IL RAPPORTO GRASSO/CASEINE NEL LATTE DI CALDAIA

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1 IL RAPPORTO GRASSO/CASEINE NEL LATTE DI CALDAIA ANTICO E NUOVO PARAMETRO QUALITATIVO PER LA CASEIFICAZIONE Autori : G. Bolzoni, G. Varisco, M. Cornoldi Reference: Dr. Giuseppe Bolzoni Centro Referenza Nazionale Qualità del Latte Bovino Istituto Zooporofilattico Sp. della Lombardia e dell Emilia Romagna (B. Ubertini) Via Bianchi 7, Brescia, Italy. Tel Fax gbolzoni@izs.bs.it PREMESSA.. Tre dunque sono le parti che compongono il latte, siero, butiro e cacio. Il siero è la parte fluida, il butiro è la parte pingue, la quale emula la natura degli olj nei vegetabili; il cacio è la parte più pesante.. Tale unione si forma alla superficie e ne risulta un cremore, ossia fior di latte, e da questa sostanza si otiene il butiro; le parti caseose poi unendosi fra di loro a poco a poco formano massa soda e resistente detta formaggia, la quale gravita al fondo della caldara; e frattanto il siero prende sapore acido e comunica la sua acidità alle parti che restano. (Ferrari G., Modo di migliorare le fabbriche dei formaggi, 1816). INTRODUZIONE Riferimenti di questo tipo si possono agevolmente trovare in testi anche più antichi, a testimonianza del fatto che da sempre la qualità e la quantità del formaggio ottenuto in caseificio dipendono innanzi tutto dal latte di partenza e soprattutto dal rapporto tra i suoi vari componenti. E in particolare al rapporto tra sostanza grassa e sostanza proteica, o meglio caseinica, che si è maggiormente rivolta l attenzione dei casari per le molteplici, e spesso difficili, decisioni che dovevano assumere sia nelle fasi operative per fissare i tempi, le temperature, le quantità degli ingredienti per il controllo tecnologico del processo produttivo, sia in quelle gestionali per il calcolo delle rese, dei costi e dei ricavi per il controllo economico dell attività. Di fatto con il progredire delle tecniche di produzione, si è assistito ad una parziale riduzione della rilevanza delle decisioni prese in base al fiuto all esperienza, al occhio clinico dei casari, sebbene continuino a rappresentare una parte distintiva della caseificazione soprattutto nei formaggi a lunga stagionatura. Al loro posto hanno assunto importanza aspetti legati alla necessità di standardizzare il prodotto, automatizzare le fasi di lavorazione e così via. In quest ottica appare evidente che non si possa considerare la qualità del latte come un unicum adattabile a qualunque tipo di trasformazione casearia, ma che la conoscenza della materia prima sia il primo e fondamentale mattone per la costruzione di sistemi produttivi efficienti ed al passo con le esigenze, anche di gestione dei costi, che il mercato oggi impone. La conoscenza e la gestione dei parametri qualitativi della materia prima, costituiscono dunque elementi fondamentali nel determinare la resa di caseificio e la qualità del prodotto e, tra questi, particolare importanza nella filiera dei formaggi grana, assumono i rapporti grasso/proteine e grasso/caseine del latte immesso in caldaia dopo l affioramento. BREVI CENNI STORICI Come accennato, tra le molteplici informazioni che il casaro deve considerare nel momento in cui assume decisioni operative per la caseificazione vi sono anche la quantità di grasso e di proteine/caseine del latte che arriva in caldaia. Al contrario di alcuni parametri tecnologici rapidamente determinabili (temperatura e acidità del latte e del sieroinnesto, quantità di presame, tempi delle varie fasi di lavorazione) la quantità dei costituenti non è normalmente nota nel momento della caseificazione. Per la quantità di grasso e di proteine, ad esempio, ci si basa solitamente sulla conoscenza dei dati storici del latte consegnato dai singoli allevamenti, ed eventualmente su occasionali controlli eseguiti in fase di affioramento, oltre che sulla esperienza e sulla percezione del casaro. In tale situazione è però difficoltoso impostare le lavorazioni per ottenere un prodotto standardizzato, ma soprattutto diventa complesso eseguire precisi e corretti calcoli delle rese. Ciò è particolarmente vero se si pensa che il parametro principe per la resa in formaggio (quantità di caseine) non è, tradizionalmente, disponibile se non con tempi lunghi e su quantità limitate di campioni. Malgrado ciò si sono sempre fatti tentativi di disporre di sistemi pratici e veloci per ottenere questo tipo di informazioni, con numerose e diverse formule di calcolo delle rese succedutesi nei secoli ed in parte ancora utilizzate (Vedi Scheda n 1). In tutti i casi viene però sottolineato che non esiste la formula perfetta adattabile in assoluto a diversi tipi di caseificazione e, nemmeno, a differenti caseifici. In qualunque caso infatti, il vero nodo è la conoscenza, la più precisa possibile, della composizione del latte (in genere in caldaia) e dei prodotti a fine processo. Sia nel caso dei calcoli sulla produzione annuale, che per valutazioni tecnologiche sulle fasi produttive, è infatti evidente che errori anche piccoli di valutazione sul prodotto di partenza, si traducono in errori economicamente rilevanti sulla valutazione finale.

