Il progetto MicroEmiRo sfrutta il potenziale tecnologico e la biodiversità delle collezioni microbiche per favorire l’innovazione nell’industria agroalimentare regionale e il miglioramento qualitativo e igienico-sanitario di diversi prodotti. Il progetto si snoda su due assi: Utilizzo dei microrganismi come agenti fermentativi per l’ottenimento di numerosi prodotti Sfruttamento di alcuni ceppi come colture bioprotettive per aumentare la sicurezza e la shelf life di prodotti freschi Principali filiere coinvolte: Agroalimentare, Lattiero-caseario Sito web del progetto: www.microemiro.it Presentazioni e video: cerr.eu/what-s-going-on/357-materiali-dei-seminari-disponibili-online

1. Prof. Fausto Gardini (CIRI Agroalimentare)
Prof.ssa Maddalena Rossi (Biogest-SITEIA)
Valorizzare i risultati della ricerca - presentazione dei progetti di ricerca finanziati dalla Regione
Emilia Romagna
7 settembre2017
FARETE

2. MICROEMIRO 2
Biodiversità microbica: strumento per lo sviluppo tecnologico ed economico nel
settore agroalimentare.
Microrganismi “positivi” (es: colture starter per formaggi, salumi, vini, prodotti da
forno, ecc..): possono esercitare un ruolo positivo negli alimenti secondo due distinte
strategie che spesso si intersecano:
- agenti fondamentali dei processi fermentativi, garantendone riconoscibilità e
peculiarità
- contribuire al mantenimento della sicurezza igienico-sanitaria, aumentando la shelf
life (colture bioprotettive) ma garantendo una maggiore sostenibilità del processo e
il mantenimento del valore nutrizionale e delle caratteristiche organolettiche
Motivazione del progetto

3. MICROEMIRO 3
Disponibilità di bio-banche di microrganismi costituisce un importante
serbatoio a cui attingere e forniscono il supporto tecnico-scientifico per
rispondere adeguatamente alle nuove normative riguardanti l'uso di
microorganismi a livello industriale (protocollo di Nagoya)
Individuazione di ceppi già caratterizzati a livello tassonomico e fisiologico per
ottimizzarne le performance tecnologiche a livello industriale.
Valorizzare la biodiversità microbica nel contesto industriale per trasformarla in un
possibile volano dell’economia: favorire l’utilizzo delle risorse genetiche da parte
del mondo industriale
Motivazione del progetto

4. MICROEMIRO 4
 Sfruttare il potenziale tecnologico e la biodiversità delle collezioni microbiche
di quattro laboratori della Rete Alta Tecnologia della RER e favorire
l'innovazione e la diversificazione di prodotto nell'industria agro-alimentare
regionale e il miglioramento igienico-sanitario di diversi prodotti.
 Messa a punto di prodotti innovativi per nuovi segmenti di mercato,
riconoscibilità di prodotti tradizionali, riduzione dei rischi legati a patogeni e
richiesta di approcci innovativi per l'estensione della shelf-life dei prodotti.
 Utilizzo dei microrganismi come agenti fermentativi (colture starter)
Settore lattiero caseario; Industria dei salumi fermentati; Mercati emergenti
(vegani/vegetariani)
 Utilizzo di alcuni ceppi come colture bioprotettive
Frutta di IV gamma; Insaccati freschi
Obiettivi del progetto

5. MICROEMIRO 5

6. MICROEMIRO 6
OR0: Coordinamento (CIRI Agro)
OR1: Alimenti
innovativi per
consumatori vegani
basati sulla
fermentazione di
frutta secca
OR2: Formaggi
freschi ad alta
resa e basso
contenuto di sale,
lattosio e apporto
calorico
OR3:
Ottimizzazione
dell'impiego di
starter autoctoni
per la produzione di
salami regionali
OR4: Estensione della
shelf-life e della
sicurezza di prodotti
freschi (salsiccia e
prodotti di IV gamma)
OR5: Dissemination (KTO UNIBO, CERR)

