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PRODUZIONE DI FUNGHI A CARPOFORO

I funghi sono microrganismi, nonostante l’aggettivo micro non si adatti completamente alla definizione di

questa categoria. La prima produzione di essi inizia intorno al 1700, prime produzioni in miniere, caverne e

capannoni in disuso. Solo in tempi recenti in appositi locali dotati di impianto di areazione.

I più grandi produttori occidentali sono gli USA, in Italia più nel nord, in oriente non solo consumati come

fonte energetica ma anche per il loro valore ‘salutistico’.

Inizialmente utilizzata con la finalità di smaltire residui di lettiere di cavalli e animali avicoli.

Molti sono saprofiti, si sviluppano a spese di materiale in decomposizione, la specie più coltivata è Agaricus

(champignon).

Hanno elevato contenuto proteico e elevato contenuto di chitina, non digeribile quindi il loro consumo non

è tollerato da tutti.

Tutti i funghi sono costituiti da ifee filamentose, ciò che si sviluppa nel sottosuolo prende il nome di micelio,

alcuni funghi non tutti riescono ad aggregare le ifee nel carpoforo, la parte aerea costituita da un gambo e

da un cappello, ciò che noi mangiamo e chiamiamo fungo.

Esistono più di 250 000 specie di funghi di queste solo 10 000 hanno un carpoforo, ma molti di questi sono

più o meno velenosi e alcuni addirittura mortali. 2 000 sono quelli commestibili, di questi quelli prodotti su

larga scala sono circa 20.

Le specie più coltivate sono Agaricus, Lentinula, Volvariella, Pleurotus e Auricularia. Il maggiore produttori

di funghi sono i paesi asiatici.

 Lentinula – detta anche Shiitake o fungo cinese. È prodotto in due modi: il metodo tradizionale su

dei tronchi di quercia o di faggio in boschi, i tronchi vengono forati con trapano e riempiti con una

sospensione di spore e sigillati con una cera non dura (l’ifa riesce a passarci attraverso). I tronchi

sono messi nei boschi per due anni dove crescono a spese della cellulosa, quando ho il carpoforo

della misura desiderata lo raccolgo per torsione in modo che le ifee possano di nuovo far crescere il

carpoforo.

Quando si stacca la corteccia dai tronchi significa che è finita la cellulosa a disposizione del fungo.

Questo processo è limitato da una variazione di produttività in base alle condizioni climatiche, per

questo sono stati messi a punto processi più moderni che prevedono l’utilizzo della segatura.

Dei sacchi sono riempiti di segatura e paglia di riso, sterilizzati, inoculati con la sospensione di spore

e messi in dei locali dove crescono i funghi.

 Pleurotus – anche questi sono coltivati su sacchi contenenti segatura.

 Flammullina velutipes – costituito da gambi sottili e paralleli che si sviluppa in altezza, ha origine

giapponese. Coltivato in contenitori plastici con paglia di riso o di grano, quando il fungo comincia a

crescere viene messo un ‘collare’ per farlo sviluppare in altezza, vengono poi tagliati e può ripartire

un altro ciclo.

 Agaricus bisporus – è il fungo più prodotto e consumato in Italia. Il processo è molto lungo, può

arrivare fino a 90 giorni per il completo sviluppo. Il processo è diviso in tre fasi:

A - preparazione del substrato: il substrato è formato da stallatico di cavallo da corsa perché ho

fonti di carbonio, di azoto + paglia di lettiera + pollina (deiezioni di galline ovaiole) + solfato di

ammonio e farina di soia per aumentare il contenuto di azoto fino a quasi al 2%. Tutti questi

‘ingredienti’ sono portati nei locali dove avviene la preparazione del substrato, posizionati e

mescolati con trattori, benne riuniti a formare una specie di montagnetta e bagnati

grossolanamente per aumentare l’umidità fino a circa il 75% e rivoltato più volte con pale

meccaniche, fase idrolitica.

Il substrato è poi organizzato in filo e ogni due giorni disfati e ricostruiti, in questo modo si

instaurano delle fermentazioni spontanee che portano la temperatura interna fino anche a 80°C, a

queste T parte della popolazione microbiche e di larve e insetti si inattiva. Ho un forte sviluppo di

ammoniaca, questa fase di fermentazione dura circa una settimana.

Ora il substrato prende il nome di compost.

Pastorizzazione: compost spostato in celle per la pastorizzazione con temperature di 60°c per 12h.

