Tecniche di Coagulazione del Latte

Introduzione

• Il professore è Maria Luisa Savo Sardaro
• L'argomento è "I Formaggi 2"
• L'università è San Raffaele a Roma
• Il sito web è www.unisanraffaele.gov.it

Innesti selezionati

• Sono colture di batteri lattici preparate in laboratorio
• La conoscenza dei risultati di test di caratterizzazione tecnologica condotti su singoli ceppi o miscele di ceppi, isolati da habitat naturali è fondamentale
• Utilizzo nel settore caseario, in genere durante il trattamento termico di latte crudo
• Necessità di standardizzazione dei tempi del processo
• Gli starter selezionati garantiscono riproducibilità di performance tecnologica, importante per l'economia di scala nelle produzioni industriali
• Per limitare le infezioni fagiche vengono prodotte colture di biotipi batterici ad attività sovrapponibile ma a sensibilità differente all'attacco di diversi batteriofagi

Preparazione dell'innesto selezionato

• Prodotti da industrie specializzate
• Substrato di latte, siero o terreno sintetico, trattato termicamente per ridurre la carica microbica
• Inoculo di ceppi scelti
• Incubazione per lo sviluppo controllato dei ceppi scelti
• Concentrazione (solo per i diretti in caldaia)
• Congelamento o liofilizzazione o essiccamento

L'infezione fagica

• Grave problema per l'industria casearia, soprattutto per le produzioni che utilizzano starter selezionati
• Rallentamento o arresto della moltiplicazione batterica e dei processi di acidificazione
• Lisi di uno o più componenti della popolazione batterica può compromettere gravemente le prestazioni della coltura innesto
• Nei casi di colture monospecie l'inibizione dell'attività dello starter può essere completa

Batteriofagi

• Virus che infettano i batteri
• Non colpiscono organismi eucarioti superiori
• Formato da testa o capside (45-90 nm, icosaedrica o tetraedrica, composta da capsomeri, racchiude il cromosoma virale DNA a doppio filamento) e coda (24-800 nm, struttura proteica tubolare, canale interno 'core', rigida o flessibile, con o senza guaina contrattile, placca basale per ancoraggio alla cellula ospite)

Aggiunta eventuali additivi

• Additivi antifermentativi in ambito caseario appartengono al gruppo degli additivi antimicrobici
• Lisozima aggiunto al latte in caldaia (20-30 ppm)
• Muramidasi, che idrolizza i legami β (1-4) fra l'acido N-acetilmuramico e la N-acetilglucosammina nelle membrane esterne di varie specie batteriche
• Inibizione della germinazione delle spore dei clostridi
• Nitriti (in alcuni paesi) per controllare il gonfiore causato da Clostridium butyricum e Clostridium tyrobutyricum

Esametilenterammina e Nisina

• Esametilenterammina consentita in Italia nella produzione di Provolone come batteriostatico aspecifico
• Nisina, batteriocina prodotta da Lactococcus lactis inibisce spore di Bacillus e Clostridium, agisce sulla membrana citoplasmatica depolarizzandola

Aggiunta caglio e coagulazione

• La coagulazione inizia il cambiamento di stato da liquido a solido nel processo di caseificazione
• Può avvenire per azione di enzimi coagulanti del caglio (presamica) o per destabilizzazione della caseina in seguito ad acidificazione (acida)

Tipologie di caglio

• Animale (estratto dallo stomaco di vitelli, capre, pecore o maiali): contiene chimosina e pepsina
• L'età dell'animale e la dieta influenzano il rapporto tra chimosina e pepsina

Enzimi coagulanti

• Estratto da muffe (Mucor miehei): attività proteolitica meno specifica, coagulante ricombinante (Aspergillus niger var. awamori, Kluyveromyces lactis o Escherichia coli)
• Vegetale (Pampanella, Fico, Cardo selvatico, Carciofo, Girasole)

Coagulazione del latte

• Presamica: ad opera di enzimi coagulanti del caglio (primaria) seguita da aggregativa (secondaria)
• Acida: per destabilizzazione e demineralizzazione della caseina dovuta all'acidificazione

Due tipi di coagulo

• Acido: friabile, il siero si separa per permeabilità
• Presamico: elastico, il siero si separa per la capacità di contrarsi

Coagulazione acida

• Destabilizzazione della caseina e demineralizzazione dovuta all'acidità
• Calcio (Ca) e fosforo (P) si solubilizzano
• Le micelle di caseina si disaggregano in submicelle che si legano tra loro

Coagulazione presamica

• La coagulazione del latte è di tipo enzimatico/primaria e aggregativa/secondaria
• Si verifica l'idrolisi di K-caseina (K-CN) (phe105 e met106) in peptide 1-105 (para K caseina nel formaggio) e 106-169 (in siero)

Separazione del siero

• Il tempo di presa influisce sulla qualità del coagulo e la quantità di siero separato
• Separazione governata da caratteristiche di contrattilità e permeabilità della cagliata, azioni meccaniche, termiche e fisico-chimiche (acidificazione, salatura)

La separazione del siero

• Fattori interni (contrattilità e permeabilità della cagliata, acide o presamiche), Fattori esterni (Azioni meccaniche, termiche, fisico-chimiche)

Azioni meccaniche

• Rottura (divisione della cagliata in pezzi di diversa dimensione)
• Agitazione (non prosegue la rottura ma impedisce aggregazione, favorisce il trasferimento di calore)
• Messa in forma (permette di separare il siero, un appoggio momentaneo)
• Ribaltamento (evita ristagni, tempi per raddoppio)
• Pressatura (completa e accelera la separazione)

Rottura della cagliata

• rottura importante per determinare la qualità del coagulo, quantità di siero separato, cinetica della separazione.
• agitazione dei granuli di cagliata nel siero impedisce l'aggregazione precoce dei granuli favorendo la prosecuzione della sineresi.
• fondamentale in cottura per trasferimento omogeneo di calore

Rottura del coagulo: lo spino

• Strumenti utilizzati per la rottura del coagulo nei processi di produzione di alcuni formaggi. (Mozzarella di Bufala Campana, Bagos, Grana)

La rottura del coagulo 1 spada e spannarola

• metodi di rottura del coagulo utilizzati in diverse tipologie di formaggi (Bagos, Mozzarella di Bufala Campana, Gorgonzola)

La rottura del coagulo 2 la lira

• Metodo di rottura del coagulo, utilizzato in diverse tipologie di formaggi (utilizzando tecniche come la doppia lira in caldaie orizzontali)

Buon studio

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