Tecnologia lattiero-casearia

Transcript

1 Corso di Laurea Magistrale in Biosicurezza e qualità degli alimenti Tecnologie alimentari: Tecnologia lattiero-casearia Latte alimentare: gli indicatori di danno termico, i difetti. I difetti dei formaggi Dott.ssa Francesca Pedonese Dipartimento di Scienze Veterinarie Università di Pisa Tel francesca.pedonese@unipi.it

2 Le tipologie di latte alimentare: approfondimento sulla categoria latte pastorizzato a pastorizzazione elevata Insieme al latte microfiltrato pastorizzato fa parte delle categorie di latte alimentare definite ESL (extended shelf-life), con durabilità maggiore rispetto al latte fresco pastorizzato, risanato con trattamento HTST classico. Per entrambi l aumentata durabilità è ottenuta non con un mero aumento di temperature e tempi di applicazione del metodo HTST rispetto al latte fresco pastorizzato, ma applicando metodi diversi e tecnologicamente evoluti (microfiltrazione in un caso, pastorizzazione elevata normalmente in infusione di vapore nell altro). Vedi approfondimento tesi Pier Luigi Erre / pagg e (numerazione tesi non pdf) e da pag. 41 per indicatori danno termico.

3 Latte trattato termicamente: danno termico Il trattamento termico del latte determina il cosiddetto DANNO TERMICO, che indica le numerose modificazioni del latte trattato, come: Denaturazione e aggregazione delle sieroproteine Formazione del lattulosio (da epimerizzazione del lattosio, cioè modificazione conformazionale della molecola) Glicosilazione delle proteine (reazione di Maillard), con formazione di nuovi composti come il galattosil-beta-piranone Parziale distruzione delle vitamine (specialmente A, B, C) Parziale disorganizzazione dei globuli di grasso Scomparsa di componenti dell aroma originario, come gli esteri, e Scomparsa di componenti dell aroma originario, come gli esteri, e induzione di composti odorosi di neoformazione

4 Latte trattato termicamente: danno termico A carico delle proteine, la modificazione più evidente è la formazione, già vista, delle cosiddette MICELLE COMPLESSE, ossia un associazione tra le micelle di caseina e le sieroproteine, che, per azione del calore, già sopra i 70 C, perdono la struttura globulare e subiscono un attivazione dei gruppi tiolici e disolfurici, in grado così di formare nuovi legami intermolecolari. Inoltre si creano composti insolubili di calcio e fosforo, come il fosfato tricalcico, in grado in parte di associarsi alle proteine

5 Latte trattato termicamente: danno termico La denaturazione dipende dall entità del trattamento termico. Si è visto che un trattamento a 90 C per 100 secondi provoca la denaturazione di circa il 50% delle proteine del siero. Ciò non è sempre negativo: oltre che per certi formaggi (es. quelli a coagulazione acida), ad esempio si può sfruttare questo preriscaldamento nella produzione di latte UHT: infatti le sieroproteine denaturate tendono a SBIANCARE IL LATTE, rendendo quindi meno evidenti gli eventuali fenomeni di imbrunimento causati nel successivo riscaldamento UHT.

6 Latte trattato termicamente: danno termico La denaturazione delle sieroproteine è anche la causa del cosiddetto GUSTO DI COTTO, che si può avere nel latte sottoposto a trattamento termico abbastanza intenso. Ciò è dovuto alla liberazione di gruppi sulfidrilici reattivi.

