Fermenti per formaggio: cosa sono e perché servono?

C'è stato un aumento della domanda dei consumatori di formaggio insieme alla ricerca di prodotti con nuovi parametri organolettici, che ha portato a un'ampia ricerca sui coagulanti del latte alternativi. Il rapporto tra attività proteolitica e coagulazione determina i requisiti per gli enzimi utilizzati nel processo di produzione del formaggio.

Il formaggio è un prodotto che occupa un posto speciale nella dieta delle persone moderne. A causa della variabilità dei componenti utilizzati e della tecnologia di produzione, esiste un numero enorme di tipi di prodotto che differiscono per gusto, odore e consistenza. Ad oggi, gli esperti non sono d'accordo quando cercano di classificare il formaggio, dato da 500 a 5000 elementi. Ma quasi ogni consumatore potrà scegliere un prodotto da degustare.

La produzione di questo prodotto è uno dei rami più antichi dell'industria alimentare. Lo studio dei resti di ceramica neolitica sul territorio della moderna Polonia ha permesso di ottenere prove che già nel V millennio a.C. e. persone lavoravano il latte. La produzione del formaggio ha risolto diversi problemi:

• conservare a lungo i componenti principali del latte (proteine, grassi, vitamine);
• convertire la bevanda in una forma solida, che fornisse un trasporto più conveniente (che è importante per i popoli nomadi);
• creare un prodotto caseario con un contenuto di lattosio inferiore.

Il formaggio è un prodotto alimentare fermentato. Viene prodotto quando lo zucchero nel latte (lattosio) viene convertito in acido lattico dai batteri. I ceppi di batteri lattici utilizzati per acidificare la bevanda sono generalmente selezionati con cura e aggiunti deliberatamente come lievito. Oggi la pepsina è ampiamente utilizzata.

La base della produzione del formaggio è la rimozione dell'umidità dal latte convertendolo in una massa densa. Il materiale denso che risulta dal ripiegamento delle proteine ​​diventerà quindi formaggio. Questa è la ricotta, che può essere consumata fresca, ma in misura maggiore è ampiamente utilizzata per creare formaggi.

La cagliata viene separata dal siero durante il processo di produzione, che a sua volta è un importante e prezioso sottoprodotto. Per le varietà che differiscono nella forma finita dall'elevata umidità, la massa di cagliata viene semplicemente versata negli stampi, ma per i formaggi a pasta dura viene pressata.

I tipi più popolari di additivi utilizzati nella caseificazione industriale sono gli additivi a base di erbe appartenenti ai gruppi della cisteina e della serina. Gli enzimi, che si basano sull'azione dei microrganismi sulle proteine ​​del latte, sono ampiamente utilizzati nella produzione di formaggio per i bassi costi di produzione e le elevate caratteristiche organolettiche del prodotto finale.

L'utilizzo di fermenti lattici vegetali e microbici in alternativa a quelli di origine animale permette non solo di diversificare la gamma di formaggi in commercio, ma anche di risolvere problematiche etiche ed economiche. Inoltre, le preparazioni a base di erbe e microbiche soddisfano i principi del vegetarianismo.

La tecnologia moderna comprende i seguenti passaggi:

• preparazione del latte;
• coagulazione da enzimi proteolitici e formazione di massa di cagliata;
• compartimento siero;
• tagliare la ricotta;
• impastare;
• posa sotto torchio e stagionatura.

Una piccola quantità di formaggio viene consumata fresca, subito dopo la produzione. Tuttavia, la maggior parte delle varietà deve essere maturata prima del consumo, da due settimane (es. Mozzarella) a due o più anni (es. Parmigiano-Reggiano o Cheddar extra-maturo).

Presumibilmente, il primo formaggio era il risultato della conservazione del latte in sacchi ricavati dallo stomaco dei ruminanti e della sua sbattimento durante il trasporto. Successivamente, i principi attivi di questo processo sono stati identificati come pepsina e chimosina, meglio conosciuta come caglio.

