II° Congresso Lattiero–Caseario La ricerca scientifica e la valorizzazione del latte e dei derivati Il formaggio come alimento funzionale: aspetti tecnologici e sensoriali legati all’additivazione di zinco nella produzione di Squacquerone Cristiana Chiavari1, Fabio Coloretti1, Giovanni Ferri1, Luigi Grazia1, Marco Malavolta2, Eugenio Mocchegiani2 1) Dipartimento di Scienze degli Alimenti Alma Mater Studiorum – Università di Bologna, Sede di Reggio Emilia 2) INRCA, Centro Traslazionale di Nutrizione e Invecchiamento, Ancona.

Alimentazione e zinco Lo zinco è indispensabile nel mantenimento di molti meccanismi omeostatici Apporto sufficiente con la dieta: 10 ai 15 mg/die (Institute of Medicine, Food and Nutrition Board, 2001) Una carenza provoca l’insorgenza di varie patologie Categorie a rischio i bambini in età prescolare gli atleti gli anziani

Zinco e anziani Carenze dovute all’invecchiamento Abitudini alimentari con assunzione di cibi in quantità limitata e comunque carenti in zinco Esiste una vasta letteratura sulla carenza di questo elemento nell’alimentazione degli anziani e sugli effetti benefici di una corretta integrazione Il latte opportunamente arricchito può costituire un alimento o una base per prodotti arricchiti (latticini)

Zinco nel latte Il contenuto medio nel latte vaccino è di 3,6 mg/L (min 1,5-max 7) (Alais, 2000) Latti individuali di vacche Pezzata rossa: media di 3,36 mg/L ( min 1,07- max 6,06), (dati non pubblicati, ricerca Il latte bovino come alimento funzionale per l’anziano, Regione Marche) La maggior parte dello zinco è legato alle micelle di caseina Parmigiano-Reggiano 4,02 mg per 100g (Losi e Ferri, 1988) Crescenza 2,33 mg per 100g (INRAN)

Scopo del lavoro Produzione di un formaggio arricchito di zinco Squacquerone  caratteristiche fisiche e sensoriali ideali come alimento per la popolazione anziana Valutazione in caseificazioni sperimentali: delle eventuali interazioni con la popolazione microbica filocasearia degli aspetti tecnologici legati all’aggiunta di diversi sali di zinco (aspartato, gluconato e solfato) degli effetti sulla resa e sulla distribuzione dello zinco nella cagliata degli aspetti sensoriali

Schema sperimentale microcaseificazioni 1000 mL Latte tal quale Latte + 12 ppm Zn (Aspartato1) Caseificazione con aggiunta di colture starter Latte + 12 ppm Zn (Gluconato2) Formaggio (~100 – 105 mg di Zn per 1000 g) Latte + 12 ppm Zn (Solfato2) Consumo (80 g/die), corrispondenti 8 mg Zn (1) forma in fase di sperimentazione presso INRCA (2) forme previste secondo direttiva 2001/15/CE del 15-2-01

Selezione colture starter 5 ceppi di Streptococcus thermophilus isolati da yogurt Selezione per la resistenza allo zinco (fino a 1200 mg/L) Valutazione della capacità acidogena dopo incubazione a 30°C per 24 ore

Scelta della coltura starter Zn (mg/L) 12 120 240 480 1200 pH iniziale latte: 6,42 6,40 6,15 6,00 5,67 5,11 Streptococcus thermophilus A 2,02 2,03 1,98 1,78 1,61 0,22 Streptococcus thermophilus B 2,56 2,60 2,42 2,53 2,34 0,38 Streptococcus thermophilus C 2,30 2,28 2,45 1,96 1,75 1,49 Streptococcus thermophilus D 2,44 2,48 2,38 2,23 1,11 Streptococcus thermophilus E 2,33 2,31 2,14 2,18 1,56 1,23 Valori espressi come ΔpH

Attitudine alla coagulazione latte +12 mg/L di zinco Controllo Zn aspartato Zn gluconato Zn solfato r = 20,50 k20 = 5,00 a30 = 28,68 Class. AE r = 21,45 k20 = 5,45 a30 = 24,28 Class. E r = 20,00 k20 = 5,15 a30 = 29,12 r = 21,15 k20 = 6,00 a30 = 24,68

Lavorazione in scala ridotta Pasteurizzazione (63°C – 30’) Aggiunta delle soluzioni di zinco (12 mg/kg) Agitazione Inoculo coltura starter Str. thermophilus B Aggiunta di sale e caglio liquido Coagulo e sosta (20’) Taglio del coagulo (noce) Sosta in siero (45’) Formatura in stampi forati (35°C fino a pH 5,0-5,1) Sosta in cella frigorifera (5,5°C per 48h)

