Testo di spiegazione su come fare il formaggio

La scienza del formaggio

La caseificazione è il processo controllato di rimozione dell'acqua dal latte. Questo processo concentra le proteine, i grassi e altri nutrienti del latte e ne aumenta la durata di conservazione. La caseificazione è uno dei primi esempi di biotecnologia.

Un'antica biotecnologia

La caseificazione è un'antica biotecnologia che risale all'addomesticamento degli animali. Si pensa che probabilmente sia stato scoperto per la prima volta osservando l'inacidimento accidentale del latte e poi pressando e salando la cagliata solida per conservarla per un consumo successivo. Per saperne di più su alcuni primi esempi di biotecnologia, consultate il nostro articolo sulla biotecnologia antica.

Principi della caseificazione

La caseificazione consiste nel coagulare la proteina della caseina nel latte e quindi separare il latte in cagliata solida e siero liquido. Il siero liquido viene sgocciolato e la cagliata viene salata, modellato e lasciato maturare in ambiente controllato.

I microrganismi vengono utilizzati in ogni fase di questo processo e determinano il sapore e la consistenza del formaggio finale.

Diritti: L'Università di Waikato Te Whare Wānanga o Waikato

La produzione di cagliata e siero

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latte comporta la separazione del latte in cagliata solida e siero di latte liquido coagulando la proteina della caseina nel latte.

I batteri acidificano il latte

L'acidificazione (acidificazione) del latte aiuta a separare la cagliata e il siero di latte e a controllare la crescita di batteri indesiderati nel formaggio. Di solito speciali batteri "starter" vengono aggiunti al latte per avviare il processo di produzione del formaggio. Questi batteri convertono il lattosio (zucchero del latte) in acido lattico e abbassano il pH del latte.

Ci sono due tipi di batteri utilizzati per questo processo:

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  • batteri mesofili prosperano a temperatura ambiente ma muoiono a temperature più alte Temperature. Sono usati per fare formaggi morbidi, come il Cheddar, il Gouda e il Colby.
  • I batteri termofili prosperano a temperature più elevate, intorno ai 55 °C, e vengono utilizzati per produrre formaggi più piccanti come il Gruyère, il Parmigiano e il Romano.

Gli enzimi accelerano la coagulazione Alcuni

formaggi sono coagulati solo dall'acidità. Ad esempio, il formaggio paneer è prodotto con succo di limone per cagliare il latte e la ricotta è prodotta con batteri mesofili. Tuttavia, per la maggior parte dei formaggi, il caglio viene aggiunto anche al latte dopo un fermento batterico. Il caglio è una miscela contenente l'enzima attivo chimosina. Il caglio accelera la coagulazione della caseina e produce una cagliata più forte. Consente inoltre la cagliatura a un'acidità inferiore, che è importante per alcuni tipi di formaggio.

Le proteine della caseina coagulano

Il latte è composto per circa l'86% da acqua ma contiene anche grassi, carboidrati (principalmente lattosio), proteine (caseina e siero di latte), minerali e vitamine. Il latte è un'emulsione di globuli di grasso e una sospensione di micelle di caseina. Questi sono sospesi nella fase liquida del latte che contiene lattosio disciolto, proteine del siero di latte e alcuni minerali.

Diritti: Università di Waikato Te Whare Wānanga o Waikato

Composizione del latte vaccino

Una tabella che mostra i componenti del latte vaccino. L'esatta composizione varia tra le vacche e tra le diverse razze bovine.

La chimosina nel caglio scompone la caseina kappa sulla superficie delle micelle trasformandole da idrofile a idrofobiche. Questo fa sì che si aggreghino insieme, intrappolando le molecole di grasso e acqua nella cagliata in via di sviluppo. L'ulteriore lavorazione della cagliata aiuta a rimuovere più acqua e comprimere la cagliata per formare un formaggio solido.

Formaggio: una visione molecolare

Questo video animato mostra come il La struttura molecolare del latte cambia nelle varie fasi della caseificazione.

