MIGLIORAMENTO DELLA QUALITA DEL FORMAGGIO GRANA PADANO NEL RISPETTO DELLA TRADIZIONE Il progetto MIQUAGP (suddiviso in 5 sottoprogetti) ha avuto per oggetto lo studio di alcuni importanti aspetti del processo produttivo del Grana Padano. Inoltre, lo studio delle caratteristiche sensoriali del formaggio Grana Padano ha costituito un argomento comune tra i vari aspetti produttivi presi in considerazione. Il progetto, triennale, è iniziato nel novembre 2001 ed è terminato nel dicembre 2004 (da gennaio 2005 a giugno 2006 stagionatura e valutazione delle ultime forme di grana prodotte). Gli attori Il progetto è stato realizzato presso il caseificio sperimentale ed i laboratori di ERSAF (Ente Regionale per i Servizi all Agricoltura e alle Foreste), sede di Mantova. Partner del progetto e cofinanziatore è il Consorzio Tutela Formaggio Grana Padano. Hanno collaborato il DiSTAM (Dipartimento Scienze e Tecnologie Alimentari Microbiologiche) e ISPA-CNR (Istituto di Scienze delle Produzioni Animali - Consiglio Nazionale per la Ricerca) di Milano, che hanno messo a disposizione attrezzature scientifiche e personale per particolari analisi chimico-fisiche e hanno prestato assistenza tecnico-scientifica. Il responsabile scientifico del progetto è stato il prof. Pier Paolo Resmini (DiSTAM). Gli obiettivi L obiettivo del progetto è stato quello del contenimento dei difetti ed il miglioramento della qualità di questo formaggio. Il progetto è stato suddiviso nei seguenti 5 sottoprogetti: 1. studi sul siero-innesto 2. correlazione fra l origine del latte e caratteristiche analitiche ed organolettiche del formaggio Grana Padano in funzione del territorio di produzione 3. prove di caseificazione con l impiego di frangi-cagliata meccanici 4. prove di caseificazione con latte attivato termicamente 5. prove di caseificazione con preventiva aggiunta al latte di anidride carbonica I risultati ottenuti e le nuove conoscenze acquisite 1. Studi sul siero-innesto Nella tecnologia di produzione del formaggio Grana Padano, la qualità e le caratteristiche microbiologiche del siero-innesto (o siero-fermento) impiegato sono fondamentali per il raggiungimento delle caratteristiche organolettiche tipiche del formaggio. La componente microbica e lo studio di particolari tecnologie di trattamento e di sviluppo del siero-innesto sono state l oggetto della ricerca. Le esperienze acquisite hanno evidenziato: correlazioni tra curve termiche di fermentazione e sviluppo di batteri lattici eterofermentanti, attualmente indicati come i maggiori responsabili dei difetti fermentativi del Grana Padano; l importanza di una verifica, mediante rilevamenti strumentali oggettivi, del corretto funzionamento dei programmi di gestione termica delle fermentiere programmabili presso i caseifici del Grana Padano, poiché da controlli effettuati a campione è emersa una notevole difformità nel loro funzionamento; Pagina 1 di 5
la conferma di una correlazione tra curve termiche di fermentazione e il difetto della colorazione anomala della pasta del formaggio Grana Padano; la possibilità di utilizzare, a distanza di 24 ore, l innesto già fermentato (quindi pronto all uso) mediante conservazione a + 4 C, al fine di poter sospendere una lavorazione a grana (es. domenicale) senza ripercussioni sulla produzione alla ripresa del ciclo di trasformazione. Le prove hanno anche evidenziato come le curve di acidificazione applicate alle fermentiere utilizzate nel ciclo di preparazione del siero-innnesto condizionino la flora lattica degli innesti ed i successivi risultati merceologici e sensoriali sui formaggi prodotti. Sono state individuate diverse curve di fermentazione funzionali a specifici obiettivi produttivi. 