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I microrganismi lattici usati per la caseificazione 

I microrganismi possono essere utili all’uomo come nell’industria fermentiera ( per la produzione di bevande alcoliche), panificatrice (per la lievitazione del pane ),casearia ( per la fermentazione lattica ), in quella dei carburanti, in salumifici, nelle biotecnologie, nella genetica, anche nella guerra ( per le armi biologiche ) e nello studio della biochimica.

La qualità di un alimento fermentato, infatti, sono sì correlate alla qualità della materia prima e alla tecnologia di trasformazione ma dipendono principalmente dall'attività metabolica dei microrganismi responsabili del processo fermentativo.

Nell'industria alimentare moderna l'impiego di colture microbiche è diventata una pratica irrinunciabile essendo alla base della fabbricazione di alimenti fermentati come formaggi, yogurt, burro, kefir, pane e prodotti da forno, insaccati, vino, birra e vegetali fermentati.

La preparazione di questi alimenti implica uno sviluppo di questi microbi durante il quale il lattosio viene convertito in acido lattico. In seguito all’accumularsi dell’acido, la struttura delle proteine del latte cambia e conseguentemente cambia anche la consistenza del prodotto. Anche la temperatura e la composizione del latte contribuiscono a formare le peculiarità dei diversi prodotti. L’acido lattico conferisce al latte fermentato il suo lieve sapore acido. Gli altri sapori e aromi caratteristici sono spesso dovuti ad altri prodotti dei batteri lattici. In alcuni prodotti la composizione microbica è più complessa potendo comprendere anche i lieviti che conferiscono a loro volta altri sapori caratteristici. Altre tecniche di preparazione come l’eliminazione del siero o l’aggiunta di aromi contribuiscono ad aumentare la grande varietà dei prodotti attualmente disponibili.

Per formaggio si intende il prodotto ottenuto da latte intero, parzialmente scremato, scremato oppure dalla crema, crema di siero o di latticello, soli o in combinazione tra loro, in seguito a coagulazione acida o presamica, anche facendo uso di fermenti o cloruro di sodio. Gli unici ingredienti ammessi per la produzione del formaggio sono il latte, il caglio (ogni tipo di enzima che funge da coagulatore della cagliata), (i fermenti) e il sale.

La composizione chimica del formaggio rispecchia quella del latte di partenza, in particolare riguardo al contenuto di grassi e proteine, ma allo stesso modo dipende da numerosi altri fattori tra cui: qualità della flora microbica, procedimenti di lavorazione, grado di stagionatura.

Più in dettaglio il formaggio è il prodotto derivante da due trasformazioni operate sul latte: una enzimatica (da parte del caglio) e una fermentante da parte dei microrganismi lattici.

 Anche se la varietà di formaggi sono numerosissime, il principio di caseificazione è comune alle diverse tipologie e comprende diverse fasi:

  • PREPARAZIONE DEL LATTE: Il formaggio si può ottenere da latti di specie diverse (pecora, capra, vacca, bufala) e il tipo di latte influenza la composizione chimica e i caratteri organolettici.

  • INSEMENZAMENTO: aggiunta al latte colture microbiche specifiche che modificano la composizione del latte fornendo enzimi in grado di caratterizzare la maturazione del formaggio. Gli insemenzamenti o innesti, possono essere naturali se i microrganismi sono quelli naturalmente presenti nel latte, o selezionati, se preparati in laboratorio. Questi ultimi si suddividono in lattoinnesti ( le culture vengo fatte crescere nel latte per produrre formaggi molli) e sieroinnesti (le culture vengo fatte crescere nel siero del latte per produrre formaggi a pasta).

  • COAGULAZIONE: Il formaggio è prodotto facendo coagulare le proteine e i grassi del latte, ovvero facendoli passare dallo stato liquido di sospensione colloidale a uno stato semisolido, di gel, detto cagliata. La cagliata è una massa gelatinosa di paracaseinato bicalcico che forma un reticolo tridimensionale, nelle cui maglie sono intrappolati i globuli di grasso e il siero, e che tende a contrarsi trattenendo i primi ed espellendo il secondo.

  • ROTTURA DELLA CAGLIATA: Per facilitare lo spurgo del siero (che deve essere completamente allontanato) la massa gelatinosa viene rotta in frammenti più o meno piccoli, con notevole aumento della superficie attraverso cui il siero fuoriesce.

  • COTTURA: A seconda del tipo di formaggio, la cagliata viene riscaldata a temperature variabili

  • ESTRAZIONE DELLA CAGLIATA & MESSA IN FORMA:

  • SALAGIONE: La salatura preserva la superficie esterna del formaggio dallo sviluppo di muffe, ne accentua il sapore e contribuisce alla formazione della crosta

  • MATURAZIONE: Nel corso della maturazione si completano la trasformazione dei glucidi (lattosio), delle proteine e dei lipidi, per azione di enzimi (microbici e del latte). Queste modificazioni sono condizionate dalla quantità di acqua e sale, dal grado di acidità della pasta casearia, dalla temperatura e dall’umidità dell’ambiente, dalla forma e dalle dimensioni del formaggio.