7. MICROEMIRO 7
Fasce consumatori
emergenti
Aumento della
sostenibilità dei
processi
Motivazioni del progetto
Riduzione del
contenuto di sale
nella dieta
Differenziazione di
prodotto
Innovazione nella
tradizione
Sicurezza
Differenziazione di
prodotto
Sicurezza
Incremento della
shelf life
Diversificazione dei
prodotti
Messa a punto di
alimenti fermentati
innovativi per nuovi
segmenti di mercato
Utilizzo di scarti di
lavorazione
Prodotti a ridotto
contenuto di sale con
buoni profili
organolettici
Maggiore resa di
produzione
Differenziazione di
prodotto
Riconoscibilità e
differenziazione di
alimenti tradizionali
regionali
Ottimizzazione dei
processi fermentativi
Accesso a mercati
internazionali
Riduzione dei rischi
legati a patogeni
come conseguenza di
innovazione
tecnologica
Incremento della
shelf life
Vantaggi e risultati attesi

8. MICROEMIRO 8
TECHNOLOGY READINESS LEVELS (TRL)
(Livello di Maturità Tecnologica):
TRL 4 TRL 7/8
Tecnologia dimostrata su
scala di laboratorio
Tecnologia dimostrata in
ambiente operativo
TRL 9: il prodotto è in fase di
commercializzazione
Motivazioni
del progetto
Ricadute

9. MICROEMIRO 9
OR1: Sviluppo di nuovi prodotti
fermentati per consumatori
vegetariani e vegani
Messa a punto dei processi fermentativi per ottenere nuovi prodotti industriali sicuri
dal punto di vista igienico-sanitario e dotati di buone caratteristiche organolettiche
Punti critici
- Efficace gestione della fermentazione di un a matrice non convenzionale (consorzi
microbici appropriati, riduzione dei tempi di fermentazione)
- Messa a punto delle variabili del processo e valutazione dei rischi connessi a ciascuna
fase
- Stato microbiologico della materia prima
- Controllo efficace della discesa del pH e delle temperature di processo e conservazione
- Caratterizzazione delle peculiarità del prodotto ottenuto e successive differenziazioni

10. MICROEMIRO 10
1. Processo produttivo domestico del «formaggio» vegano
RAPD-PCR2- Definizione del consorzio microbico e messa a punto delle
condizioni ottimali di fermentazione
3- Messa a punto della tecnologia produttiva per scale up da
impianto pilota ad impianto industriale
Produzione
artigianale
Impiego starter

11. MICROEMIRO 11
OR 2: Miglioramento del gusto e
della resa di un formaggio a
breve maturazione a ridotto
contenuto di sale
La richiesta di formaggi caratterizzati da un minor apporto di grassi e di sale, ma allo
stesso tempo senza aggiunta di additivi, è sempre in crescita.
Per rispondere a questa domanda, l’industria casearia può avvalersi di diverse
strategie, una delle quali si basa sulla possibilità di utilizzare starter batterici con
diverse potenzialità.
In questo progetto noi proponiamo l’uso di nuovi starter da utilizzare per la
produzione di formaggi innovativi ad alta resa e basso contenuto di sale

12. MICROEMIRO 12
OR 2: Miglioramento del gusto e
della resa di un formaggio a
breve maturazione a ridotto
contenuto di sale
Utilizzando nuove coltre starter, produrre un formaggio con
 Ridotto contenuto di lattosio
Utilizzo di starter con alta capacità di degradazione del lattosio nella
cagliata
 Ridotto contenuto di sale
Utilizzo di starter secondari con capacità di produrre aromi per supplire
alla minore sapidità
 Ridotto apporto calorico
Utilizzo di colture aggiuntive in grado di produrre in sito esopolisaccaridi
in grado di aumentare la quantità di acqua trattenuta, evitando l’utilizzo
di agenti addensanti di origine vegetale comunemente utilizzati nelle
industrie.

