Appunti, lezione 6 - alimenti fermentanti : i salami - biotecnologie delle colture starter - dott. A. Bevilacqua - a.a. 2015/2016 PDF

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alimenti fermentanti : i salami - biotecnologie delle colture starter - dott. A. Bevilacqua - a.a. 2015/2016...

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ALIMENTI FERMENTATI: I SALAMI cotti Pezzo anato anatomico mico inte intero ro cr crudi udi

Sal Salumi umi (prodotti car carne ne neii sal salati) ati)

ferme fermentati ntati cr crudi udi

Insac Insaccati cati (car (carne ne tr trita ita itata) ta)

non fferme erme ermentati ntati

cotti

I salami sono il prodotto della fermentazione lattica di carne cruda tritata, addizionata di grasso, NaCl, spezie ed infine insaccata in budelli naturali o sintetici.

Composizione della carne • Acqua 75% • Pro Proteine teine 1 19%

• Lipidi 2,5% • Carboidrati 1,2% La composizione chimica e le caratteristiche chimic fisiche della carne la rendono un ec eccellente cellente mezzo nut nutriti riti ritiv vo pe per r lo svi sviluppo luppo d qu qualsias alsias mi microrganismo crorganismo

La componente proteica e le azioni enzimatiche

PROTEINE MIOFIBRILLARI

PROTEINE DEL CONNETTIVO

PROTEINE SARCOPLASMATICHE

solubili in soluzioni saline concentrate

non solubili a basse temperature

solubili in acqua o in soluzioni saline diluite

Attività enzimatiche di natura endogena

Attività enzimatiche di natura microbica

Principali gruppi microbici in grado di svilupparsi nella carne triturata •Enterobacteriaceae •Pseudomonadaceae •Clostridium spp. •Bacillus spp. •Brochotrix thermosphacta •Batteri lattici •Micrococcaceae

L’impiego di opportuni ingr ingredienti edienti consent consente e lo sviluppo di un limita limitato to numer numero o di mic micr rorg organismi anismi

ne nella lla zona periferica: interessante presenza di microrganismi aerobi o anaerobi facoltativi ( Micrococcaceae, batteri lattici, lieviti)

sul sulla la sup superfi erfi erficie cie esterna: ne nella lla zona interna:

presenza interessante

presenza di microrganismi anaerobi facoltativi (batteri lattici)

di muffe

ALTRI INGREDIENTI • Nitrati e nitriti

reagiscono con il gruppo eme della mioglobina; ritardano l'ossidazione dei lipidi; inibiscono, con NaCl, lo sviluppo di Clostridium botulinum (concentrazioni >40-50 mg/Kg). Spesso in combinazione col Sodio Ascorbato fino a concentrazioni di 550-600 mg/Kg: accelera la riduzione del nitrito ad ossido nitrico, esaltando lo sviluppo del colore, riducendo il nitrito residuo e ritardando la formazione di N-nitrosammine.

• Spezie

Aromatizzano il prodotto e sono fonti di Mn++. preventiva sterilizzazione. (potenziali vettori di sporigeni ed enterobatteri).

L'impiego di additivi nei prodotti di salumeria è regolamentato dal DM n. 209 del 27.2.96.

Con la miscelazione degli ingredienti, l'insacco ed il successivo avvio dei processi che accompagneranno la stagionatura del prodotto, l'ecosistema subirà progressivamente nuove e diverse pressioni selettive.

Di conseguenza, i microrganismi che finiscono col caratterizzare la microflora degli insaccati:

I BATTERI LATTICI • Acidificazione del mezzo fino a pH 4,9-5,3 Specie mesofile di Lactobacilus affiancate da popolazioni cocciche tra le quali Leuconostoc e di Weissella; Specie di Pediococcus tipicamente presenti quando le temperature di stagionatura sono più alte; Lactobacillus sakei nota come la più adatta alle basse temperature di stagionatura.

Favorisce la nitrosazione della mioglobina

Assicurando tonalità e stabilità al colore dell’ insaccato.

Influenza la struttura per effetto della stabilizzazione delle proteine. Aromatizza il prodotto Antagonismi

Es. diacetile. Produzione di batteriocine.

Az Azione ione dei batter batterii latti lattici ci Abbassamento del pH

Proteolisi Lipolisi ?

