La presentazione di Luigi Chessa, Antonio Paba, Elisabetta Daga, Roberta Comunian (AGRIS) a proposito dei risultati del progetto cluster Pecorino Romano dedicato alla diversificazione di prodotto nell'ambito della produzione del Pecorino Romano DOP. La presentazione si è svolta durante l'evento "L'importanza della collaborazione tra ricerca e impresa: l'innovazione nel settore delle ostriche, degli spumanti e dei formaggi", che si è tenuto a Cagliari il 5 dicembre 2019.

1. Progetti Cluster Bottom Up “Sviluppo Nuovi Prodotti Food”
Settore lattiero caseario
Agris Sardegna, Loc. Bonassai, km 18.600 SS291, 07100 Sassari, Italy
e-mail: lchessa@agrisricerca.it
Presentazione dei risultati della sperimentazione e delle attività di trasferimento tecnologico
Aspetti microbiologici
Luigi Chessa, Antonio Paba, Elisabetta Daga, Roberta Comunian

2. Luigi Chessa
WP 3 - Impatto delle condizioni di trattamento termico del latte sulle caratteristiche
qualitative del formaggio Pecorino Romano DOP
Ha lo scopo di ridurre la concentrazione di microrganismi anticaseari
57 °C < T > 68 °C × 15ʺ
Vantaggi:
• Salvaguardia dei microrganismi utili alla caseificazione
• Modifica in minima parte le caratteristiche del latte
• Risparmio energetico
Svantaggi:
• Non efficace per latti con alta carica microbica
• Possibile attivazione di gruppi microbici anticaseari
(sporigeni)
Bassa termizzazione (LT) Alta termizzazione (HT)
Vantaggi:
• Riduce la carica microbica dei microrganismi anticaseari
Svantaggi:
• Riduce la concentrazione anche dei microrganismi utili
• Possibile alterazione delle caratteristiche del latte
• Alto consumo energetico
Luigi Chessa
https://www.iannelloinox.it/italiano/macchine/pastorizzazione-e-termizzazione/

3. Luigi Chessa
La bassa temperatura di termizzazione è sufficiente per
tenere sotto controllo lo sviluppo della microflora
anticasearia, salvaguardando maggiormente la
microflora casearia utile
0
1
2
3
4
5
6
7
mesofili totali citrato
fermentanti
coliformi E. coli presulti costridi presunti
propionici
Log
UFC/mL
Latte
termizzazione a 57 °C termizzazione a 68 °C
Trattamento termico del latte
0
2
4
6
8
10
FLT FHT FLT FHT FLT FHT
48 ore 5 mesi 8 mesi
Log
UFC/mL
Formaggi
mesofili totali citrato fermentanti coliformi E. coli presulti costridi presunti propionici
Riduzione significativa (P<0.05) della carica mesofila
totale a 8 mesi di stagionatura
Riduzione dei citrato fermentanti in tutti i periodi di
campionamento
*
*
*
*
*
*
*
*
• La termizzazione a bassa temperatura non ha alterato, in generale, la composizione microbica del latte, rispetto alla termizzazione ad alta
temperatura, mantenendo le proprietà del prodotto e garantendone la salubrità
• Consente un risparmio energetico da parte delle aziende
*
È fondamentale sensibilizzare le aziende al conferimento di latte di alta qualità microbiologica

4. Luigi Chessa
WP4 - Studio e sperimentazione di colture starter naturali e autoctone liofilizzate, da
utilizzare ad integrazione dello scotta-innesto impiegato per la produzione di
Pecorino Romano DOP
Caseificio 1 9 lavorazioni sperimentali
invernale
primaverile
estiva
Caseificio 2 9 lavorazioni sperimentali
invernale
primaverile
estiva
Caseificio 3 9 lavorazioni sperimentali
invernale
primaverile
estiva
Campioni analizzati:
• Scotta/siero non inoculato
• Scotta/siero inoculato
• Scotta/siero-innesto
• Latte termizzato
• Latte inoculato in caldaia
• Formaggi a 6 mesi di stagionatura