2 E quindi evidente che a seconda della formula applicata esistono dei parametri analitici che è indispensabile conoscere nel modo più preciso possibile. Per quanto riguarda la caseina il limite principale è sempre stato quello della difficoltà di disporre di dati analitici in tempi brevi, su numeri elevati di campioni ed a costi accettabili. Per questo motivo si è spesso ripiegato sull utilizzo delle caseine determinate per calcolo, derivandole con un coefficiente fisso dalle proteine, oppure si è utilizzato direttamente il valore di proteine nelle formule di calcolo. In ambedue i casi si accettava di fatto un errore, non trascurabile, che influiva sulla validità dei risultati finali dei calcoli delle rese. Nel primo caso a causa della uniformità del rapporto caseine/proteine che non rispecchiava la variabilità del latte di diversi allevamenti, nel secondo caso accettando di calcolare come materia proteica caseificabile anche la componente di proteine non caseiniche (cosiddette sieroproteine che dovrebbero partecipare alla resa casearia soltanto in termini di Kg di ricotta prodotta). Il discorso andrebbe ripetuto anche per la valutazione dei cosiddetti solidi (Residuo Secco e Residuo Secco Magro) che di norma sono dedotti per calcolo, ma difficilmente disponibili come dati effettivamente determinati in laboratorio. LA VALUTAZIONE DELLE CASEINE NEL LATTE DI MASSA Da quanto detto appare evidente l importanza che assume la conoscenza del contenuto in caseina del latte per i processi di caseificazione; fino a pochi anni orsono non era però possibile determinare il titolo caseinico su grandi numeri di campioni per motivi essenzialmente tecnici legati alla metodica analitica disponibile. D altra parte, a poco serve l utilizzo di un fattore fisso per convertire matematicamente il valore delle proteine in caseine in modo uguale e costante per tutto il latte analizzato. Questo tipo di trasformazione, adottato in alcune realtà locali, fornisce formalmente il dato delle caseine, ma in realtà esegue semplicemente un calcolo matematico senza considerare che l indice di caseina non è il medesimo in latti di differenti allevamenti e in differenti periodi dell anno. Soltanto di recente si sono rese disponibili strumentazioni automatiche per la determinazione della caseina che consentono ai laboratori l esecuzione dell analisi anche su parecchie centinaia di campioni al giorno. A partire dal 2002 presso i laboratori dell Istituto Zooprofilattico di Brescia, l adozione di uno di questi strumenti analitici (Milkoscan 6000 FT, Foss, DK) ha consentito, dopo un periodo di collaudo e sperimentazione (utilizzato, tra l altro, proprio per validare la curva di calibrazione per il parametro caseine), di inserire il parametro Caseine tra quelli routinariamente determinati sui campioni di latte conferiti. I risultati del primo periodo di indagine sono stati pubblicati ed approfonditamente descritti in precedenza (note bibliografiche 1,2 e 3). Con il passare del tempo l adesione dei caseifici è aumentata ed il numero di campioni analizzati è cresciuto fino a valori sicuramente rappresentativi dell intera realtà lombarda (circa allevamenti ). L andamento delle medie mensili di