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Aggiornato il 29-11-10.

Il Progetto Pro-Alpe

La conoscenza dei processi di filiera ha assunto negli ultimi anni una crescente importanza come base di lavoro per la valorizzazione delle produzioni tipiche sia sotto l'aspetto della loro qualificazione che della loro tracciabilità. Nondimeno, per quanto attiene in particolare alle produzioni casearie montane, la ricerca scientifica, pur facendo riferimento a un quadro logico di filiera, ha molto spesso concentrato i suoi sforzi su specifici segmenti della filiera medesima, solo raramente operando concretamente su modelli integrali di funzionalità e tracciabilità.

Il Progetto Pro-Alpe vuole essere in questo senso un Progetto innovativo che propone un'analisi integrale della filiera in tutte le sue componenti,con lo scopo di indagare le relazioni tra vegetazione pabulare - ambiente montano, offerta foraggera, animale al pascolo, latte e prodotto caseario derivati, al fine di legare oggettivamente il prodotto al territorio. Per struttura e articolazione tale analisi è funzionale non solo agli obiettivi di modellizzazione della tracciabilità della filiera, ma anche della sua funzionalità, posto che il miglioramento di questa è condizione essenziale di competitività.

In questo senso il Progetto Pro-Alpe  richiede che l'approccio integrale di filiera,  si concretizzi a diversi livelli:

Lo stato di avanzamento del progetto

Gli obiettivi del primo anno afferivano per la quasi totalità alla messa a punto di dispositivi sperimentali, procedure d'indagine, metodologie tecnico-analitiche e taratura degli strumenti. Nella sostanza, le attività di primo anno sono andate ben oltre questi obiettivi di messa a punto e hanno comportato processi più avanzati d'indagine, capaci di produrre risultati preliminari che, seppure richiedano conferme, sono particolarmente significativi per il ruolo di orientamento sulle attività future.

Alla realizzazione di risultati più avanzati, per rapporto agli obiettivi previsti, ha contribuito in prima istanza la vera e propria messa in operatività, già dal primo anno, dell'intero processo sperimentale di filiera sia ad Asiago che in Valle Stura, incluse le caseificazioni separate a partire dai latti prodotti nelle facies differenziate di vegetazione pastorale.

Ciò ha consentito non solo la messa a punto del complicato meccanismo organizzativo, logistico e di collegamento tra le UU.OO. ma, determinando una reazione a catena, ha anche permesso di rendere disponibili alle UU.OO. analitiche, già dal primo anno di attività, materiali sperimentali specifici per una più puntuale messa a punto delle metodiche analitiche, e consentito alle stesse di procedere in indagini più avanzate.

Messa a punto dei dispositivi sperimentali e dei processi di filiera in alpeggio

Nelle 2 aree Malga Dosso di Sotto (Altopiano di Asiago, area di produzione dell'Asiago DOP) e Alpe Valcavera (Valle Stura di Demonte, area di produzione della Toma Piemontese DOP) è stato messo a punto un dispositivo sperimentale caratterizzato dei seguenti elementi:

L'articolazione della prova, nel corso del primo anno, ha previsto due sole caseificazioni per facies e per periodo di prova. Si tratta di una versione semplificata del protocollo previsto a partire dal secondo anno e che prevede sei caseificazioni per facies e per periodo di prova.

Malga Dosso di Sotto (Altopiano di Asiago)

Le due formazioni pastorali differenziate, di seguito denominate come Facies M e Facies P, sono situate a un'altitudine media di 1640 m. Le superfici delimitate ammontano a 1.11 ha per la facies M e a 1.37 ha per la facies P.

La prova sperimentale ha avuto luogo tra il 13/7/06 e il 26/07/06 con  due gruppi di bovini di 8 capi l'uno di razza Bruna.

Agli animali è stata somministrata un'integrazione giornaliera con mangime complementare per vacche da latte, con escusione di appetizzanti (~3.5 kg capo^-1 giorno^-1).

Alpe Valcavera (Valle Stura di Demonte)

Le due formazioni pastorali differenziate, di seguito denominate come trifoglieto e festuceto, sono situate a un'altitudine compresa tra 1885 m e 2500 m. Le superfici delimitate ammontano a 4.5 ha per il trifolgieto e a 2.9 ha per il festuceto.

La prova sperimentale ha avuto iluogo tra il  20/07/06 e l'08/08/06, con due gruppi di animali di 9 capi l'uno.

La vegetazione dei dei siti sperimentali di Asiago e Valle Stura

Nell'area di Asiago, le facies P e M sono entrambe ascrivibili al festuceto, formazione pastorale tra le più significative del piano montano e sub-alpino, presente ovunque prevalga un pascolamento razionale con sufficiente-medio apporto di restituzioni animali. La matrice è costituita da Festuca gr. rubra e Agrostis tenuis (in entrambi i casi, somma dei loro CS ~ 25%).

I VP delle due facies di Asiago sono (media ± deviazione standard): facies P = 36.6 ± 1.6; facies M = 23.2 ± 3.5. Il VP più elevato della facies P, rispetto alla facies M, appare essenzialmente legato alla maggiore abbondanza di specie di media qualità pabulare, rappresentate, in entrambe le facies, da Phleum alpinum, Poa alpina e Trifolium repens e alla minore abbondanza di specie di nessun valore pabulare, quali Potentilla crantzii, Ranunculus acris e Veronica chamaedrys in entrambe le facies, Agropyron repens nella facies P, Nardus stricta e Carex ornithopoda nella facies M. Nella facies M, inoltre, sono assenti specie con più elevata qualità pabulare, rappresentate, nella facies P, da Dactylis glomerata con CS = 1.2.

