Presentazione dei risultati della sperimentazione e delle attività di trasferimento tecnologico - L. Chessa, A. Paba, E. Daga, R. Comunian
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Il documento presenta risultati di sperimentazione nel settore lattiero-caseario, focalizzandosi sull'impatto delle diverse temperature di termizzazione del latte sulle qualità del Pecorino Romano DOP. Sottolinea i vantaggi delle colture starter naturali liofilizzate rispetto a quelle commerciali per mantenere la biodiversità microbica e ridurre il rischio di cali produttivi. Infine, evidenzia l'importanza della qualità microbiologica del latte conferito alle aziende casearie.
Presentazione dei risultati della sperimentazione e delle attività di trasferimento tecnologico - L. Chessa, A. Paba, E. Daga, R. Comunian
- 1. Progetti Cluster Bottom Up “Sviluppo Nuovi Prodotti Food” Settore lattiero caseario Agris Sardegna, Loc. Bonassai, km 18.600 SS291, 07100 Sassari, Italy e-mail: lchessa@agrisricerca.it Presentazione dei risultati della sperimentazione e delle attività di trasferimento tecnologico Aspetti microbiologici Luigi Chessa, Antonio Paba, Elisabetta Daga, Roberta Comunian
- 2. Luigi Chessa WP 3 - Impatto delle condizioni di trattamento termico del latte sulle caratteristiche qualitative del formaggio Pecorino Romano DOP Ha lo scopo di ridurre la concentrazione di microrganismi anticaseari 57 °C < T > 68 °C × 15ʺ Vantaggi: • Salvaguardia dei microrganismi utili alla caseificazione • Modifica in minima parte le caratteristiche del latte • Risparmio energetico Svantaggi: • Non efficace per latti con alta carica microbica • Possibile attivazione di gruppi microbici anticaseari (sporigeni) Bassa termizzazione (LT) Alta termizzazione (HT) Vantaggi: • Riduce la carica microbica dei microrganismi anticaseari Svantaggi: • Riduce la concentrazione anche dei microrganismi utili • Possibile alterazione delle caratteristiche del latte • Alto consumo energetico Luigi Chessa https://www.iannelloinox.it/italiano/macchine/pastorizzazione-e-termizzazione/
- 3. Luigi Chessa La bassa temperatura di termizzazione è sufficiente per tenere sotto controllo lo sviluppo della microflora anticasearia, salvaguardando maggiormente la microflora casearia utile 0 1 2 3 4 5 6 7 mesofili totali citrato fermentanti coliformi E. coli presulti costridi presunti propionici Log UFC/mL Latte termizzazione a 57 °C termizzazione a 68 °C Trattamento termico del latte 0 2 4 6 8 10 FLT FHT FLT FHT FLT FHT 48 ore 5 mesi 8 mesi Log UFC/mL Formaggi mesofili totali citrato fermentanti coliformi E. coli presulti costridi presunti propionici Riduzione significativa (P<0.05) della carica mesofila totale a 8 mesi di stagionatura Riduzione dei citrato fermentanti in tutti i periodi di campionamento * * * * * * * * • La termizzazione a bassa temperatura non ha alterato, in generale, la composizione microbica del latte, rispetto alla termizzazione ad alta temperatura, mantenendo le proprietà del prodotto e garantendone la salubrità • Consente un risparmio energetico da parte delle aziende * È fondamentale sensibilizzare le aziende al conferimento di latte di alta qualità microbiologica
