Dal latte di pecora si ottengono diversi tipi di prodotti, ampiamente lavorati in quasi tutta la penisola italiana. Molti di questi, come il Pecorino Toscano, hanno lo status di Denominazione di Origine Protetta (DOP, regolamento CE 306/2010) (Buccioni et al., 2012). Il Pecorino Toscano DOP ha una stagionatura da un minimo di 20 giorni (per il formaggio fresco) ad oltre 4 mesi (per il formaggio stagionato).

L’affinamento avviene in camere condizionate in cui temperatura e umidità favoriscono la proliferazione dei batteri responsabili degli aromi.

A volte può verificarsi una fermentazione indesiderata, a causa di una contaminazione microbica. La colorazione rosa (PD) della crosta o della parte interna del formaggio è un difetto molto comune (Fig.1). Lo scolorimento rosa comporta perdite economiche per i produttori a causa dell’impossibilità di vendere il formaggio difettoso (Daly et al., 2012). Nonostante le conseguenze negative potenzialmente legate a questo difetto, sono disponibili poche conoscenze sulle cause.

Fig.1 – Colorazione rosa dei formaggi.

Nei formaggi addizionati di coloranti (es. Cheddar) il difetto di PD è stato spesso associato alla degradazione del colorante stesso (Daly et al., 2012). Nel formaggio senza colorante, al contrario, il difetto è stato associato all’imbrunimento di Maillard o all’attività microbica, dovuta in particolare ad alcuni lattobacilli o batteri dell’acido propionico utilizzati come colture starter (Daly et al., 2012).

Thermus thermophilus è stato identificato come un possibile responsabile del difetto di PD nei formaggi di tipo continentale (Quigley et al., 2016). T. thermophilus è un microrganismo Gram-negativo, estremamente termofilo, aerobio, non patogeno, in grado di produrre carotenoidi (Tian e Hua, 2010), la cui presenza può portare allo sviluppo della colorazione rosacea del formaggio (Quigley et al., 2016). In un recente lavoro, la formazione di PD sulla crosta del Pecorino Toscano è stata attribuita alla presenza di Serratia liquefaciens, un organismo psicrotro e mobile (Martelli et al., 2020).

Gli autori hanno ipotizzato che la presenza di S. liquefaciens sul Pecorino Toscano con difetto di PD fosse dovuta ad una contaminazione ambientale (Martelli et al., 2020). Nonostante gli articoli sopra riportati, che hanno tentato di comprendere i meccanismi che portano al difetto del PD nel formaggio, diversi aspetti di questo fenomeno rimangono poco chiari. Un’ulteriore comprensione dei fattori coinvolti nello sviluppo della PD nel formaggio può dare l’opportunità di sviluppare strategie per evitare la formazione di questo difetto, con potenziali benefici economici per i produttori.

In un recente lavoro di Daghio e collaboratori (2022), pubblicato sulla rivista Food Microbiology, è stata svolta un’indagine sul ruolo dell’attività microbica nello sviluppo della PD.

La composizione tassonomica della comunità microbica del formaggio Pecorino Toscano DOP è stata studiata mediante sequenziamento ad alto rendimento degli ampliconi del gene 16S rRNA per identificare i batteri potenzialmente associati al difetto del PD. Lo studio ha mostrato chiaramente una distinzione tra la comunità batterica del formaggio difettoso e la comunità batterica del formaggio di controllo.

I principali generi batterici associati al difetto di PD del formaggio sono stati Serratia (Martelli et al., 2020) e Thermus. La presenza di Serratia è legata principalmente allo sviluppo di PD in prossimità della crosta del formaggio (Martelli et al., 2020). Nel lavoro di Daghio et al. (2022) è stato osservato il difetto di decolorazione anche nella parte interna del formaggio (Fig. 1). Questo risultato fa supporre il coinvolgimento di altri generi nella formazione del difetto di PD.

Infatti, Quigley e colleghi (2016) hanno anche osservato che il colore rosa in presenza di T. thermophilus è più intenso aumentando i livelli di Lactobacillus helveticus nella coltura starter e mantenendo Streptococcus thermophilus allo stesso livello, anche se la ragione biologica di questa differenza non è stata determinata (Quigley et al., 2016).

Un’altra differenza forse dovuta al difetto del PD è legata alla famiglia delle Propionibacteriaceae. Nel formaggio difettoso, sono state individuate tre sequenze classificabili in questa famiglia: una associabile al Propionibacterium freudenreichii, una all’Acidipropionibacterium olivae e l’altra all’Acidipropionibacterium damnosum, precedentemente classificati come Propionibacterium olivae e Propionibacterium damnosum (Turgay et al., 2020). Questi batteri sono stati entrambi isolati da olive verdi confezionate viziate (Lucena-Padrόs et al., 2014).