I trifoglieti sono formazioni di bassa taglia (5-20 cm, nelle aree più fertili fino a 30 cm), generalmente chiuse con ridotta presenza di suolo nudo (inferiore a 25%), a predominanza di Trifolium alpinum, al quale possono essere associate Carex sempervirens e, a seconda delle facies, differenti graminee a lamina fine o media (Nardus stricta, Avenella flexuosa, Agrostis alpina, Festuca spp., Poa alpina). Trifolium alpinum è caratterizzato, durante l'intera stagione vegetativa, da un tipico odore percepibile soprattutto nelle formazioni estese. Si tratta di formazioni di condizioni intermedie dei piani subalpino superiore e alpino, oligotrofiche, di pianoro o versante a ridotta pendenza, indifferenti al substrato, su suoli da mediamente evoluti a evoluti, poveri di scheletro e acidificati negli orizzonti superficiali.

I festuceti della Valle Stura sono di taglia medio-alta, chiuse con modesta presenza di suolo nudo; pietrosità e/o rocce affioranti generalmente ridotte (inferiore a 10%), a dominanza di Festuca gr. rubra associata ad altre graminee (Agrostis tenuis, Phleum alpinum, Poa alpina) e a numerose dicotiledoni. Si tratta di formazioni di condizioni intermedie ad ampio spazio ecologico e a esteso intervallo altitudinale, di pianoro o basso versante, indifferenti al substrato, su suoli evoluti, poveri di scheletro, ricchi in sostanza organica e acidificati negli orizzonti superficiali.

I VP delle due formazioni della Valle Stura sono (media ± deviazione standard): festuceto = 37.7 ± 3.3; trifoglieto = 23.7 ± 3.8. VP decisamente più elevati per il festuceto rispetto al trifoglieto sono essenzialmente legati alla maggiore abbondanza di specie mesotrofiche (Festuca nigrescens), o eutrofiche (Phleum alpinum, Polygonum bistorta, Alchemilla xanthoclora) di media o elevata qualità pabulare, mentre nel trifoglieto prevalgono specie oligotrofiche tra le quali solo Trifolium alpinum e, in minor misura, Poa alpina hanno un interesse pastorale.

Prime 5 specie per contribuzione specifica delle 2 facies di Asiago. (CS: Contributi Specifici, sd: deviazione standard).

Prime 5 specie per contribuzione specifica di 2 aree a festuceto in Valle Stura di Demonte (CS: Contributi Specifici).

Determinazione delle caratteristiche bromatologiche e della digeribilità dell'erba

La differenza compositiva riscontrata tra le due facies campionate in ciascuna località è risultata particolarmente significativa in Valle Stura, dove si confrontano un Trifoglieto, ad elevato tenore in PG e minore fibrosità come NDF e ADF, ma più alto contenuto in lignina, ed un Festuceto, con PG più basse di circa 5 punti ed NDF intorno al 60%. Nel caso di Asiago le differenze compositive dei due Festuceti, quello Pingue e quello Magro, sono risultate molto più esigue per tutti i costituenti. Anche la digeribilità della sostanza organica DSO, valutata con metodo enzimatico, differenzia bene i campioni di Valle Stura (51.5 contro 46.9%) mentre conferma la sostanziale somiglianza dei due Festuceti di Asiago.

Per la DSO enzimatica, onde calcolare i risultati in vivo, i valori ottenuti dopo il doppio attacco enzimatico - cellulasi, proteasi - sono stati correlati ai valori di digeribilità in vivo di due standard di riferimento (un loietto e una medica) effettivamente poco affini per caratteristiche botaniche ai materiali allo studio; nonostante questo limite, i 4 campioni sembrano comunque ben differenziati. Una verifica della diversa degradabilità ruminale di questi stessi materiali sarà possibile dopo la loro valutazione tramite gas test (gas production)

Ulteriori valutazioni sono in corso, relativamente alla validazione delle equazioni NIRS precedentemente messe a punto su materiali dello stesso tipo raccolti in diversi alpeggi del Piemonte occidentale.

Composizione chimica (% s.s.) e DSO enzimatica (%) dei campioni di facies vegetazionali di Valle Stura e Asiago.

Determinazione delle caratteristiche bromatologiche tramite NIRS

I campioni vegetali provenienti da tutte le aree studiate all'interno delle 3 linee di ricerca, sono stati impiegati per lo studio dell'applicazione e validazione della metodologia NIRS alle differenti tipologie vegetazionali alpine, attraverso l'impiego di due monocromatori a scansione: NIRSystems 6500 (intervallo di lunghezze d'onda complessivo: 400-2500 nm) e NIRSystems 5000 (che legge nell'intervallo "vicino infrarosso" propriamente detto, da 1100 a 2500 nm). L'impiego di due distinti monocromatori ha trovato giustificazione ai fini della predisposizione di nuove equazioni di calibrazione per la stima dei costituenti chimici dei campioni da analizzare. Saranno infatti utilizzate e aggiornate le equazioni già sviluppate su campioni vegetali di composizione floristica simile, provenienti dalle Alpi Occidentali, pubblicate in precedenza (Confalonieri et al., 2004), impiegando il vecchio modello 5000: queste verranno implementate sviluppando nuove calibrazioni adatte ai nuovi strumenti, come il modello 6500, che acquisiscono dati spettrali completi della regione del visibile, e dunque sensibili al colore delle matrici. In tal modo sono attesi risultati di predizione anche superiori a quelli già realizzati (ad es. coefficiente di determinazione in validazione r² = 0,92 per la stima delle PG).

