Role of lactic acid bacteria associated to wooden equipment used in traditional dairy production

Traditional cheese production plays a key role in preserving the culinary heritage of many regions around the word. It significantly contributes to the development and sustainability of rural areas. These cheeses are deeply connected to their regions of origin, still made using milk from animals of indigenous breeds and traditional methods and wooden equipment. The use of wooden tools promotes the formation of microbial biofilms, primarily composed of indigenous microorganisms, especially lactic acid bacteria (LAB). These microorganisms are crucial for developing the complex sensory characteristics that reflect the traditional and regional cheese heritage. Although wood’s porous nature has sparked considerable debate, there is no scientific evidence linking it directly to foo-borne diseases. In Italy, the use of wooden equipment in cheese production is permitted under Regulation (EC) no. 2074/2005, which provides an exemption from Regulation (EC) no 852/2004 for foods with traditional characteristics related to the materials used in equipment manufacturing, packaging, and wrapping. In practice, microbial biofilms on wooden equipment represent one of the most vital reservoirs of dairy biodiversity. These biofilms not only influence the development of the LAB but also inhibit food-borne pathogens. The primary objective of the research was to investigate, characterize, and enhance various traditional cheeses produced with wooden equipment and to study the role of LAB during the cheesemaking process. To achieve this, the first step involved characterizing the wooden vats used in producing two pasta filata cheeses typical of southern Italy and their influence on sensory, chemical, and organoleptic characteristics. The second step focused on characterizing the wooden shelves used for ripening pressed cheese and the inhibitory potential of LAB against food-borne pathogens. Moreover, a third phase was initiated to further improve traditional cheeses by employing a technological strategy to reduce the cooking time during the production of a typical Sicilian cheese.Numerous research articles have consistently shown that the wooden equipment is hygienically safe and serves as a reservoir of microbial biodiversity, which enhances the final quality, safety, and flavour profile of traditional dairy products. Ongoing research is focused on characterizing LAB isolated from this wooden equipment, exploring their antimicrobial properties, and testing their potential application on wooden prototypes. These prototypes will then be used on ripening boards in cheese factories during the ripening processes. Broadly, this research highlights on how traditional cheeses contribute to the culinary heritage of specific regions and play a crucial role in sustainability and economic viability.

Le produzioni di formaggi tradizionali giocano un ruolo fondamentale nel salvaguardare il patrimonio culinario di molte regioni nel mondo. Esse contribuiscono fortemente allo sviluppo e alla sostenibilità delle aree rurali. Questi formaggi sono molto legati ai territori d’origine e ancora oggi sono ottenuti con latte di razze autoctone, trasformato attraverso processi tradizionali e facendo uso di attrezzature in legno. L’uso delle attrezzature in legno favorisce la formazione di biofilm microbici solitamente composti da microrganismi indigeni, prevalentemente batteri lattici, che giocano un ruolo determinante nello sviluppo di tratti sensoriali complessi che riflettono il patrimonio regionale tipico e tradizionale dei formaggi. A causa della sua natura porosa, l’utilizzo del legno è oggetto di numerose controversie, ma non vi è alcuna prova scientifica che attesti la diretta correlazione tra l’impiegno del legno e le malattie di origine alimentare. Ad oggi, in Italia l’impiego delle attrezzature in legno in caseificazione è possibile grazie al regolamento (CE) n. 2074/2005 che deroga l’applicazione del regolamento (CE) n. 852/2004 per gli alimenti con caratteristiche tradizionali “in relazione al tipo di materiale utilizzato per la fabbricazione delle attrezzature impiegate per la preparazione, imballaggio e confezionamento”. In realtà, la formazione dei biofilm microbici sulle attrezzature in legno rappresenta una delle fonti di biodiversità casearia più importanti. Infatti, i biofilm presenti sulle superifici delle attrezzature non solo influenzano lo sviluppo della comunità lattica, ma sono anche responsabili dell’inibizione di molti microrganismi patogeni di origine alimentare. Sulla base delle sopracitate motivazioni, l’obiettivo principale dell’attivita di ricerca condotta è stato quello di approfondire, caratterizzare e valorizzare diversi formaggi tradizionali prodotti con le attrezzature in legno e approfondire le conoscenze sul ruolo dei batteri lattici durante i processi di caseificazione. Per raggiungere questo obiettivo, inizialmente si è provveduto a caratterizzare i tini di legno (“tine”) utilizzati durante la produzione di due formaggi a pasta filata tipici del sud Italia e a valutare la loro influenza sulle caratteristiche sensoriali, chimiche e organolettiche dei prodotti trasformati. In un secondo momento, sono state caratterizzate le scaffalature in legno utilizzate per la stagionatura dei formaggi con particolare attenzione al potenziale inibitorio dei batteri lattici isolati nei confronti dei microrganismi patogeni di origine alimentare. Inoltre, in una terza fase e sempre nell’ottica di valorizzare i formaggi tradizionali, è stata applicata una strategia tecnologica per ridurre i tempi di cottura durante il processo di produzione di un formaggio tipico siciliano. Attraverso diversi articoli di ricerca, i risultati hanno costantemente dimostrato la sicurezza igienico-sanitaria delle attrezzature in legno e come queste agiscano da vero e proprio “serbatoio” di biodiversità microbica contribuendo alla qualità finale e alla sicurezza dei prodotti lattiero-caseari tradizionali. Attualmente, sono in corso lavori per la caratterizzazione dei batteri lattici che hanno mostrato proprietà antimicrobiche isolati da queste attrezzature in legno mediante applicazione su prototipi di scaffali per un futuro impiego nell’attivazione delle assi di stagionatura nei caseifici che esplicano il processo di stagionatura. In una prospettiva più ampia, questa ricerca ha fornito evidenze concrete sul ruolo che i formaggi tradizionali e tipici svolgono nel valorizzare il patrimonio culinario di alcune regioni e nel loro contributo reale alla sostenibilità e alla redditività economica.