Fonti di caglio

Il caglio proviene dallo stomaco di giovani mammiferi che seguono una dieta prevalentemente a base di latte. Il caglio dello stomaco dei vitelli è stata la principale fonte di chimosina fino agli anni '60, quando si prevedeva che l'aumento della domanda di carne e l'aumento della produzione di formaggio avrebbero portato a una carenza di vitelli e quindi a una carenza di caglio. Ciò ha portato allo sviluppo di sostituti, tra cui estratti di mucche e suini adulti, funghi e, più recentemente, microrganismi che sono stati geneticamente modificati (GM) per produrre caglio GM. Il caglio OGM è il più comunemente usato oggi perché è il più economico da produrre.

Diritti: Riconoscimento: Food-Info.net/Food-Info Foundation, Università di Wageningen

Micelle di caseina

Gli scienziati propongono che le micelle di caseina siano costituite da un complesso di submicelle. Il fosfato di calcio e le interazioni idrofobiche tra le submicelle contribuiscono alla stabilità della micella. La caseina Kappa all'esterno stabilizza le micelle contro l'aggregazione.

Legenda
A: submicella
B: catena
sporgente C: fosfato
di calcio D: caseina
kappa E: gruppo fosfato

Rilascio del siero

Dopo aver separato la cagliata e il siero di latte, l'ulteriore lavorazione della cagliata aiuta a rilasciare una maggiore quantità di siero intrappolato nella rete di micelle prima che venga drenato. Le fasi esatte della lavorazione variano a seconda del tipo di formaggio. Tuttavia, generalmente, la cagliata viene catturata, pressata e modellata per formare blocchi di formaggio.

Storicamente, il siero di latte era considerato un prodotto di scarto della produzione del formaggio. Tuttavia, la crescente preoccupazione per l'impatto ambientale del suo smaltimento ha incoraggiato la ricerca a comprendere meglio le proprietà e i potenziali usi di siero. L'aumento della comprensione scientifica e i progressi tecnologici hanno portato a un'ampia gamma di usi del siero di latte e lo hanno reso un prezioso coprodotto dell'industria casearia, scopri di più su altri usi del siero di latte.

Stagionatura del formaggio

Il formaggio viene lasciato stagionare, o stagionare, in un ambiente a temperatura e umidità controllate per periodi di tempo variabili a seconda del tipo di formaggio. Durante la maturazione del formaggio, i batteri scompongono le proteine, alterando il sapore e la consistenza del formaggio finale. Le proteine si rompono prima in pezzi di medie dimensioni (peptidi) e poi in pezzi più piccoli (amminoacidi). A loro volta, questi possono essere scomposti in varie molecole altamente aromatizzate chiamate ammine. In ogni fase, vengono prodotti aromi più complessi.

Durante la stagionatura, ad alcuni formaggi viene inoculato un fungo come il Penicillium . L'inoculazione può avvenire sia in superficie (ad esempio, con Camembert e Brie) che internamente (ad esempio, con i formaggi erborinati). Durante la maturazione, i funghi producono enzimi digestivi, che scompongono le grandi molecole proteiche del formaggio. Questo rende il formaggio più morbido, liquido e persino erborinato.

Diritti: The University of Waikato Te Whare Wānanga o Waikato

Maturazione del formaggio

Gouda Il tradizionale formaggio Gouda viene stagionato su scaffali di legno in condizioni controllate per periodi di tempo variabili a seconda del sapore e della consistenza desiderati.

Il formaggio è disponibile in molte varietà di stili, consistenze e sapori diversi, scopri di più sulla creazione di alcune di queste diverse caratteristiche del formaggio.

La ricerca sulle mucche transgeniche rivela il potenziale per aumentare la produzione di formaggio

La ricerca sulle mucche transgeniche di AgResearch ha prodotto mucche transgeniche con geni di caseina kappa bovina extra inseriti nel loro genoma. Ciò ha comportato un aumento della caseina kappa nel loro latte. Maggiorato I livelli di caseina kappa sono associati a migliori proprietà casearie, maggiore resa del formaggio e maggiore contenuto di calcio.

Scopri di più sulla chimosina
, un enzima molto importante che è anche un organismo geneticamente modificato, in questo podcast del 2017 e in questo articolo sul sito web della Royal Society of Chemistry del Regno Unito.

Leggi la storia del formaggio
dai suoi inizi ad oggi in questo articolo in stile rivista di The Nibble.

Pubblicato 11 aprile 2012, Aggiornato 7 gennaio 2020Articoli di Hub di riferimento