Ultima presentazione 08-01-2011
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I microrganismi gasogeni nella produzione di formaggi
Problemi, soluzioni e utilizzi
Corso di Microbiologia degli Alimenti Prof. Nuti
AA 2010/2011
Angela CossuArianna Lugani
Nicolò Gatti
Introduzione
Il mondo dei formaggi
Il sistema produttivoRicevimento e
stoccaggio latte
Pastorizzazione
Pulizia e standardizzazione
Aggiunta caglioCoagulazione
Rottura della cagliata
Aggiunta starter
Sosta cagliataCottura Spurgo siero
Maturazione
Estrazione della cagliata e Formatura
Filatura
Salatura
Stagionatura
Confezionamento Fasi opzionali
Tanti formaggi…
Temperatura lavorazione cagliata:
• a pasta cruda: T < 38 °C• a pasta semicotta: T < 48 °C• a pasta cotta: T > 48 °C
La classificazione dei formaggi può essere fatta in base a:
Contenuto in grassi:• grassi: grasso > 42 %• semigrassi: grasso [42-20] %• magri: grasso < 20 %Consistenza pasta:
• a pasta molle: acqua > 45%• a pasta semidura: acqua [40-45]
%• a pasta dura: acqua < 40 %
Tipo di latte:• di latte vaccino• di latte pecorino• di latte bufalino• di latte caprino• di latte misto
Tipo e periodo di stagionatura:• freschi: no stagionatura, consumati poco tempo dopo la
preparazione• stagionati a maturazione breve: < 1 mese• stagionati a maturazione media: < 6 mesi• stagionati a maturazione lenta: > 6 mesiFormaggi erborinati
Formaggi a pasta filata
I gonfiori
Tipologie e agenti alteranti
Il problema dei gonfiori
GONFIORE PRECOCE
Formaggi freschi – a pasta molle
Occhiature della pasta (entro le prime 24 h)
GONFIORE TARDIVO
Formaggi a lunga stagionatura (>3
mesi).
Occhiature della pasta o grosse caverne
Il problema dei gonfiori
GONFIORE PRECOCE
Formaggi freschi – a pasta molle
Occhiature della pasta (entro le prime 24 h)
GONFIORE TARDIVO
Formaggi a lunga stagionatura (>3
mesi).
Occhiature della pasta o grosse caverne
Il gonfiore precoce
Uso di antibiotici anti-mastitici
Residui sempre maggiori di antibiotici nel latte
Generazione ceppi antibiotico-resistenti
morte Batteri Lattici
NO acidificazione pasta fresca di
formaggio
SVILUPPO BATTERI GASOGENI
I MO dei gonfiori
GONFIORE PRECOCE
BATTERI COLIFORMI:• Escherichia coli• Enterobacter aerogenes
GONFIORE TARDIVO
CLOSTRIDI:• Clostridium tyrobutyricum• Clostrium sporogenes• Clostridium butyricum
BATTERI PROPIONICI:• Propionibacterium
freudenreichii subsp. Shermanii
BATTERI LATTICI:• Lactobacillus fermentum• Lactobacillus casei
Un esempio…
Formaggio fontina
Caratteristiche:• Prodotto con latte non
pastorizzato• Pasta semicotta• Stagionatura a maturazione
media (3-4 mesi in grotta)
Occhiatura sparsa e rada(caratteristica
)
Un esempio…
Formaggio fontina
Gonfiore precoce coliformi
Micro-occhiature diffuse
(anomala)
Il gonfiore tardivo
Microrganismi nei mangimi
MAIS CEROSO INSILATO
Terreno
Foraggio
Foraggio insilato
Sistema di allevamento
Modalità mungitura
Inquinamento latte
Batteri anaerobi produttori di gas: CO2 e H2
I MO dei gonfiori
GONFIORE PRECOCE
BATTERI COLIFORMI:• Escherichia coli• Enterobacter aerogenes
GONFIORE TARDIVO
CLOSTRIDI:• Clostridium tyrobutyricum• Clostrium sporogenes• Clostridium butyricum
BATTERI PROPIONICI:• Propionibacterium
freudenreichii subsp. Shermanii
BATTERI LATTICI:• Lactobacillus fermentum• Lactobacillus casei
Un esempio…
Formaggio fontina
Gonfiore tardivo
Batteri propionici
Batteri sporigeni (clostridi)
Batteri lattici (occhiatura stracciata)
I microrganismidel gonfiore precoce
Batteri coliformi
I batteri coliformi
• Gram -• Forma bastoncellare• Asporigeni• Generalmente
lattosio fermentanti• Aerobi o anaerobi
Dominio:
Prokaryota
Regno: BacteriaPhylum: ProteobacteriaOrdine: EnterobacterialesFamiglia:
Enterobacteriaceae