Condizionamento: il compost viene lasciato raffreddare naturalmente, qui troviamo dei batteri

termofili come Bacillus eliminando l’ammoniaca fondamentale perché non tollerata da Agaricus.

Ora il pH del compost è attorno alla neutralità, circa a ph 7.

B – seconda fase inoculo: il compost è traferito con un nastro trasportatore da una camera di

condizionamento ad un'altra, durante questa fase viene fatto cadere sopra il nostro inoculo (spore

di Agaricus pre-germinate su chicchi di qualche cereale.

Incubazione: a 25°C per 2 settimane, il micelio sul chicco del cereale inizia a diffondersi sul nostro

compost.

Ora il compost è trasferito in celle predisposte per il controllo della temperatura, umidità e dei

livelli di aereazione; si dispone su queste strutture con uno strato di 20-30 cm ricoperto con della

torba.

Sviluppo: avviene inizialmente ad una T di 25°C a umidità del 100% e bassa tensione di ossigeno. Le

ifee emergono in superficie, si iniziano a vedere dei ‘ciuffetti’ di micelio. Quando circa il 70% del

terreno è coperta da ifee attuo uno shock termico abbassando la temperatura da 25°C a 16°C con

umidità all’80% e aumento della tensione di ossigeno. In questo modo le ifee si uniscono tra di loro

e formano il cosiddetto primordio del carpoforo (strutture sferiche della dimensione di un pisello),

il carpoforo raggiunge la maturazione in circa 10 giorni.

C – terza fase raccolta: si raccoglie dopo circa 10g ma dipende dalla dimensione di funghi che voglio

ottenere per quale genere di prodotto si coltiva. La raccolta è manuale, avviene per torsione. Il

costo di raccolta incide molto sulla produzione. Non si fa una raccolta sola, si raccoglie poi di

integra per 2 litri di acqua il terreno per ogni kilo raccolto, chiudo le celle e ricomincio il mio

processo. Ogni raccolta si chiama volata posso fare 4-5 volate, poi terreno diventa improduttivo.

Quando la cellula non garantisce più la produzione adeguata deve essere svuotata sterilizzata per

accogliere del nuovo compost e ripartire con il ciclo. Il processo in totale può durare fino a 90

giorni.

Lo scarico delle cellule avviene per mezzo di una tramoggia, il residuo può essere usato come

fertilizzante per il giardinaggio previa sterilizzazione.

La resa di produzione è 20-25% (20-25kg di funghi ogni 100kg di compost utilizzato).

PROCESSO DI PRODUZIONE DELLA BIRRA

La birra e una bevanda alcolica, la più diffusa dopo the, bibite gasate e latte. In Italia nel 2004 consumo di

30 litri pro-capite, più grandi bevitori in Europa sono la Repubblica Ceca. Dal 2004 al 2013 i consumi si sono

mantenuti abbastanza invariati.

Viene definita birra il prodotto della fermentazione alcolica di un mosto preparato con malto d’orzo o di

frumento, amaricato con il luppolo da parte di ceppi di S. Cerevisiae o S. Carlsbergensis.

Gli ingredienti utilizzati per la produzione sono:

1. Lievito – divisi in lieviti ad alta fermentazione e a bassa fermentazione. I primi lavorano a T 15-23°C

e a fine fermentazione tendono ad aggregare alla schiuma. Quelli a bassa fermentazione 8-15°C il

ceppo tende a depositare sul fondo.

2. Acqua – fino al 95% del prodotto. I birrifici più importanti nascono vicino a fonti d’acqua con

caratteristiche particolari, acque povere di Sali (soprattutto sodio) e pH sotto la neutralità. L’acqua

deve essere potabile.

3. Orzo – gli zuccheri fermentescibili derivano dai cereali trattati in modo particolare per rilasciare gli

zuccheri. Nel medioevo al posto dell’orzo si utilizzava il frumento, intorno al 1500 in Germania fu

emanato un editto che vietò l’utilizzo di frumento per la produzione di birra in seguito ad una

carestia, i produttori di birra iniziarono a utilizzare l’orzo. In alcune birre tipo Wais si usa ancora una

miscela con frumento.

4. Luppolo – pianta tipica dei paesi continentali tipo America, Germania, UK. Si utilizzano le

inflorescenze femminili, coni, che contengono resine amare e oli essenziali. Alcune più amare altre

meno.

La birra è distinta in:

 Analcolica <1,2% alcol

 Alcolica – light 1,2-3,5% ; normali >3,5% esistono poi le doppio malto e le speciali con gradazione

alcolica maggiore.