La raccolta dei nuovi materiali campionati in aree diverse (in particolare, la disponibilità di materiale proveniente dalle Alpi Orientali) ha notevolmente arricchito il panorama di variabilità e diversità tra campioni delle formazioni d'altitudine. Proprio per tale diversità si rende necessaria l'acquisizione di un congruo numero di nuovi campioni per poter adeguare e irrobustire le predizioni possibili con le attuali calibrazioni affiancandole a nuove calibrazioni

Valutazione della frazione volatile delle formazioni di vegetazione pastorale, di singole specie vegetali e dei prodotti caseari

Nelle ultime due decadi, la ricerca nel campo lattiero-caseario ha messo in evidenza la presenza in latte e formaggi di sostanze terpeniche. La conoscenza della composizione volatile terpenica delle differenti formazioni vegetazionali relativa alla zona delle Alpi risulta indispensabile al fine di una valorizzazione di tale terrori e quindi per una tracciabilità di filiera.

L'obiettivo per caratterizzare la frazione volatile delle differenti formazioni vegetazionali, dei latte e dei formaggi prodotti nell'ambito delle due prove di filiera è stato perseguito utilizzando le seguenti tecniche di estrazione:

Estrazione in corrente di vapore e analisi in GC/FID e GC/MS

La caratterizzazione della frazione volatile delle differenti formazioni vegetazionali (individuazione di potenziali marker terpenici traccianti) è stata perseguita utilizzando le 4 facies fitopastorali caratterizzate nell'ambito delle due prove di filiera. Le analisi sono state effettuate su un campione di vegetazione per ciascuna facies vegetazionale, rappresentativa della composizione botanica e più in generale della fitomassa disponibile per l'animale. Le raccolte sono avvenute in corrispondenza dei seguenti 4 stadi fenologici: 1.vegetativo; 2. fioritura; 3. fruttificazione; 4. ricaccio.

L'estrazione della frazione volatile è stata effettuata mediante distillazione in corrente di vapore, mentre l'analisi qualitativa e quantitativa dell'olio essenziale è stata effettuata mediante analisi GC/FID e GC/MS.

I risultati delle varie indagini condotte su campioni rappresentativi delle diverse facies vegetazionali mostrano che l'olio essenziale ottenuto appare molto ricco di costituenti differenti tra loro per natura chimica. Le sostanze identificate sono risultate appartenere alle seguenti classi di composti: aldeidi, alcoli esteri, mono e sesquiterpeni, chetoni, acidi, composti fenolici ed idrocarburi.

Per evidenziare eventuali differenze sia tra facies che tra stadi fenologici, è stata eseguita un'analisi ANOVA. In particolare per il trifoglieto ed il festuceto di Valle Stura, sono state riscontrate differenze significative tra i valori di stadi differenti. Esistono inoltre differenze significative tra le quantità di composti presenti nelle due formazioni, così come risulta significativo l'effetto dovuto all'interazione tra stadio e facies. In particolare, la quantità di composti volatili del trifoglieto è risultata superiore già dal primo stadio e crescente dallo stadio 1 (vegetativo) allo stadio 3 (fruttificazione). Solo in corrispondenza del quarto stadio (ricaccio) i valori non sono significativamente differenti da quelli del festuceto.

L'ANOVA, eseguita su ciascuna delle classi chimiche alle quali i composti appartengono, ha evidenziato un effetto altamente significativo dello stadio fenologico per le aldeidi, e significativo per alcoli. Esiste inoltre, così come per i valori totali, un'interazione significativa tra facies e stadio, per aldeidi, alcoli, acidi e composti fenolici.

Molto interessante risulta la differenza altamente significativa trovata tra le due facies per quanto riguarda la classe degli acidi: in particolare sono i campioni di trifoglieto ad avere una quantità molto alta di queste sostanze nell'olio essenziale. I risultati preliminari sulle singole specie stanno evidenziando come sia proprio il Trifolium alpinum la fonte di questa alta quantità di acidi.

Si registra poi una differenza significativa per gli idrocarburi, maggiori nel festuceto, mentre anche alcoli, aldeidi, e terpeni mostrano, seppur senza valori di P significativi, un trend differente tra le due facies.

Analisi HS-SPME e GC/MS

Nel primo anno di attività è stata eseguita la caratterizzazione della frazione volatile delle formazioni vegetazionali alpine, di specie vegetali in purezza nonché di latti e formaggi prodotti da animali alimentati con le suddette formazioni al fine di identificare dei metaboliti secondari volatili utilizzabili quali marker di territorio.

Per quanto concerne i componenti della frazione volatile è da rilevare che in bibliografia sono presenti numerosi lavori che evidenziano la possibilità di utilizzare queste molecole e soprattutto quelle di natura terpenica per la tracciabilità e la rintracciabilità dei prodotti lattiero-caseari di alpeggio, ma sono scarsi se non assenti i lavori che definiscono questo collegamento a partire dalle formazioni vegetazionali e valutano la capacità discriminante di detti composti nell'ambito di differenti formazioni.