- 4. Luigi Chessa WP4 - Studio e sperimentazione di colture starter naturali e autoctone liofilizzate, da utilizzare ad integrazione dello scotta-innesto impiegato per la produzione di Pecorino Romano DOP Caseificio 1 9 lavorazioni sperimentali invernale primaverile estiva Caseificio 2 9 lavorazioni sperimentali invernale primaverile estiva Caseificio 3 9 lavorazioni sperimentali invernale primaverile estiva Campioni analizzati: • Scotta/siero non inoculato • Scotta/siero inoculato • Scotta/siero-innesto • Latte termizzato • Latte inoculato in caldaia • Formaggi a 6 mesi di stagionatura
- 5. Luigi Chessa Le colture starter Coltura microbica utilizzata con lo scopo di avviare il processo di acidificazione e trasformazione del latte Colture starter naturali e biodiverse: • formate da diverse specie microbiche rappresentate da un numero indefinito di ceppi, in naturale equilibrio tra loro • minore concentrazione cellulare per grammo di liofilizzato Colture starter selezionate: • formate da due o poche specie, ciascuna rappresentata da un solo ceppo selezionato, e associate in laboratorio • alta concentrazione cellulare per grammo di liofilizzato
- 6. Luigi Chessa Luigi Chessa Vantaggi e svantaggi delle colture starter Colture naturali: • Importanti per la conservazione della biodiversità microbica • Contribuiscono all’unicità dei prodotti tradizionali e DOP • Rafforzano il legame tra prodotto e territorio di produzione (autoctonia) • Resistenti agli attacchi dei batteriofagi • Si adattano meglio alla matrice da trasformare • Difficoltà nel riprodurle e nella standardizzazione delle performance Colture commerciali: • Vantaggiose in termini di concentrazione cellulare e facilità di propagazione • Costanti nelle performance • Sostituiscono la microflora autoctona con microflora semplice • Sensibili alle infezioni veicolate dai batteriofagi (necessarie rotazioni) • Riducono la biodiversità microbica nei prodotti e negli ambienti di lavorazione L’ulitizzo delle colture starter naturali autoctone può essere importante per la salvaguardia dei prodotti DOP
- 7. Luigi Chessa Caratteristiche degli innesti liofilizzati Agris 120 240 360 480 600 720 840 960 1080 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 m in O D 5 9 5 n m M ixA M ixB 84.8% 14.8% 0.4% MixA thermophilic cocci mesophilic lactobacilli enterococci cocchi termofili lattobacilli mesofili enterococchi 74.1% 25.5% 0.4% MixB thermophilic cocci mesophilic lactobacilli enterococci cocchi termofili lattobacilli mesofili enterococchi Colture naturali Agris conservate a fine anni ’60 e riprodotte in forma liofilizzata, pronte all’uso per inoculo indiretto MixA SR30 SR56 SR63 MixB
- 8. Luigi Chessa Scotta/siero inoculati con i Mix Agris e l’innesto di caseificio 0 2 4 6 8 SD SA SB SC SD SA SB SC SD SA SB SC Invernale Primaverile Estiva Log UFC/mL Scotta – caseificio 1 0 2 4 6 8 SD SA SB SD SA SB SD SA SB Invernale Primaverile Estiva Log UFC/mL Siero - caseificio 3 0 2 4 6 8 SD SA SB SC SD SA SB SC SD SA SB SC Invernale Primaverile Estiva Log UFC/mL Scotta – caseificio 2
- 9. Luigi Chessa Scotta/siero inoculata è stata incubata a 42 °C per 18 ore e utilizzata in lavorazione il giorno seguente Incubazione scotta/siero