7 Latte trattato termicamente: danno termico Un altro fenomeno fondamentale è la REAZIONE DI MAILLARD Si innesca nel latte già a partire da trattamenti a 80 C. E un fenomeno complesso e graduale, autocatalitico, che si innesca a seguito dell azione del calore sulle proteine (specialmente coinvolti nel latte gli aminoacidi lisina e istidina) e della loro interazione con il lattosio. Minima o assente nel latte pastorizzato, si può avere nel latte UHT ma è soprattutto importante nel latte sterilizzato, dove compaiono i prodotti finali (MELANOIDINE) che alterano grandemente i caratteri organolettici (imbrunimento, amaro ecc.). I prodotti intermedi sono comunque importanti come I prodotti intermedi sono comunque importanti come indicatori di DANNO TERMICO

8 Latte trattato termicamente: i MARKER o INDICATORI del danno termico (servono per svelare frodi e per dare una stima del danno termico subito dal prodotto A parte fosfatasi alcalina e perossidasi, e sieroproteine sol. non denaturate con valore legale nel caso delle varie tipologie di latte pastorizzato (fresco,fresco alta qualità, pastorizzato non fresco, rispettivamente non inf. per legge a 15,5; 14 e 11% delle proteine totali) non esiste un marker di valore universale, devono esserne usati di diversi a seconda del tipo di trattamento subito e inoltre se ne dovrebbe usare più di uno in associazione per avere un quadro sicuro dell effettivo danno termico. A livello normativo non è previsto nessun marcatore per il latte A livello normativo non è previsto nessun marcatore per il latte UHT.

9 Latte trattato termicamente: i MARKER del danno termico! "#$%%&'

10 Latte trattato termicamente: i MARKER del danno termico ( ) %') % * ' EPIMERIZZAZIONE In chimica organica, trasformazione che si verifica quando un composto otticamente attivo, contenente più di un atomo di carbonio asimmetrico, passa a un isomero la cui configurazione risulta invertita soltanto rispetto a uno degli atomi asimmetrici.

11 Latte trattato termicamente: i MARKER del danno termico ( )!! + %! ),.

12 Latte trattato termicamente: i MARKER del danno termico Tabella 5. Classificazione dei vari tipi di latte in funzione della quantità di lattulosio presente: Mg/100ml Nmoli/l Latte Crudo assente assente Latte Pastorizzato ,15 Latte UHT ,16-1,8 Latte sterilizzato >60 >1,8

13 Limiti di furosina ε ε!" # $ %&' ( )* +,--.'!'!#%/$,0,)--12,-3-)-," $ " 4* +,-- $ 5",) +,--,- +,-- 6''1' 6 7 8## 7 9

14 Latte trattato termicamente: i MARKER del danno termico $ % -! + ' % %.! /! 0 1 2/ 3.! /! '

15 Latte trattato termicamente: i MARKER del danno termico $ % ), ) :!' 45& 6 1,, & ),&' % % %!,1% 2/! ' )%, 7!-!080-/96&!!% %-%,%, &'

16 Latte trattato termicamente: i MARKER del danno termico $ : % )! ', % '(% % 6 ;4<! ) ) '

17 Latte trattato termicamente: i MARKER del danno termico 1 ' * %! 8 '()! 1*6 ' (!! + '

18 Latte trattato termicamente: i MARKER del danno termico 1 1/% = >!2-? /-/>! ;4<!, %,, =&! )

19 Latte trattato termicamente: i MARKER del danno termico 1,, * * % 1 /9& 6, ;4< #%&

20 Latte trattato termicamente: i MARKER del danno termico / % -! %! &! ("(( &' 5+%,,,6'A /2@!? ;4<!/2, % %&' (%,! + *;! B&#'+ B

21 I trattamenti termici del latte

22 I LATTI MODIFICATI Latti Tradizionali Latti che non hanno subito particolari modifiche alla composizione se non una addizione o riduzione del titolo in grasso. Latti Modificati Latti che attraverso procedimenti più o meno complicati hanno subito aggiunte di ingredienti particolari o sottrazione di qualche componente.

23 Latte ad alta digeribilità o HD (delattosato) Latte a contenuto di lattosio ridotto, nei nuovi tipi quasi annullato Viene utilizzato dai soggetti intolleranti al lattosio. Ottenuto tramite lisi enzimatica (per azione della beta-galattosidasi o lattasi) del lattosio in galattosio e glucosio.