Al fine di studiare le frazioni volatili di tutti gli elementi della catena erba-formaggio è stata utilizzata la metodica analitica di microestrazione in fase solida per spazio di testa (HS-SPME) abbinata alla gas cromatografia/spettrometria di massa (GC/MS) (Figura 1) in quanto rapida, poco costosa e soprattutto priva di artefatti.

Per quanto concerne lo studio delle specie vegetali singole, in questo primo anno di sperimentazione si è operato, dopo ottimizzazione delle condizioni di estrazione, su Alchemilla xanthoclora campionata in tre fasi fenologiche (vegetazione, fioritura e fruttificazione) e Festuca rubra esaminata in due fasi fenologiche (fioritura e fruttificazione). I monoterpeni ed in particolare il Linalolo, l'a-Terpineolo ed il Mirtenolo sono risultati i composti più abbondanti dell' Alchemilla xanthoclora in quasi tutte le fasi fenologiche, mentre i sesquiterpeni risultano predominare solo nel III° stadio fenologico. Nel caso della Festuca rubra, i principali composti rilevati sono stati il Metil salicilato, il ß-Ionone, l'(E)-ß-Ocimene ed il p-Cimene con quantità fortemente influenzate dallo stadio fenologico e dalla struttura vegetale considerata. Molto influenzata dallo stadio fenologico e dall'organo vegetativo considerato è risultata l'abbondanza relativa delle singole sostanze terpeniche.

Passando ad esaminare i risultati ottenuti per le formazioni vegetazionali, previa ottimizzazione metodologica, si può evidenziare che la tecnica di estrazione ed analisi adottate ha permesso di identificare mediamente per ciascuna formazione oltre 60 composti volatili di natura terpenica che potrebbero essere utilizzati quali marker per la rintracciabilità di filiera.

Fra questi spiccano Limonene, Carvone, ß-Pinene, p-Cimene, Canfora, trans-Diidro Carvone, Isoborneolo, a-Terpineolo, ß-Caryofillene, g-Murolene, d-Amorfene, Z-ß-Ocimene, Ciclosativene, Silfiperfol-6-ene, Silfiperfolan-7-ß-olo, Silfiperfolan-6-a-olo, Linalolo, Triciclene, 4-Terpineolo, Perilla Aldeide, Perilla Alcol, cis-Nerolidolo, trans Linalol ossido per citare solo i principali.

Grazie alla presenza di un numero così elevato e differenziato di composti l'analisi statistica di tipo multivariato effettuata utilizzando quali variabili i composti il cui contenuto relativo rappresenta almeno l'1% del contenuto aromatico totale di una formazione, ha evidenziato la possibilità di discriminare dette formazioni vegetazionali e quindi di distinguerle sulla base di una serie di molecole marker.

Nel caso dei latti e soprattutto dei formaggi il numero di composti terpenici presenti è in tracce ma risulta ancora possibile una discriminazione dei campioni in funzione dell'origine ed alcuni monoterpeni quali a-Pinene, Camfene, ß-Pinene, Sabinene, Limonene, p-Cimene e Terpinolene potrebbero essere utilizzati quali composti marker di tracciabilità. Una preliminare valutazione dei risultati ottenuti in questo primo anno di sperimentazione relativamente alla individuazione di marker di territorio ha evidenziato la possibilità, mediante alcune molecole di natura terpenica, di differenziare in funzione di metabolici terpenici volatili le formazioni vegetazionali e soprattutto di tracciare l'origine dei latti e dei formaggi prodotti in situazioni di alpeggio.

Valutazione della frazione idrocarburica non volatile dei prodotti ceseari

In questo primo anno di attività il lavoro  è stato principalmente finalizzato alla messa a punto della metodica analitica per lo studio di alcuni componenti della frazione insaponificabile del grasso dei formaggi Asiago e Toma, contenente costituenti idrocarburici.

Le conoscenze attuali riguardanti la valutazione di questi composti nel grasso di latte sono limitate e datate. La maggioranza dei lavori disponibili in letteratura riguardano matrici differenti ed in particolare gli oli di origine vegetale. Per ciò che riguarda i prodotti caseari, la letteratura riporta studi inerenti il burro, il latte di capra e il latte magro in polvere, mentre non sono stati ritrovati dati inerenti il formaggio. Sui citati prodotti sono stati individuati idrocarburi lineari, saturi e monoinsaturi, con numero di atomi di carbonio variabile da C14 a C33, nonché idrocarburi ramificati. Il costituente presente in maggior quantità è lo squalene, idrocarburo isoprenico polinsaturo, intermedio della biosintesi del colesterolo. 1-fitene, 2-fitene, neofitadiene, fitolo e diidrofitolo, sono altri costituenti ritrovati nella frazione idrocarburica della materia grassa di origine lattiera. La valutazione della frazione idrocarburica non volatile si ritiene possa essere d'aiuto nell'individuare marker biochimici utili a stabilire le possibili relazioni tra foraggio, latte e formaggio soprattutto se tale valutazione viene messa in relazione ai risultati ottenuti dalle altre UU.OO, sulla frazione volatile di foraggi, latte e formaggio.