Proteine e Caseine (Grafico 1, relativo ai primi dieci mesi del 2004) mostra un comportamento nell anno simile a quello descritto da diversi Autori in precedenza, con un abbassamento di entrambi i parametri nei mesi estivi, anche se le variazioni della caseina appaiono leggermente inferiori, ed un netto e repentino innalzamento con la ripresa produttiva dei primi mesi freschi che prosegue poi gradualmente fino ai mesi invernali. Di fatto il valore dell Indice di Caseina appare tutt altro che costante nel corso dell anno e di ciò va tenuto conto quando si vogliano dedurre informazioni sulle rese casearie dai soli dati relativi al contenuto proteico del latte. Relativamente alla variabilità dell indice caseinico, oltre all andamento stagionale, non si deve dimenticare l ancor più ampia variabilità osservata in allevamenti differenti. A titolo di esempio si riporta nel Grafico 2, la distribuzione di frequenza osservata negli allevamenti controllati nel corso del Aldilà dei singoli valori osservati, che sono relativi al solo primo anno di osservazione e quindi ad un numero ancora limitato di allevamentirispetto agli anni successivi, la variabilità che si può apprezzare in tali dati, è decisamente ampia anche quando si trascurino le code estreme della distribuzione che individuano un numero limitato di situazioni molto particolari. L indice di caseina che caratterizza un singolo allevamento non appare quindi deducibile con l utilizzo di un fattore fisso per la trasformazione del valore proteico in quello caseinico con un operazione matematica comune a tutti gli allevamenti. A conferma di quanto detto possono servire anche i dati schematicamente raccolti nel Grafico 3, in cui i campioni analizzati, sempre relativamente all anno 2002, sono stati suddivisi in funzione del valore proteico osservato; risulta evidente che l indice di caseina appare significativamente diverso tra la prima colonna e l ultima. La prima colonna identifica situazioni di evidente insufficienza del titolo proteico attribuibili a gravi scompensi alimentari ed errori gestionali, mentre l ultima rappresenta situazioni di chiara eccellenza con valore proteico superiore a 3,60 g/100ml. In quest ultimo caso, oltre all ovvio maggior contenuto in caseine, si osserva anche un deciso miglioramento dell indice di caseina e quindi in definitiva della resa casearia ottenibile con quel latte. Queste considerazioni possono risultare utili anche per chiarire alcuni dubbi, frequentemente espressi dai trasformatori caseari, circa il reale rapporto esistente tra le differenti componenti azotate del latte ritirato, con particolare riferimento ai contenuti in urea e/o sieroproteine rispetto alle caseine e quindi, in definitiva, alla mancata corrispondenza tra titolo proteico del latte lavorato e resa casearia. LA VALUTAZIONE DELLE CASEINE NEL LATTE DI CALDAIA Anche se in linea generale appare ovvio attendersi che nelle analisi sul latte di caldaia (sottoposto ad affioramento), conferito dai singoli caseifici, il tenore in caseine sia sovrapponibile a quello osservato sul latte di massa aziendale, dalle analisi condotte in questi anni su questo tipo di latte, si possono trarre alcuni spunti di riflessione.