24 Latte ad alta digeribilità Anche se UHT, deve essere conservato a temperatura di refrigerazione poiché tende ad imbrunire. E leggermente più dolce del latte normale. Viene confezionato come il latte U.H.T. Anche microfiltrato pastorizzato o microfiltrato UHT

25 Latte ad alta digeribilità Varie modalità tecnologiche: trattato con l enzima prima del trattamento termico o dopo in asettico al momento del confezionamento. Si studiano anche modalità con enzima fissato su resine.

26 Latte ad alta digeribilità Per controllare, seppure in modo grossolano, ad es. in fase di messa a punto del prodotto, l avvenuta reazione enzimatica con scissione del lattosio in glucosio e galattosio si può effettuare la determinazione del punto crioscopico, che risulterà aumentato, cioè più lontano dal valore dell acqua, a causa dell aumentato numero di molecole osmoticamente attive. Analisi più precise si eseguono con il metodo enzimatico o, in maniera maggiormente accurata, con l HPLC.

27 Latte Fortificato Latte Omega 3 Prevedono l aggiunta di calcio, vitamine, ferro e altri sali minerali. Prevedono l aggiunta di acidi grassi Omega 3, che non esistono naturalmente nel latte, aggiunti, come visto per la lattasi, prima o dopo il trattamento.

28 Latte Probiotico Latte Aromatizzato Viene addizionato dopo la pastorizzazione con colture di fermenti lattici probiotici (Bifidobacterium spp. e Lactobacillus acidophilus) Latte addizionato con aromi naturali o altri aromi. Vengono sottoposti a trattamento U.H.T Nel processo produttivo è spesso utilizzato l amido come stabilizzante

29 Latte trattato termicamente: i DIFETTI ( 6,' CB%!! C!,, 6=;"<B(5<<! * ;4<'+ ' "!=;"<B(""(B<D5(B! % % &', '

30 Latte trattato termicamente: i DIFETTI (;4< # =;"<B(<<"<D((EE< &!,!!! <F =;"<""(B< % <F '(;4< %%-%' D"EB(B"(<(";GB! % % %-% &

31 Latte trattato termicamente: i DIFETTI B ) =(G(5E(5=;E(B5 ;4<# %,, ' % %-%%!! % % &3 H,,!' &! '* *,6 *, % % ' (%)% <F %! '

32 Latte trattato termicamente: i DIFETTI ;4<#, I!,, '! ;4<! '! %-%' % '

33 Latte trattato termicamente: i DIFETTI ;4<#, I ' D'0?2;4<# Il trattamento a temperatura ultra elevata (UHT) è ottenuto mediante un trattamento: i) comportante un flusso termico continuo ad elevata temperatura per un breve periodo (almeno 135 C per un periodo di durata appropriata) tale da eliminare microrganismi o spore vitali in grado di svilupparsi nel prodotto trattato quando esso sia mantenuto in un recipiente chiuso asettico a temperatura ambiente,; e ii) sufficiente per assicurare la stabilità microbiologica dei prodotti dopo un periodo d'incubazione di 15 giorni a 30 C o di 7 giorni a 55 C in recipienti chiusi o dopo l'impiego di ogni altro metodo dimostrante che è stato applicato il trattamento termico appropriato.»;

34 Latte trattato termicamente: i DIFETTI ;4<#, I ' Il DPR 54/97, che rimane valido come riferimento, era più rigoroso: in occasione dei controlli per sondaggio effettuati nello stabilimento di trattamento, il latte sterilizzato e il latte UHT devono risultare conformi alle seguenti norme, dopo incubazione a 30 C per quindici giorni: Tenore di germi aerobi, mesofili a 30 C: uguale o inferiore a 10 ufc per 0.1 ml (cioè 100 ufc per ml). Controllo organolettico: normale.

