Cheese microbial biodiversity

La tipicità e le caratteristiche sensoriali dei formaggi tradizionali sono strettamente correlate con la biodiversità microbica che è diretta conseguenza della pressione selettiva operata dall'ambiente, dalle condizioni di allevamento, mungitura e conservazione del latte e non ultimo dalla tecnologia di caseificazione applicata. I batteri lattici sono i principali attori del processo di caseificazione ed esercitano pertanto un ruolo chiave nella definizione della qualità dei prodotti tradizionali a latte crudo. Negli ultimi decenni molto è stato fatto da tecnici e ricercatori per migliorare le condizioni igienico-sanitarie degli allevamenti, delle operazioni di mungitura e non ultimo per garantire una corretta gestione della catena del freddo dalla stalla al caseificio. Questo lavoro ha consentito di ottenere latte caratterizzato da una carica batterica molto bassa, ma nel contempo molto povero di batteri ed in particolare di batteri lattici, la cui presenza è di primaria importanza nelle produzioni tradizionali. La conservazione della biodiversità microbica costituisce da sempre uno dei principali obiettivi dell'attività di ricerca dell'unità di Milano dell'Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari del CNR che ospita una collezione di oltre 2000 batteri lattici isolati in un periodo di oltre 30 anni da latte e formaggi tradizionali a latte crudo. Tutti i ceppi sono stati identificati, sottoposti a tipizzazione molecolare e preliminarmente descritti per quanto attiene al profilo di antibiotico-resistenza, quindi studiati in relazione a specifiche caratteristiche evidenziando, come atteso, una elevata variabilità tra le diverse specie batteriche, ma anche 56 all'interno delle stesse specie. I ceppi sono stati caratterizzati in primo luogo per quanto riguarda le attività tecnologiche di maggior interesse quali l'attività acidificante, riducente, lipolitica e proteolitica, ma anche per la capacità di produrre in latte composti in grado di influenzare le proprietà aromatiche dei prodotti e di contrastare efficacemente lo sviluppo di microrganismi potenzialmente patogeni e alterativi. La conoscenza delle specifiche caratteristiche dei singoli ceppi rende possibile sviluppare colture starter "su misura" per i diversi prodotti e anche per i diversi produttori in base alle diverse esigenze. Proprio per soddisfare queste esigenze Sacco e CSL lavorano in stretto contatto con diversi istituti di ricerca, produttori e consorzi di tutela per selezionare, produrre e quindi rendere disponibili sul mercato microrganismi il cui impiego consenta di garantire ai formaggi caratteristiche di tipicità, sicurezza e conservabilità. L'azienda dispone di una collezione di oltre 6000 ceppi ed è pertanto in grado di fornire ai produttori colture sensibili a fagi diversi da utilizzare in rotazione per ridurre il rischio di attacco fagico che può comportare ingenti problemi in produzione e scadimento delle caratteristiche qualitative. Recentemente alcuni studi hanno evidenziato che l'impiego di specifici ceppi di batteri lattici può migliorare le caratteristiche nutraceutiche dei prodotti fermentati con potenziali effetti positivi sulla salute del consumatore. A partire da queste considerazioni numerosi ceppi appartenenti alle collezioni di CNR-ISPA e Sacco sono stati valutati in relazione alla capacità di ridurre il contenuto di colesterolo, migliorare il metabolismo del lattosio, produrre molecole di riconosciuto interesse salutistico quali folati, GABA e CLA. I ceppi risultati possedere le maggiori attività sono stati successivamente testati in prove di caseificazione per confermare le loro potenzialità nelle matrice latte e quindi formaggio. L'impiego di colture starter dalle specifiche caratteristiche è pertanto una proficua strategia per l'ottenimento di prodotti di elevata qualità sensoriale, più sicuri, caratterizzati da una migliore shelf-life ed anche da migliori caratteristiche nutraceutiche.

Specificity and sensory characteristics of traditional cheeses are strictly related to the high level of biodiversity of the indigenous microbiota which results from the selective pressure carried out by the environment, the livestock conditions and the cheese-making technology. In particular, lactic acid bacteria (LAB) represent a fundamental factor affecting the quality of artisanal products. In the last decades the improvement of sanitary conditions, cleaning and sanitation of milking equipment as well as proper cooling of milk, led the farms to produce raw milk with reduced microbial count, but in the meantime it entailed an important impoverishment of LAB. Microbial biodiversity preservation represents one the main missions of CNR-ISPA Milano, which has a collection of over 2000 LAB strains, isolated over the last 3 decades from milk and traditional raw milk cheeses. All strains were typed by molecular analysis and assessed for their antibiotic resistance pattern. Wide differences in technological properties are present between and inside the species. Wild strains are characterized by different technologically relevant biochemical properties such as acid production and redox activity, lipolytic and proteolytic activities in milk, but also for their flavour enhancing capabilities and their antagonism against (potential) pathogenic and spoilage microorganisms. The knowledge of such traits is a key factor determining the success when developing and producing tailor-made starter cultures for different traditional cheese products. In this sense, the starter culture manufacturers Sacco and CSL are constantly working in strict contact with research institutes and traditional milk products manufacturer and consortia, selecting and producing only those microorganisms that allow preserving the overall quality, shelf-life and safety of traditional cheese. Having a culture collection with more than 6000 strains, the starter manufacturers can provide cheese producers with phage-unrelated starter cultures that can be used in rotation to