“Il siero innesto nella produzione del Parmigiano

“Il siero innesto nella
produzione del ParmigianoReggiano”
Prof. Luigi GRAZIA
Dipartimento di Protezione e Valorizzazione Agroalimentare,
Alma Mater Studiorum, Università di Bologna, Sede di Reggio Emilia
I Formaggi a latte crudo
• La pastorizzazione modifica le caratteristiche
sensoriali del prodotto (Grappin, 1995)
• La microflora nativa del latte: ruolo dei Non
Starter Lactic Acid Bacteria (Batteri lattici
non starter) o NSLAB
Ruolo dei NSLAB
• Determinazione della varietà, attività e specificità
degli enzimi proteolitici dei NSLAB (Williams et al.
1997)
• Ruolo della temperatura, pH e concentrazione salina
sull’attività peptidasica dei NSLAB e la conseguente
formazione dell’aroma (Gobbetti et al., 1999)
• La presenza dei NSLAB è fondamentale per la
maturazione dei formaggi (Rehman et al. 2000)
Studi sui NSLAB
• Attività antagonista dei NSLAB nei confronti di
patogeni (Giraffa, 1995)
• Presenza dei NSLAB, distribuzione e numerosità
nelle varie fasi di stagionatura dei formaggi
(Coppola et al., 1997-2000)
• Ceppi di L. rhamnosus isolati da formaggio
Parmigiano-Reggiano sono resistenti ai sali biliari
e al pH basso (Succi et al., 2005)
• L. rhamnosus è resistente alla vancomicina, ma
non ad altri antibiotici (Coppola et al., 2005)
Distribuzione dei gruppi microbici in
funzione del campionamento nelle prime
fasi di lavorazione
SIERO INNESTO
LATTE
SIERO COTTO
CAGLIATA
9
8
6
5
4
3
2
1
gruppi microbici
M
ic
ro
co
cc
ac
ea
e
ol
ifo
rm
i
C
ac
te
ria
ce
ae
En
t
er
ob
er
oc
oc
ch
i
En
t
co
cc
hi
La
tto
he
rm
op
hi
lu
s
0
S.
t
log ufc/mL
7
Batteri lattici omofermentanti
obbligati isolati a 45°C
% di omofermentanti
L. delbrueckii spp. bulgaricus
L. helveticus
100
75
50
25
0
latte
siero innesto
siero cotto
cagliata
Micrococcacee
9,43
Micrococcus spp.
Staphylococcus spp.
coag(-) therm(-)
90,57
Eterofermentanti ed
omofermentanti facoltativi
L. brevis
L. paracasei ssp. tolerans
L. curvatus
L. paracasei ssp. paracasei
L. rhamnosus
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
siero innesto
latte
siero cotto
cagliata
Gruppi microbici ricercati
Siero Innesto
Latte caldaia
Siero cotto
Formaggio 24h
Formaggio
1 mese
Formaggio
3 mesi
Formaggio
5 mesi
Formaggio 24
mesi
Distribuzione dei gruppi microbici durante
il periodo di stagionatura
Batteri lattici a 45°C
8.11
3.72
6,27
7.32
7.04
7.73
6.86
2.77
Batteri lattici a 22°C
3.13
4.34
4.12
5.04
7.19
7.88
7.68
3.89
Lattococchi
ass.
4.50
3.49
4.40
ass.
ass.
ass.
ass.
Enterococchi
ass.
2.54
2.51
3.70
ass.
ass.
ass.
ass.
Micrococcaceae
ass.
4.14
3.37
3.32
ass.
ass.
ass.
ass.
Coliformi
ass.
2.06
1.95
ass.
ass.
ass.
ass.
ass.
Enterobacteriaceae
ass.
2.40
2.71
ass.
ass.
ass.
ass.
ass.
