Applicazione di una laccasi da Pleurotuseryngii nella filiera lattiero casearia - Dr. Martina Loi - Istituto di Scienze delle Produzioni ...
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Applicazione di una laccasi da Pleurotus eryngii nella filiera lattiero casearia Dr. Martina Loi – Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari, Bari 6° Congresso lattiero caseario A.I.Te.L. 20 Settembre 2018, Trento
01 Introduzione
Sommario Le laccasi: proprietà e applicazione in ambito food
02 Applicazione della laccasi nella filiera lattiero
casearia
Background, metodologia e disegno sperimentale
03 Applicazione della laccasi per il miglioramento
qualità dei prodotti lattiero caseari
Produzione di una cagliata
04 Conclusioni e prospettive future
Laccasi Ossidasi multirame (EC 1.10.3.2) Biocatalizzatori «green» : ossidazione di fenoli, tioli e aniline in presenza di ossigeno che viene ridotto ad acqua Applicazione in numerosi settori industriali, compreso quello alimentare.
Attività catalitica
Ossidazione diretta
limitata a substrati enzimatici accessibili
H2O LaccasiCuI Substratored
LaccasiCuII Substratoox
O2
Ossidazione mediata >>
Sistema laccasi mediatore
Sistema laccasi-mediatore (LMS)
H2O LaccasiCuI Mediatorered Substratored
O2 LaccasiCuII Mediatoreox Substratoox
Inibizione enzimatica Addizione ossidativa
Reazioni non produttive
Deplezione della forma attiva del mediatore
Applicazioni in ambito food
Filiera lattiero casearia Prodotti da forno
Migliora la struttura e riduce la sineresi Strutturante, farine con ridotto
di yogurt magri apporto proteico o gluten free
Bevande contenenti Prodotti a base di carne
polifenoli e pesce
Stabilizzazione del colore e riduzione della Strutturante, agente gelificante
torbidità di vino, birra e succhi di frutta
Biorisanamento di scarti dell’industria agroalimentare
Riduzione del contenuto di polifenoli nelle acque di vegetazione delle olive
(Mate et al., 2017)
Rimozione dei polifenoli
> ossidazione
Azione strutturante
>crosslink proteici
Laccasi
Tirosinasi
Perossidasi
Transglutamminasi Aumento resa casearia
La resa casearia
Kg di formaggio ottenuti a partire da 100 kg di latte = Resa %
La resa casearia è uno degli aspetti fondamentali per migliorare la
sostenibilità economica della filiera lattiero casearia
Le proteine sono uno degli elementi che più influiscono sulla resa
casearia
(Fox, 2017)
Coagulazione Latte Cottura Formatura Salatura Formaggio Stagionatura
Applicazione della laccasi nella filiera lattiero casearia Indagine sulla capacità degradativa di LMS vs micotossine Saggi di degradazione in vitro sulle aflatossine (B1 e M1) Saggi in matrice vs aflatossina Valutazione dell’effetto della laccasi sulle proteine del latte (crosslink)
Applicazioni in ambito food
Degradazione del contenuto di micotossine Cross link
Trattamento di latte scremato UHT con Ery4 e siringaldeide
A fronte di modifiche in termini di pattern
Loi M. et al. Scienza e tecnica lattiero casearia 67:23 (2017)
elettroforetico, viscosità e colore
Premio poster A.I.Te.L. 2016Applicazioni del sistema LMS per migliorare la
qualità dei prodotti lattiero caseari
Effetti sulla componente proteica
Effetti sulla resa casearia
Effetti sulla capacità antiossidante
Loi M. et al. Food Research International 106:763 (2018)Coagulazione Latte Cottura Formatura Salatura Formaggio Stagionatura
Aggiunta caglio
Coagulazione Latte
38°C
15 min
Formatura
CagliataScreening Sistema LMS-
proteine del latte
Ottimizzazione dei
parametri sperimentali per
l’ottenimento di crosslink
proteici
Tipo di mediatore
Concentrazione del mediatore
Tempo di reazione
Acido clorogenico 1mM, 45min di reazioneAzione di LMS sulle proteine del latte
Aggregati proteici
M2-HiMark™ standard di peso molecolare non risolti
2, 13 - latte non trattato - supernatante
3, 14 – latte trattato con Ery4, Bande addizionali
4, 15- milk + Ery4 supernatant a ca. 50kDa
5, 16-uncentrifuged milk + Ery4 + 1mM CGA
6, 17- milk + Ery4 + 1mM CGA supernatant;
11- caseins standard
Lieve diminuzione
Incubazione a 38°C per 30min (pozzetti 1-8)
delle caseine
e 1h (pozzetti 9-17)
Loi M. et al. Food Research International 106:763 (2018)Aggiunta caglio
Coagulazione Pretrattamento con LMS Latte
38°C
15 min Acido clorogenico 1mM, 45min
INNOVAZIONE DI di reazione
PROCESSO
Formatura Resa della
cagliata
Cagliata
INNOVAZIONE DI
Digestione gastrico-pancreatica simulata Analisi delle
PRODOTTO
proteine
Attività antiossidanteLMS determina cross links tra le caseine
Aggregati
proteici non
risolti
1: controllo
CONTROLLO + MEDIATORE 2: CGA
Bande
3: laccasi addizionali a
4: laccasi +CGA ca.
