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Professore Maria Luisa Savo Sardaro Argomento I formaggi 2  Maria Luisa Savo Sardaro Innesti selezionati sono colture di batteri lattici preparate in laboratorio sulla base del...

Professore Maria Luisa Savo Sardaro Argomento I formaggi 2  Maria Luisa Savo Sardaro Innesti selezionati sono colture di batteri lattici preparate in laboratorio sulla base della conoscenza dei risultati di test di caratterizzazione tecnologica condotti su singoli ceppi, o miscele di ceppi, isolati da habitat naturali. La loro utilizzazione nel settore caseario coincide in genere con la pratica del trattamento termico di risanamento del latte crudo e con la necessità di standardizzazione delle tempistiche del processo. Differentemente dalle colture naturali, infatti, gli starter selezionati garantiscono quella riproducibilità di performance tecnologica necessaria per l’economia di scala richiesta dalle produzioni industriali. Al fine di limitare l’incidenza delle infezioni fagiche vengono prodotte colture, da utilizzarsi in rotazione, composte da biotipi batterici ad attività sovrapponibile ma a differente sensibilità all’attacco di diversi batteriofagi. Attualmente le colture selezionate sono miscele di batteri lattici accuratamente studiate sia dal punto di vista della composizione batterica sia in relazione alle loro performance tecnologiche I formaggi 2 2 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Preparazione dell’innesto selezionato Prodotti da un’industria specializzata Substrato latte, siero o terreno sintetico, trattato termicamente per ridurre carica microbica Inoculo ceppi scelti Incubazione per sviluppo controllato ceppi scelti Concentrazione (solo per i diretti in caldaia) Congelamento o Liofilizzazione o Essiccamento I formaggi 2 3 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro L’infezione fagica Un grave problema da affrontare per l’industria casearia, soprattutto per le produzioni che impiegano starter selezionati, è il rallentamento o l’arresto della moltiplicazione batterica e quindi dei processi di acidificazione dovuto all’infezione fagica. La lisi di uno o più componenti della popolazione batterica può infatti compromettere gravemente la performance della coltura innesto nel suo insieme ed impedire l’acidificazione necessaria al processo di trasformazione. Nel caso di colture monospecie l’inibizione dell’attività dello starter può essere totale I formaggi 2 4 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro I formaggi 2 5 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Aggiunta eventuali additivi gli additivi antifermentativi in ambito caseario appartengono al più vasto gruppo degli additivi antimicrobici. Il lisozima aggiunto al latte nella caldaia ad una concentrazione di circa 20-30ppm (questa concentrazione permette di raggiungere circa 200ppm nella pasta del formaggio). Concesso dal disciplinare Grana Padano. E’ una muramidasi in grado di idrolizzare i legami β (1-4) fra l'acido N-acetilmuramico e la N- acetilglucosammina presenti nelle membrane esterne di varie specie batteriche. Grazie alla sua attività enzimatica, esercita una funzione di inibizione della germinazione delle spore dei clostridi Nitriti: in alcuni Paesi viene permesso l’impiego di nitrito, per controllare il gonfiore causato da Clostridium butyricum e Clostridium tyrobutyricum. Sembra che i nitriti inibiscano alcuni clostridi interferendo con enzimi contenenti ferro e zolfo, come la ferridossina, prevenendo la sintesi di adenosinatrifosfato (ATP) a partire da piruvato. I formaggi 2 6 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro esametilenterammina: in Italia è consentito l’impiego di esametilenterammina per la produzione di Provolone come batteriostatico aspecifico. Nisina :la nisina è una batteriocina prodotta naturalmente da ceppi di Lactococcus lactis, in grado di inibire spore di Bacillus e di Clostridium. Questi metaboliti agiscono sulla membrana citoplasmatica depolarizzandola con la riduzione del potenziale transmembrana e formandovi pori in funzione della differenza di potenziale, risultando nella perdita di aminoacidi accumulati e nell’inibizione del trasporto di