13. MICROEMIRO 13
Ridotto contenuto di lattosio
È stata messa a punto una tecnica di screening dei ceppi della collezione per valutare
oggettivamente quelli che hanno la capacità di idrolizzare velocemente il lattosio
presente nel latte o metabolizzarlo maggiormente.
La tecnica è basata sulla Impedance Microbiology e ha permesso di riconoscere
- ceppi appartenenti alla specie S. thermophilus veloci acidificanti
- ceppi appartenenti alla specie L. delbrueckii subsp. bulgaricus alto acidificanti
Il valore Rate, estrapolato dalle curve impedometriche ci
consente di definire in modo oggettivo la velocità di
fermentazione o di acidificazione di un ceppo. Ad un alto
valore di Rate corrisponde una maggiore velocità di
acidificazione e, in questo caso, S. thermophilus è risultato
essere il più veloce se confrontato con le altre specie.
Il valore Yend è il massimo valore di impedenza registrato
nelle curve impedometriche ed è utilizzato per definire la
capacità acidificante.

14. MICROEMIRO 14
Ridotto contenuto di sale
Un formaggio prodotto con un minor contenuto di sale, appurato che mantenga le
stesse condizioni di sicurezza, è caratterizzato da una minore sapidità
Per supplire a tale riduzione sono stati individuati ceppi appartenenti al gruppo
Lactobacillus casei che sono in grado di svilupparsi in condizioni di breve maturazione
del formaggio (Strategia di isolamento apposita)
Formaggi o latti
«profumati»

15. MICROEMIRO 15
Ridotto contenuto calorico
La possibilità di ridurre l’apporto calorico di un formaggio è strettamente legata all’aumento
della quantità di siero trattenuto durante lo spurgo della cagliata
Questo è consentito mediante l’aggiunta di ceppi che in situ (nella cagliata) sono in grado di
produrre esopolisaccaridi che aumentano il valore di Water Holding Capacity
Sono stati individuati ceppi di Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (comunemente
utilizzati come starter nel settore lattiero caseario) e di Weissella (non comunemente
utilizzati, ma con grande potenzialità d’uso) in grado di aumentare la resa di produzione

16. MICROEMIRO 16
La sicurezza microbiologica dei salami tradizionali dipende da una serie di fattori
(bassa attività dell'acqua, sale, presenza di nitrati e nitriti, fermentazione ecc.)
Negli ultimi anni si sono verificati diversi richiami/ritiri dal mercato di salami per il
non rispetto dei criteri microbiologici definiti dai regolamenti vigenti (Reg. CE
2073/2005 e reg. CE 1441/2007).
OR3: Miglioramento della
qualità e della sicurezza dei
salami tradizionali
presenza di Salmonella e di Listeria monocytogenes
Negli ultimi anni si sono anche verificate epidemie da Salmonella legate al
consumo di salami tipici dell'Emilia Romagna.

17. MICROEMIRO 17
OBIETTIVO 1: sviluppare ed applicare colture di batteri lattici
in grado di colonizzare il prodotto in tutta la sua fase
produttiva e di contrastare la presenza di microrganismi
patogeni grazie alla produzione di molecole antimicrobiche.
OBIETTIVO 2: ottenere prodotti con profili aromatici
differenziati aumentando la riconoscibilità del prodotto
tradizionale regionale grazie all'utilizzo di batteri autoctoni
isolati da salumi regionali
Collezione di più di 100 ceppi isolati da prodotti carnei
freschi o fermentati (senza l’utilizzo di colture starters):
- Batteri lattici (L. sakei, L. plantarum , L. curvatus,
Pediococchi) già caratterizzati per le loro proprietà
tecnologiche e di produzione di batteriocine
- Stafilococchi (S. xylosus, S. carnosus): con buona
attività proteolitica e lipolitica (produzione di aroma),
catalasi e nitrato reduttasi, mancata produzione di
amine biogene ecc

18. MICROEMIRO 18
OBIETTIVO N°1
Attività: Definizione del consorzio microbico da
utilizzare per la produzione di salami partendo dai
ceppi in collezione isolati da matrici analoghe
Lactobacillus sakei (n°9 ceppi)
Lactobacillus curvatus (n°5 ceppi)
Lactobacillus plantarum (n°2 ceppi)
Pediococcus acidilactici (n°4 ceppi)
COLLEZIONE
MICROBICA
(UNIVERSITÀ
CATTOLICA DEL SACRO
CUORE)