Consumo dei carboidrati; Ostacolo biologico allo sviluppo della microflora alterante;

5,7

pH

5,65 5,6 5,55

Coagulazione delle proteine con conseguente miglioramento della consistenza del prodotto;

Produzione di sostanze aromatiche.

5,5 5,45 5,4 5,35 5,3 5,25 28

21

gg

gg

gg

gg

gg

14

7

0

LE MICROCOCCACEAE Consumano rapidamente l’ossigeno rendendo l’ambiente più idoneo allo sviluppo dei batteri lattici Producono catalasi (demoliscono i perossidi preservando il grasso dall’irrancidimento) Attività proteolitica Attività lipolitiche, liberano glicerolo ed acidi grassi, i quali stimolano lo sviluppo dei batteri lattici e influenzano l’aroma e il sapore dei prodotti

Riducono nitrati a nitriti (inibendo i clostridi e stabilizzando il colore) Attività antagonistica?

Azi Azione one del delll Micr Micrococca ococca ococcaceae ceae Riduzione dei nitrati  Stabilizzazione del colore: l’ossido di azoto che si forma reagisce con il pigmento del muscolo formando la nitrosomioglobina che conferisce il

Produzione di catala catalasi si Ostacolo all’inverdimento e all’irrancidimento dei grassi

caratteristico colore rosso

Attività proteolit proteolitica ica e lipolitica Aumento di amminoacidi e acidi grassi liberi, precursori dei più importanti componenti aromatici

Batteri lattici e Micrococcaceae i responsabili della maturazione degli insaccati 8 7

Bat Bat Batter ter terii latt lattici ici e batteri lattici

Mic Micrococcaceae rococcaceae

Micrococcaceae

sono i g gru ru ruppi ppi che presied presiedono ono alla mat maturazione urazione dei prodo prodotti tti caratter caratterizzati izzati da un cor corretto retto processo fer erment ment mentativ ativ ativo o

log UFC/g

6 5 4 3 2 1 0 0 gg

7 gg

14 gg

21gg

28 gg

I LIEVITI E LE MUFFE I lieviti, rappresentati nei salami da specie alotolleranti, prima fra tutti Debaryomyces hansenii:

Producono sostanze aromatiche Sono dotati di attività proteolitica e lipolitica Favoriscono la pelabilità se abbondanti al momento del consumo

Le muffe compaiono sui salami col procedere della stagionatura: Consumano ossigeno Assimilano i nitrati Demoliscono i perossidi Diffondono enzimi proteolitici e lipolitici Producono antibiotici

Consumano il lattato, provocando un ri-innalzamento dei valori di pH

Lieviti Muf Mufffe Disa Disacid cid cidifi ifi ificazio cazio cazione ne del Disa prodo prodotto tto Azi Azi Azione one pro proteolitica teolitica Azi Azi Azione one lipo lipolitic litic litica a

Disac Disac Disacidif idif idificazione icazione del prodo prodotto tto nell nella a zona sottosta sottostante nte il bud budello; ello; Form ormazione azione del F caratteri caratteristico stico colore rosso senza inte inter rvenire sui nit nitrati; rati; Azion Azione e pr pro ote teolitica; olitica; Azion Azi Azione one lipoli lipolitica tica ? Azi

Cr Criter iter iterii di selez selezione ione di ssttar arter ter microbi microbici ci (ba (batter tter tterii la latt tt ttici ici e Mic Micrococca rococca rococcacea cea ) per la produzione di in insac sac saccat cat catii Competitività; Velocità di moltiplicazione; Produzione di inibitori della microflora indesiderata; Capacità di sviluppo alle temperature tecnologiche; Potere acidificante; Velocità di acidificazione; Produzione di composti aromatici; Incapacità di produrre sapori ed odori indesiderati; Tipo di fermentazione lattica (omolattica); Capacità di sviluppo in presenza di cloruro di sodio; Resistenza a nitrati e nitriti; Attività catalasica (per le Micrococcaceae ); Attività proteolitica;

LE MUFFE Gli insaccati sono esposti a contaminazione da parte di una una micoflora fortuita, nell'ambito della quale possono ricorrere muffe alterative e muffe micotossinogene.

L'impiego di muffe selezionate. In Francia è particolarmente impiegata Penicillium chrysogenum. In Europa, sono comunemente utilizzate Penicillium nalgiovense e Penicillium camemberti. In Germania è consentito l'impiego di Penicillium roqueforti.