Dal punto di vista analitico le tecniche cromatografiche normalmente utilizzate per la separazione dei diversi costituenti della frazione lipidica sono: la cromatografia su strato sottile (TLC), la separazione su colonna e l'estrazione su fase solida (SPE). Le frazioni ottenute vengono poi analizzate in gas-cromatografia capillare (GC/FID) e gas-cromatografia capillare accoppiata alla spettrometria di massa (GC/MS). I profili GC/MS ottenuti dai formaggi presi in esame hanno evidenziato la presenza di un centinaio di costituenti differenti.

Squalene e fitene sono risultati i maggiori costituenti della frazione estratta. A fianco di questi sono stati riconosciuti idrocarburi lineari saturi, insaturi e ramificati (tetradecano, esadecano, eptadecano, octadecano, pentacosano, eptacosano, nonacosano, 3-eicosene, 4-metil docosano), aldeidi (octadecanale, 2-metil 1 esadecanale), alcoli (fitolo), esteri etilici degli acidi grassi a media e lunga catena, esteri metilici degli acidi grassi a media e lunga catena, esteri del colesterolo ed esteri dell'alcool C14, C18 con acidi grassi a lunga catena.

Da una preliminare valutazione di questi risultati si ritiene che la presenza di aldeidi ed esteri, con l'eccezione degli esteri del colesterolo, possa essere ascrivibile ai complessi biochimismi che intervengono nella produzione e maturazione dei formaggi ad opera di enzimi, prevalentemente di origine microbica.

Allo scopo di verificare se i costituenti della frazione idrocarburica non volatile potessero fornire indicazioni utili alla caratterizzazione dei prodotti, dato l'elevato numero di composti, i risultati sono stati sottoposti a valutazione mediante una tecnica di analisi multivariata (PCA). Si è potuto osservare come i campioni delle tre diverse tipologie appaiano ben separati tra di loro. In particolare il Grana Padano), formaggio non solo con caratteristiche tecnologiche ben diverse dagli altri, ma anche prodotto con latte di pianura, si è posto in una zona ben differenziata dalla Toma e dall' Asiago.

I risultati ottenuti in questa prima fase preliminare, non consentono di trarre alcuna conclusione definitiva, ma lasciano intravedere alcune possibilità nella individuazione di caratteristiche significativamente differenti della frazione idrocarburica non volatile, legate all'alimentazione delle bovine.

Impiego di diversi livelli di integrazione energetica per lo studio degli effetti sulle caratteristiche dei prodotti lattiero-caseari derivati

Alpeggio stazione alpina di Sauze d'Oulx

L'indagine è collegata alla studio della integrazione di mangime (C:+0%; B:+15%; A:+30%) nelle vacche Valdostane al pascolo in montagna. Tre gruppi di alimentazione, di mungitura e di caseificazione (N totale =18 vacche) hanno fornito i campioni biologici, singoli e di massa, in tre ripetizioni. Sul latte sono effettuate le seguenti determinazioni rapide: IR (Milkoscan), NIR del grasso capillare (ASD), Fluorescenza (JASCO), Naso elettronico (PEN-2, Airsense); sui formaggi: NIR e Naso Elettronico. L'elaborazione chemometrica viene eseguita sui digits importati nel software WinIsi, metodo MPLS, con validazione incrociata e riducendo i dati degli outliers (H>10; t>2). Le equazioni discriminanti vengono adattate ai valori fissi dei gruppi 1 (C), 2 (B) e 3 (A), calcolando la matrice delle distanze.

Le strumentazioni rapide mettono in evidenza un generale scostamento dei prodotti derivati da una forzatura alimentare rispetto agli altri due gruppi, tranne per il solo odore del latte fresco, che è nettamente e fortemente differenziato fra i tre gruppi. Nello specifico, per il latte, i coefficienti R2 da validazione incrociata medi del gruppo A sono stati pari a 0.97 per il Naso Elettronico, 0.46 per l'IR, 0.39 per la Fluorescenza e appena 0.20 per il NIR del grasso capillare, mentre per i formaggi i coefficienti sono risultati pari a 0.72 per il Naso Elettronico e 0.74 per il NIR. Queste osservazioni preliminari evidenziano la potenzialità delle analisi rapide per una ricerca operativa nelle filiere dei prodotti caseari di qualità.

Caratterizzazione chimica e microbiologica del latte e dei prodotti caseari

Determinazione per la composizione di base

Per ciascuna delle due filiere produttive (Asiago d'Allevo e Toma piemontese) è stata determinata la composizione di base dei campioni di latte e di formaggio. Il latte proveniente da Asiago ha presentato un contenuto medio in grasso del 3.43%, proteine 3.14%, lattosio 4.78%. La composizione di base media dei campioni di latte provenienti dalla filiera Toma piemontese è risultata pari a 3.91% grasso, 3.33% proteine, 4.68% lattosio. Per quanto riguarda i campioni di formaggio la composizione media di base dei formaggi Asiago è risultata pari a: 63.86% secco, 31.14% grasso, 27.50% proteine, 4.64% ceneri; mentre per il formaggio Toma piemontese sono stati ottenuti i seguenti valori medi 60.23% secco, 31.69% grasso, 23.95% proteine, 4.11% ceneri. La variabilità osservata, in particolare per i campioni di Toma, è da ascriversi alle spiccate caratteristiche di artigianalità delle produzioni.