3 Innanzitutto per il fatto che i caseifici che hanno conferito campioni di latte di caldaia per questo tipo di analisi sono in gran parte coinvolti nella produzione di formaggi a lunga stagionatura (Grana Padano nella quasi totalità) e rappresentano quindi una porzione del settore lattiero-caseario particolarmente interessata, ed economicamente coinvolta, alla componente caseinica. In secondo luogo perché la composizione del latte di caldaia risulta condizionata dalla fase di affioramento che, ovviamente, è determinante per il rapporto caseine/grasso che si ritroverà in fase di lavorazione e che tanto influisce sulla resa quali/quantitativa del prodotto finale. Va sottolineato fin da subito che i dati raccolti in questi primi anni, a differenza di quanto è successo con i campioni di latte di massa, sono numericamente limitati e, soprattutto, non costanti nell arco dell anno da parte di singoli caseifici. I dati disponibili devono dunque essere considerati soltanto come primo approccio alla caratterizzazione del contenuto del latte destinato alla caseificazione in una fase cruciale del processo produttivo. In particolare per i dati presentati in Tabella 1, è da precisare che i valori relativi al 2004 riguardanti il solo primo semestre, risentono della mancanza dei campioni del periodo estivo con significativi effetti sui valori medi dei contenuti e dei rapporti; allo stesso modo va tenuto presente il numero limitato di campioni analizzati nel primo anno ed in particolare nei primi mesi del Ciò spiega, almeno in parte, la differenza dei valori medi registrata nelle 3 differenti annate. IL RAPPORTO GRASSO/CASEINE NEL LATTE DI CALDAIA Fatte salve le precauzioni di cui sopra, le caratteristiche del latte di caldaia da noi analizzato nel corso di questi due anni e mezzo, possono essere sinteticamente riassunte in Tabella 2. Le variazioni stagionali sembrano uniformarsi con quelle osservate nella materia prima, con cali più o meno marcati del grasso, delle proteine e delle caseine nel periodo caldo. A questo punto diventa quindi interessante cercare di caratterizzare il latte di caldaia in funzione del rapporto grasso/caseine nell arco dell annata, ricordando che questo rapporto dipende proprio dalla discrezionalità e dalla responsabilità del casaro nelle modalità di realizzazione del processo produttivo. In tabella 3 è possibile apprezzare l intervallo nel quale si distribuiscono i valori del rapporto Caseine/Grasso (Min. e Max) del latte di caldaia, nonché la misura della dispersione attorno ai valori medi, sempre riferiti all intero periodo di osservazione. Nel grafico n 4 infine, la situazione viene rappresentata in modo più diretto attraverso gli andamenti di tale parametro nei singoli anni ed anche in modo cumulativo nel complesso del periodo di osservazione (K Gr/Cas Trien.). PRIME VALUTAZIONI DI CONFRONTO PER SINGOLO CASEIFICIO I dati finora illustrati possono costituire una prima base di caratterizzazione della composizione del latte di caldaia nelle realtà produttive caratteristiche dell area lombarda e quindi, essenzialmente, della produzione del Grana Padano. A questa situazione possono riferirsi i singoli caseifici al fine di ottenere un confronto tra le proprie condizioni di caseificazione e quelle che, seppur in modo provvisorio, costituiscono al momento una sorta di riferimento. Ulteriori indagini di questo tipo, potranno del resto, portare a definire dei valori da considerare come Gold Standard per un determinato tipo di processo produttivo. Su questo tema è del resto in atto una discussione anche per quanto riguarda i disciplinari di produzione, che prevederebbero dei limiti entro i quali deve situarsi il