Batteri Propionici nella Produzione di Formaggi

Introduzione al corso

• Il docente è Maria Luisa Savo Sardaro
• L'argomento trattato è "I formaggi" (parte 1)
• Il corso si svolge presso l'Università San Raffaele di Roma

La storia dei formaggi

• I formaggi sono parte integrante della dieta quotidiana di gran parte della popolazione mondiale.
• Le prime tracce di utilizzo di prodotti fermentati a base di latte, inclusi i formaggi, risalgono a circa il 3200 a.C. in Iraq.
• La caseificazione si è sviluppata in Asia Minore, giungendo in Europa attraverso i Romani che la diffusero in tutto l'Impero.
• Nei monasteri del Medioevo la caseificazione si è ulteriormente perfezionata e diversificata.

Aspetti biochimici della produzione di formaggi

• La produzione di formaggi si basa sulla destabilizzazione e trasformazione delle componenti del latte, permettendo di ottenere prodotti con diverse strutture e sapori.
• La caseificazione permette di preservare le qualità nutrizionali del latte per un periodo maggiore, inibendo i processi degradativi causati dallo sviluppo di microrganismi alterativi.

Classificazione dei formaggi

• La classificazione dei formaggi si basa su diversi criteri, tra cui la temperatura di processo (pasta cruda, semicotta o cotta), la durata della maturazione (freschi, a media o lunga stagionatura), le caratteristiche reologiche (molli, semiduri, duri), il contenuto di grasso (magri, semigrassi, grassi), il tipo di coagulazione (acida o presamica), la tipologia di latte (di vacca, pecora, bufala, capra) e l'origine di produzione.
• Esempi di formaggi citati includono il Parmigiano Reggiano, il Montasio, il Gloucester, il Roquefort, e il Bra.

Classificazione dei formaggi (Ministero delle Politiche Agricole e Forestali)

• Vengono classificati secondo l'origine del latte (vaccini, pecorini, caprini, bufalini), la consistenza della pasta (molle, dura), il tempo di maturazione (freschissimi, freschi, semistagionati, stagionati, molto stagionati) e il tenore di grassi ("magri", "leggeri" o tenori superiori al 35%).
• Vengono specificati inoltre metodi di lavorazione come a pasta filata, fusi o a pasta lavorata con aggiunta di altri ingredienti.

Classificazione microbiologica dei formaggi

• I formaggi sono classificati in base al latte (crudo, pastorizzato) e tipo di innesto (senza, naturale, selezionato)

I formaggi a latte crudo senza innesto

• Produzioni tipicamente marginali dal punto di vista quantitativo ma importanti nell'economia agrozootecnica delle zone di produzione.
• I processi di produzione riproducono metodi tradizionali di caseificazione basati sulla selezione della flora lattica del latte crudo.
• I formaggi possono presentare grandi variazioni di qualità organolettica ma anche problemi di natura microbiologica o tecnologica.

Formaggi a latte crudo con innesto naturale

• Sono tradizionali, importanti per l'economia casearia e include formaggi come il Parmigiano Reggiano, il Grana Padano e la Mozzarella di Bufala Campana.
• La diversità della popolazione microbica è legata alla complessità di fattori ambientali e tecnologici.
• La composizione microbica, in particolare la microflora lattica originaria del latte crudo, può essere rilevante.

Formaggi a latte crudo con innesto selezionato

• Produzione in genere su scala ridotta con microflora selezionata per caratteristiche precise.
• La microflora endogena del latte crudo spesso assume un ruolo predominante durante la stagionatura.
• La popolazione microbica è molto variabile e collegata all'ambiente di produzione.

Formaggi a latte pastorizzato o termizzato con innesti naturali

• La caratteristica è rappresentata dalla presenza di innesto naturale.
• Sono prodotti spesso anche in aziende artigiali o piccole, ma anche in produzioni industriali che cercano una qualità di prodotto definita.

Formaggi a latte pastorizzato e con innesto selezionato

• La diversità microbiologica è condizionata essenzialmente dal tipo di innesto selezionato e dai parametri del processo.
• La microflora endogena è ridotta dai trattamenti di pastorizzazione, causando quindi una standardizzazione.
• Le differenze tra aziende produttrici possono essere molto marcate e legate a specifici processi produttivi.

Microrganismi di interesse lattiero-caseario

• I batteri lattici sono un gruppo cruciale per la produzione di formaggi.
• Oltre ai batteri lattici ci sono altri gruppi di batteri come i batteri propionici (specie come Propionibacterium) e il genere Brevibacterium (specie come Brevibacterium linens).

Principali batteri lattici di interesse caseario

• Vengono elencate diverse specie di batteri lattici sotto vari generi (Lactobacillus, Enterococcus, e altri) rilevanti nella produzione casearia. La lista è ampia e specifica per specie.