Valutazione del contenuto degli acidi linoleici coniugati (CLA)

Il progetto prevede anche la quantificazione degli acidi linoleici coniugati (CLA) presenti in latti e formaggi di alpeggio (tipologia Toma e Asiago). In questo primo anno di sperimentazione si è confermato il positivo effetto esercitato dalla alimentazione con foraggio fresco sulla presenza di queste importanti componenti ed in particolare dell'isomero cis-9, trans-11 C18:2 ritenuto il più attivo dal punto di vista nutrizionale e la cui concentrazione è risultata compresa fra i 10,3 ed i 17,4 mg/g grasso nel latte e fra gli 11,0 ed i 17,6 mg/g grasso nel formaggio. Anche in questo caso le future sperimentazioni saranno volte alla conferma di questi valori e soprattutto alla individuazione di una eventuale correlazione con la natura delle diverse formazioni vegetazionali alpine.

Valutazione del profilo microbico

Nella prima parte del lavoro, si sono valutati gli aspetti tecnologici e microbiologici dei due formaggi, Toma Piemontese e Asiago, oggetto della ricerca Per quanto riguarda la sola produzione di Asiago, alla vigilia della sperimentazione, sono state seguite tutte le fasi di una caseificazione tradizionale con la finalità di rilevare i parametri di lavorazione e redigere un'apposita scheda da utilizzarsi in tutte le successive prove sperimentali. Si è quindi svolta un'attività di affiancamento durante la quale nel processo di caseificazione sono stati rilevati i seguenti parametri tecnologici: acidità titolabile, pH, tempi, temperature.

Nel corso di caseificazioni a latte crudo, in strutture tradizionali ed in aree disagiate, come gli alpeggi, ogni lavorazione costituisce una realtà a sé stante, ogni giorno il latte può presentare caratteristiche leggermente diverse in quanto diversi possono essere alcuni aspetti, quali i fattori ambientali (ad esempio temperatura e condizioni climatiche). L'influenza di una differente razione alimentare è uno dei parametri che possono far variare le caratteristiche del latte e, di conseguenza, anche i parametri tecnologici di ogni singola lavorazione subiranno piccole variazioni, spontaneamente apportate da un bravo casaro che sa adeguarsi per esperienza a queste differenze. E' pertanto importante valutare e registrare ogni singolo parametro, per poi tenerne conto nella valutazione globale dei risultati ottenuti. Per una preliminare caratterizzazione della microflora dei formaggi, che risulta strettamente legata ai microrganismi presenti nel latte e alla tecnologia di produzione, tutti i campioni di formaggio prodotti durante questa prima sperimentazione sono stati valutati con metodi di analisi classica. Primaria importanza ha avuto nel lavoro l'individuazione di metodologie alternative fenotipiche e genotipiche, da affiancare ai metodi classici di conta in piastra., per acquisire ulteriori informazioni sulla microflora di latte e formaggio.

Sulla base dei risultati ottenuti, si è potuto creare un primo profilo microbico (Fig. 6 e 7), orientativo dei due formaggi, che verrà confermato e meglio precisato nel prosieguo della sperimentazione. Forse per la scarsità di dati, non sembra possibile al momento riscontrare delle differenze tra le varie tesi sperimentali, mentre è più interessante un confronto tra le due tipologie di formaggio: nelle Fig. 6 e 7, sono rappresentate le aree comprese tra i valori medi dei log10 ufc/g di formaggio e le relative deviazioni standard. Mentre per i batteri lattici i valori sono circa dello stesso ordine di grandezza, una maggiore differenza si riscontra per le muffe, inferiori nell'Asiago, ma soprattutto per i batteri propionici, ritrovati in quest'ultimo tipo di formaggio con valori superiori di almeno un ordine logaritmico. Questo dato è molto interessante anche da un punto di vista chimico, perché c'è da aspettarsi in questi campioni di formaggio un maggior contenuto in acido propionico, non legato all'alimentazione o a fenomeni di lipolisi, ma legato al processo fermentativo operato da questi microrganismi.

Accanto alla valutazione quali-quantitativa dei gruppi microbici di maggior interesse, al fine di meglio evidenziare differenze sono messe a punto le procedure per determinare il profilo metabolico delle popolazioni microbiche di latte e formaggio utilizzando il sistema Biolog e l'analisi RAPD-PCR. Il sistema Biolog, il cui uso è consolidato per l'analisi che del suolo e delle acque, fornisce un profilo descrittivo delle popolazioni microbiche presenti basato sull'utilizzazione di 95 fonti di carbonio; la RAPD-PCR invece, eseguita sul DNA relativo alla popolazione microbica nel suo complesso ed amplificato utilizzando più primer aspecifici, consente di confrontare la microflora presente sulla base di profili elettroforetici.

Da ciascun terreno colturale utilizzato per la determinazione della microflora lattica (MRS, M17, KAA) si è deciso di isolare in modo randomizzato da 3 a 5 colonie da tipizzare successivamente mediante verifica della morfologia (colorazione di Gram, osservazione al microscopio), delle caratteristiche metaboliche (catalasi, produzione di CO2 da glucosio) e della capacità di crescita a diverse temperature (10, 15, 37 e 45 °C) in presenza del 6,5% di NaCl. L'identificazione degli isolati, eseguita con metodi fenotipici e genotipici, consentirà di ottenere indicazioni utili per la descrizione della biodiversità presente nei diversi campioni.