Nel presente studio, P. freudenreichii era più abbondante nel formaggio difettoso. P. freudenreichii subsp. shermanii è stato precedentemente descritto come un possibile agente di PD nel formaggio svizzero, ma non è stato suggerito alcun meccanismo (Daly et al., 2012; Park et al., 1967). Anche il genere Acidipropionibacterium, è stato osservata solo nel formaggio difettoso (Tabella 1, p < 0,01). I membri del genere Acidipropionibacterium possono produrre pigmenti rossi che possono causare difetti di decolorazione nel formaggio (Turgay et al., 2020), pertanto è possibile ipotizzare che i membri della famiglia Propionibacteriaceae siano stati i principali attori coinvolti nella formazione del difetto di PD nel Pecorino Toscano DOP.

La maggiore presenza relativa di batteri propionici nel formaggio difettoso è stata valutata mediante il sequenziamento del gene 16S rRNA, quindi non ci sono indizi sulla loro attività metabolica all’interno del formaggio. I batteri propionici sono caratterizzati dalla fermentazione propionica, che porta alla produzione di acetato e propionato utilizzando il lattato come substrato (Turgay et al., 2020). Dall’analisi del livello di acido lattico e di acidi grassi volatili (acetato, propionato e butirrato) emerge che la percentuale di acido lattico era significativamente maggiore nel formaggio di controllo rispetto al formaggio difettoso, mentre la percentuale di acido propionico (p < 0,01) e acido butirrico (p < 0,05) era significativamente maggiore nel formaggio con difetto di PD. Questi dati suggeriscono un maggior consumo di lattato per la fermentazione propionica nel formaggio PD. Questa osservazione è in accordo con la più alta abbondanza di batteri propionici nei campioni raccolti da formaggio con PD. Inoltre, il rapporto acido propionico/acido acetico più elevato nel formaggio difettoso ha suggerito la presenza di diverse vie di fermentazione propionica nei due gruppi di formaggio. La fermentazione sembrava infatti orientarsi verso la produzione di propionato nel formaggio con difetto di PD. Pertanto, un cambiamento nell’attività dei batteri propionici potrebbe essere coinvolto nella produzione del difetto del PD in questo studio.

Un possibile metabolita responsabile del PD potrebbe essere la vitamina B12. Questa vitamina è rosa e potrebbe essere prodotta da P. freudenreichii quando si sviluppa in determinate condizioni (Deptula et al., 2017). Inoltre, è stato dimostrato che i microrganismi all’interno dei generi Escherichia/Shigella e Lactobacillus, più abbondanti nel formaggio difettoso, possiedono i geni che codificano per gli enzimi richiesti nella via biosintetica della vitamina B12 (Balabanova et al., 2021). Esistono quattro forme di vitamina B12: cianocobalamina, idrossicobalamina, metilcobalamina e adenosilcobalamina (Prentice et al., 2013). Idrossicobalamina, adenosilcobalamina e metilcobalamina sono le principali forme di vitamina B12 nel latte bovino e nei formaggi a pasta dura (Gille e Schmid, 2015). Il coinvolgimento della vitamina B12 nel difetto di PD in questo studio è stato escluso poiché il contenuto di vitamina B12 non differiva nel formaggio difettoso (24 ± 1 ng/g) rispetto al formaggio di controllo (29 ± 2 ng/g), sebbene sia stata osservata una tendenza (p < 0,1) a una minore concentrazione nel formaggio difettoso.

Questi dati confermano la complessità del sistema microbiologico legato al fenomeno della colorazione rosa del formaggio, che non può essere ridotto ad uno o pochi agenti. Ulteriori indagini sono necessarie per incrementare le conoscenze su questo delicato problema per il settore caseario.

A cura di Alina Silvi e Giuseppe Conte

 

Il contributo è tratto dal seguente lavoro scientifico a cui si rimanda per le citazioni bibliografiche: Daghio M., Pini F., Espinoza-Tofalo A., Conte G., Giannerini E.M.F., Giovannetti L., Buccioni A., Franzetti A., Granchia L., Mele M., Rampazzo G., Gazzotti T., Zironi E., Viti C. Characterization of the microbial community in ripened Pecorino Toscano cheese affected by pink discoloration. Food Microbiology, 104, doi.org/10.1016/j.fm.2022.104006.