2. Correlazione fra l origine del latte e caratteristiche analitiche ed organolettiche del formaggio Grana Padano in funzione del territorio di produzione Questo sottoprogetto ha avuto come obiettivo la correlazione dell origine del formaggio con le sue caratteristiche chimico organolettiche e la correlazione per quanto possibile della componente aromatica del formaggio valutata sia con metodo strumentale (gas-cromatografo) che con metodo sensoriale (panel di giudici addestrati). Sono state scelte quattro zone di provenienza delle forme: in ciascuna di esse, sono stati individuati due caseifici. La valutazione del formaggio, proveniente da ogni caseificio, è avvenuta sia nel periodo invernale sia nel periodo estivo. Altre forme, di altre zone del territorio di produzione del Grana Padano, sono state sottoposte a valutazione sensoriale al fine di determinare il profilo sensoriale del prodotto. L ERSAF Sede di Mantova ha visto così impegnato il suo laboratorio di analisi sensoriale nell analisi descrittiva di 50 forme circa per un totale di oltre 70 sedute. Per quanto riguarda l obiettivo di correlazione dell origine del formaggio con le sue caratteristiche chimico organolettiche, si può concludere che, per quanto riguarda le caratteristiche sensoriali, la separazione tra i campioni coincide solo in parte con la loro origine. Considerando in un primo momento i soli campioni sottoposti a FCP (Free Choice Profile, Profilo Libero), una coincidenza abbastanza rilevante si ottiene unicamente per i campioni trentini e di collina piacentina che si separano dagli altri nella mappa di posizionamento estiva, mentre in quella invernale si separa solo TN 3. Gli altri campioni, siglati MN, PD e BS, rappresentativi rispettivamente delle altre tre zone identificate in progetto, risultano accorpati per caratteristiche sensoriali in entrambe le mappe FCP. I campioni QDA (Quantitative Descriptive Analisys, Profilo Convenzionale) comprendono tutti i campioni FCP estivi ed altri campioni siglati MN, CR, PC e TV. Anche nella mappa QDA si mantiene la separazione tra i campioni FCP vista in precedenza; inoltre, i campioni QDA specifici si dispongono in maggioranza nella zona MN, BS, PD che rappresenta i grana con odore e aroma di panna, dolci, elastici, deformabili, adesivi. CR 1, PC 1 e TV 1, invece, si trovano nei quadranti dei campioni trentini e di collina piacentina, caratterizzati dai descrittori odore e aroma di silomais e di crosta, salato, piccante, durezza, friabilità e solubilità. I quattro quadranti sono ulteriormente definibili nel seguente modo: PC 4 ( con TN 1 e TV 1 ): odore e aroma di silomais, piccante, salato, solubilità TN 4 ( con CR 1 e PC 1 ): odore e aroma di crosta, durezza e friabilità MN 3 ( con BS 1, MN 4, PC 2, PD 1 e PD 2 ): dolce PC 3 ( con BS 2, CR 2 e 3, MN 1 e MN 2 ): odore e aroma di panna, deformabilità, elasticità e adesività. 3. Prove di caseificazione con l impiego di frangi-cagliata meccanici Obiettivo primario è stato lo studio sulla meccanizzazione di alcune fasi del processo di trasformazione al fine di alleggerire la fatica fisica degli addetti e ridurre i costi di trasformazione. La coagulazione presamica del latte porta alla formazione di un gel che, una volta raggiunta la consistenza richiesta, viene tagliato dal casaro. La rottura della massa caseosa, è una delicatissima fase della lavorazione a grana, che condiziona la capacità di spurgo e aggregazione dei granuli di cagliata durante la cottura, nonché la resa finale in formaggio. Per ottimizzare tali caratteristiche è indispensabile ottenere granuli di dimensioni molto omogenei e con caratteristiche geometriche particolari che favoriscano lo spurgo del siero. Pagina 2 di 5
La tecnologia tradizionale del grana prevede l utilizzo di un attrezzo detto spino che, mediante l azione manuale di un addetto, permette il taglio delicato della cagliata con un azione della durata di alcuni minuti (fino al raggiungimento della granulometria desiderata). Nell ambito del processo generale di meccanizzazione delle fasi produttive del formaggio Grana Padano, la possibilità di impiegare un frangi-cagliata meccanico permetterebbe di automatizzare alcune fasi produttive, di alleggerire notevolmente l attività fisica del personale, di ridurre i costi di manodopera e ottimizzare la resa finale. Sono state testate tre differenti tipologie di frangi-cagliata reperibili sul mercato, caratterizzate da differenti principi meccanici di taglio, per individuare la più efficiente. Le differenti tipologie di frangi-cagliata meccanici testate sono state le seguenti: 1. a fresa con albero rotante (F) 2. a cesto