In Italia per DM del 28 dicembre 1994 sono ammesse ifomiceti della specie Penicillium chrysogenum e Penicillium nalgiovense

Gli inoculi, per aspersione, spennellamento o altro, con ceppi capaci di una rapida copertura e sicure dal punto di vista igienistico, assicurano la presenza di muffe utili ed escludono l'insediamento di specie indesiderabili.

Criteri di selezione delle muffe Verifica della mancanza di azione tossigena con saggi chimici e biologici in vitro e in vivo; Assenza di attività patogena per l’uomo; Capacità di colonizzare rapidamente tutta la superficie dei salami;

Colore del micelio bianco o bianco-grigio; Attività proteolitica e lipolitica nota e ponderata

LE COLTURE STARTER In Italia per DM del 28 dicembre 1994 sono ammessi i lieviti Debaryomyces hansenii e Candida famata Caratterizzati da alotolleranza e capacità di sviluppo fino a valori di Aw pari a 0,87.

Sono utilizzati, realizzando popolazioni di 106 U.F.C./gr, per ottener : una superficie più asciutta; favorire il distacco dell'involucro dalla fetta; un leggero aroma vagamente fruttato.

Es. In Germania l'actinomicete Streptomyces griseus subsp. hutter è utilizzato, per la sua capacità di conferire un aroma tipico, detto "di cantina", probabilmente legato alla produzione di geosmina, aroma primario analogo all'odore di terra bagnata.

AFFUMICAMENTO DM 31 marzo 1965

L’effetto dell’ affumicatura è basato su: l’azione batteriostatica o battericida di numerose sostanze contenute nel fumo (formaldeidi e altre aldeidi, fenoli e acidi organici quali acetico, formico) l’essiccamento (abbassamento del valore di Aw) soprattutto della superficie

la distruzione della flora superficiale vegetativa provocata dal calore dell’affumicatura ad alta temperatura Le azioni dell’affumicatura che contribuiscono alla conservabilità del prodotto si esplicano solo sugli strati superficiali del prodotto e nonostante la sua applicazione possono sopravvivere ancora spore fungine e batteriche nonché batteri vegetativi. Oggi gli alimenti vengono affumicati non tanto per prolungarne la stabilità quanto per conferirne il loro tipico aroma di affumicato, in aggiunta i componenti del fumo hanno un azione: antiossidante, aromatizzante colorante ed indurente.

DETERIORAMENTO Il rischio si presenta: Materie prime di qualità scadente, con contenuto iniziale microrganismi troppo elevato o materiale intestinale contaminato

 Condizioni di

maturazione

inadeguate

(temperatura,

di

umidità,

ventilazione)

Il rischio è maggiore nelle prime ore e nei primi giorni di maturazione degli insaccati crudi corrono a causa degli elevati livelli di pH e Aw.

Alterazioni degli insaccati crudi dovute a sviluppo microbico Microrganismi Batteri lattici: omofermententi eterofermententi

Alterazioni Iperacidificazione

Formazione di gas, dell’odore e del sapore

alterazioni

perossidanti(Lact.viridescens)

Alterazione inverdimento

produttori di capsula

Pasta “filante”

Enterobatteriaceae

Putrefazione interna, sviluppo gas

Muffe (Penicillium, Aspergillus, Mucor)

Alterazione della pelle del salame, odore e sapore di muffa

del

colore

-

LE COLTURE STARTER Inoculi di ceppi selezionati, negli impasti iniziali, di batteri lattici ed i microstafilococchi in quantità tali da assicurare una presenza di 106-107 U.F.C./gr L’utilizzo di colture starter garantisce: decorsi fermentativi più regolari riduzione e progressiva scomparsa dei microrganismi indesiderati riduzione dei tempi di stagionatura e ottenimento di produzioni qualitativamente più costanti L'impiego di "colture di avviamento (starter microbici)" è regolamentato dal DM del 28 dicembre 1994

Ceppi di L. plantarum, P. acidilactici e P. pentosaceus: conversione rapida ad acido lattico di più del 90% del glucosio disponibile, portando il pH a 4,6-5,1

temperature di stagionatura piuttosto elevate (fino a 32-35°C)

Ceppi di L. plantarum, L. pentosus, L. curvatus o L. sakei in associazione con

ceppi di S. xylosus, S. carnosus, S. simulans, S. saprophyticus e Kocuria varians meno acidificanti

capacità di crescita a temperature molto più basse (...