Study and use of new thistle rennet for the production of traditional ewe's milk cheese ​

This thesis explores the current situation on vegetable rennet, focusing on Mediterranean thistle-curdled cheeses. The characterization of Serra da Estrela cheese provided an overview of morpho-textural traits, microbiota, and volatilome of this renowned thistle-curdled cheese, providing quality parameters for product evaluation and valorization. Novel thistle coagulants from Onopordum tauricum and Onopordum platylepis were used in Caciofiore cheesemaking trials. The prototypes were compared to controls produced with Cynara cardunculus rennet to assess coagulant effects on cheese attributes. The study of microbial dynamics in cheeses curdled with O. tauricum and C. cardunculus indicated raw milk as the primary factor affecting microbiota evolution during cheese fermentation and ripening. Comprehensive physico-chemical, microbiological, textural, and sensory analyses showed high uniformity among prototypes, with major differences associated to seasonality. Rennet-dependent differences included lower water-soluble nitrogen, lower titratable acidity, and darker color in O. tauricum-curdled cheeses. By assessing the suitability of O. platylepis, a slight variability in titratable acidity, color, and texture was observed between control and experimental cheeses. The main difference was found for water-soluble nitrogen, being 10%-higher in the experimental cheeses. Although some differences emerged in the load of some microbial groups, no significant differences in microbiota were revealed through metataxonomic analysis. Most identified VOCs were shared among control and experimental cheeses; nonetheless, a wide variability was observed in some key aroma compounds. The data overall collected suggest that both O. tauricum and O. platylepis represent valuable alternatives to C. cardunculus for the manufacture of Caciofiore cheese and, potentially, other ewe milk cheeses. The research supports the sustainable cultivation of these crops for production of new milk coagulants.

Questa tesi esplora la situazione attuale dei cagli vegetali, concentrandosi sui formaggi mediterranei a caglio da cardo. La caratterizzazione del Serra da Estrela ha fornito una panoramica della texture, del microbiota e del volatiloma di questo rinomato formaggio, offrendo parametri di qualità per la valutazione e valorizzazione del prodotto. Nuovi coagulanti da Onopordum tauricum e Onopordum platylepis sono stati utilizzati in prove di caseificazione del Caciofiore. I prototipi sono stati confrontati con controlli prodotti con Cynara cardunculus per valutare l’effetto del coagulante sulle caratteristiche dei formaggi. Lo studio delle dinamiche microbiche nei formaggi prodotti con O. tauricum e C. cardunculus ha rivelato che il latte è il fattore principale che influenza l'evoluzione del microbiota durante la fermentazione. Analisi fisico-chimiche, microbiologiche e sensoriali hanno mostrato alta uniformità tra i campioni, con differenze maggiori associate alla stagionalità. I formaggi prodotti con O. tauricum hanno mostrato un contenuto inferiore di azoto solubile, minore acidità titolabile e un colore più scuro. Riguardo O. platylepis, è stata osservata una leggera variabilità nell'acidità titolabile, nel colore e nella consistenza tra formaggi controllo e sperimentali. I formaggi sperimentali hanno mostrato valori maggiori di azoto solubile. Sebbene siano emerse differenze nella carica di alcuni gruppi microbici, non sono state rivelate differenze significative tramite l'analisi metatassonomica. La maggior parte dei composti volatili identificati erano condivisi tra i campioni; tuttavia, è stata osservata variabilità in alcuni composti aromatici significativi. I dati raccolti suggeriscono che sia O. tauricum che O. platylepis rappresentano valide alternative a C. cardunculus per la produzione di Caciofiore e, potenzialmente, altri formaggi a latte ovino. La ricerca sostiene la coltivazione sostenibile di queste colture per la produzione di nuovi coagulanti.