Nel caseificio avviene la coagulazione acida del latte.
Il latte utilizzato può essere intero, parzialmente scremato o totalmente scremato, crudo o riscaldato.
Il prodotto della caseificazione è il formaggio. La parola formaggio si riferisce al latte bovino. Negli altri casi bisogna specificare la specie.
Questa definizione esclude la ricotta, ma comprende il mascarpone originato dalla coagulazione della panna.
La caseificazione è sempre una coagulazione della frazione proteica, seguita dalla perdita della fase acquosa.
Il latte appena arrivato in caseificio viene refrigerato a 4 °, tuttavia, c’è sempre una certa proliferazione batterica psicrofila anti casearia che interferisce negativamente sulla stagionatura. Inoltre la refrigerazione manda una parte di calcio colloidale micellare in soluzione. Il calcio libero solubilizza le caseine, e la conseguenza è un coagulo molle.
È importante standardizzare la produzione, lavorando sul latte di massa di più stalle. Il contenuto proteico può essere modificato, aggiungendo latte in polvere o siero in polvere o caseinati, oppure con l’osmosi inversa si concentrano le caseine.
Per aumentare la durezza del coagulo, si aggiunge del calcio: 200 mg/litro di CaCl2 cloruro di calcio.
Per una corretta coagulazione, il pH del latte deve essere acido, perciò si scalda il latte che favorisce la crescita dei batteri lattici acidificanti, oppure si aggiunge acido lattico o glucono-delta-lattone, o sieroproteine acide.
Il lattosio può essere ridotto con ultra filtrazione.
Termizzazione
I formaggi possono essere ottenuti con latte crudo oppure più o meno riscaldato, termizzare vuol dire scaldare.
La temperatura di termizzazione: < 68°C per 15-30 s.
La temperatura di pastorizzazione bassa: > 63°C per 30 s.
La termizzazione riduce la microflora anti casearia e distrugge solo la vitamina C, ma è rischiosa.
La temperatura di pastorizzazione HTST: > 71,7°C per 15,5 s. Si forma un complesso tra il lato globuline e la cappa Casina che riduce l’azione coagulante della chimosina, aumentando il tempo di presa e di indurimento.
La temperatura di pastorizzazione flash: > 85°C per 1-4 s.
| temperatura | durata secondi | |
| termizzazione | < 68°C | per 15-30 s. |
| pastorizzazione bassa | > 63°C | per 30 s. |
| pastorizzazione alta HTST | > 71,7°C | per 15,5 s. |
| pastorizzazione flash | > 85°C | per 1-4 s. |
Per ridurre le cariche batteriche si fa la bactofugazione e la microfiltrazione.
Trasferimento in caldaia
La coagulazione viene attuata in caldaia, solitamente in acciaio inox. Per i formaggi a lunga stagionatura si utilizza il rame, perché ha una migliore conducibilità termica e perché cede ioni rameici al coagulo e reagianno nel corso della stagionatura.
Nel momento in cui il latte viene trasferito in caldaia, la sua temperatura deve essere di 32 – 38°. Se la temperatura è inferiore, la compattezza del coagulo è inferiore.
Inoculo starter
Nell’Ottocento la Caseificazione utilizzava solo la microflora autoctona del latte, ovviamente in queste condizioni i formaggi erano pieni di difetti.
L’introduzione, già alla fine dell’Ottocento, degli innesti ha migliorato i formaggi.
Gli innesti sono microrganismi. Esistono due tipi di innesti primari e secondari.
Gli innesti primari sono acidificanti, mentre gli gli innesti secondari non acidificano, ma determinano caratteri fisici e aromatici al formaggio.
Innesti primari
Le colture degli innesti primari sono costituite da batteri lattici.
A sua volta esistono tre tipi di innesti primari: siero innesto, latte innesto e scotta innesto.
Il siero innesto è siero ricavato dalle lavorazioni precedenti e conservate a temperatura ambiente o controllata, quindi rende particolare il formaggio di ogni caseificio, è tipico del Grana Padano e del Parmigiano Reggiano.