con braccio tuffante (BT) 3. a cesto con braccio meccanico (antropomorfo). (A) Risultati ottenuti per ogni singola attrezzatura: (F) utilizzato dall inizio l effetto di taglio è molto efficace per effetto della rotazione delle lame, ma piuttosto concentrato nella zona di rotazione dell albero - per ottimizzare il taglio è opportuno spingere manualmente e rapidamente tutta la cagliata nella zona con maggiore vortice. (BT) non permette il taglio di tutta la massa caseosa in breve tempo, con conseguente difformità di rassodamento della cagliata non coinvolta nel taglio: il lavoro dell attrezzo produce un onda della cagliata difficilmente controllabile con facili debordamenti della stessa, in particolare in doppifondi di bassa capienza. Pur avendo una geometria molto simile all attrezzo manuale tradizionale, l anello applicato sul fondo del cesto (con funzione di protezione della parete in rame della caldaia e visibile nelle foto iniziali) esercita una azione di rottura e non di taglio contribuendo così all abbassamento delle prestazioni. (A) questa particolare attrezzatura, pensata per imitare il movimento del braccio umano durante il taglio della cagliata, svolge molto bene il proprio compito, in particolare nell impiego misto. Utilizzato da subito non permette il taglio di tutta la massa caseosa in breve tempo e risulta opportuno spingere manualmente e rapidamente tutta la cagliata nella zona di taglio; presenta limiti di fissaggio al bordo della caldaia e di spostamento tra un doppiofondo e l altro. La prova ha evidenziato sostanziali differenze di risultati in relazione alle modalità di impiego delle attrezzature. Nell uso del solo attrezzo meccanico per il taglio le prestazioni generali tendono a peggiorare rispetto all uso misto, cioè con inizio del taglio eseguito dall operatore e con attrezzo tradizionale. Il sistema antropomorfo sembra fornire i migliori risultati complessivi, seguito dal sistema a fresa su asta rotante; il cesto montato sul braccio tuffante risulta essere il meno efficace. Riguardo all attrezzatura antropomorfa, nell ottica di un impiego in larga scala, sono stati riscontrati limiti sulla praticità d impiego, essendo l attrezzatura abbastanza ingombrante e non di facile fissaggio al doppiofondo; altro problema potrebbe essere rappresentato dal vincolo di spostamento su ruote che richiede corsie di lavoro libere da tubazioni/attrezzi e pavimentazione idonea. Complessivamente l attrezzatura con il miglior compromesso tra qualità di taglio, praticità e flessibilità d uso è risultata la fresa su asta rotante. Conclusioni sulle risultanze sensoriali: osservando le mappe di posizionamento dei campioni e dei descrittori significativi si è notato che mostrano differenze sensoriali significative le forme gemelle dei trattamenti Fresa (deformabilità), Antropomorfo (durezza e deformabilità), Manuale + Fresa (salato, coppia C100 e C103), Manuale + Braccio Tuffante (durezza e friabilità, coppia C123 e C130). Risultano del tutto simili tra loro le forme gemelle dei trattamenti Braccio Tuffante, Manuale + Fresa (le altre due coppie), Manuale + Braccio Tuffante (l altra coppia). Nella classificazione dei profili sensoriali delle forme rispetto al profilo tipo del Grana Padano, ottenuto nel sottoprogetto 2, il campione C70 (Manuale + Fresa) risulta non appartenere al modello. Pagina 3 di 5
4. Prove di caseificazione con latte attivato termicamente La prova ha avuto lo scopo di valutare gli effetti del trattamento termico di attivazione sulle caratteristiche del latte destinato alla produzione di Grana Padano. L attivazione consiste nell innalzamento della T del latte, all arrivo in caseificio, a temperature variabili nell intervallo di +30 C e +40 C, per alcuni secondi, e rapido raffreddamento a +10 C e +15 C per migliorare la separazione naturale del grasso. Il trattamento termico di attivazione agisce sulle agglutinine presenti sulla superficie dei globuli di grasso e nel plasma latteo, migliorando l aggregazione dei globuli e quindi la formazione di grappoli di maggiori dimensioni. La prova ha evidenziato l efficacia del trattamento di attivazione, con un deciso miglioramento della