Il sapore e la proprietà dei formaggi

Il sapore è la proprietà dei formaggi che ne determina l’identità, la qualità e l’accettabilità. 

La sua natura è molto complessa perché dipende dall’equilibrio tra numerose componenti di sapore e aroma.

La maturazione del formaggio costituisce una lunga serie di reazioni enzimatiche primarie, attraverso diverse vie metaboliche

quali glicolisi, lipolisi e proteolisi, attraverso le quali i componenti del latte fresco, concentrato e conservato si trasformano in formaggio.

affinamento dei formaggi

La lipolisi è un importante evento biochimico che si verifica durante il processo di maturazione del formaggio

poiché gli acidi grassi rilasciati durante questo processo svolgono un ruolo importante nel sapore di molti formaggi. 


Gli acidi grassi liberi sono prodotti dall’idrolisi dei trigliceridi dai grassi da parte delle lipasi del latte autoctone, delle lipasi microbiche e delle lipasi delle cellule somatiche. 


Sono anche rilasciati durante il metabolismo dei carboidrati e degli amminoacidi dai batteri.

Gli acidi grassi a basso peso molecolare sono una conseguenza della fermentazione batterica, mentre i restanti acidi grassi sono il risultato dell’azione della lipasi. 


Gli acidi grassi rilasciati durante questo processo giocano un ruolo importante nel sapore di molti formaggi

Oltre al problema sanitario dovuto alla grande varietà di microrganismi presenti nel latte crudo, il processo di lavorazione del formaggio non è uniforme e varia con la località e la tradizione. 


Con la pastorizzazione si ottiene una modificazione della microflora iniziale che riduce i microrganismi ed elimina i patogeni, il che rende possibile una produzione di qualità uniforme; ma porta con sé un sapore insipido nel formaggio.

Pertanto, l’obiettivo di questo articolo è riconoscere l’importanza del processo lipolitico nei formaggi durante la loro maturazione, analizzando le informazioni fornite in alcuni lavori sperimentali pubblicati, per sensibilizzare sullo sviluppo della tecnologia appropriata che consenta l’elaborazione di formaggi entro limiti accettabili norme sanitarie.

Perché la lipolisi è importante?

Il grasso del latte è essenziale per lo sviluppo di un sapore adeguato nel formaggio durante la sua stagionatura.

I formaggi normalmente a base di latte intero non sviluppano un sapore adeguato se prodotti con latte scremato o latte in cui il grasso è stato sostituito da altri lipidi; 

pertanto, lo sviluppo di un sapore soddisfacente è uno dei principali problemi incontrati nella produzione di varietà di formaggio dette “a ridotto contenuto di grassi”.

Come in tutti gli alimenti ricchi di grassi, i lipidi presenti nel formaggio possono subire una degradazione ossidativa o idrolitica. 


A causa del potenziale di ossidoriduzione negativo nei formaggi, l’ossidazione dei lipidi è probabilmente limitata; 


ma la misura in cui si manifesta e il suo contributo al miglioramento o meno del sapore del formaggio non ha ricevuto la necessaria attenzione durante il suo processo di elaborazione nell’industria casearia del nostro paese. 


L’idrolisi enzimatica dei trigliceridi in cui si liberano acidi grassi e glicerolo, mono o digliceroli (lipolisi) è, invece, essenziale nello sviluppo di molte varietà di formaggio. 

Gli acidi grassi liberi non vengono prodotti solo dall’azione delle lipasi

ma vengono anche rilasciati durante il metabolismo dei carboidrati e degli amminoacidi dai batteri.

Il grasso del latte è ricoperto da una membrana che normalmente protegge il globulo grasso dalla lipasi nel latte crudo. 

La lipasi è relativamente instabile e può essere inattivata da sale, acido, luce, ossidazione e calore. 

La membrana del globulo grasso può essere danneggiata da agitazione meccanica, attacco enzimatico e altri fattori che espongono i lipidi alle lipasi.

Gli acidi grassi a basso peso molecolare sono una conseguenza della fermentazione batterica, mentre i restanti acidi grassi sono il risultato dell’azione della lipasi. 

È stato dimostrato che gli acidi grassi liberi devono essere presenti entro un intervallo specifico e ad un livello di concentrazione ottimale per un sapore desiderabile. 

Quantità eccessive di acidi grassi liberi sono associate all’irrancidimento idrolitico e provocano odori sgradevoli. 

I fattori che influenzano il rilascio degli acidi grassi liberi sono le condizioni fisico-chimiche del formaggio

in particolare il pH, l’acidità, i cloruri e le proteine, le condizioni batteriologiche, il precedente trattamento (pastorizzazione) e le temperature di mantenimento.


Il grasso del latte contiene elevate concentrazioni di acidi grassi a catena corta e intermedia che, una volta rilasciati, contribuiscono direttamente al sapore del formaggio. 