Batteri propionici

• Sono critici nella produzione di formaggi svizzeri.
• Le specie principali sono Propionibacterium freudenreichii e simili.
• Queste specie sono responsabili della formazione delle caratteristiche occhiature e della struttura dei formaggi.
• Possono metabolizzare zuccheri e acidi lattici producendo acido propionico, acido acetico ecc.

Brevibacterium

• Sono essenziali in alcuni formaggi a crosta lavata.
• La specie principale è Brevibacterium linens.
• Sono responsabili della colorazione superficiale dei formaggi.
• Mantengono delle relazioni metaboliche complesse con altri microrganismi della crosta.

Lieviti

• Sono parte della microflora residuale in formaggi a lunga stagionatura.
• Possono intervenire nella degradazione delle proteine del latte, come i batteri lattici.
• Possono essere causa di difetti se sono presenti in numero elevato (gonfiore).
• Vengono usati come starter secondari in alcuni casi (es. Gorgonzola)

Muffe

• Sono utilizzate in formaggi a crosta fiorita ed erborinata.
• Lo sviluppo del micelio influenza la stagionatura e la formazione di caratteristiche particolari (come il colore bianco e la superficie).
• Producono enzimi proteolitici e lipolitici.

Nei formaggi a crosta fiorita e nei formaggi erborinati

-Le muffe sono essenziali per i formaggi a crosta fiorita. Ad esempio, Penicillium camemberti e Geotrichum candidum sono importanti per formaggi come il Camembert e il Brie.

• Nei formaggi erborinati, come il Gorgonzola, il Danablue, il Roquefort e lo Stilton, si utilizzano spore di Penicillium roqueforti per creare le caratteristiche venature blu-verdi. Le muffe sono essenziali per la produzione dei formaggi.

Microrganismi e caseificazione

• Processo descrive i vari stadi dal latte all'ottenimento del formaggio (da arrivo al caseificio a tutte le fasi di lavorazione e maturazione, es. salatura.)

L'arrivo del latte al caseificio

-Il latte è sterile all'origine (nel mammella) ma il latte crudo che entra nel caseificio può contenere microflora proveniente dall'ambiente di allevamento.

Trattamenti del latte al caseificio

• Descrive trattamenti come refrigerazione, termizzazione, pastorizzazione, scrematura e prematurazione.

La refrigerazione del latte alla stalla

• Mantenere la qualità microbiologica del latte a livello della stalla.
• Impedisce o ritarda lo sviluppo di microflora potenzialmente dannosa, favorendo lo sviluppo della desiderata microflora lattica.
• La refrigerazione favorisce lo sviluppo di batteri psicotrofici e inibisce la moltiplicazione della microflora lattica mesofila.

La pastorizzazione

• È un trattamento termico che uccide la maggior parte dei microrganismi patogeni, non sporigeni.
• Elimina la microflora patogena.
• Importante per sicurezza alimentare.

La scrematura

• Separazione del grasso dal latte.
• Permette di ottenere formaggi con diversi contenuti di grasso.
• La separazione influisce sulla microflora del latte.

Lavorazione in caldaia

• Descrive le fasi di aggiunta di starter, caglio, rottura e eventuale cottura. Queste fasi sono cruciali per avviare la produzione del formaggio.

Aggiunta starter

• L'innesto, o starter, è un elemento critico che inizia il processo di acidificazione.
• L'aggiunta di starter introduce una microflora lattica vitale nel latte.
• Selezionare la tipologia di starter influenza i processi fermentativi.

Tipi di innesto in caseificio

• Due principali tipi di innesto: naturale e selezionato.
• Innesti naturali: derivano dalla selezione spontanea del latte; gli innesti selezionati vengono prodotti in industrie specializzate.
• In entrambi i tipi di innesto il processo è controllato.

Innesti naturali

-Fondamentali nella caseificazione artigianale.

• Selezione naturale della microflora presente nel latte crudo.
• Spesso un elemento importante anche nella produzione industriale.

Preparazione del sieroinnesto naturale

• Il siero cotto, dopo la coagulazione, viene raffreddato.
• La temperatura del siero influenza la biodiversità dei batteri presenti nell'innesto.
• Le fasi sono cruciali.

Preparazione del lattoinnesto naturale

• Il latte viene pastorizzato e raffreddato a temperature appropriate.
• Si favorisce la crescita di batteri lattici selezionati, per lo sviluppo della coagulazione.
• Il raffreddamento subito dopo la coagulazione impedisce un'ulteriore acidificazione.

Starter naturali (inconvenienti e vantaggi)

• Inconvenienti: variabilità nelle performance, flessibilità nelle caratteristiche, fluttuazione nelle performance tecnologiche.
• Vantaggi: facilità nel preparare lo starter, composizione complessa, alta elasticità tecnologica e basso costo.

Starter naturali (tipologie)

• Sieroinnesti termofili (55-35°C)
• Sieroinnesti mesofili (38-25°C),
• Lattoinnesti termofili (40-45°C)
• Lattoinnesti mesofili (20-30°C),
• Scottainnesto (70-25°C)