Nuove conoscenze sull'attività antibatterica dei sali emulsionanti utilizzati nei formaggi fusi: dall'applicazione in vitro a quella in situ.

Il formaggio fuso (FF) è un prodotto lattiero-caseario dalle molteplici applicazioni, in cui i sali emulsionanti aggiunti svolgono un ruolo fondamentale sui cambiamenti fisico- chimici che avvengono durante il processo produttivo. Inoltre, alcuni di questi sali possono rappresentare una promettente strategia di controllo dei microrganismi patogeni e deterioranti, contribuendo alla sicurezza e all'estensione della shelf-life del prodotto finale. Il disegno sperimentale della presente tesi ha previsto l’impiego di quattro fasi per valutare l'attività antimicrobica di diversi sali emulsionanti. (i) Nella prima fase, l'attività inibitoria di un polifosfato commerciale (JOHA® HBS, a diverse concentrazioni, dallo 0.2% al 3.0%) è stata testata in vitro contro 21 ceppi batterici mediante differenti metodi, quali striscio su piastra, agar-spot, spot-on-the-lawn e metodo well-diffusion. Sono stati utilizzati diversi terreni di coltura (Brain Heart Infusion Broth, Nutrient, Plate Count, Trypticase Soy), sia in forma liquida sia in forma solida. In tutti i protocolli eseguiti, il terreno di coltura solido (Nutrient agar) è risultato il più efficace nell'inibizione dei batteri bersaglio; I risultati del test di striscio hanno mostrato che 11 dei 21 ceppi testati sono stati altamente inibiti dallo 0.5% di JOHA® HBS. (ii) In questa fase, per valutare l’attività inibitoria in situ di due sali emulsionanti (ESSP = short polyP e BSLP = long polyP), sono stati selezionati due ceppi target quali, Bacillus thuringiensis CFBP 3476 e Clostridium perfringens ATCC 13124, che sono stati inoculati nei campioni sperimentali. In dettaglio, campioni di FF, prodotti su scala di laboratorio e su scala pilota, sono stati inoculati e analizzati fino a 45 giorni di conservazione a 6 ± 2 oC. I risultati hanno mostrato che la crescita di C. perfringens ATCC 13124 non è stata influenzata (p > 0.05) da nessuna delle variabili considerate, ma entrambi i trattamenti hanno ridotto le conte di B. thuringiensis CFBP 4376 nelle condizioni testate (p < 0.05) ed è stata ottenuta una riduzione maggiore e più rapida nei campioni prodotti con il metodo su scala di laboratorio. (iii) Nella terza fase, un totale di 14 trattamenti (T1-T14), costituiti da miscele di sali emulsionanti (ESSP, BSLP e citrato trisodico) e additivi antimicrobici (nisina e sorbato di potassio) differenti, sono stati valutati contro otto ceppi target. I campioni di FF sono stati prodotti su scala di laboratorio, inoculati e analizzati fino a 90 giorni di conservazione a 6 ± 2 oC. I risultati ottenuti hanno mostrato che la maggior parte dei trattamenti ha prodotto un effetto battericida e/o batteriostatico contro i microrganismi bersaglio. L'attività battericida è stata più evidente contro Bacillus spp., mentre l'effetto batteriostatico nei confronti di C. perfringens ATCC 13124, Enterococcus faecalis FAIR-E 179, Listeria monocytogenes Scott A e Staphylococcus aureus ATCC 6538 (p < 0,05) durante il periodo di conservazione analizzato. I trattamenti in cui il BSLP è stato applicato da solo hanno mostrato una maggiore attività inibitoria, mettendo in evidenza che la presenza di ESSP, influenza l’attività inibitoria di BSLP, riducendola. (iv) Nell'ultima fase, è stato studiato l'effetto batteriostatico di sei sali emulsionanti, contenenti diverse concentrazioni di pentossido di fosforo (P2O5), in campioni di FF deliberatamente contaminati da spore di B. cereus. È stata, inoltre, valutata l'influenza dei metodi di lavorazione del FF (pastorizzazione e scrematura), della temperatura di conservazione (6 e 30 oC) e del tempo di conservazione (fino a 120 giorni). I risultati hanno mostrato che la temperatura di conservazione più bassa e i sali emulsionanti hanno influenzato significativamente la crescita batterica. Inoltre, il processo di creaming e il contenuto di P2O5 hanno potenziato l'effetto inibitorio dei sali emulsionanti. Infatti, il FF trattato con la concentrazione più alta di P2O5 ha fatto registrare il valore medio più basso sia di cellule vegetative, sia di spore. In definitiva, le quattro fasi di questo studio hanno rilevato: (i) l’efficacia maggiore del terreno Nutrient, preferibilmente agarizzato, per testare correttamente l'attività inibitoria dei polifosfati; (ii) l'effetto inibitorio dei sali emulsionanti contro B. thuringiensis in FF ottenuti con entrambi i metodi utilizzati; (iii) l’influenza della composizione dei sali emulsionanti sull'inibizione batterica e sulle interazioni con i fosfati; (iv) l’aumento dell'effetto inibitorio sulla crescita vegetativa e delle spore di B. cereus dei sali emulsionanti nel FF sottoposti a processo di scrematura e sulla base del contenuto di P2O5. Nel complesso, i risultati ottenuti contribuiscono ad ampliare la comprensione dell'applicazione dei sali emulsionanti nei FF, con particolare attenzione alla sicurezza microbiologica e alla shelf-life. Tuttavia, sono necessari studi più approfonditi per determinare la composizione specifica del sale emulsionante e il suo rapporto con il contenuto di P2O5, responsabile dell'inibizione batterica.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2023

Author dc:creator

• Fusieger, Andressa

Contributors dc:contributor

• CAGGIA, Cinzia

• Dairy product
• Emulsifier
• Microbiological stability
• Pathogenic bacteria
• Polyphosphate
• Shelf-life
• Prodotti lattiero-caseari
• Emulsionanti
• Stabilità microbiologica
• Batteri patogeni
• Polifosfati, Shelf-life

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/597695

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/597695