Analisi Chimico fisiche: Sensoriali pH Dosaggio di Zn con metodica ICP-MS Sensoriali Determinazione del profilo sensoriale dopo 48 ore e 7 giorni di stagionatura Panel addestrato con assaggi ripetuti in due sedute

Parametri tecnologici di lavorazione Determinazioni e rilievi U.M. Controllo Zn aspartato Zn gluconato Zn solfato pH latte di partenza   6,62 ± 0,04 coltura starter S. thermophilus mL/100 mL 3,00 Zinco aggiunto mg/L ** 12,00 sale Kg/100 kg 0,70 pH dopo aggiunta starter e zinco 6,45 ± 0,03 6,45 ± 0,02 6,43 ± 0,05 temperatura coagulazione °C 39 ± 1 aggiunta caglio liquido mL/100 kg 40,00 durata coagulazione min 8,45 ± 3,00 8,45 ± 2,30 8,20 ± 1,30 8,40 ± 2 durata rassodamento 20 ± 5 20 ± 4 21 ±5 18 ±4 sosta in siero 45,00 pH siero fine lavorazione 5,66 ± 0,02 5,93 ± 0,05 5,61 ± 0,04 5,44 ± 0,06

Andamento del pH nel formaggio

Rese dei formaggi nel corso della conservazione

Ripartizione dello zinco Campione Latte (mg/ L)   Formaggio % recupero nel formaggio siero fine lavorazione (mg/L) Recupero reale (mg/Kg) teorico (mg/Kg) Controllo Media ± d.s. 4,23 ± 0,40 18,80 ±5,09 21,53 87,33 0,05 ± 0,01 Zn aspartato media 16,13 ± 1,54 70,10 ±6,90 89,07 78,70 0,13 ±0,11 Zn gluconato 16,84 ± 0,73 66,00 ± 7,10 86,76 76,07 0,13 ± 0,10 Zn solfato 17,75 ± 1,69 63,90 ± 6,80 89,96 71,03 0,17 ± 0,09

Profili sensoriali a 48 ore

Prova in caseificio Valutati i risultati acquisiti in microcaseificazione: -recupero di zinco aspartato (70,10 ±6,90 mg /100 g) -positiva valutazione sensoriale Prova in caseificio: -protocollo e la coltura starter del caseificio -additivazione di 10 mg di zinco aspartato / litro di latte

Parametri tecnologici della prova in caseificio Controllo Formaggio con zinco Sostanza secca allo scarico (g/100g) 16,80 ± 0,40 17,00 ± 0,38 Sostanza secca a 48 ore (g/100g) 36,46 ± 0,38 37,45 ± 0,27 Sostanza secca a 7 giorni (g/100g) 40,12 ± 0,57 40,85 ± 0,36 pH a 7 giorni 5,20 ± 0,03 5,13 ± 0,04 Zinco nel latte (mg/L) 4,27 ± 0,46 13,12 ± 2,17 Zinco nel siero (mg/L) - 0,33 ± 0,08 Zn nella cagliata allo scarico (mg/100 g) 0,70 ± 0,05 2,81 ± 0,31 Zn a 7 giorni (mg/100 g) 1,67 ± 0,32 6,65 ± 0,58

Profili sensoriali prova in caseficio a 7 giorni

Considerazioni prova in caseificio I risultati conseguiti mostrano come lo zinco aggiunto si sia ripartito nel formaggio e che dopo 7 giorni si hanno 6,65 ± 0,58 mg/100 g di formaggio Ipotizzando un consumo di 80 g di squacquerone si arricchisce la dieta con 5,32 mg di zinco Tale concentrazione può non ritenersi elevata (quantità di zinco giornaliera consigliata per le persone anziane è di circa 12 mg) ma sufficiente come integrazione tenendo conto dell’assunzione anche di altri alimenti

Conclusioni L’aggiunta di zinco non comporta difficoltà a livello tecnologico e microbiologico Lo zinco aggiunto si ripartisce prevalentemente nella frazione caseificabile L'addizione di aspartato o gluconato di zinco non sembra esercitare alcuna influenza negativa sulle caratteristiche sensoriali Lo squacquerone può essere considerato un valido veicolo per l'apporto di zinco nella dieta della popolazione anziana

"IL LATTE BOVINO COME ALIMENTO FUNZIONALE PER L’ANZIANO“ Ringraziamenti Lavoro effettuato con finanziamento dalla regione Marche (L.R. 37/99 - DGR 1234/05) "IL LATTE BOVINO COME ALIMENTO FUNZIONALE PER L’ANZIANO“ coordinatore Prof. Carlo Renieri, SARF Scienze Ambientali, Università di Camerino