Microbiologia alimentare e industriale - microbiologia industriale

BIO

SI ~ ~

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SOSTA 2h

CENTRIFUGAZIONE

FILTRAZIONE (sottovuoto in presenza di NaCl)

CONFEZIONAMENTO

DOWSTREAN: operazioni di centrifugazione filtrazione ecc..

UPSTREAN: operazioni di fermentazione, respirazione ecc..

~ ~

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Le migliori condizioni nei riflessi della produttività di biomassa (aerobiosi) possono dare cellule non

in grado di fornire le migliori prestazioni in panificazione. Quindi, per ottenere biomassa di buona

qualità i primi stadi li si fanno in semianaerobiosi, affinchè non sia repressa l’attività enzimatica.

Nelle ultime ore di fermentazione, quando tutti i nutrienti sono esauriti, si ha una fase di sosta (30-

120min) nella quale continua a rifornire aria e nel corso della quale si ha la maturazione di tutte le

cellule facendo ridurre il numero di quelle gemmanti fino a raggiungere uno stadio omogeneo.

N.B: il 3alosio (glu-glu α1-1) migliora la stabilità della cellula in condizioni non ottimali e migliora la

conservabilità.

Le prestazioni del lievito nella panificazione dipendono:

- Fattori intriseci del lievito

Diminuzione attività fermentativa passando dall’anaerobiosi all’aerobiosi

o Sensibilità all’effetto Crabtree

o ~ ~

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- Ingredienti impasto

Tolleranza ad alti livelli di pressione osmotica e all’etanolo prodotto, nel corso della

o fermentazione

Il sale non fa lievitare bene il lievito perché aumenta la pressione osmotica

o I grassi fanno lo stesso lavoro del sale facendo anche durare di più la

o fermentazione.

N.B: quando si hanno matrici complesse (panettone) si usano diversi ceppi di S.cerevisiae.

Come si può vedere dal grafico;

ATT all’aumentare della pressione

IVIT osmotica diminuisce l’attività

A’ fermentativa del lievito perché la

FE cellula è molto più stressata.

RM

EN

TAT

IVA

I ceppi utilizzati per la panificazione devono possedere le seguenti caratteristiche:

- Alta attività a livello di glicolisi

- Elevata velocità di sviluppo

- Alto grado di conservabilità

- Capacità di utilizzare rapidamente il maltosio (avere la maltasi che lavora velocemente)

In commercio si possono avere vari tipi di forme di lievito:

- Compresso 30gg a 4-5°

- Essiccato 1 anno a t° ambiente

- Liofilizzato

- Liquido ~ ~

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• FUNGHI A CARPOFORO

Prima la produzione di funghi era allestita in cave o caverne sotterranee.

La produzione di funghi inizialmente era finalizzata a smaltire residui come lattiere di cavalli e

deiezione avicole.

I funghi non contengono clorofilla e non appartengono alle piante verdi e quindi non utilizzano la

luce solare come fonte energetica, ma utilizzano materiale oprganico derivante dalle degradazione

in matura di substrati vegetali (saprofiti).

I funghi presentano un buon rapporto proteico e sono direttamente edibili al contrario delle

biomasse microbiche. CA

RP

OF

OR

O

MIC

ELI

O

LENTINULA EDODES (BASIDIOMICETE)

È prodotto in cina con due processo:

- Tradizionale: viene effettuato impiegando tronchi, generalmente di quercia, bagnati e

inoculati in fori ricavati in essi in seguito sigillati con cera. Dopo l’inoculo i tronchi sono

sistemati in boschi. Durata 6-8 mesi.

- Moderno: allestito in serra e con tocchi di segatura e paglia di riso si crea il substrato. Dopo

miscelazione il substrato è bagnato e messo in sacche di polipropilene. Questo metodo è

più veloce e rese di funghi superiori. Durata 4 settimane a 19°.

~ ~

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PLEUROTUS (BASIDIOMICETE)

È prodotto su un substrato di paglia di grano, segatura o altri residui cellulosi dici e messi in sacchi

con dei tagli per far crescere il fungo all’esterno.

FLAMMULINA VELUTIPES (BASIODIOMICETE)

Diffusa soprattutto in oriente; il suo substrato è composto da segatura e paglia di riso in miscela

4:1 in contenitori (giare) con un buco superiore e un collare. L’inoculo viene messo solo nella parte

alta della giara. Quando i funghi raggiungono i 13-14cm di altezza il collare viene levato e si

procede alla raccolta.

N.B: prima di ogni inoculo deve essere sterilizzato tutto per non far crescere altre forme

microbiche.

AGARICUS BISPORUS

La produzione di questi funghi di solito è riconosciuta come quella degli Champignon. I funghi che

si ottengono si differenziano per il colore e l’aspetto più o meno liscio del cappello.

Il substrato utilizzato finale ha una percentuale di azoto pari al 2% ed è un miscuglio di:

- Stallatico di cavallo da corsa: lettiera di cavallo da corsa perché loro mangiano bene ed è

una fonte di azoto a basso costo.

- Paglia di lettiera

- Pollina: residuo delle galline

- Ammonio solfato: per aumentare la % di azoto a 2%

~ ~

20

- Farina di soia/cotone: se la percentuale di azoto è ancora bassa

La produzione di è uno dei processi più lunghi che può durare dai 75 ai 90gg.

È suddiviso in tre fasi:

- Prima fase: fermentazione e pastorizzazione del substrato

- Seconda fase: inoculo, incubazione e preparazione alla raccolta

- Terza fase: raccolta e svuotamento delle stanze

PREPARAZIONE DEL SUBSTRATO (il substrato viene messo

all’aperto e bagnato per portarlo a umidità del 75%

e rivoltato più volte -7gg-.

