Aumentando il tenore proteico della razione, oltre ai fabbisogni delle bovine da alimentare, può determinare un peggioramento della qualità del latte con particolare riferimento alle attitudini casearie. L elevato tenore proteico della razione porta allo sviluppo di una elevata quantità di ammoniaca prodotta nel rumine che, passando nel circolo del sangue, viene trasformata dal fegato in urea con un notevole spreco di energia, portando ad una riduzione della concentrazione di caseina nel latte. Da quanto si è detto fino ad ora, si evidenzia la necessità di fornire alle bovine da latte razioni equilibrate per energia e proteine perseguendo l obiettivo di: - aumentare la produzione di proteina microbica a livello ruminale; - fornire una buona quantità di proteina alimentare by-pass da utilizzare a livello intestinale. L aumento della proteina microbica può essere ottenuto con: - un adeguato apporto bilanciato di carboidrati fermentescibili e proteine degradabili a livello ruminale; - l impiego di tamponi per mantenere il ph ruminale nei valori idonei allo sviluppo della microflora; - l apporto di sostanze utili ai microrganismi (minerali, vitamine, ecc ).

21 L aumento della proteina alimentare by-pass può essere ottenuto con l utilizzo di alimenti a bassa degradabilità ruminale e con l utilizzo di aminoacidi protetti tecnologicamente per evitare l attacco da parte dei microrganismi ruminali. La possibilità di regolare, attraverso la razione, la quantità e la qualità delle proteine che raggiungono l intestino delle bovine porta a: - aumento del tenore proteico del latte; - un miglioramento dell efficienza di utilizzazione dell azoto alimentare; - una riduzione di residui azotati nei reflui animali; - un beneficio per l ambiente. Schema dell apparato digerente della bovina da latte

22 Minerali Carbonato di calcio I minerali contenuti nel latte svolgono un ruolo importante per la nutrizione e sono utili per la loro influenza sulla trasformazione in formaggio. Il contenuto di minerali del latte può essere influenzato dall alimentazione. Nel calcolo della razione per le bovine da latte, si deve tener conto degli apporti di minerali in termini quantitativi oltre che agli equilibri dei loro rapporti. Importanti sono il calcio (Ca) ed il fosforo (P), macroelementi che vanno considerati attentamente nel calcolo di una razione per soddisfare i fabbisogni delle bovine, quantitativi differenti secondo lo stadio fisiologico degli animali (vacche in lattazione, vacche in asciutta). L equilibrio del rapporto Ca / P nelle razioni per bovine, durante la fase di lattazione, si attesta fra 1,7-2,0 e la quantità di Ca è pari a 0,60 0,85 % ss, mentre quella del P è pari a 0,35 0,42 % ss. L importanza di somministrare razioni adeguate alle bovine, deriva dal fatto di poter ottenere un latte con le caratteristiche idonee alla caseificazione. Il calcio (Ca in forma ionica) svolge un ruolo fondamentale nell aggregazione delle micelle di paracaseina. Il fosforo (P in forma solubile) ha una grande importanza per l acidità naturale del latte, insieme alla caseina.

23 Attualmente, sempre più frequenti si riscontrano alterazioni nel latte per un inadeguato rapporto Ca / P, riconducibili per buona parte a squilibri metabolici, situazioni patologiche che riducono notevolmente le caratteristiche di caseificazione. Altro elemento da considerare nella razione per bovine da latte è lo zolfo (S), importante per la sintesi di amminoacidi solforati (metionina) da parte della microflora ruminale. L integrazione con zolfo diventa indispensabile nel caso che la razione contenga azoto non proteico (urea), elevati quantitativi di insilato di mais e di insilato di erba (di scarsa qualità). Mattonella di sali Rulli di sali

24 Altri fattori del latte influenzati dall alimentazione Aromi Sono componenti delle essenze vegetali che vengono trasferiti attraverso l alimentazione come componenti volatili nel latte e di conseguenza nei formaggi. Gli aromi vegetali sono costituiti da: - alcoli; - aldeidi; - chetoni; - terpeni; - sesquiterpeni. Questi componenti variano al cambiare della composizione floristica della dieta, dallo stadio fenologico delle erbe e si evolvono in modo differente nel corso delle stagioni. Recentemente alcuni Ricercatori hanno dimostrato che ogni essenza foraggera trasmette una importante caratteristica olfattiva al latte e successivamente ai formaggi derivati. Pigmenti Sono componenti delle essenze vegetali ed in particolare della parte floreale. I pigmenti vegetali sono costituiti da: - carotenoidi; - clorofille; - flavonoidi. Questi componenti vengono trasferiti nel latte portando una particolare colorazione che verrà trasmessa anche nei formaggi prodotti.

25 Conlusioni Evidente risulta l interazione della dieta somministrata alle bovine sui componenti principali del latte di interesse caseario. Attraverso l alimentazione delle bovine è possibile controllare le proprietà tecnologiche del latte e trasferire aromi caratteristici per la produzione di formaggi di alta qualità. Somministrando alle bovine da latte una buona alimentazione costituita da foraggi con caratteristiche ottimali, da una razione idonea ai loro fabbisogni, si possono ottenere formaggi tipici con caratteristiche peculiari legati alla territorialità. Riferimenti bibliografici: Pagine allegate

26 GRAZIE PER L ATTENZIONE! egidiobongiorniagr@libero.it