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 Cossu Arianna Lugani Nicolò Gatti

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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

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Introduzione

Il mondo dei formaggi

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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

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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

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I gonfiori

Tipologie e agenti alteranti

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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

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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

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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

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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

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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

)

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Un esempio…

Formaggio fontina

Gonfiore precoce coliformi

Micro-occhiature diffuse

(anomala)

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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

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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

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Un esempio…

Formaggio fontina

Gonfiore tardivo

Batteri propionici

Batteri sporigeni (clostridi)

Batteri lattici (occhiatura stracciata)

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I microrganismidel gonfiore precoce

Batteri coliformi

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I batteri coliformi

• Gram -• Forma bastoncellare• Asporigeni• Generalmente

lattosio fermentanti• Aerobi o anaerobi

Dominio:

Prokaryota

Regno: BacteriaPhylum: ProteobacteriaOrdine: EnterobacterialesFamiglia:

Enterobacteriaceae

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I batteri coliformi

Dominio:

Prokaryota

Regno: BacteriaPhylum: ProteobacteriaOrdine: EnterobacterialesFamiglia:

Enterobacteriaceae

1. Escherichia coli

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I batteri coliformi

Dominio:

Prokaryota

Regno: BacteriaPhylum: ProteobacteriaOrdine: EnterobacterialesFamiglia:

Enterobacteriaceae

1. Escherichia coli

2. Enterobacter

aerogenes

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I microrganismidel gonfiore tardivo

Clostridi, batteri propionici e batteri lattici

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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

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I clostridi

Clostridium tyrobutyricum

Dominio:

Prokaryota

Regno: BacteriaPhylum: FirmicutesOrdine: ClostridialesFamiglia:

Clostridiaceae

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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”

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I batteri propionici

Propionibacterium freudenreichiisubsp. shermanii

FERMENTAZIONE

PROPIONICA:

3 lattato ↓

2 propionato + acetato + CO2 + ATP

Dominio:

Prokaryota

Regno: BacteriaPhylum: ActinobacteriaOrdine: ActinomycetalesFamiglia:

Propionibacteriaceae

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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”

Page 25: Ultima presentazione 08-01-2011

I batteri lattici

1. Lactobacillus fermentum

• Forma: bastoncellare

• Eterofermentante

FERMENTAZIONE

ETEROLATTICA:

Dominio:

Prokaryota

Regno: BacteriaPhylum: FirmicutesClasse: BacilliOrdine: LactobacillalesFamiglia:

Lactobacillaceae

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Il caso dell’Emmental

Un gonfiore desiderato

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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

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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

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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

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Conclusioni

Non tutto il male vien per nuocere

GRAZIE PER L’ATTENZIONE

!