5. Luigi Chessa
Le colture starter
Coltura microbica utilizzata con lo scopo di avviare il processo di acidificazione e trasformazione del latte
Colture starter naturali e biodiverse:
• formate da diverse specie microbiche rappresentate da un numero
indefinito di ceppi, in naturale equilibrio tra loro
• minore concentrazione cellulare per grammo di liofilizzato
Colture starter selezionate:
• formate da due o poche specie, ciascuna rappresentata da un solo ceppo
selezionato, e associate in laboratorio
• alta concentrazione cellulare per grammo di liofilizzato

6. Luigi Chessa
Luigi Chessa
Vantaggi e svantaggi delle colture starter
Colture naturali:
• Importanti per la conservazione della biodiversità microbica
• Contribuiscono all’unicità dei prodotti tradizionali e DOP
• Rafforzano il legame tra prodotto e territorio di produzione (autoctonia)
• Resistenti agli attacchi dei batteriofagi
• Si adattano meglio alla matrice da trasformare
• Difficoltà nel riprodurle e nella standardizzazione delle performance
Colture commerciali:
• Vantaggiose in termini di concentrazione cellulare e facilità di propagazione
• Costanti nelle performance
• Sostituiscono la microflora autoctona con microflora semplice
• Sensibili alle infezioni veicolate dai batteriofagi (necessarie rotazioni)
• Riducono la biodiversità microbica nei prodotti e negli ambienti di lavorazione
L’ulitizzo delle colture starter naturali autoctone può essere importante per la salvaguardia dei prodotti DOP

7. Luigi Chessa
Caratteristiche degli innesti liofilizzati Agris
120 240 360 480 600 720 840 960 1080
-0.1
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
m in
O
D
5
9
5
n
m
M ixA
M ixB
84.8%
14.8%
0.4%
MixA
thermophilic cocci
mesophilic lactobacilli
enterococci
cocchi termofili
lattobacilli mesofili
enterococchi
74.1%
25.5%
0.4%
MixB
thermophilic cocci
mesophilic lactobacilli
enterococci
cocchi termofili
lattobacilli mesofili
enterococchi
Colture naturali Agris conservate a fine anni ’60 e riprodotte in forma
liofilizzata, pronte all’uso per inoculo indiretto
MixA
SR30
SR56
SR63
MixB

8. Luigi Chessa
Scotta/siero inoculati con i Mix Agris e l’innesto di caseificio
0
2
4
6
8
SD SA SB SC SD SA SB SC SD SA SB SC
Invernale Primaverile Estiva
Log
UFC/mL
Scotta – caseificio 1
0
2
4
6
8
SD SA SB SD SA SB SD SA SB
Invernale Primaverile Estiva
Log
UFC/mL
Siero - caseificio 3
0
2
4
6
8
SD SA SB SC SD SA SB SC SD SA SB SC
Invernale Primaverile Estiva
Log
UFC/mL
Scotta – caseificio 2

9. Luigi Chessa
Scotta/siero inoculata è stata incubata a 42 °C per 18 ore e utilizzata in lavorazione il giorno seguente
Incubazione scotta/siero

10. Luigi Chessa
Scotta/siero-innesto utilizzati in lavorazione
0
2
4
6
8
10
SiA SiB SiC SiA SiB SiC SiA SiB SiC
Invernale Primaverile Estiva
Log
UFC/mL
Scotta-innesto- caseificio 1
0
2
4
6
8
10
SiA SiB SiC SiA SiB SiC SiA SiB SiC
Invernale Primaverile Estiva
Log
UFC/mL
Scotta-innesto- caseificio 2
0
2
4
6
8
10
SiA SiB SiA SiB SiA SiB
Invernale Primaverile Estiva
Log
UFC/mL
Siero-innesto- caseificio 3
Valutazione statistica sullo sviluppo degli starter in scotta
innesto stagione innesto × stagione
Caseificio 1
Caseificio 2
Caseificio 3
P<0,05
Acidificazione scotta-innesto (pH)
SiA SiB SiC
Caseificio 1 3,9 4,0 3,4
Caseificio 2 4,0 4,0 3,8
Caseificio 3 4,1 4,1 -