Il grado saccarometrico indica la quantità di zuccheri fermentescibili.

Processo produzione di birra:

1. Maltizzazione dell’orzo o di qualsiasi altro cereale. Questa fase non è quasi mai fatta nei birrifici

dove di solito arriva il malto già torrefatto. L’orzo è sottoposto a germinazione prima di utilizzarlo

per fare la birra. La germinazione è fatta bagnando il cereale, ponendolo poi in vasche rettangolari

molto arieggiate. Questo viene fatto per attivare gli enzimi idrolitici che sono quiescenti nel chicco

che devono essere attivi nella fase successiva. Gli enzimi iniziano a degradare l’amido in zuccheri

semplici. Appena impostata la plantula la germinazione di ferma, eliminata ed il chicco viene

tostato. Il trattamento termico può essere diverso e ottengo malti diversi: bassa t e tempi brevi

ottengo malto chiaro, a più alte temperature invece ottengo malti scuri. In nessun caso la

temperatura degrada gli enzimi, bloccano solo l’attività enzimatica.

Malto messo in sacchi da 20-50kg.

2. Macinazione il malto viene macinato per essere messo nell’acqua. La macinazione avviene in un

mulino a cilindri rotanti che frantumano i chicchi che rilasciano gli zuccheri e gli aromi desiderati

per la produzione.

3. Ammostamento immettendo moltissima acqua, immergo il malto nel serbatoio e la T è alzata

gradualmente fino a raggiungere temperature che sono l’ottimo di temperature per gli enzimi

idrolitici. Si arriva ad avere lo zucchero fermentescibile e gli amminoacidi che servono per fare la

fermentazione alcolica.

£ temperature importanti: 50°C per l’idrolisi delle proteine ad opera delle proteasi (protein rest

circa 10 min), circa 60°C per attivare le beta-amilasi, circa 70°C attivazione delle alfa-amilasi.

Attaccano in maniera diversa l’amido rilasciando: glucosio, maltosio, destrine (non utilizzate da

lieviti).

I profili di ammostamento è diverso in base alla birra che voglio ottenere.

Alla fine temperatura di ‘mash out’ per distruggere tutti gli enzimi.

4. Filtrazione del mosto serve per eliminare i residui del malto le cosiddette trebbie che sono

allontanate per ottenere solo la soluzione acquosa.

Le trebbie sono poi vendute per l’alimentazione animale o per la produzione di bio-metano.

Il liquido zuccherino e fermentato si chiama mosto

5. Bollitura ho la totale degradazione degli enzimi e in questa fase aggiungo il luppolo, aggiunto in fase

di bollitura in momenti diversi.

A volte le birre vengono fatte con più luppoli (tipi diversi), la cottura dura 75 min durante la quale

sono aggiunti i luppoli. Più sta in cottura più diventa amaro perché isomerizzano gli alfa-acidi.

Quelli aggiunti a inizio bollitura sono da amaro quelli alla fine da aroma.

Il livello di amaro si misura in IBU (international bitter unit).

 Il mosto si concentra

 Enzimi e mo sono inattivati

 Proteine e composti polifenolici coagulano e sono allontanate. Indesiderati nella fase

fermentativa.

6. Whirlpool è l’allontanamento delle sostanze indesiderate. Il mosto è fatto entrare tangenzialmente

con un moto vorticoso questo causa il deposito dei solidi al centro.

7. Il mosto viene raffreddato e inoculato il lievito. I lieviti possono essere forniti in forma liquida

oppure essiccato. Si mette in un fermentatore non areato e quindi per effetto Crabtree il

Saccaromyces inizia la fermentazione (alcuni prima immettono ossigeno per fare prima sviluppare

maggiormente il lievito).

8. Fermentazione primaria a queste temperature servono 7-8 giorni perché il ceppo fermenti.

9. Fermentazione secondaria di 10-20 giorni a 0-2°C per la fermentazione bassa e a massimo 10°C per

quella alta. Questi tempi non sono sempre rispettati durante l’estate talvolta i tempi di

fermentazione secondaria possono essere ridotti.

La temperatura bassa fa precipitare i polifenoli, si ha un illimpidimento.

Se la fermentazione è bassa il fermentatore è di forma tronco-conica, per le fermentazioni alte si

prediligono fermentatori più larghi.