Il latte innesto è un latte termizzato 65° per 15-20 s. e raffreddato a 40-45 ° e conservato a questa temperatura sino alla coagulazione, in questo modo viene selezionata una popolazione di streptococcus thermophilus, cioè una microflora lattica termofila.
Gli innesti primari sono affetti da contaminazione, attività irregolare dei fermenti, irregolarità delle produzioni. Per tale ragione sono state sostituite da colture selezionate pure o in miscela liofilizzate o congelate.
Innesti secondari
Le colture degli innesti secondari sono lieviti, muffe, batteri, cromogeni ecc.
Il propionibacterium dà l’occhiatura tipica dell’Emmenthaler.
Il Penicillium Rochefort dà l’ erborinatura del gorgonzola.
L’enterococcus faecium è antagonista della listeria.
Coagulazione
La coagulazione può avvenire per effetto del calore, dell’acidità, degli enzimi coagulanti, o per l’associazione di alcuni di questi fattori.
La coagulazione termica
Le caseine non sono sensibili alla coagulazione termica, invece le siero-proteine coagulano inglobando nel loro reticolo anche le caseine: Cacioricotta.
La coagulazione acida
Le caseine sono sensibili all’acidità. Quando il ph raggiunge il 4,6 a 4°, oppure il ph 5,2 a 37° si ha la coagulazione delle caseine. I coaguli acidi si contraggono poco, per cui il contenuto di siero è molto alto: 80%. Per tale ragione questi coaguli vengono rotti, cotti e pressati.
Durante l’acidificazione, il calcio solubilizza, vengono liberate le catene proteiche che si riaggregano con legami deboli. Il coagulo è debole, ma con la stagionatura tende ad asciugare, I legami deboli si rompono, il formaggio diventa friabile e gessoso.
La coagulazione presamica o enzimatica
La coagulazione presamica utilizza gli enzimi, volgarmente detti caglio. Il caglio può essere vegetale, animale, microbico, da DNA ricombinante.
I cagli animali sono ottenuti dagli stomaci dei ruminanti lattanti. Talvolta vengono utilizzati gli stomaci dei polli, suini e bovini adulti. Gli enzimi si estraggono per macerazione. Esiste il caglio in pasta derivato dalla triturazione con sale degli abomasi degli agnelli e capretti lattanti.
I cagli vegetali derivano dal gallium verum, ma anche dal fico, papaya, carciofo, kiwi, cardo.
Nei fiori del cardo ci sono due proteasi acide, che lavorano come la chimosina e la pepsina dell’abomaso dei vitelli. I formaggi DOP della penisola iberica sono fatti con i fiori del cardo.
Le proteasi acide dei cardo danno un sapore amaro e in alcuni casi liquificano la pasta.
I cagli microbici sono utilizzati per il loro basso costo. Vengono coltivate le muffe, rhizomucor miehei e pusillus, criptonectria parasitica, da cui si estrae l’aspartil-proteasi. Dall’escherichia coli e dal kluivero-mices-lactis modificati geneticamente si estrae la chimosina. I cagli microbici sono sottoposti a vincoli legislativi e vietati alle DOP.
Il caglio commercialmente è caratterizzato da un titolo o forza coagulante, e nei cagli animali dal rapporto chimosina-pepsina. La pepsina ha una forte attività proteolitica, viceversa, la chimosina ha una forte attività coagulante, Ne consegue che se prevale la pepsina avremo un coagulo morbido, se prevale la chimosina avremo un coagulo compatto.
La coagulazione enzimatica delle caseine del latte si sviluppa in due fasi: nella prima c’è la scissione della kappa caseina, nella seconda l’aggregazione della caseina modificata in presenza di ioni calcio.
Esistono più tipi di kappa caseina AA, BB e AB, che danno rese e consistenze differenti. La kappa caseina è composta da 169 aminoacidi, viene idrolizzata nel legame tra la fenilalanina 105 e la metionina 106, per cui si formano due peptidi di 105 e 64 aminoacidi.