- 10. Luigi Chessa Scotta/siero-innesto utilizzati in lavorazione 0 2 4 6 8 10 SiA SiB SiC SiA SiB SiC SiA SiB SiC Invernale Primaverile Estiva Log UFC/mL Scotta-innesto- caseificio 1 0 2 4 6 8 10 SiA SiB SiC SiA SiB SiC SiA SiB SiC Invernale Primaverile Estiva Log UFC/mL Scotta-innesto- caseificio 2 0 2 4 6 8 10 SiA SiB SiA SiB SiA SiB Invernale Primaverile Estiva Log UFC/mL Siero-innesto- caseificio 3 Valutazione statistica sullo sviluppo degli starter in scotta innesto stagione innesto × stagione Caseificio 1 Caseificio 2 Caseificio 3 P<0,05 Acidificazione scotta-innesto (pH) SiA SiB SiC Caseificio 1 3,9 4,0 3,4 Caseificio 2 4,0 4,0 3,8 Caseificio 3 4,1 4,1 -
- 11. Quantificazione molecolare LAB negli scotta/siero innesto Caseificio 1 Caseificio 2 Caseificio 3 -4 -3 -2 -1 0 invernale primaverile estiva Log lacZ/rrn Streptococcus thermophilus Significativo (P<0.05) effetto della stagionalità ma non dell’innesto utilizzato Lactobacillus helveticus invernale primaverile estiva SiA SiB SiC SiA SiB SiC SiA SiB SiC Caseificio 1 - - + - - + - - + Caseificio 2 - - + - - - - - - Caseificio 3 - - - - - - - - - Caseificio 1 Caseificio 2 Caseificio 3 -4 -3 -2 -1 0 invernale primaverile estiva Log lacZ/rrn Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus Caseificio 1 Caseificio 2 Caseificio 3 -3 -2 -1 0 invernale primaverile estiva Log dppE/rrn Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis Luigi Chessa
- 12. Luigi Chessa Parametri tecnologici rilevati durante le caseificazioni sperimentali Data di lavorazione xx/xx/xxxx NOTE Caseificio X FASI DELLA TECNOLOGIA U.M. Latte in caldaia L 6000 Trattamento termico T° × t" 68 °C × 15" pH del latte crudo UpH 6,60 ÷ 6,77 Tipo di innesto scotta/siero innesto scotta innesto Quantità di innesto SiA, SiB mL/hL 500 q totale innesto colture Agris (L/L latte) 30/6000 Quantità di innesto SiC caseificio mL/hL q totale innesto (L/L latte) Temperatura di coagulazione °C 38° - 39° Tipo di caglio utilizzato caglio di agnello in pasta Quantità di caglio utilizzato g/hL 40/hL Durata della presa min 12' Durata dell'indurimento min 18' tempo di presa + 1/2 tempo di presa T Cottura della cagliata °C 47° - 48° Durata min 12' taglio + cottura = 20' Temperatura della stufatura °C 43° Orario di ingresso stufatura h - pH ingresso: 6,20 ÷ 6,30 T° forme: 42° - 44° Orario di uscita stufatura h - pH di fine stufatura UpH 5,80 ÷ 6,10 Temp sala sosta dopo stufatura °C ambiente pH a 24 h UpH 4,75 ÷ 5,05 numero forme n. - peso delle forme Kg 28 - 30
- 13. Luigi Chessa Acidificazione della cagliata 4 5 6 7 0 60 340 460 580 1120 1200 UpH tempo (min) Caseificio 1 - primaverile 4 5 6 7 0 60 90 150 180 300 330 360 390 420 450 480 540 570 600 1200 UpH tempo (min) Caseificio 1 - estiva 4 5 6 7 0 60 90 150 205 360 420 450 510 565 600 625 1170 1200 UpH tempo (min) Caseificio 1 - invernale 4 5 6 7 0 60 120 180 240 300 1200 UpH tempo (min) Caseificio 2 - primaverile 4 5 6 7 0 60 120 180 240 300 1200 UpH tempo (min) Caseificio 2 - estiva 4 5 6 7 0 75 85 90 135 145 150 195 205 210 255 270 285 320 325 330 1050 1080 1100 UpH tempo (min) Caseificio 2 - invenale 4 5 6 7 0 30 60 90 120 150 210 240 270 300 1200 UpH tempo (min) Caseificio 3 - primaverile 4 5 6 7 0 30 60 90 150 180 210 1200 UpH tempo (min) Caseificio 3 - estiva 4 5 6 7 0 60 110 140 180 230 260 1200 UpH tempo (min) Caseificio 3 - invernale 0 60 120 180 240 300 1200 0 60 120 180 240 300 1200 0 60 120 180 240 300 1200 0 60 120 180 240 300 1200 0 60 120 180 240 300 1200 0 60 120 180 240 300 1200 0 60 120 180 240 300 1200 0 60 120 180 240 300 1200 0 60 120 180 240 300 1200
