Enzimi della coagulazione del latte: il loro ruolo chiave nella qualità del formaggio di capra

Introduzione

Negli ultimi 80 anni l’allevamento di capre è cresciuto in tutto il mondo, spinto dalle preferenze alimentari e dai cambiamenti climatici che limitano l’allevamento del bestiame. Il latte di capra è consumato sia fresco sia trasformato in prodotti lattiero-caseari, con un aumento del consumo diretto nei paesi sviluppati grazie ai benefici per la salute e alla cosmesi naturale. La produzione di formaggio di capra rappresenta circa l’1,97% della produzione mondiale di formaggio. La qualità del latte e del formaggio dipende da fattori genetici, alimentazione, stato di salute, sistema di produzione e gestione della lattazione.

Il processo di caseificazione coinvolge latte, coagulante e sale, ma parametri come tipo di latte, temperatura, coagulante, fermenti, pressatura, salatura e maturazione determinano le caratteristiche finali. Il recupero dei formaggi a latte crudo valorizza odore, aroma e sapore unici. La coagulazione è un passaggio cruciale: l’origine e il tipo di coagulante, pH, temperatura e dosaggio influenzano resa, consistenza e gusto. Questo articolo offre una revisione critica del caglio vegetale, analizzandone storia, ruolo e impatto sensoriale, con uno sguardo alle tendenze di etichettatura dei formaggi di capra.

Breve panoramica storica sull’origine del formaggio e sui coagulanti

Fin dai primi studi sulle sostanze capaci di coagulare il latte, l’umanità ha imparato a trasformare un alimento altamente nutriente in un prodotto più solido, saporito e conservabile: il formaggio. Già nell’Odissea, Omero descriveva greggi e formaggi nella grotta di Polifemo, anche se senza specificare i tipi di coagulante utilizzati. Il primo trattato agricolo che affronta la caseificazione è il De re Rustica di Columella (I secolo a.C.), in cui si raccomanda l’uso di latte fresco, preferibilmente senza aggiunta di acqua, e si indicano diverse fonti di coagulante: caglio di agnello o capretto, estratti vegetali dai fiori di Cynara cardunculus, semi di cartamo e lattice di fico.

Tradizionalmente, la scelta del coagulante dipendeva dalla disponibilità locale e da motivazioni religiose o culturali. Nei secoli sono state individuate centinaia di varietà di formaggio, ottenute da diversi tipi di latte (mucca, pecora, capra, camelide, yak) e coagulate con enzimi tradizionali. Oggi circa il 75% della produzione casearia mondiale avviene mediante coagulazione enzimatica, con prevalenza di caglio animale o coagulanti vegetali nei formaggi tradizionali. Nel caso dei formaggi di latte caprino, si registra una significativa percentuale di cagliata lattica; Sepe e Argüello (2019) hanno descritto oltre 170 formaggi tradizionali di capra nel mondo, spesso miscelati a latte di pecora o mucca, con coagulante principalmente di agnello, capretto o estratto di cardo.

Negli ultimi 50 anni, la domanda di caglio animale ha superato l’offerta, con il declino dell’industria della carne di vitello e l’aumento dei prezzi del caglio. Questo ha portato allo sviluppo di sostituti, tra cui la chimosina isolata da Jean-Baptiste Deschamps nel XIX secolo, commercializzata dal 1870 circa. Successivamente, le tecnologie di DNA ricombinante hanno permesso di produrre chimosina bovina tramite microbi come Aspergillus niger, Kluyveromyces lactis ed Escherichia coli, oggi il coagulante più utilizzato, seguito dal caglio di dromedario. Questi enzimi offrono caratteristiche specifiche di coagulazione, differenti dal caglio animale tradizionale, che contiene anche pepsina.

Parallelamente, dalle prime proteasi microbiche sviluppate negli anni ’40 da ceppi di Rhizomucor, Cryphonectria parasitica e altri, si è ampliata l’offerta di coagulanti industriali, più economici, adatti a diete vegetariane, Halal o Kosher, ma con effetti talvolta negativi sulla resa e sul sapore dei formaggi. Anche gli enzimi da animali non ruminanti, come stomaci di suino, pollo o coniglio, sono stati studiati; alcuni si sono rivelati validi, altri meno efficaci per consistenza e gusto.