raporto caseine/grasso del latte in caldaia. Allo stato attuale delle conoscenze può comunque essere fornito, a titolo di esempio, un confronto tra le osservazioni ottenute dai campioni conferiti da due caseifici delle province di Brescia e Cremona rispetto a quelle fornite dall insieme di tutte le osservazioni realizzate nel periodo (Grafico 5 : Complessivo Triennale). CONCLUSIONI L importanza del contenuto in caseine del latte destinato alla caseificazione nel determinare la resa quantitativa è nota da tempo, ma soltanto da poco è possibile determinare il contenuto reale in caseine del latte su numeri elevati di campioni. Ciò vale per il latte crudo ritirato alla stalla ma anche per il latte presente nelle caldaie dopo la fase di affioramento. La resa qualitativa dei prodotti caseari (consistenza, aroma, colore ecc.) dipende, oltre che da titolo in grasso e dalla composizione in acidi grassi della componente lipidica del latte, anche da altri fattori. Tra questi sicuramente importanti sono il quantitativo di caseine ed il rapporto grasso/caseine che tanto influiscono anche sulle rese quantitative. E evidente quindi che la conoscenza dei titolo in grasso e caseine del latte in caldaia, e del conseguente rapporto, costituiscono informazioni fondamentali per la definizione, il controllo, l ottimizzazione dei processi produttivi di singoli caseifici ed in particolare di quelli coinvolti in produzioni ad alto valore aggiunto quale quella dei formaggi a lunga stagionatura. Come si è cercato di precisare più volte nel presente lavoro, i dati analitici ottenuti sui campioni di latte di caldaia conferiti al laboratorio, non costituiscono un riferimento statisticamente rappresentativo della realtà operativa attuale dei caseifici della nostra area geografica: il loro numero è limitato, il conferimento non è stato costante nel corso degli anni

4 e, all interno di ciascun anno, nei singoli mesi, molti caseifici hanno infine, conferito campioni in numero molto limitato rispetto al numero di caldaie effettivamente lavorate quotidianamente. Lo scopo del presente lavoro non è stato quello di fornire i valori di riferimento per le caratteristiche qualitative del latte di caldaia e del suo contenuto in caseine e grasso, bensì quello di suggerire l esecuzione di controlli di questo tipo su larga scala, resi oggi possibili dalla disponibilità di nuove metodiche analitiche. Le informazioni che il singolo caseificio può trarre da un controllo costante, frequente ed omogeneo sulle caldaie poste in lavorazione, rappresenta una fonte di informazioni tecniche, a nostro avviso, importantissime per la valutazione dei processi produttivi, il calcolo delle rese di caseificazione, la conoscenza profonda della materia prima posta in lavorazione. BIBLIOGRAFIA 1 Bolzoni G., Varisco G., Marcolini A., Cornoldi M., Rabaioli C., 2003 Le caseine per la valorizzazione casearia del latte nel pagamento in base alla qualità Il Latte, n 2, 2003, pp Bolzoni G., Varisco G., Marcolini A., Cornoldi M., Federici A., 2003 Le caseine per la valorizzazione casearia del latte nel pagamento in base alla qualità: un aggiornamento. Il Latte, n 28 (7),,2003, pp Varisco G., Bolzoni G. Cornoldi M., 2004 La caseina la determinazione della caseina nel latte per la qualità delle trasformazioni casearie. Con il patrocinio IZSLER e Ass. Agricoltura Reg. Lombardia. Tip Artigianelli spa, Brescia, pp.46 ===============