35 Latte trattato termicamente: Per il latte pastorizzato, il DPR 54/97, valido ancora come riferimento, diceva: Dopo incubazione a 6 C per 5 giorni: Tenore di germi a 21 C (psicrofili) (per ml): n = 5, c = 1, m = 5x10 4 M = 5x10 5

36 DIFETTI DEI FORMAGGI Ci vuole generalmente uno standard di riferimento, perché un difetto per un prodotto può non esserlo per un altro. In linea generale si possono suddividere i difetti in: Difetti di gusto e aroma Difetti di struttura, della pasta o della superficie

37 DIFETTI DEI FORMAGGI gonfiore precoce e tardivo amarore colorazioni anomale cagliata asciutta occhiature stracchinaggio crosta spessa spaccature, gessatura, pasta dura Smorbi Peptizzazione della pasta muffe presenza di parassiti

38 DIFETTI DEI FORMAGGI =% # %!!, % ' '

39 Occhiatura DIFETTI DEI FORMAGGI Cause: latte batteriologicamente scadente caglio inquinato tempo di contatto con il siero troppo elevato cagliata troppo tenera spurgo insufficiente

40 DIFETTI DEI FORMAGGI ; )J=%K#! ' ", %, %'

41 DIFETTI DEI FORMAGGI =% #,, '( % '

42 DIFETTI DEI FORMAGGI Amarore da eccessiva proteolisi delle caseine per cariche batteriche anomale (presenza di psicrofili e coliformi), cagli con troppa pepsina o a dosi troppo alte a volte anche per alterato spurgo del siero, temperatura e igrometria dei locali troppo alta, che condizionano uno sviluppo microbico anomalo

43 DIFETTI DEI FORMAGGI AMARORE La caseina contiene delle sequenze aminoacidiche amare che, se liberate in eccesso, oltre la soglia di rilevabilità sensoriale, danno sapori amari Il difetto si riscontra specialmente in formaggi a pasta molle ed erborinati, più da latte di vacca. Anche per accumulo di mono e digliceridi degli acidi grassi e acidi grassi liberi per eccesso di lipasi naturali del latte o da psicrofili (Pseudomonas)

44 DIFETTI DEI FORMAGGI AMARORE Peptidi amari da microflore dello starter: specialmente lattici ma anche Penicillium e da microflore naturalmente presenti Tra i lattici i lattococchi (Lc. lactis e cremoris) sono i più comunemente responsabili, con differenze di ceppo. Viceversa Lactobacillus casei ha generalmente buona capacità di degradare i peptidi amari (anche alcuni lattococchi), così come i termofili e in particolare Lb. helveticus.

45 DIFETTI DEI FORMAGGI Colorazioni anomale azzurro-verdi per Pseudomonadaceae presenti nell acqua (attuale la casistica di mozzarelle blu da Pseudomonas fluorescens) o da residui di rame per recipienti male stagnati rosse da sale marino inquinato da forme coccacee rosse da sale marino inquinato da forme coccacee (micrococchi) o eccesso di Enterococcus faecalis in locali di stagionatura, specialmente se umidi e freddi

46 DIFETTI DEI FORMAGGI Colorazioni anomale Mozzarelle pigmentate da Pseudomonas fluorescens e lieviti

47 DIFETTI DEI FORMAGGI Stracchinaggio e colatura la pasta rimane troppo umida e molle, proteolizzata e tende a fuoriuscire dalla crosta per utilizzo di latte mastitico, caglio con troppa pepsina, spurgo incompleto. Spesso sapore amaro e leggermente piccante. utilizzare cagli poco proteolitici, rompere la cagliata in utilizzare cagli poco proteolitici, rompere la cagliata in parti più piccole, effettuare una buona stufatura

48 DIFETTI DEI FORMAGGI Stracchinaggio e colatura

49 DIFETTI DEI FORMAGGI Si parla poi di stracchinatura nelle paste filate fresche di bufala e vacca per eccesso di proteolisi da caglio o microflore. Il prodotto è troppo morbido.