Valutazione delle caratteristiche reologiche dei latti

L'analisi reologica di un latte viene eseguita per valutarne l'attitudine alla coagulazione presamica ed è di grande attualità per una verifica dell'influenza di vari fattori sulle diverse componenti del latte, in particolari su quelle proteiche. Si tratta di una determinazione "fine", che richiede una metodologia uniforme, nel tentativo di contenere le fonti di variabilità.

L'analisi tromboelastografica viene eseguita a 37°C e prevede l'aggiunta di una soluzione di caglio standard (titolo noto pari a circa 15.000) alla concentrazione finale di 1:5.000.

I risultati delle analisi mostrano valori molto diversi tra loro e suggeriscono che non tutti i campioni di latte hanno presentato una buona attitudine alla caseificazione. Dai grafici riportati si nota che i valori reologici sono disomogenei sia confrontando le diverse prove, sia tenendo conto delle lavorazioni dei due alpeggi.

Conoscenza della materia prima erba di terroir delle alpi per la promozione e l'individuazione dell'origine di produzione casearie tipiche

La ricerca si propone di caratterizzare le risorse pastorali di alcuni terroir dell'arco alpino individuati in aree campione dalle quali derivano o potrebbero derivare produzioni casearie di alto valore, con approfondimenti su alcuni aspetti qualitativi del latte al fine di individuare i legami con alcune caratteristiche dell'erba.

Caratterizzazione di terroir nel Comelico

L'areale di studio, scelto in accordo con le altre UR afferenti al Progetto, è stato quello del Comelico, nelle Alpi Orientali, totalmente ricadente nella provincia di Belluno, al confine con le regioni Trentino-Alto Adige e Friuli Venezia Giulia e con l'Austria. In tale area le risorse pascolive della CM "Comelico e Sappada" ammontano attualmente a circa 3000 ha. Quasi tutte le malghe appartengono alle "Regole", forme di proprietà collettive locali, che provvedono alla gestione del proprio patrimonio forestale e pastorale, direttamente o mediante affitto. L'attività zootecnica prevede la monticazione per circa 80-90 giorni e una gestione al pascolo piuttosto tradizionale con ridotte o nulle integrazioni e presenza quasi esclusiva del pascolamento libero e continuo. La trasformazione casearia avviene in alcuni casi direttamente in malga mentre alcune aziende conferiscono il latte ai caseifici presenti nel fondovalle.

Durante il primo anno l'attività di campagna (estate 2006) si è concentrata nel complesso costituito dalla malghe Coltrondo e Rinfreddo, in una fascia altitudinale che va da circa 1800 m slm fino a circa 2500 slm, su suoli prevalentemente silicei.

Nella fase iniziale è stata effettuata una prima delimitazione della vegetazione, localizzando sulla cartografia acquisita le superfici a bosco, pascolo e pascolo invaso da legnose. All'inizio della stagione vegetativa si è proceduto alla stratificazione della vegetazione sul terreno con verifica dei confini e delimitazione grossolana delle tipologie di vegetazione pastorale e dislocazione di 8 gabbie di esclusione della superficie di 1 m2. Durante questa prima stagione vegetativa sono state effettuate 26 analisi lineari (secondo la metodologia proposta da Daget e Poissonet). La produzione è stata stimata con sfalcio dentro le gabbie a fine periodo vegetativo. Per ogni rilievo, floristico e produttivo, sono state acquisite, mediante GPS, le coordinate UTM e la relativa quota in modo da riportare tutti i dati georeferenziati su supporto cartografico digitalizzato, alla scala 1:10000. I rilievi eseguiti in questa fase hanno permesso di caratterizzare dal punto di vista vegetazionale e produttivo le formazioni pastorali presenti, e di avere i dati che, uniti alle indagini pregresse, permetteranno a fine progetto di avere la completa caratterizzazione delle risorse pascolive della Comunità Montana.

Parte dell'attività del primo anno è stata inoltre dedicata alla raccolta di campioni di erba e latte da destinare alle Unità Operative che si occupano delle diverse analisi chimiche e microbiologiche. In questo caso l'obiettivo era quello di ricercare relazioni fra alcuni parametri delle formazioni pastorali e il latte derivato dal loro pascolamento. A tal fine è stata individuata un'area di circa 1 ha che è stata completamente recintata e dotata di un vascone per l'abbeverata. In tale area sperimentale è stata fatta pascolare per alcuni giorni una mandria di 4 bovine. Gli animali si sono alimentati esclusivamente con l'erba proveniente dal pascolamento dell'area sperimentale e hanno ricevuto, come integrazione, solo granella di orzo. Prima dell'immissione degli animali sono stati eseguiti i rilievi botanici che hanno permesso di ottenere la composizione floristica del pascolo utilizzato dagli animali.

La raccolta dei campioni di erba e di latte è stata eseguita all'inizio di agosto. L'erba è stata sfalciata con taglia bordi recidendo l'erba a circa 1-2 cm dal suolo; tutti gli operatori indossavano guanti di lattice per evitare di contaminare i campioni stessi. I campioni di erba erano di quantità variabile e hanno seguito diverse modalità di conservazione a seconda dell'Unità Operativa a cui erano destinati e, di conseguenza, del tipo di analisi previsto per essi. La raccolta dei campioni di latte è stata effettuata nel ricovero al momento della mungitura pomeridiana dell'ultimo giorno di pascolamento. Anche in questo caso le quantità di latte raccolte e la tecnica di conservazione variavano in relazione all'istituto di analisi a cui era destinato il campione.