aminoacidi. I formaggi 2 7 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Aggiunta caglio e coagulazione La coagulazione è la fase della caseificazione che comporta il primo cambiamento di struttura da liquido a solido. La coagulazione del latte può avvenire per azione degli enzimi coagulanti del caglio, o presame, ed in questo caso si parla di coagulazione presamica, oppure per destabilizzazione della caseina in seguito alla sua demineralizzazione dovuta ad acidificazione ed in questo caso si parla di coagulazione acida Si trova caglio – In polvere – Liquido – In pasta I formaggi 2 8 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Tipologie di caglio animale: estratto dallo stomaco (abomaso) di vitelli o capre o pecore lattanti, o di maiale (Pecorino di Farindola unico al mondo). E’ l'unico permesso per la produzione di tutti i formaggi DOP come Parmigiano Reggiano, Grana Padano, Caciocavallo Silano, Pecorino Romano o il Castelmagno; – contiene due enzimi coagulanti: chimosina e pepsina. L’età dell’animale al momento della macellazione ed il tipo di alimentazione determinano il contenuto relativo in chimosina e pepsina. Mentre l’abomaso di vitello lattante contiene oltre il 90% di chimosina, nelle sue forma A e B e talvolta C, quello del bovino adulto contiene praticamente solo pepsina I formaggi 2 9 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Enzimi coagulanti – estratto da una muffa (Mucor miehei), attività proteolitica meno specifica; – coagulante ricombinante: o chimosina genetica prodotto da organismi geneticamente modificati (Aspergillus niger var. awamori, Kluyveromyces lactis o Escherichia coli), vegetale: – per la produzione di alcuni tipi di formaggio, nel Salento, quali la pampanella un tempo veniva utilizzato come caglio il lattice fuoriuscente dai tagli delle parti verdi dell'albero del fico. Esistono anche altri formaggi, portoghesi, algerini ed italiani, come quelli della linea Kinara, che impiegano un estratto ottenuto dai fiori della Cynara cardunculus, comunemente noto come cardo selvatico – Anche carciofo e girasole I formaggi 2 10 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro La coagulazione del latte Ad opera degli enzimi coagulanti del caglio (o presame) PRESAMICA (è comune a tutti i formaggi) Per destabilizzazione della caseina e sua demineralizzazione per acidificazione. ACIDA ( yogurt e latti fermentati) I formaggi 2 11 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Due tipi di coagulo Appaiono nettamente differenti Acido = friabile, il siero si separa per permeabilità Presamico = elastico, il siero si separa per la capacità di contrarsi I formaggi 2 12 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Coagulazione Acida destabilizzazione della caseina e demineralizzazione dovuta all’acidità – Ca e P solubilizzano – Le micelle di caseina si disaggregano in submicelle – se il latte non è sottoposto ad alcuna agitazione le submicelle si legano tra loro con legami di tipo elettrostatico ed idrofobico e formano un reticolo proteico che occupa totalmente il volume iniziale e ingloba nelle sue maglie acqua e grasso – struttura debole e friabile – Al punto isoelettrico, calcio e fosforo sono totalmente solubilizzati, la carica elettrica è neutralizzata e la struttura submicellare scompare. I formaggi 2 13 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Coagulazione Presamica per azione del caglio (o presame) La coagulazione del latte ad opera del caglio avviene in due fasi: la fase enzimatica o primaria e quella aggregativa o secondaria. La fase primaria è caratterizzata dall’idrolisi di K-caseina (K-CN) (phe105 e met106). – Il peptide 1-105 è chiamato para K caseina e si ritroverà nel formaggio, – Il peptide 106-169, detto caseino macropeptide (CMP) essendo una glicoproteina si solubilizza nel siero. – Il distacco del CMP destabilizza gli equilibri tra le micelle di caseina, che tendono quindi ad aggregarsi originando il coagulo nella fase secondaria. La fase secondaria (di aggregazione) è governata da molteplici fenomeni che interagiscono tra loro: – qualità della caseina, – pH, – contenuto minerale sia allo stato ionico che colloidale, temperatura – proprietà degli enzimi coagulanti (tipo, quantità, attività e stabilità in funzione di pH e temperatura). I formaggi 2 14 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Coagulazione presamica Struttura K caseina: sequenza di 169 aminoacidi legati 1 169 Il coagulante taglia il legame più debole ( Phe-Met ) 1 105 106 169 forma legami solubile in siero Caseino Paracaseina K Caseinoglicopeptide macropeptide Paracaseina K Paracaseina K I formaggi 2 15 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro CARATTERISTICHE DEI DUE MODI DI COAGULAZIONE DEL LATTE Coagulazione per: Acidificazione spontanea Azione degli enzimi Azione enzimatica del caglio Processo biochimico Fermentazione lattica (lattosio non degradato) Trasformazione in paracaseina K Modificazione della Nessuna modificazione separazione di una parte non caseina proteica pH 4,6 circa 6,8 Composizione Caseina (demineralizzata) Fosfoparacaseinato di calcio del coagulo Natura del coagulo Cagliata friabile, senza coesione Gel elastico impermeabile Sineresi (contrazione naturale della cagliata ed Lenta Rapida espulsione del siero) Dott. G. Zapparoli ERSAF Mantova I formaggi 2 16 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Presa del coagulo I formaggi 2 17 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Separazione del siero Il tempo necessario alla coagulazione, si dice “tempo di presa” In seguito alla coagulazione, presamica o acida, il siero si separa dal coagulo. La separazione è governata da un meccanismo complesso regolato sia dalle caratteristiche di contrattilità e di permeabilità della cagliata che da azioni meccaniche (come la rottura), termiche (come la cottura) e fisico- chimiche (come l’acidificazione e la salatura). I formaggi 2 18 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro La separazione del siero Sineresi e spurgo Fattori interni – Contrattilità e permeabilità cagliata Acida o presamica Fattori esterni – Azioni meccaniche (rottura) – Azioni termiche (cottura) – Azioni fisico-chimiche (acidificazione e salatura I formaggi 2 19 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Azioni meccaniche Rottura: Divisione della cagliata in pezzi dimensioni diverse (cm- mm) determina quantità e qualità siero e cinetica di separazione – Pasta molle = rottura grossolana – Pasta dura = rottura fine Agitazione: non prosegue rottura ma impedisce aggregazione. Prosegue sineresi, agevola spurgo. Favorisce trasferimento calore in caso di cottura % massa del latte iniziale Formaggio molle Formaggio extraduro Messa in forma o stampo: permette separazione siero. E’ un Cagliata estratta 30-50% 10-20% Formaggio 12-18% 7-10% appoggio momentaneo uso di tele e fascere Ribaltamento: periodico (tempi per raddoppio) evita ristagni Pressatura: completa e accelera la separazione I formaggi 2 20 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Rottura della cagliata è l’azione più importante che determina la qualità (contenuto di grasso e di parti fini di cagliata) e la quantità di siero separato, nonché la cinetica della sua separazione. La rottura consiste nel dividere la cagliata in pezzi della dimensione voluta (da qualche cm a qualche mm) al fine di aumentare la superficie utile per la separazione del siero. L’agitazione dei granuli di cagliata nel siero serve ad impedire l’aggregazione precoce dei granuli medesimi e quindi a favorire la prosecuzione della sineresi. In caso di cottura della cagliata, l’agitazione è inoltre fondamentale per assicurare un omogeneo trasferimento di calore. I formaggi 2 21 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Rottura del coagulo: lo spino I formaggi 2 22 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro La rottura del coagulo lo spino Mozzarella di Bufala Campana Grana Bagos I formaggi 2 23 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro La rottura del coagulo 1 spada e spannarola Taglio a spicchi con spada Mozzarella Bufala Rottura con spannarola Gorgonzola Bagos I formaggi 2 24 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro La rottura del coagulo 2 la lira Doppia lira (fili verticali e lame orizzontali) Lira in caldaia orizzontale I formaggi 2 25 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro I formaggi 2 26 di 26