11. Quantificazione molecolare LAB negli scotta/siero innesto
Caseificio 1
Caseificio 2
Caseificio 3
-4
-3
-2
-1
0
invernale primaverile estiva
Log
lacZ/rrn Streptococcus thermophilus
Significativo (P<0.05) effetto della stagionalità ma non
dell’innesto utilizzato
Lactobacillus helveticus
invernale primaverile estiva
SiA SiB SiC SiA SiB SiC SiA SiB SiC
Caseificio 1 - - + - - + - - +
Caseificio 2 - - + - - - - - -
Caseificio 3 - - - - - - - - -
Caseificio 1
Caseificio 2
Caseificio 3
-4
-3
-2
-1
0
invernale primaverile estiva
Log
lacZ/rrn
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
Caseificio 1
Caseificio 2
Caseificio 3
-3
-2
-1
0
invernale primaverile estiva
Log
dppE/rrn
Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis
Luigi Chessa

12. Luigi Chessa
Parametri tecnologici rilevati durante le caseificazioni sperimentali
Data di lavorazione xx/xx/xxxx NOTE
Caseificio X
FASI DELLA TECNOLOGIA U.M.
Latte in caldaia L 6000
Trattamento termico T° × t" 68 °C × 15"
pH del latte crudo UpH 6,60 ÷ 6,77
Tipo di innesto scotta/siero innesto scotta innesto
Quantità di innesto SiA, SiB mL/hL 500 q totale innesto colture Agris (L/L latte) 30/6000
Quantità di innesto SiC caseificio mL/hL q totale innesto (L/L latte)
Temperatura di coagulazione °C 38° - 39°
Tipo di caglio utilizzato caglio di agnello in pasta
Quantità di caglio utilizzato g/hL 40/hL
Durata della presa min 12'
Durata dell'indurimento min 18' tempo di presa + 1/2 tempo di presa
T Cottura della cagliata °C 47° - 48°
Durata min 12' taglio + cottura = 20'
Temperatura della stufatura °C 43°
Orario di ingresso stufatura h - pH ingresso: 6,20 ÷ 6,30 T° forme: 42° - 44°
Orario di uscita stufatura h -
pH di fine stufatura UpH 5,80 ÷ 6,10
Temp sala sosta dopo stufatura °C ambiente
pH a 24 h UpH 4,75 ÷ 5,05
numero forme n. -
peso delle forme Kg 28 - 30

13. Luigi Chessa
Acidificazione della cagliata
4
5
6
7
0
60
340
460
580
1120
1200
UpH
tempo (min)
Caseificio 1 - primaverile
4
5
6
7
0
60
90
150
180
300
330
360
390
420
450
480
540
570
600
1200
UpH
tempo (min)
Caseificio 1 - estiva
4
5
6
7 0
60
90
150
205
360
420
450
510
565
600
625
1170
1200
UpH
tempo (min)
Caseificio 1 - invernale
4
5
6
7
0
60
120
180
240
300
1200
UpH
tempo (min)
Caseificio 2 - primaverile
4
5
6
7
0
60
120
180
240
300
1200
UpH
tempo (min)
Caseificio 2 - estiva
4
5
6
7
0
75
85
90
135
145
150
195
205
210
255
270
285
320
325
330
1050
1080
1100
UpH
tempo (min)
Caseificio 2 - invenale
4
5
6
7
0 30 60 90 120 150 210 240 270 300 1200
UpH
tempo (min)
Caseificio 3 - primaverile
4
5
6
7
0 30 60 90 150 180 210 1200
UpH
tempo (min)
Caseificio 3 - estiva
4
5
6
7
0 60 110 140 180 230 260 1200
UpH
tempo (min)
Caseificio 3 - invernale
0
60
120
180
240
300
1200
0
60
120
180
240
300
1200
0
60
120
180
240
300
1200
0
60
120
180
240
300
1200
0
60
120
180
240
300
1200
0
60
120
180
240
300
1200
0
60
120
180
240
300
1200
0
60
120
180
240
300
1200
0
60
120
180
240
300
1200