Poi viene disposto in stive e mescolate e

rivoltate ogni 2 gg. Così facendo il

substrato

instaura la fermentazione arrivando a t° di

PRI 78- 80° inattivando le larve. Arrivando ad

MA un

FAS

E contenuto d’azoto pari al 2,3%. In

questa fase la maturazione del substrato è a

opera dei m.o. mesofili (parte esterna) e

termofili

(parte interna). Fine dopo 8gg)

PASTORIZZAZIONE (in celle coibentate e pavimento grigliato

dal quale soffiano aria calda si ha la fase

di pastorizzazione a 60° per 12h)

CONDIZIONAMENTO (raffreddamento del compost a

48-50° per 10 gg. I batteri presenti nella prima fase

non vi sono più, ma ve ne sono degli altri e

l’ammoniaca libera non vi è più.)

INOCULO (il compost viene inoculato con spore

pregerminate supportate su semi

precotti di

frumento.)

INCUBAZIONE (a 25° per 12-15 gg facendo

sviluppare il ~ ~

21 micelio fungino all’inizio alle spese del

seme e successivamente il compost)

TRASFERIMENTO E PREPARAZIONE (trasferimento del compost in

celle ALLA RACCOLTA provviste di sistemi di controllo

SE per t°,

CO

ND umidità, aerazione, ossigeno. Nelle celle

A sono presenti strutture a castello su cui

FAS è depositatoil compost a basso strato. Il

tutto viene poi pressato, ricoperto di terriccio

contenente torba e che trattiene

l’umidità e favorisce lo sviluppo)

SVILUPPO 1 FASE (a 25° con umidità al 100% e bassa

tensione d’ossigeno emergono in superficie le ife.

Quando il 6070% della superficie è

ricoperta si opera uno shock termico che

riproduce le condizioni naturali che permettono di far

sviluppare il fungo.

SVILUPPO 2 FASE (aprendo le porte delle celle si fa

abbassare la temperatura fino a 16° e umidità a

80% e la tensione d’ossigeno aumenta facendo

si che le ife si riuniscono a formare un

pallino che sarà il primordio del carpoforo. In

seguito si ingrosserà fino a 10-15gg che

avrà raggiunto la piena maturità)

RACCOLTA (o volata, sono raccolti per

TE torsione no per

RZA

FAS strappo perché se no prenderei

E anche il micelio così posso fare alti funghi. Ho

una resa del Y = 0,25)

~ ~

22

ACETO cap.6

La preparazione dell’aceto è una tecnica antichissima. I latini e i romani ne facevano grande uso:

utilizzato come condimento, come bevanda diluita in acqua e uova, essendole riconosciute

proprietà digestive ed eccitanti.

Nei secoli è stato usato anche per le sue virtù medicamentose, per la cura e prevenzione della

dissenteria e come antimicrobico per la conservazione di frutta, ortaggi e prodotti da toeletta.

In Italia l’aceto viene prodotto quasi esclusivamente da vino. Si stima che se procurano circa 5

milioni di ettolitri/anno.

In Europa viene prevalentemente ottenuto dalla bi ossidazione di altri fermentati (miele, malto, riso,

mele ecc..) o da alcol proveniente della distillazione si estratti di frutta fermentata.

I diversi ceppi di Acetobacter, utilizzati per la produzione industriale, ossidano l’alcol ad acido

acetico con intensità, velocità e rese variabili.

La reazione è un’ossidazione.

La produzione d’aceto di vino può avvenire in due modi:

- Fermentazione lenta o in superficie (aceto di qualità)

- Fermentazione in immersione (aceto di bassa qualità)

• FERMENTAZIONE LENTA O IN SUPERFICIE

Questa tecnica prevede l’impiego di grossi barili o tini di legno che vengono riempiti di trucioli di

legno di faggio i quali supportano i batteri acetici.

Il vino viene alimentato dall’alto e per gravità percola attraverso i trucioli dove viene acidificato.

La parte liquida viene prelevata dal fondo e riportata in alto per ottenere il giusto grado di

acidificazione.

Il percolamento favorisce la circolazione dell’aria che è immessa nella parte inferiore del reattore.

La temperatura è resa costante grazie ad un sistema di raffreddamento.

Una volta che si è raggiunto il grado di acidificazione voluto, l’aceto viene prelevato dal basso e il

tino viene riempito di vino fresco per riavviare un’altra acidificazione.

Tempi molto lunghi, ma con grosse rese (85%). I trucioli devono essere sostituiti ogni anno.

• FERMENTAZIONE IN IMMERSIONE

Si usano dei fermentatori in acciaio inox areati e agitati con mantenimento della temperatura a 28-

30°C (automatizzato).

Il classico fermentatore è quello Frings; una volta raggiunta la concentrazione di acido acetico finali

i batteri vengono allontanati per filtrazione e l’aceto viene confezionato. Talvolta viene anche

pastorizzato per inattivare m.o. presenti.

Per questo tipo di aceto non vi è invecchiamento; anzi nel tempo andrebbe incontro ad un

deterioramento.

Tempi molto più brevi e rese maggiori (95-98%), ma l’aceto non è di qualità.

~ ~

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BIRRA cap.7

La birra è la bevanda più diffusa al mondo dopo il the.

Per birra si intende al prodotto ottenuto dalla fermentazione alcolica con ceppi di Saccharomyces

carlsbergensis (attualmente riclassificato come Saccharomyces cerevisiae e come

Saccharomyces pastorianus) o di Saccharomyces cerevisiae di un mosto preparato con malto di

orzo o di frumento o di loro miscele e acqua.