separazione del grasso durante la fase di affioramento spontaneo; la velocità di affioramento si è dimostrata proporzionale all incremento della temperatura di riscaldamento applicata. La crema derivata dal trattamento di attivazione è risultata sensibilmente più concentrata nel tenore di grasso ma anche nei valori di carica batterica. La maggiore concentrazione del grasso nella crema potrebbe contribuire ad innalzare la resa in formaggio in quanto si disporrebbe di una maggiore quantità di latte da trasformare. Il trattamento di attivazione è risultato più efficace sui latti di tipo invernale rispetto a quelli estivi. In tale periodo dell anno il trattamento di attivazione potrebbe risultare non opportuno in quanto si presenterebbe la necessità di trasferire in caldaia parte della crema affiorata (per regolare correttamente il rapporto grasso/caseina). Tale operazione rappresenterebbe un rischio dovuto al trascinamento di pericolose quantità di microrganismi e spore nel latte di caldaia. La temperatura del latte all uscita dall attivatore, qualora superi il valore di +12 C e coincida con la temperature di sosta per l affioramento, può determinare un forte sviluppo microbico nel latte in sosta, non compensato dalla riduzione derivante dall affioramento. Tale sviluppo peggiorerebbe anche la riuscita commerciale del formaggio prodotto. Nel caso di latti con basse cariche microbiche, se si presentasse la necessità di intervenire con una pre-maturazione, si potrebbe intervenire modulando la temperatura del latte in uscita fino a valori ottimali per il corretto sviluppo microbico. 5. Prove di caseificazione con preventiva aggiunta al latte di anidride carbonica. Lo scopo della ricerca è stato cercare di migliorare le caratteristiche chimiche e microbiologiche del latte, ripristinando le quantità di CO 2 normalmente presenti nel latte appena munto (~10 mg/100 ml). L anidride carbonica è presente nel latte in piccole quantità che si disperdono però nell ambiente durante le fasi di raccolta, affioramento e caseificazione. Poiché la sua presenza nel latte - contribuendo alla quota di acidità di titolazione e ph - permette di migliorare e stabilizzare le qualità casearie, è importante ripristinarne la quantità di origine impiegando l innovativa pratica tecnologica dell addizione di CO 2. Sono state valutate le modifiche microbiologiche e chimiche apportate al latte dall addizione di anidride carbonica prima della caseificazione. La prova ha evidenziato che tale semplice tecnologia induce un abbassamento del ph del latte, modulabile in funzione delle necessità tecnologiche di trasformazione, con effetti di riduzione dei tempi di coagulazione e di miglioramento nella qualità di tessitura del coagulo. Conseguentemente si è ottenuto un percettibile risparmio sul quantitativo di caglio impiegato nella lavorazione, con interessanti risparmi economici. Lo sviluppo della flora lattica anaerobica non sembrerebbe essere influenzata dall aggiunta di CO 2. L acidificazione delle cagliata è stata controllata mediante la misurazione del ph a varie ore. Il ph della pasta, misurato all estrazione, dopo 4 e 8 ore, ha evidenziato valori di acidità mediamente superiori per la tesi CO 2. La migliore acidificazione della pasta si è tramutata anche in una più completa metabolizzazione degli zuccheri presenti nella cagliata. Iniziative di comunicazione I risultati del progetto sono stati divulgati tramite un convegno, appositamente organizzato, nell ambito della Pagina 4 di 5
60 Fiera Internazionale del bovino da latte a Cremona, il 27 ottobre 2005. E stato pubblicato il Quaderno della Ricerca n.70 Miglioramento della qualità del formaggio Grana Padano nel rispetto della tradizione, disponibile in allegato. Altre informazioni Valore totale progetto 418.459,20 Spesa a carico del bilancio regionale 209.229,60 Compartecipazione 209.229,60 Consorzio Tutela Grana Padano Anno di approvazione Piano per la ricerca 2001 Allegati: o Relazione al Convegno Il miglioramento tecnologico del Grana Padano nel rispetto della tradizione, 60 Fiera Internazionale del bovino da latte, Cremona, 27 ottobre 2005 o Quaderno della Ricerca n. 70 Pagina 5 di 5