 

Senza conoscerne le basi scientifiche, centinaia di anni fa, gli uomini utilizzavano i batteri lattici per produrre alimenti fermentati. Si erano resi conto che in tal modo era possibile migliorare la conservabilità dell’alimento e sviluppare in esso sapori e consistenze caratteristiche, molto migliori degli alimenti di partenza; così negli ultimi 50 anni hanno preso piede le colture selezionate di fermenti lattici o starters che rappresentano l’evoluzione moderna degli innesti naturali.

Al latte vengono aggiunte le colture starter di microorganismi, che trasformano il lattosio (zucchero del latte) in acido lattico. Questo ne aumenta il livello di acidità e fa si che inizi a solidificarsi.

A questo punto viene aggiunto il caglio, che dà un’ulteriore spinta alla coagulazione, dando origine alla cagliata e separandola dal siero.

Gli enzimi si incastrano nella loro proteina “partner” all’incirca come una chiave nella serratura: quando la combinazione è giusta la chiave gira, la porta si apre, e la proteina cambia la sua forma.

Il caglio è fatto di Chimosina (o Renina), enzima che si abbina alla perfezione con la caseina, ovvero la proteina più abbondante nel latte. Quando le condizioni sono favorevoli (ovvero quando il latte è tiepido e acido), il caglio cambia la forma della caseina, facendo si che si coaguli.

 

*Questa operazione avviene automaticamente in natura anche senza l’intervento del caglio, ma è estremamente lenta e imprevedibile*

 

 

Le colture selezionate possono essere catalogate in funzione di numerosi parametri:

1. ORIGINE DEI CEPPI    

  • Origine generica /non influente: gli starters non riflettono il legame con il territorio, ma costituiscono unicamente il motore fermentativo per acidificare il latte in lavorazione e la cagliata durante la fase di stufatura e maturazione.

  • Origine specifica da una zona ben definita: sono associazioni microbiche di ceppi autoctoni della zona di produzione di un formaggio tipico e derivano spesso da innesti naturali prelevati dalle zone tipiche di produzione.

2. CONCENTRAZIONE BATTERICA E MODALITÀ APPLICATIVA

In funzione dell’entità della popolazione di fermenti lattici per unità di volume/peso, le colture possono essere suddivise in:

  • Standard (tradizionale): la carica batterica si ottiene sviluppando la coltura in substrati a base di latte, siero e loro miscele senza intervenire tecnologicamente per neutralizzare l’acidità prodotta. Vengono sempre utilizzate allo stato liquido aggiungendole al latte da trasformare.

  • Arricchite: la carica batterica è maggiore di quella delle colture “Standard” dato che si interviene tecnologicamente per neutralizzare l’acidità prodotta (tossica per cellule), prolungando la fase esponenziale di crescita. Possono essere utilizzate allo stato liquido e sottoposte a congelamento o liofilizzazione.

  • Concentrate: colture ottenute per fermentazione, neutralizzando con basi il pH del substrato di crescita. Ultimata la fase di fermentazione, la biomassa batterica viene separata con mezzi meccanici o fisici. Le colture “Concentrate” vengono utilizzate allo stato congelato.

3. STATO FISICO

  • Liquido:  tipologia di coltura tradizionale, preparata generalmente in latte (lattoinnesti), siero (sieroinnesti) e/o substrati colturali a base di latte in polvere, sieroproteine, attivatori di crescita. Contiene fermenti lattici perfettamente vitali e tutti i metaboliti prodotti dai batteri durante il loro sviluppo nel substrato.

  • Congelato: Qualunque tipo di coltura può essere congelata al fine di prolungarne il periodo di conservazione. Prima del congelamento alla coltura devono essere aggiunte soluzioni di crioprotettori allo scopo di minimizzare i danni da congelamento. 

  • Liofilizzato: Tutti i tipi di coltura possono essere liofilizzati (procedimento industriale con cui si disidrata e si essicca una sostanza mantenendo inalterate le sue proprietà) allo scopo di consentire il prolungamento della shelf- life per alcuni mesi dalla data di preparazione. In funzione della concentrazione in cellule e dei volumi di latte da trasformare, le colture liofilizzate possono essere utilizzate con due strategie diverse:

-Modalità semidiretta (BULK): la coltura serve come innesto per preparare presso il caseificio una coltura liquida da usare poi nel latte da trasformare.

-Modalità diretta (DVS – Direct Vat System): la coltura viene addizionata direttamente nel latte da caseificare.

 

Attualmente le colture di fermenti lattici maggiormente usate a livello mondiale per la fabbricazione di formaggi sono:

 

  • Colture liquide tradizionali 

  • Bulk

  • Colture liofilizzate concentrate in modalità diretta

  • Colture congelate concentrate in modalità diretta 

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Fonti: 

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