Il peptide maggiore è detto para k caseina, e rimane nel coagulo. il peptide minore, CMP, si solubilizza nel siero. La perdita del peptide minore favorisce la formazione di legami salini con il calcio e il fosforo, che creano una struttura reticolare, che si compatta lentamente con la perdita del siero.
Aumentando la concentrazione del caglio si ha una coagulazione veloce e un coagulo compatto ed elastico, ma il formaggio può avere un sapore amaro.
La temperatura ottimale di coagulazione è di 40-42°. Invece, la coagulazione scompare sotto i 15° e sopra i 55°.
Prima della caseificazione, il latte può subire una prolungata refrigerazione, in tal caso il tempo di coagulazione si allunga, aumenta l’idratazione e la stabilità.
Rottura del coagulo
La rottura del coagulo diminuisce l’umidità del formaggio e aumenta il trasferimento del grasso nel siero. La rottura si fa con fili di acciaio o con una sfera formata da fili di acciaio. Durante la rottura della cagliata è mantenuta in agitazione per favorire la sineresi.
Cottura
La cottura aumenta la sineresi della cagliata, favorisce lo sviluppo dei batteri lattici termofili a scapito dei microrganismi patogeni o alteranti il formaggio. I batteri lattici eliminano entro 24 ore tutto il lattosio.
A temperature basse sotto i 48° si parla di semi cottura.
A temperature alte sopra i 48° fino a 57° si parla di cottura.
Il riscaldamento della cagliata può avvenire direttamente o indirettamente, con vapore immesso in un’intercapedine della caldaia a doppio fondo.
Per i formaggi a pasta filata cotta si aggiunge siero o scotta caldi a 70-80°: Provolone, Caciocavallo e Ragusano.
Oppure la cagliata viene sommersa in siero o scotta calda a 70-80 ° per qualche minuto: Pecorino siciliano, Canestrato siciliano, Fiore sardo.
Per i formaggi a pasta lavata si aggiunge acqua calda: Asiago e nel Fontal.
Oppure la cagliata viene sommersa in siero o acqua calda: Pecorino romano, Caciotta.
Pressatura
La cagliata viene posta negli stampi o fascere e pressata per spurgarla del siero in eccesso (sineresi). La pressatura aumenta la durezza del formaggio.
Stufatura
Mentre la cagliata è a riposo degli stampi, si porta la temperatura a 25° e 40° e a un’umidità del 95% per 8 – 12 ore. Durante la stufatura, continua l’attività fermentativa dei batteri lattici termofili, Si completa l’acidificazione e la sineresi, e inizia la proteolisi che porta la premiazione del formaggio.
La stufatura è tipica dei formaggi a pasta molle: Taleggio, Gorgonzola, Quartirolo lombardo italico, Crescenza.
Il Pannerone Lodigiano con la tipica occhiatura, subisce una stufatura di 4-5 giorni a 28- 30°. Il Castelmagno dopo 24 ore di riposo all’aria viene immerso per 48 ore nel siero caldo.
Salatura
La salatura favorisce lo spurgo del siero per osmosi, controlla lo sviluppo dei batteri lattici, facilita la solubilizzazione delle proteine, e favorisce la formazione della crosta.
La salatura può essere a secco in salamoia, nel latte, nella cagliata, nella filatura, durante la conservazione.
Salatura a secco
A secco si prende il sale grosso e lo si spalma su una faccia della forma e dopo qualche giorno sull’altra faccia: Taleggio, Camembert.
Salatura in salamoia
La salamoia è l’immersione in vasche Da acqua salata dei formaggi. Maggiore della concentrazione di sale maggiore sarà la penetrazione del sale nel formaggio.
I fattori che favoriscono la penetrazione del sale nel formaggio sono temperatura elevata, umidità elevata, dimensione piccola delle forme e agitazione della salamoia.
I formaggi di grandi pezzature come Grana Padano e Parmigiano Reggiano.Sostano in salamoia oltre 30 giorni, mentre le pezzature piccole sotto i 300 grammi sostano pochi minuti.