Caratterizzazione di terroir nell' Altopiano di Asiago

L'alpeggio prescelto per l'anno 2006 è stato quello di Malga Mandrielle Nuovo Patrimonio, in comune di Rotzo, e di Malga Fossetta, nel comune di Enego. Si tratta di due malghe adiacenti che vengono gestite dallo stesso Malgaro e pascolate dalla stessa mandria. Gli animali sono tutti di razza Rendena, e vengono gestiti in maniera molto tradizionale. Proprio la gestione ci ha indotti a scegliere questo alpeggio per il primo anno di attività; si tratta infatti dell'unica malga all'interno del terroir di nostra competenza in cui non si fa utilizzo né di alimenti zootecnici di origine extra-aziendale (concentrati) né di reimpieghi. Il bestiame viene quindi alimentato solo mediante il pascolamento, ed è quindi possibile ottenere un latte le cui caratteristiche dipendano esclusivamente, oltre che dalle vacche, dall'erba del pascolo.

I campioni di foraggio sono stati raccolti mediante tagliaerba di tipo "Gardena", recidendo le piante a 1-2 cm ed evitando il più possibile le impurità. Si sono utilizzati guanti in lattice per introdurre il foraggio nei contenitori.

Per quanto riguarda i campioni di latte, la mungitura è stata eseguita direttamente sul pascolo. Nell'alpeggio in questione questa modalità di mungitura rappresenta la normalità tanto che -dato che le vacche vengono munte manualmente al pascolo- la malga non è stata dotata di sala mungitura.

Caratterizzazione di terroir della Valle d'Aosta

Le attività di ricerca, si sono svolte all'interno del Parco del Gran Paradiso, presso l'alpeggio dell'Entrelor, che dal 1999 l'IAR conduce con la propria mandria durante il periodo estivo. Da quando l'IAR ne ha rilevato la gestione, in questo alpeggio si adotta la tecnica del pascolamento integrale e gli animali restano sul pascolo, senza ricovero in stalla, durante tutto il periodo di monticazione. Il pascolamento è razionato: le bovine sono confinate all'interno di recinti dimensionati in modo da fornire loro una superficie foraggera sufficiente ai fabbisogni di un pasto e lo spostamento dell'area di pascolo avviene due volte al giorno. La mungitura è effettuata con l'ausilio di un carro mobile di mungitura, a quattro poste, dotato di mungitrice Royal con lattodotto e il latte prodotto è trasformato in Fontina DOP.

La mandria è composta da una sessantina di vacche e da 20 vitelli di razza Valdostana Pezzata Rossa e Castana. Il circuito pastorale è articolato in tre tappe. Da metà giugno, per circa un mese, le vacche pascolano nel tramuto di Chaudanne, a 1800 m di altitudine. A metà luglio salgono nell'alpeggio dell'Entrelor (2150 m slm), dove restano fino alla fine di agosto, epoca in cui ritornano a Chaudanne per restarvi fino alla fine di settembre. I vitelli, invece, restano nel tramuto più basso fino alla fine di agosto, e pascolano all'Entrelor per tutto il mese di settembre.

Il Vallone dell'Entrelor misura 575 ha di estensione complessiva. Di questi, quasi 350 sono occupati da ghiacciai, rocce e macereti, il bosco di larice copre oltre 20 ha, mentre la vegetazione arbustiva occupa circa 15 ha. Le vegetazioni di tipo erbaceo coprono una superficie di circa 195 ha, di cui circa 110 ha sono effettivamente utilizzati dai bovini. Nella zona è presente un cospicuo gruppo di camosci, che frequenta le aree di pascolo prima e dopo il passaggio della mandria, per spostarsi più in alto durante il periodo di monticazione. Alla fine della stagione estiva 2007 due vitelli sono stati vittime di predazione da parte del lupo, la cui presenza nel Parco del Gran Paradiso è accertata da diversi anni. La composizione floristica delle diverse ecofacies presenti è stata analizzata, utilizzando il metodo dei rilievi lineari secondo Daget e Poissonet e la superficie delle diverse ecofacies è presentata in tabella.

Superficie delle ecofacies dell'alpeggio Entrelor

Le più estese, a Kobresia myosuroides e a Carex curvula, sono localizzate nella parte più alta dell'alpeggio, tra i 2350 e i 2650 m slm. Nella parte centrale (2150-2350 m slm), la superficie pascoliva è largamente dominata dall'ecofacies ad Anthyllis vulneraria e Festuca nigrescens, mentre le cotiche più produttive, a Trisetum flavescens e ad Alchemilla xanthochlora sono localizzate nella fascia inferiore dell'alpeggio, compresa tra i 2050 e i 2105 m di altitudine.

Secondo il protocollo sperimentale, nel corso del primo anno di attività del progetto erano previsti un prelievo di erba ed uno di latte, che sono stati effettuati alla fine di luglio, dopo circa due settimane di presenza delle bovine nella parte bassa dell'alpeggio, caratterizzata dalle cotiche più pingui.

Nel 2007, invece, oltre al prelievo di erba nella precedente ecofacies, sono stati prelevati campioni di erba dell'ecofacies intermedia, ad Anthyllis vulneraria e Festuca nigrescens, in tre fasi della stagione (nella prima decade di luglio, agosto e settembre).