Sia la qualità del latte che il processo di lavorazione e la fase di stagionatura influenzano la qualità finale del formaggio.

Sistema lipasi/esterasi

Le lipasi nel formaggio provengono da 6 diverse fonti: latte, coagulante, coltura starter, coltura starter aggiuntiva, microflora non starter e, se utilizzate, da lipasi esogene. 

Nella produzione di formaggio industrializzato l’origine delle lipasi, nelle varietà caratterizzate da lipolisi estensiva, è solitamente dal coagulante (caglio) e dalla coltura coadiuvante starter (muffe).

Nel latte c’è una lipasi propria (lipoproteinasi, LPL), accoppiata con un certo numero di esterasi.

Questo enzima è relativamente aspecifico e rilascia acidi grassi dalle posizioni sn-1 e sn-3 dei mono-, di- o trigliceridi e dalla posizione sn-1 dei fosfolipidi. 

La maggior parte (>80%) di LPL nel latte bovino è associata alle micelle di caseina, quindi è incorporata nella formazione reticolare della cagliata. 

LPL è più importante nei formaggi a latte crudo, perché la sua attività è ridotta dalla pastorizzazione.

Il caglio liquido commerciale utilizzato nell’attuale produzione della maggior parte delle varietà di formaggio è privo di attività lipolitica, ma alcune paste caglio artigianali o commerciali utilizzate per coagulare il latte in alcune varietà di formaggio contengono esterasi pregastrica (PGE), che è responsabile della lipolisi estesa in questi formaggi. 

La PGE è secreta dalle ghiandole alla base della lingua e mescolata con il cibo nell’abomaso. 

Dall’abomaso parzialmente essiccato e polverizzato si prepara la pasta di caglio. 

 La PGE ha una glicoproteina, che è altamente specifica per gli acidi grassi a catena corta in posizione sn-3.

Il tipo e l’entità della degradazione dei grassi dipendono dai microrganismi coinvolti nella maturazione. 

Nella maggior parte dei formaggi si tratta di essere il più piccoli possibile, con eccezioni come Roquefort e Gorgonzola. 

La lipolisi viene stimolata omogeneizzando il latte e aggiungendo microrganismi specifici

come gli acidi grassi liberi a basso peso molecolare (FFA) e altri che sono precursori di sostanze come metilchetoni, lattoni ed esteri . , responsabile dell’aroma e del sapore (“sapore”) di alcuni formaggi

Principali derivati ​​aromatici

metilchetoni

I metilchetoni sono presenti nella maggior parte dei formaggi a pasta dura, essendo parte dei principali componenti aromatici. 

Per alcuni metilchetoni nei formaggi di produzione industriale sono descritti aromi fruttati o floreali.

I lattoni sono composti ciclici formati dall’esterificazione intramolecolare degli idrossiacidi grassi. 

I principali lattoni nel formaggio sono i lattoni γ e δ, che hanno rispettivamente 5 e 6 anelli, sono stabili e hanno un sapore forte e possono essere formati da γ e δ idrossi acidi grassi

la loro formazione è spontanea una volta che l’acido grasso viene rilasciato durante la lipolisi. 

I lattoni sono componenti rilevanti nel sapore di alcuni formaggi e sembrano essere correlati all’uso del latte pastorizzato.

Gli esteri esibiscono diversi odori fruttati e la presenza di molti diversi esteri nei formaggi è probabilmente la fonte di un aroma dolce e gradevole.

Influenza dei microrganismi

Come già accennato nei paragrafi precedenti, le lipasi presenti nel latte sono, rispetto al contenuto e alla composizione degli FFA dei formaggi, poco specifiche e possono idrolizzare i triacilgliceroli (TAG) a seconda del loro peso molecolare, con un rilascio preferenziale di acidi grassi presente nelle posizioni esterne della catena del glicerolo. 

Nei formaggi possono esserci anche lipasi specifiche per la natura dell’acido grasso. 

Geotricum candidum

Ad esempio, nei formaggi Camembert, la lipasi Geotricum candidum rilascia preferenzialmente acido oleico e altri acidi grassi insaturi a 18 atomi di carbonio. 

Penicillium camemberti

Tuttavia, Penicillium camemberti produce una grande quantità di una lipasi extracellulare che è altamente attiva sui TAG a basso peso molecolare.

I formaggi a lunga maturazione batterica presentano un’elevata lipolisi (come il parmigiano, un formaggio dal sapore acido). 

Ciò si manifesta con un elevato contenuto di FFA (tra 10.000 e 27.000 mg/kg); la sua composizione è diversa da quella del grasso del latte, evidenziando così un’idrolisi degli acidi grassi a catena lunga. 

I formaggi a basso contenuto di FFA (da 1.000 a 2.500 mg/kg), sono quelli a breve stagionatura, dell’ordine di alcune settimane; 

il suo profilo di acidi grassi liberi è simile a quello del grasso del latte. Si tratta di formaggi molli, in alcuni casi con occhi e grassi (Fontina) o sodi e morbidi come Cuartirolo e Port Salut (con meno grassi).