Coverage # # Unique MWca. 50kDa
+ LACCASI
Protein Accession +LMSDescription
(%) Peptides Peptides [kDa]
P02662 Alpha-S1-casein OS=Bos taurus 44 11 2 24,5
B5B3R8 Alpha S1 casein OS=Bos taurus 42 10 24,4
P02663 Alpha-S2-casein OS=Bos taurus 45 13 5 26
A0A1Y0KDJ6 Beta-casein OS=Bos taurus x Bos indicus 21 5 5 25,1
A0A140T8A9 Kappa-casein OS=Bos taurus 17 3 3 21,2
Loi M. et al. Food Research International 106:763 (2018)Aumento della resa delle cagliate
CONTROLLO + MEDIATORE
+ ERY4 +ERY4 E CGA
+ LACCASI + LMS
↑ peso fresco e secco Controllo Mediatore Laccasi LMSAttività antiossidante delle cagliate
Attività antiossidante (µmol of TEAC/L)
Non digerito Digerito
CONTROLLO + MEDIATORE
Controllo 145.3 ± 7.4 a 586.4 ± 18.8 e
+ ERY4 +ERY4 E CGA
Mediatore 843.4 ± 11.1 f 315.9 ± 3.9 c
+ LACCASI + LMS
Laccasi 279.7 ± 51.7 c 271.7 ± 6.7 c
↑da 2 a 10 volte LMS 1607.3 ± 15.2 g 2273.3 ± 5.8 i
Loi M. et al. Food Research International 106:763 (2018). Dalla cagliata ad un vero e proprio formaggio: la giuncata La giuncata è un formaggio fresco ottenuto da latte vaccino, ovino, caprino o misto. La forma può essere rettangolare o cilindrica ed il peso variabile da 300 a 500 g. L’aspetto esterno ha un colore bianco, con superficie liscia e lucente. La pasta è molto fragile e ricca di siero. L’odore e il sapore sono caratteristici, delicati e di latte.
1. Filtrazione
2. Riscaldamento a 32-38°C
3. Aggiunta di caglio bovino liquido
4. Coagulazione (25-30 min + 15-25 min di
rassodamento)
5. Posa del coagulo (ca. 1 h) su fascere di giunco.
Venduto come prodotto fresco già dopo qualche ora
dall’ottenimento, senza essere sottoposto a salatura.
Shelf-life a 4°C 48 hControllo Trattato Controllo Trattato
Controllo Trattato Controllo Trattato
Giuncate prodotte con sistema LMSResa della giuncata Analisi sensoriale Caratterizzazione della consistenza (TPA) Analisi del colore
Conclusioni L’applicazione del trattamento con laccasi non ha richiesto modifiche sostanziali del processo (es. tempo di cagliata invariato) Innovazione di prodotto: aumentata attività antiossidante senza modifiche della consistenza e del flavour Vantaggio economico (aumento della resa, possibile claim nutrizionale)
Grazie per l’attenzione!
Leonardo Caputo
Laura Quintieri
Linda Monaci
Martina Loi Antonio Logrieco
martina.loi@ispa.cnr.it Giuseppina Mulè
CNR-ISPA Via Amendola 122/0, 70126 BariPuoi anche leggere