10. Filtrazione nella quale vengono eliminati i lieviti, che possono essere riutilizzati per un nuovo ciclo

di fermentazione, dopo un po’ perde il suo potere fermentativo e può essere contaminato da

batteri lattici.

Nei micro birrifici invece il lievito viene buttato e se ne acquista alcuno nuovo.

11. Pastorizzazione: può essere pastorizzata sfusa in scambiatori a piastre o prima imbottigliata/

confezionata e poi pastorizzata in pastorizzatori a tunnel.

12. Confezionamento, l’anidride carbonica può essere immessa in questa fase. Deve avvenire in

condizioni isobare (per evitare la formazione di schiuma) in assenza di ossigeno utilizzando

l’anidride carbonica che abbiamo immagazzinato prima per dare il giusto grado di frizzantezza.

La birra può essere confezionata in bottiglie, fusti o lattine.

In industria viene stoccata in celle fredde.

Tecniche alternative dei micro birrifici

 Dry Hopping: aggiunta di luppolo dopo la bollitura, quando si sta raffreddando il mosto dopo la

bollitura per dare note aromatiche. Può essere una fase in più del luppolamento tradizionale.

 Nei micro birrifici non avendo una linea della CO2, si può fare una rifermentazione in bottiglia: si

aggiunge saccarosio, la birra viene nuovamente inoculata e tappata, si sviluppa quindi etanolo e

CO2.

 Possono essere ingredienti vari come zenzero, cannella, pepe, composta di mele.

Può essere travasata in botti di barrique e tantissimi altri ingredienti particolari.

TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE

Il processo ha l’obbiettivo di allontanare ciò che non è acqua dalle nostre acque, ciò tutto quello che si può

sedimentare e in più utilizzo i microrganismi che si nutrono da ciò che non posso sedimentare. Poi separo i

microrganismi e avrò la mia acqua pulita, il loro obbiettivo è trasformare la sostanza disciolta in un

composto separabile.

Trattamenti subiti dalle acquee:

o Fisici – la prima cosa che subisce l’acqua è un passaggio attraverso delle griglie che trattengono

tutto ciò che l’acqua può portare con sè; le griglie hanno maglie via via più strette a velocità di circa

0,7 m/s. Le griglie fermano plastica, vetro… devono essere puliti a intervalli regolari.

Dissabbiatori sono vasche di forma parallepidica con un flusso lento e laminare, le particelle

sabbiose si depositano lungo il percorso.

Disoleatura nella stessa struttura, le particelle oleose tendono ad aggregarsi e a depositarsi in

superficie.

Sedimentazione primaria si cerca di separare i composti colloidali: proteine e carboidrati ad alto

peso molecolare, l’acqua da trattare fa una sosta fino a 6 ore, queste sostanze sono i fanghi primari

che vengono quindi allontanati.

o Biologici – il trattamento di depurazione delle acque reflue si basa sulla trasformazione della sostanza

organica disciolta, quindi non separabile, in materiale solido ovvero fanghi costituiti da biomassa

facilmente separabile. Il materiale solido ovvero fanghi costituiti da biomassa sono facilmente

separabili.

Posso utilizzare due impianti diversi: trickling filters (filtri percolatori) o vasche a fanghi attivi. È

fondamentale la presenza di ossigeno, quindi impianti di areazione.

I filtri percolatori: vi sono bioreattori di forma cilindrica riempiti di materiale inerte (pezzi di vetro,

cocci, pezzi di tegola) su cui sono ancorati i mo. Il refluo viene colato dall’alto a pioggia e percola

attraverso questo materiale inerte che supporta i mo. Sotto c’è una griglia che trattiene il materiale

inerte e l’effluente trattato esce da sotto poi l’effluente viene ricircolato per ripetere il processo. In

questo modo si ha un contatto ottimale tra i mo e il refluo.L’aerazione è naturale e quindi non si ha

un’immersione del pietrisco ma il materiale cade a pioggia.

Vasche a fanghi attivi: sono bioreattori a cielo aperto che sono uniformemente aerati tramite

sparger e l’agitazione è ottenuta per effetto secondario dell’aerazione. La biomassa può essere

riciclata. Questi bioreattori per la turbolenza che hanno in superficie possono emettere odori

sgradevoli e per questo vengono coperti con palline che assorbono o riducono odori sgradevoli.


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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze e tecnologie alimentari
SSD:
Università: Milano - Unimi
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher leonardo.cerana di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Microbiologia industriale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Milano - Unimi o del prof Rollini Manuela Silvia.

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