- 14. Luigi Chessa Campionamento delle forme a 6 mesi di stagionatura Campionamento dei formaggi in asepsi per la valutazione della composizione microbica
- 15. Luigi Chessa Sviluppo microbico nei formaggi a 6 mesi di stagionatura Luigi Chessa Valutazione statistica dello sviluppo microbiologico nei formaggi innesto stagione innesto × stagione Caseificio 1 Caseificio 2 Caseificio 3 0 2 4 6 8 FA FB FC FA FB FC FA FB FC Invernale Primaverile estiva UFC/mL Formaggi a 6 mesi di stagionatura – caseificio 1 0 2 4 6 8 FA FB FC FA FB FC FA FB FC Invernale Primaverile estiva UFC/mL Formaggi a 6 mesi di stagionatura – caseificio 3 0 2 4 6 8 FA FB FC FA FB FC FA FB FC Invernale Primaverile estiva UFC/mL Formaggi a 6 mesi di stagionatura – caseificio 2 P<0,05
- 16. Luigi Chessa Conclusioni Gli starter naturali e biodiversi Agris liofilizzati hanno mostrato performance tecnologiche simili allo starter controllo, senza modificare le tecnologie di produzione, mantenendo livelli e processi produttivi attuali I vantaggi derivanti dall’utilizzo di uno starter naturale biodiverso, anziché uno starter selezionato costituito da pochi ceppi batterici, anche se in concentrazioni più elevate, sono: • mantenimento della biodiversità microbica negli ambienti di lavorazione e nel prodotto • rafforzamento del legame tra prodotti e territorio • prevenzione di indesiderati cali di produzione in seguito a possibili attacchi fagici • evitare la semplificazione della microflora degli alimenti fermentati, con possibili ripercussioni sulla riduzione della biodiversità del microbiota intestinale il cui mantenimento contribuisce al benessere del consumatore
- 17. Luigi Chessa Da marzo 2019, le colture Agris MixA e MixB prodotte nell’ambito del Progetto, sono state rese disponibili, gratuitamente, al Consorzio per la tutela del formaggio Pecorino Romano per distribuirle ai caseifici Distribuzione delle colture naturali Agris
- 18. Luigi Chessa Altri studi svolti sulle colture Agris
- 19. Luigi Chessa Valorizzazione e conservazione della diversità microbica Importanza della valorizzazione e conservazione delle risorse genetiche microbiche Custodiscono ex situ un’importante parte della biodiversità della nostra isola Possono costituire una fonte di materiale utilizzabile nelle attività produttive del comparto agro‐zootecnico, regionale e nazionale Erosione genetica e perdita di biodiversità Perdita produttiva per tutte le aziende del comparto
- 20. Luigi Chessa Grazie per l’attenzione • Servizio Ricerca Prodotti di Origine Animale Dott. Giovanni Piredda gpiredda@agrisricerca.it • Settore Microbiologia Dott.ssa Roberta Comunian rcomunian@agrisricerca.it Dott. Antonio Paba apaba@agrisricerca.it Dott.ssa Elisabetta Daga edaga@agrisricerca.it Dott.ssa Ilaria Duprè idupre@agrisricerca.it Sig.ra Maria Carmen Fozzi mfozzi@agrisricerca.it Sig. Cosimo Cadoni cscadoni@agrisricerca.it Dott. Luigi Chessa lchessa@agrisricerca.it Agris Sardegna – Agenzia Regionale per la Ricerca in Agricoltura