I formaggi a fermentazione con muffe bianche presentano una lipolisi media (generalmente superiore a 3.000 mg/kg) con aumento degli FFA a catena corta. 

Si tratta di formaggi come il Brie e il Camembert a pasta morbida – cremosa e dal sapore deciso – e come il Münster dalla crosta lavata e dall’odore forte. 

Il camembert presenta microflora sulla sua superficie e quindi una lipolisi maggiore che all’interno (dell’ordine di 5.000 mg/kg all’esterno e 1.000 mg/kg nella massa).

I formaggi fermentati da muffe blu, come il Roquefort, hanno una lunga stagionatura, con striature blu e un sapore piccante; 

la sua lipolisi è molto importante (oltre 25.000 mg/kg), sia in superficie che all’interno, per l’inoculazione di spore di Penicillium in tutta la sua massa.

Nonostante numerosi studi, il sistema lipasi/esterasi delle colture starter ha ricevuto molta meno attenzione rispetto al loro sistema proteolitico. 

Lactococcus

Il Lactococcus sp. sono debolmente lipolitici, ma possono essere responsabili del rilascio di alti livelli di acidi grassi quando si presentano con conta cellulare elevata o periodi di maturazione prolungati. 

Lattobacilli

Anche i lattobacilli omofermentativi obbligati usati come starter (Lb. helveticus, Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus e Lb. delbrueckii subsp. lactis) producono esterasi. I lattobacilli eterofermentativi facoltativi (Lb. casei, Lb. paracasei e Lb. plantarum), che sono batteri lattici non starter dominanti in molte varietà di formaggio, sono debolmente lipolitici. 

Anche Micrococcus e Pediococcus hanno un debole effetto lipolitico.

Propionibacterium sp. Ha una lipasi, che contribuisce alla diminuzione della lipolisi nei formaggi di tipo svizzero. 

Sebbene la lipolisi sia relativamente estesa nei formaggi interi stagionati a macchia, è stata dedicata relativamente poca attenzione al sistema lipasi/esterasi di corinebatteri, lieviti e muffe, che formano le macchie. 

Linens possiede lipasi ed esterasi intracellulari. Penicillium sp. produce potenti lipasi extracellulari, che sono fondamentalmente responsabili dell’estesa lipolisi nei formaggi stagionati con muffe. 

P. camemberti secerne una lipasi che è ottimamente attiva a pH 9,0 e ad una temperatura di 35°C, mentre P. roqueforti secerne 2 lipasi con diversa specificità di substrato e che sono ottimamente attive a pH 6,0 e 6,5, e anche valori più alcalini

Effetto della pastorizzazione

Pastorizzazione del latte

La pastorizzazione elimina batteri patogeni, coliformi e psicrotrofi e riduce il numero di lattobacilli mesofili

e sebbene questo trattamento nel latte aumenti la sicurezza microbiologica dei formaggi, la microflora naturale e i fermenti lattici vengono eliminati o alterati durante il processo.

Per la completa inattivazione delle lipasi del latte è necessario un trattamento a 78°C per 10 secondi. I batteri dell’acido lattico possiedono enzimi lipolitici deboli, ma hanno dimostrato di essere attivi nel formaggio. 

Inoltre, le lipasi batteriche sono più attive sui trigliceridi parzialmente idrolizzati da altre lipasi.

Di conseguenza, i sapori che si trovano nei formaggi a latte crudo e pastorizzato differiscono notevolmente, essendo più ricchi e più forti nei formaggi a latte crudo. 

Queste differenze sono state attribuite all’attività della microflora del latte.

Tulay e Meral (2006), invece, sottolineano che le quantità di acidi grassi rilasciati nel formaggio sono state influenzate dai metodi di produzione analizzati (industriale e tradizionale), ma non durante la stagionatura. 

I livelli di FFA erano più alti nel formaggio di produzione tradizionale rispetto a quello di produzione industriale. 

Lo spiegano supponendo che le lipasi del latte, piuttosto che le lipasi batteriche, fossero forse l’agente principale durante la lipolisi nei formaggi prodotti in modo tradizionale. 

Coltura starter

Mentre nel formaggio prodotto in modo industriale, la coltura starter e i batteri non starter hanno presentato questa attività lipolitica durante il tempo di maturazione. 

Sottolineano inoltre che gli alti livelli di sale nei formaggi tradizionali potrebbero aver ridotto l’attività delle lipasi (sia casearie che batteriche) durante la stagionatura.

Morgan (2001) nei formaggi di capra e nei formaggi di pecora, rispettivamente, hanno osservato altri fattori, oltre al tempo di pastorizzazione e di maturazione, coinvolti nel grado di lipolisi dei formaggi, come le variazioni stagionali (periodo di lattazione ) e fattori fisiologici legati alle condizioni di produzione.

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