14. Luigi Chessa
Campionamento delle forme a 6 mesi di stagionatura
Campionamento dei formaggi in asepsi per la valutazione della
composizione microbica

15. Luigi Chessa
Sviluppo microbico nei formaggi a 6 mesi di stagionatura
Luigi Chessa
Valutazione statistica dello sviluppo microbiologico nei formaggi
innesto stagione innesto × stagione
Caseificio 1
Caseificio 2
Caseificio 3
0
2
4
6
8
FA FB FC FA FB FC FA FB FC
Invernale Primaverile estiva
UFC/mL
Formaggi a 6 mesi di stagionatura – caseificio 1
0
2
4
6
8
FA FB FC FA FB FC FA FB FC
Invernale Primaverile estiva
UFC/mL
Formaggi a 6 mesi di stagionatura – caseificio 3
0
2
4
6
8
FA FB FC FA FB FC FA FB FC
Invernale Primaverile estiva
UFC/mL
Formaggi a 6 mesi di stagionatura – caseificio 2
P<0,05

16. Luigi Chessa
Conclusioni
Gli starter naturali e biodiversi Agris liofilizzati hanno mostrato performance tecnologiche simili allo starter controllo, senza
modificare le tecnologie di produzione, mantenendo livelli e processi produttivi attuali
I vantaggi derivanti dall’utilizzo di uno starter naturale biodiverso, anziché uno starter selezionato costituito da pochi ceppi batterici,
anche se in concentrazioni più elevate, sono:
• mantenimento della biodiversità microbica negli ambienti di lavorazione e nel prodotto
• rafforzamento del legame tra prodotti e territorio
• prevenzione di indesiderati cali di produzione in seguito a possibili attacchi fagici
• evitare la semplificazione della microflora degli alimenti fermentati, con possibili ripercussioni sulla riduzione della
biodiversità del microbiota intestinale il cui mantenimento contribuisce al benessere del consumatore

17. Luigi Chessa
Da marzo 2019, le colture Agris MixA e MixB prodotte nell’ambito del Progetto, sono state rese disponibili, gratuitamente, al Consorzio
per la tutela del formaggio Pecorino Romano per distribuirle ai caseifici
Distribuzione delle colture naturali Agris

18. Luigi Chessa
Altri studi svolti sulle colture Agris

19. Luigi Chessa
Valorizzazione e conservazione della diversità microbica
Importanza della valorizzazione e conservazione delle risorse genetiche microbiche
Custodiscono ex situ un’importante parte della biodiversità della nostra isola
Possono costituire una fonte di materiale utilizzabile nelle attività produttive del comparto
agro‐zootecnico, regionale e nazionale
Erosione genetica e perdita di biodiversità Perdita produttiva per tutte le aziende del comparto

20. Luigi Chessa
Grazie per l’attenzione
• Servizio Ricerca Prodotti di Origine Animale
Dott. Giovanni Piredda gpiredda@agrisricerca.it
• Settore Microbiologia
Dott.ssa Roberta Comunian rcomunian@agrisricerca.it
Dott. Antonio Paba apaba@agrisricerca.it
Dott.ssa Elisabetta Daga edaga@agrisricerca.it
Dott.ssa Ilaria Duprè idupre@agrisricerca.it
Sig.ra Maria Carmen Fozzi mfozzi@agrisricerca.it
Sig. Cosimo Cadoni cscadoni@agrisricerca.it
Dott. Luigi Chessa lchessa@agrisricerca.it
Agris Sardegna – Agenzia Regionale per la Ricerca in Agricoltura