I batteri coliformi
Dominio:
Prokaryota
Regno: BacteriaPhylum: ProteobacteriaOrdine: EnterobacterialesFamiglia:
Enterobacteriaceae
1. Escherichia coli
I batteri coliformi
Dominio:
Prokaryota
Regno: BacteriaPhylum: ProteobacteriaOrdine: EnterobacterialesFamiglia:
Enterobacteriaceae
1. Escherichia coli
2. Enterobacter
aerogenes
I microrganismidel gonfiore tardivo
Clostridi, batteri propionici e batteri lattici
I clostridi
Dominio:
Prokaryota
Regno: BacteriaPhylum: FirmicutesOrdine: ClostridialesFamiglia:
Clostridiaceae
• Gram +• Forma bastoncellare• Sporigeni• Anaerobi obbligati• Mesofili, termofili e,
a volte, psicrotrofi• Immobili o mobili
per ciglia peritriche
I clostridi
Clostridium tyrobutyricum
Dominio:
Prokaryota
Regno: BacteriaPhylum: FirmicutesOrdine: ClostridialesFamiglia:
Clostridiaceae
I batteri propionici
Dominio:
Prokaryota
Regno: BacteriaPhylum: ActinobacteriaOrdine: ActinomycetalesFamiglia:
Propionibacteriaceae
• Gram +, high GC• Forma: bastoncino
irregolare• Mesofili• Anaerobi facoltativi• Debolmente acido
tolleranti
“Per fermentazione di zuccheri o altri composti
formano quantità prevalenti di acido propionico”
I batteri propionici
Propionibacterium freudenreichiisubsp. shermanii
FERMENTAZIONE
PROPIONICA:
3 lattato ↓
2 propionato + acetato + CO2 + ATP
Dominio:
Prokaryota
Regno: BacteriaPhylum: ActinobacteriaOrdine: ActinomycetalesFamiglia:
Propionibacteriaceae
I batteri lattici
Dominio:
Prokaryota
Regno: BacteriaPhylum: FirmicutesClasse: BacilliOrdine: LactobacillalesFamiglia:
Lactobacillaceae
• Gram +• Forma: sferica o bastoncellare• Asporigeni• Anaerobi facoltativi o
microaerofili• Immobili• Molto acido tolleranti, talvolta
acidofili• Catalasi – con accumulo di
CO2• Non patogeni o tossinogeni• Complesse esigenze nutritive• Prodotti di fermentazione: ac.
lattico (omof.), ac. lattico + ac. Acetico + etanolo + CO2 (eterof.)
“Per fermentazione di zuccheri formano quantità prevalenti di acido lattico”
I batteri lattici
1. Lactobacillus fermentum
• Forma: bastoncellare
• Eterofermentante
FERMENTAZIONE
ETEROLATTICA:
Dominio:
Prokaryota
Regno: BacteriaPhylum: FirmicutesClasse: BacilliOrdine: LactobacillalesFamiglia:
Lactobacillaceae
Il caso dell’Emmental
Un gonfiore desiderato
Il sistema produttivoRicevimento e stoccaggio latte
(crudo; no insilati)
Pulizia e standardizzazione
Aggiunta caglioCoagulazione
Rottura della cagliata (a chicco di riso)
Aggiunta starter
Sosta cagliata
Cottura( I-45°C; II–54°C)
Spurgo siero (pH 5.2)
Maturazione
Estrazione della cagliata e Formatura
Salatura (salamoia)
Stagionatura (4-8 -fino a 15- mesi)
Confezionamento
Strep. hermophilusLb. helveticusPropionibacterium
I – 23°C: azione PropionibacteriumII – 13°C
Le caratteristiche
• Pasta dura
• Crosta secca e compatta
• Pasta di colore da avorio a giallo chiaro, leggermente elastica
• 1000-2000 occhiature circolari, con diametro 1-4 cm
• Aroma: delicato, leggermente dolce, che ricorda la noce; diventa più intenso col procedere dell’invecchiamento
• Forma cilindrica
• Peso: 60-130 Kg
Gli attori della produzione
Propionibacterium freudenreichii
• Inoculato in piccole quantità (102 ufc/ml)
• Responsabile della fermentazione propionica:
3 lattato → 2 propionato + acetato + CO2 + ATP
• La fermentazione comincia 30 gg dopo l’inizio del processo, quando il formaggio viene mantenuto per 7 settimane a 20-24 °C e, successivamente, continua a velocità minore a 10-13 °C
• Gram +
• Forma: bastoncino
irregolare
• Mesofilo
• Anaerobio facoltativo
• Debolmente acido
tollerante
Conclusioni
Non tutto il male vien per nuocere
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
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