5 3,6 g/100 ml GRAFICO 1 - PROTEINE E CASEINE ( Campioni circa ) 3,4 3,2 3 2,8 Proteine 2004 CASEINE ,6 2,4 GEN FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV DIC ANNO 6500 Grafico 2: DISTRIBUZIONE DI FREQUENZA DELL'INDICE DI CASEINA - Anno ,72 0,72 0,73 0,73 0,73 0,74 0,74 0,74 0,74 0,75 0,75 0,75 0,76 0,76 0,76 0,77 0,77 0,77 0,77 0,78 0,78 0,78 0,79 0,79 0,79 0,8 0,8 0,8 0,8 0,81 0,81 Frequenza Classe Grafico 3: Rapporto fra percentuale di proteina ed indice di caseina 0,768 0,766 0,764 0,762 0,760 0,758 0,756 0,754 0,752 0,750 0,748 <3,0 >3,2<3,4 >3,5<3,6 >3,6

6 GRAFICO 4- RAPPORTO CASEINA-GRASSO NEL E CUMULATIVO 1,20 1,15 1,10 1,05 1,00 0,95 0,90 0,85 Gen. Feb. Mar. Apr. Mag. Giu. Lug. Ago. Set. Ott. Nov. Dic. K cas./gr K cas./gr K cas./gr K cas./gr. Trien. GRAFICO 5: RAPPORTO CASEINA GRASSO: SINGOLI CASEIFICI 1,110 1,060 1,010 0,960 0,910 Gen. Feb. Mar. Apr. Mag. Giu. Lug. Ago. Set. Ott. Nov. Dic. MESE Caseificio 1 Caseificio 2 Complessivo Triennale

7 TABELLA 1 - CAMPIONI LATTE DI CALDAIA ANNO CAMPIONI ANALIZZATI * 224 CASEINE 2,60 0,06 2,63 0,15 2,70 0,05 PROTEINE 3,38 0,08 3,37 0,15 3,42 0,05 GRASSO 2,53 0,16 2,47 0,16 2,54 0,2 INDICE CASEINA 0,770 0,01 0,781 0,02 0,790 0,01 CASEINA /GRASSO 1,034 0,06 1,068 0,09 1,080 0,08 TABELLA 2 - LATTE DI CALDAIA ANDAMENTO MENSILE (assemblamento dati e primo semestre 2004) MESE GRASSO CASEINE PROTEINE INDICE CASEINA CAMPIONI ANALIZZATI GENNAIO 2,60 (0,11) 2,60 (0,17) 3,40 (0,02) 0, FEBBRAIO 2,62 (0,09) 2,67 (0,05) 3,44 (0,01) 0, MARZO 2,52 (0,22) 2,63 (0,08) 3,40 (0,05) 0, APRILE 2,55 (0,14) 2,62 (0,1) 3,37 (0,07) 0, MAGGIO 2,49 (0,13) 2,60 (0,11) 3,35 (0,07) 0, GIUGNO 2,42 (0,11) 2,53 (0,09) 3,30 (0,08) 0, LUGLIO 2,37 (0,12) 2,49 (0,03) 3,26 (0,05) 0, AGOSTO 2,37 (0,19) 2,52 (0,05) 3,28 (0,07) 0, SETTEMBRE 2,44 (0,17) 2,61 (0,07) 3,41 (0,06) 0, OTTOBRE 2,56 (0,2) 2,70 (0,11) 3,51 (0,11) 0, NOVEMBRE 2,60 (0,14) 2,69 (0,07) 3,49 (0,04) 0, DICEMBRE 2,59 (0,12) 2,67 (0,06) 3,46 (0,03) 0, TABELLA 3 - RAPPORTO CASEINE/GRASSO LATTE DI CALDAIA (Anni e 1 Semestre 2004 assemblati) MESE RAPPORTO GRASSO/CASEINE MEDIO DEV. ST. MIN MAX GENNAIO 1,010 0,054 0,710 1,093 FEBBRAIO 1,017 0,038 0,967 1,114 MARZO 1,039 0,056 0,928 1,170 APRILE 1,036 0,076 0,851 1,320 MAGGIO 1,047 0,077 0,937 1,528 GIUGNO 1,050 0,055 0,884 1,162 LUGLIO 1,055 0,055 0,950 1,172 AGOSTO 1,073 0,099 0,886 1,356 SETTEMBRE 1,066 0,075 0,975 1,298 OTTOBRE 1,046 0,072 0,903 1,152 NOVEMBRE 1,039 0,064 0,902 1,137 DICEMBRE 1,031 0,054 0,953 1,118

8 SCHEDA 1 ESEMPI DI FORMULE E SISTEMI DI CALCOLO DELLE RESE DI CASEIFICIO - Correlazione tra Grasso e Proteine = 0,53 +/ - 0,06 quindi, Proteine = 1,40 + 0,5 % Grasso (Svezia, Danim.) - Formula di van Slyke (Formaggio Cheddar) Resa in Kg x 100 Kg latte = [(0,93 %Grasso Latte + % Caseina Latte 0,1) x 1,09 / 100 % Umidità Formaggio] x 100 Dove i fattori costanti sono però specifici per il tipo di formaggio - Formula di Peter Resa = (kg Form / 100 Kg Latte) x [ R.S. Latte P / R.S. Form. ] x 100 Dove P è una costante in funzione del tipo di formaggio (6,3-6,5 per pasta dura) - Coefficiente G (Gerault) = (Kg formaggio x % Residuo Secco) x (Litri Latte % Grasso sul R.S. Formaggio) / 100 x Litri Latte - Coefficiente n (Tapernoux) = ( Grasso del latte / litri di Siero) x Grasso del siero - Coefficiente N (Mocquot) = Kg Materia Azotata / Kg Latte in caldaia - Formula di Roeder : Resa = 0,9 (Grasso + 0,32 R.S.M.) + 1,102 R.S.M. - Resa Formaggio Grana 24 ore = ( % Grasso Cald. + % Caseina Cald. / Peso Spec. Latte Cald. - % Grasso Siero / Peso Spec. Siero) x RLC / Gr.Cald. + Cas. Cald. dove il fattore RLC = Peso forma a 24 ore/ Peso Latte caldaia x Formula di Cusmano e Russo : ( % Grasso + % Caseina / Peso Specifico ) latte in Caldaia - % Grasso / Peso Specifico Siero x 1,744 con fattore R.L.C = 1,744 per Formaggio Grana a 24 ore - Formula di Maobois (Formaggio Camembert ) : Resa = 0,327 Proteine + 0,090 Grasso e Resa = 0,606 Caseine 0,077 Grasso