50 DIFETTI DEI FORMAGGI 5 ; #! <F! *

51 DIFETTI DEI FORMAGGI Spaccature e sfoglia nei formaggi a pasta dura per spurgo eccessivo, eccesso di caglio, eccesso di acidità, eccesso di salatura, correnti d aria e sbalzi di temperatura, scarsa umidità e temperature troppo alte in stagionatura

52 DIFETTI DEI FORMAGGI " #

53 DIFETTI DEI FORMAGGI Sfoglia: anche in formaggi a pasta filata come caciocavallo per troppo Sfoglia: anche in formaggi a pasta filata come caciocavallo per troppo sieroinnesto, pasta troppo acida e demineralizzata

54 DIFETTI DEI FORMAGGI Gessatura e pasta dura Nei formaggi molli. Zone più chiare, pasta non omogenea che tende a sgretolarsi, ad esempio per temperatura troppo elevata in fase di acidificazione, che risulta troppo spinta. La pasta risulta più dura del normale. La gessatura è ricercata in alcuni formaggi, come il Castelmagno. In altri, es. Camembert, costituisce una fase della maturazione, poi scompare o viene attenuata dalla maturazione centripeta, che rammollisce la pasta, lasciando la cosiddetta anima gessata al centro

55 DIFETTI DEI FORMAGGI Gessatura e pasta dura

56 Difetti dei formaggi SMORBI Detti anche morbidi o bianchi o macchie bianche Nei formaggi cotti, es. nei formaggi Grana. Presenza in superficie di macchie bianche e umide, che gemono siero. Appaiono sulla superficie della cagliata messa in fascera. Specialmente da difetti di coagulazione per diverso spurgo dei granuli nelle varie zone della caldaia. In queste zone c è più acqua (meno spurgo), più proliferazione lattica e acidità, più demineralizzazione (colore bianco)

57 Difetti dei formaggi PEPTIZZAZIONE DELLA CROSTA La crosta del formaggio a inizio maturazione dopo la salatura in salamoia non asciuga e diventa limacciosa e untuosa. Spesso per salamoia nuova non sufficientemente acida e priva di calcio, che sottrae acido lattico ai formaggi e tende a decalcificare lo strato superficiale degli stessi, con peptizzazione, con rammollimento (aspetto tipo crosta lavata). Si ha subito dopo la salatura, la crosta assorbe acqua e si fa limacciosa. Si deve correggere la salamoia con salamoia già avviata e siero Si deve correggere la salamoia con salamoia già avviata e siero sgrassato e pastorizzato, oppure aggiungere acido lattico e cloruro di calcio

58 Difetti dei formaggi PEPTIZZAZIONE DELLA CROSTA

59 Difetti dei formaggi MUFFE rappresentano un problema molto diffuso, possono deturpare le superfici o anche invadere la pasta e conferire gusti anomali (amari, saponosi ), inoltre impediscono lo sviluppo delle microflore caratterizzanti (es. nelle croste fiorite) tra le più invasive ci sono i Mucor (muffe grigiastre, pelo di gatto), poi Aspergillus (verdi-nerastre), Penicillium (verdi-blu), Rhizopus (grigie-nere) proliferano specialmente se l umidità è elevata (>90%), così come la temperatura (>14 C) in casi estremi risanamento di ambienti e attrezzature con acqua clorinata al 2%, soluzioni di formalina

60 MUFFE Difetti dei formaggi

61 DIFETTI DEI FORMAGGI D""(<(#!!% 2 %,!2! *!!! D% %!%!

62 DIFETTI DEI FORMAGGI D""(<(# D""(<(# 5

63 DIFETTI DEI FORMAGGI D""(<(# -!!!2!/!% /2-! %%!! 5 %, &!!! *!! &3 % % &,

64 D""(<(# (%!,L % DIFETTI DEI FORMAGGI

65 DIFETTI DEI FORMAGGI A#,6!!! 3 ' B 6, %'

66 DIFETTI DEI FORMAGGI #! '" %, 6 % Fonte iconografica per i difetti dei formaggi: Salvatore Claps, Michele Pizzillo, Roberto Rubino Dalle stalle le stelle Consigli per migliorare la qualità del latte e del formaggio Caseus