Distribuzione dei gruppi microbici
durante il periodo di stagionatura
Lactococci
Enterococci
Micrococcaceae
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
1
5
8
15
30
60
giorni di st a giona t ura
90
120
150
Variazione Enterococchi
4,5
4
log ufc/g
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
24 ore
5 gg
8 gg
15 gg
30 gg
60 gg
periodo di stagionatura
90 gg
120 gg 150 gg
Growth in 6.5% Na Cl
Arginine hydrolysis
Galactose
Lactose
Maltose
Melibiose
Melizitose
Raffinose
Ribose
+
-
+
+
+
+
-
-
-
+
Lc.lactis subsp. lactis
22 L(+) -
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
Lc. raffinolactis
26 L(+) +
+
-
-
-
-
+
-
+
-
-
Lc. plantarum
11 L(+) -
-
-
-
+
+
-
-
-
-
-
Lc. lactis subsp. cremoris
Growth at 40°C
78 L(+) +
Lactic acid isomer(s)
Identification
Number of strains
Growth in 4% Na Cl
Caratterizzazione biochimica dei
lattococchi
Caratterizzazione biochimica degli
enterococchi
52
L(+)
+
+
+
+
-
+
+
+
-
-
-
+ E. faecalis
18
L(+)
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
+ E. faecium
Caratterizzazione biochimica dei
micrococchi
Growth Acid
Acid
Growth on
Number
Growth Arginine Esculin with 7.5% from Acid from from
Lysozyme Simmons
of strains Pigment at 37°C hydrolysis hydrolysis NaCl glucose mannose glycerol susceptibility citrate agar
Identification
46
orange
+
-
+
+
+
+
+
-
-
Kocuria kristinae
31
pastel red
+
-
-
+
+
-
-
-
-
Kocuria rosea
14
white
+
+
-
+
+
-
-
-
-
Kytococcus sedentarius
5
red
-
-
-
+
+
-
-
-
-
Arthrobacter agilis
Specie isolate a vari tempi di
maturazione
Formaggio Formaggio Formaggio Formaggio Formaggio
24h
1 mese
3 mesi
5 mesi
24 mesi
22°C 45°C 22°C 45°C 22°C 45°C 22°C 45°C 22°C 45°C
Lb. helveticus
78%
Lb. delbruecki ssp. lactis
22%
Lb. brevis
35%
Lb. pentosus
6%
Lb. paracasei ssp. paracasei
21%
Lb. paracasei ssp. tolerans
38%
45% 42%
8%
25% 8% 33%
10%
Lb. casei
Lb. rhamnosus
Pediococcus acidilactici
62% 25% 82%
14%
30% 50% 67% 92%
18%
50%
14% 25%
100%
Batteri lattici nel formaggio
Parmigiano Reggiano
8,00
log ufc/g
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
45°C
1,00
22°C
0,00
24 h
48h
5 gg
8 gg
periodo di stagionatura
15 gg
30 gg
Batteri lattici nel formaggio
Parmigiano Reggiano
9,00
8,00
LAB at 45°C
log ufc/g
7,00
LAB at 22°C
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
1
2
3
6
8
10
12
14
16
mesi di stagionatura
18
20
22
24
1.20
1.00
0.99
1.00
0.98
aw
Citric acid (g/Kg)
1.10
0.90
0.97
0.80
0.96
0.70
0.60
0.95
0
30
60
90
Time (days)
120
150
Evoluzione dell’ATP in funzione della
temperatura del siero e della cagliata
total ATP
free ATP
T° C
56
500
450
54
400
ATP ng/g
300
50
250
200
48
150
46
100
44
50
42
0
0
1
2
3
4
5
6
Time (h)
7
8
9
10
11
T°C
52
350
Evoluzione dell’ATP in funzione dei
gruppi microbici
total ATP
free ATP
T.B.C.
LAB at 22°C
LAB at 45°C
500
8
450
7
400
6
ng/g
350
300
5
250
4
200
3
150
2
100
1
50
0
0
0
1
2
3
4
5
6
Time (h)
7
8
9
10
11