19. MICROEMIRO 19
Attività in corso:
 Challenge test in sistemi modello e poi in sistemi pilota contro
Listeria monocytogenes e Salmonella, con il fine di identificare
i ceppi con maggiore capacità di inibizione
 Messa a punto della tecnologia produttiva e scale up da impianto pilota a
impianto industriale
Prossimi step:
Ceppi protettivi da utilizzare:
Starter forniti dalla CLAI srl, in associazione
con batteri lattici selezionati nel sistema
modello
Ceppi patogeni:
• Salmonella enterica subsp. enterica DSM
17058
• Listeria monocytogenes DSM 15675

20. MICROEMIRO 20
OR4: Estensione della shelf-
life e della sicurezza di
prodotti freschi (salsiccia e
prodotti di IV gamma)
Obiettivo: sviluppare starter bioprotettivi per il mantenimento della qualità e
sicurezza di melone di IV gamma e salsiccia a partire dai ceppi delle collezioni
microbiche regionali
 guidare la crescita microbica nell'alimento confezionato, indirizzandola verso la
presenza di microrganismi "utili" o "neutri"
 inibizione dello sviluppo dei microrganismi endogeni degradativi o patogeni
 ottenere prodotti di IV gamma con shelf-life prolungata, sicuri dal punto di vista
igienico-sanitario e dotati di buone caratteristiche organolettiche

21. MICROEMIRO 21
Punti critici
Informazioni scarse o nulle sul microbiota deteriorante di questi alimenti contro il quale gli
starter devono competere, in termini sia qualitativi sia quantitativi.
Necessità di conoscere il microbiota endogeno di questi prodotti e l’evoluzione
durante la shelf-life
Studio della colonizzazione della matrice alimentare, da parte dei ceppi selezionati, per
l’espletamento della funzione di bioprotezione.
Prove di crescita di ceppi protettivi presenti in collezione capaci di colonizzare le
matrici e messa a punto delle condizioni ottimali di produzione
Valutazione della sicurezza e caratterizzazione del prodotto ottenuto

22. MICROEMIRO 22
Prove in corso:
Validazione di potenziali starter su diversi
lotti di melone di IV gamma e di salsiccia
Valutazione comparativa dell’evoluzione dei prodotti inoculati con starter
diversi selezionati fra i ceppi presenti in collezione e fra i batteri lattici
isolati come ceppi dominanti a fine shelf-life in prodotti che presentavano
caratteristiche sensoriali positive

23. MICROEMIRO 23
….e altro ancora
Potenzialità delle ceppoteche: i ceppi selezionati sulla base delle loro
performance tecnologiche (velocità di fermentazione, produzione di aromi,
attività antimicrobiche, caratteristiche fenotipiche peculiari) possono costituire
parte integrante di numerosi processi produttivi, anche in rapporto ad altre
tecniche di conservazione/stabilizzazione innovative che costituiscono una nuova
frontiera per l’industria alimentare
Antimicrobici naturali
(oli essenziali,
batteriocine ecc.)
Trattamenti non termici
(PEF, HHP, HPH, gas
plasma, UV ecc)
Riduzione del danno
termico

24. MICROEMIRO 24
Potenziali destinatari:
Industria delle fermentazioni (valorizzazione starter autoctoni, ottimizzazione
di processo, differenziazione di prodotto, riconoscibilità dei prodotti);
Imprese interessate alla messa a punto di prodotti innovativi per occupare
nuovi importanti segmenti di mercato
Riduzione dei rischi di natura microbiologica in settori caratterizzati da
problematiche consolidate o emergenti
Aziende produttrici di alimenti minimamente trattati: Aumento della sicurezza
ed estensione della shelf life (benefici economici, sostenibilità)

25. MICROEMIRO 25
Contatti/per approfondire:
Sito di progetto: www.microemiro.it
Laboratorio CIRI Agroalimentare
Via Quinto Bucci, 336, Cesena (FC)
www.agroalimentare.unibo.it
Coordinatore di progetto e responsabile OR1:
Prof. Fausto Gardini (fausto.gardini@unibo.it)
Responsabile OR2:
Prof. Erasmo Neviani (erasmo.neviani@unipr.it)
Responsabile OR3:
Dott.ssa Daniela Bassi (daniela.bassi@unicatt.it)
Responsabile OR4:
Prof.ssa Maddalena Rossi (maddalena.rossi@unimore.it)