Nella salamoia si possono sviluppare anche i batteri patogeni, perciò essa va continuamente rigenerata: microfiltrazione e acidificazione.
Tra i pochi formaggi non salati ricordiamo il Pannerone Lodigiano.
Altre salature
Si sala direttamente il latte, ma è una tecnica abbandonata.
Si sala la cagliata, come nel Castelmagno e nel Cheddar.
Si sala durante la conservazione, lasciando in salamoia fino al momento del consumo: Feta greca, Domiati egiziano, Asino friulano.
Stagionatura
La stagionatura agisce sulle proteine. La proteolisi inizia con la mungitura continua nei vari passaggi fin nella stagionatura.
La proteolisi è la rottura delle caseine per opera delle endopeptidasi. Si originano peptidi a basso peso molecolare, aminoacidi liberi, ammoniaca, ammine, alcoli, chetoni, anidride carbonica e acido solfidrico H2S, che danno un sapore particolare al formaggio.
La stagionatura agisce sui grassi, se si utilizzano cagli di capretto o di agnello, e muffe penicillium: formaggi erborinati come Taleggio e Gorgonzola.
Si ottengono acidi grassi liberi, anche acidi grassi brevi, quindi volatili, quindi aromatici.
Il lattosio residuo delle fermentazioni precedenti, a seconda dei batteri presenti, diventa acido lattico o propionico o butirrico o acetico, con liberazione di anidride carbonica che dà la formazione di occhiature.
In superficie il batterio geotricum candidum si alimenta dell’acido galattico, così la crosta formaggio diventa meno acida, con pH 8, mentre il cuore del formaggio ha pH è inferiore a 4,9. Sulla crosta quando finisce l’acido lattico, incominciano a essere demolite le proteine con liberazione di ammoniaca. L’ammoniaca si diffonde nel centro del formaggio e lo neutralizza. Il risultato finale è un formaggio cremoso.
In funzione dei batteri presenti, si forma durante la stagionatura l’acido citrico, che può diventare diacetile, acetato e acido piruvico o succinico.
La crosta si definisce pelle, buccia, crosta vera e propria a seconda dello spessore e della durezza.
La crosta è attiva se continua a lavorare verso il centro del prodotto, è passiva se ha solo una funzione protettiva ma permette gli scambi gassosi e idrici.
La crosta fiorita è tipica dei formaggi freschi con maturazione verso il centro.
La crosta lavata con acqua e sale, è tipica della Fontina, Taleggio, Puzzone di Moena, Reblochon.
La crosta pulita con l’aggiunta di olio, evita lo sviluppo di muffe: Grana Padano, Parmigiano Reggiano, Valtellina casera, Formai de Mut, Asiago, Montasio.
La crosta ammuffita spontaneamente: Toma, Barattero, Chantal, Salers.
La crosta trattata con cenere di ginepro, spezie, erbe aromatiche e foglie di vite, cera d’api frumento, olio e grasso di pecora (Fiore sardo), olio aceto e pomodoro (Pecorino di Farindola), olio e pomodoro (Pecorino di Pienza).
Ricotta
La ricotta si ottiene dalla coagulazione termica delle sieroproteine, infatti il siero è il prodotto di scarto della caseificazione. Il siero può essere dolce o acido, di vacca o di altro ruminante. La lavorazione prevede il siero da solo o associato a latte o panna. Il siero viene ricotto raggiungendo 90 ° a pH di 6. La ricottura si può ottenere scaldando direttamente il siero o iniettando il vapore: le siero proteine si riaggregano in strutture insolubili.
Talvolta si utilizza anche il solfato di magnesio e cloruro di sodio.
La ricotta viene fatta sgrondare da pochi minuti fino a 24 ore.
Prima del confezionamento si fa un breve trattamento 90 ° Per ridurre le cariche batteriche e allungare la shelf life, cioè la vita da scaffale.
Il liquido ricavato dalla produzione della ricotta si chiama scotta. La scotta viene raffreddata e conservata a temperatura ambiente, si selezionano dei batteri lattici termoresistenti, è tipica del Pecorino romano.