analisi innovative per la determinazione dell`origine geografica di

Struttura Ricerca e Innovazione Tecnologica
SCHEDA FINALE PROGETTO DI RICERCA N. 6
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
Struttura Ricerca e Innovazione Tecnologica
SCHEDA FINALE PROGETTO DI RICERCA N. 6


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
Struttura Ricerca e Innovazione Tecnologica
SCHEDA FINALE PROGETTO DI RICERCA N. 6
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
Struttura Ricerca e Innovazione Tecnologica
SCHEDA FINALE PROGETTO DI RICERCA N. 6
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 CO2 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 CO2.
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
Struttura Ricerca e Innovazione Tecnologica
SCHEDA FINALE PROGETTO DI RICERCA N. 6
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
Spesa a carico del bilancio regionale
Compartecipazione
Anno di approvazione
€ 418.459,20
€ 209.229,60
€ 209.229,60 Consorzio Tutela Grana Padano
Piano per la ricerca 2001
Allegati:
o
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
Quaderno della Ricerca n. 70
Pagina 5 di 5