Nel latte, oltre il 95% delle caseine si presenta sotto forma di grandi particelle colloidali o micelle, che precipitano durante la coagulazione della κ-caseina. La coagulazione della caseina è un processo in due fasi: si verifica la produzione enzimatica di para-κ-caseina insolubile e macropeptide solubile. La cagliata si forma durante la seconda fase (fase di coagulazione) per rilascio di para-κ-caseina ad una temperatura superiore a 20°C.

La chimosina avvia la coagulazione del latte rompendo i legami nella molecola della κ-caseina. Questo legame è molto più suscettibile alle proteasi acide rispetto ad altri legami peptidici nel sistema proteico del latte.

Tutti gli enzimi animali ampiamente utilizzati nell'industria sono acidi, mostrando la massima attività in un ambiente acido.Sono caratterizzati da un alto contenuto di aminoacidi dicarbossilici e da un basso contenuto di aminoacidi essenziali. L'enzima più famoso è la pepsina.

La chimosina è derivata dall'intestino ed è tradizionalmente usata come coagulante nella produzione di formaggio. Gli enzimi lattici coagulanti contenenti chimosina sono ottenuti da animali giovani di specie diverse e ognuno di essi ha le proprie caratteristiche biochimiche specifiche. Un altro enzima di origine animale è la pepsina. Si trova nei succhi gastrici di mammiferi, pesci e rettili.

Fattori etici, religiosi ed economici hanno portato alla ricerca di un'alternativa al caglio animale. I coagulanti vegetali sono usati nella produzione del formaggio in aggiunta agli enzimi derivati ​​dagli animali. La prima menzione documentaria di loro si riferisce all'anno 42. I fiori di cardo e il succo di fico sono elencati come sostanze che stimolano la coagulazione del latte.

La papaina è l'enzima proteolitico di origine vegetale più utilizzato. In particolare, in Indonesia, la papaina viene utilizzata nella produzione di formaggi semiduri. Fu isolato per la prima volta nel 1879 dal lattice di papaia. Viene utilizzata anche la bromelina, che è stata isolata dai gambi e dai frutti acerbi dell'ananas. Il cardo mariano è anche spesso usato come fonte di un enzima essenziale.

Le più studiate sono le sostanze estratte dal carciofo spagnolo, i cui fiori sono tradizionalmente usati nella caseificazione dai popoli della regione mediterranea. Per secoli, i fiori di carciofo sono stati utilizzati nei formaggi di capra e pecora nell'Africa orientale e nell'Europa meridionale. Questi prodotti caseari hanno una consistenza cremosa delicata e un gusto squisito.Le caratteristiche organolettiche sono dovute all'ampia specificità del substrato degli enzimi aspartici, che scindono non solo la κ-caseina, ma anche l'α- e la β-caseina. Le proteasi delle foglie e delle radici del carciofo hanno mostrato un'elevata attività di coagulazione.

Oltre all'isolamento delle sostanze dalla materia vegetale, sono di grande interesse i metodi per ottenerle mediante micropropagazione. L'uso della tecnologia presenta una serie di vantaggi, il principale dei quali è la possibilità di ottenere una grande quantità di un enzima omogeneo, che rende la produzione economicamente sostenibile.

Il caglio può essere sostituito non solo da enzimi vegetali, ma anche da sostanze simili alla pepsina di origine microbica. Benefici degli enzimi microbici:

• basso costo di produzione;
• soddisfare i criteri di origine naturale e requisiti vegetariani.

Già nel 1974 tali sostanze venivano utilizzate nella produzione del 60% del formaggio negli Stati Uniti. I funghi filamentosi che hanno prodotto gli enzimi sono ancora di grande interesse nella caseificazione.

I principali produttori mondiali di enzimi sono:

• "Danisco DuPont" (Danimarca);
• "Mittal" (India);
• Clarion Casein LTD (India);
• Fonterra (Nuova Zelanda);
• "Walcorn" (Canada);
• Mahan Belki Limited (India).

Il mercato interno è dominato dai produttori russi:

• "Pianta di Enzimi Endocrini";
• "Pianta di caglio di Mosca".

Nella produzione di fermenti lattici, queste imprese utilizzano chimosina, manzo e pepsina di pollo in varie proporzioni. Inoltre, ci sono piante commerciali e proteasi microbiche sul mercato.

Per sapere come preparare da soli gli enzimi del formaggio, guarda il seguente video.