L’uso di coagulanti vegetali, molto diffuso nell’Impero Romano e nel bacino Mediterraneo, rimane fondamentale per diversi formaggi tradizionali di alta qualità, tutelati da marchi DOP, IGP e TFP. In Italia, il Caciofiore di Columella (TFP Lazio) e il Caciofiore aquilano (Abruzzo) sono prodotti secondo ricette storiche con estratti di C. cardunculus o Carlina acaulis. In Portogallo e Spagna, formaggi come il Queijo de Azeitão DOP, il Queso de la Serena DOP e la Torta del Casar DOP continuano a utilizzare coagulanti vegetali, mentre in Algeria il Djben mantiene l’uso tradizionale del cardo. In Italia e Turchia, alcune produzioni utilizzano ancora il lattice di fico come coagulante, ad esempio nel formaggio Pampanella, prodotto fresco e servito in foglie di fico.

Nonostante l’ampia varietà di specie botaniche con potenziale coagulante, la produzione su larga scala resta limitata. Tuttavia, questi coagulanti vegetali e tradizionali rappresentano un elemento distintivo per la qualità sensoriale, la tutela della tradizione e la valorizzazione di prodotti caseari unici.

Coagulanti come enzimi coagulanti del latte: origine animale, microbica e vegetale

Durante il processo di caseificazione, uno dei passaggi più cruciali è la coagulazione, ovvero l’interazione tra la caseina del latte e gli enzimi proteasi. Secondo la Federazione Internazionale dei Latticini (2007), il termine “caglio” si riferisce esclusivamente a un estratto coagulante ottenuto dall’abomaso di giovani ruminanti macellati prima dello svezzamento; tutte le altre fonti proteolitiche vengono qui definite coagulanti.

Gli enzimi coagulanti utilizzati nell’industria lattiero-casearia possono avere diverse origini:

• Caglio animale, derivato dall’abomaso di vitelli, agnelli, capretti o suini, disponibile in forma liquida, pasta o polvere;
• Coagulanti microbici, prodotti da microrganismi selezionati;
• Chimosina ricombinante, ottenuta tramite tecnologie di DNA ricombinante;
• Coagulanti vegetali, estratti da piante come il cardo o altre specie contenenti enzimi proteolitici.

Caglio animale

Il caglio di vitello contiene due frazioni attive: la principale è la chimosina, mentre la minore è la pepsina, entrambe proteasi gastriche. Nei prodotti industriali, il rapporto tra queste due frazioni varia; ad esempio, un caglio con 80% di chimosina e 20% di pepsina è indicato per i formaggi molli. Il caglio di agnello e capretto include, oltre a proteasi e peptidasi, diverse quantità di lipasi, che influenzano la qualità sensoriale del formaggio. Per il caglio di suino, alcuni studi indicano una maggiore attività proteolitica, con un taglio della caseina più rapido nel Pecorino di Farindola, mentre altri rilevano un’attività proteolitica inferiore rispetto al caglio di vitello.

Coagulanti microbici del latte

Le proteasi utilizzate come coagulanti microbici sono estratte da microrganismi GRAS (generalmente riconosciuti come sicuri), tra cui Mucor miehei, Bacillus subtilis ed Endothia parasitica. Studi recenti hanno confrontato coagulanti microbici da Rhyzomucor miehei con il caglio di vitello nella produzione di formaggi a pasta dura. I risultati mostrano che dallo stesso microrganismo si possono ottenere coagulanti con diversa attività proteolitica, determinando differenti pattern di degradazione della caseina. Tuttavia, una stagionatura prolungata (> 9 mesi) riduce progressivamente queste differenze, risultando quasi impercettibili nei formaggi stagionati 18 mesi.
Nella sezione successiva verrà approfondito il tema del contenuto dell’etichetta del formaggio.

Chimosina ricombinante

La principale fonte di chimosina oggi è la chimosina ricombinante bovina, ottenuta tramite microrganismi geneticamente modificati. Questi enzimi sono stati approvati dalla FDA statunitense nel 1990. La chimosina ricombinante è disponibile anche da altri ruminanti, come capra, cammello e bufalo, permettendo di adattare la coagulazione a diverse tipologie di latte. Tuttavia, non è accettata dai consumatori che preferiscono alimenti privi di OGM. Esistono inoltre coagulanti vegetali ricombinanti, tra cui ciprosina e cordosina B, ma solo la ciprosina B è attualmente disponibile commercialmente nel portafoglio aziendale.

Coagulanti vegetali

Esiste un’ampia varietà di proteasi vegetali adatte alla coagulazione del latte, estratte da fiori, lattice e foglie. Nel 2000, l’Università di Cordova depositò un brevetto per un coagulante vegetale commerciale. Le proteasi vegetali si classificano principalmente in aspartiche, cisteiniche e seriniche, presenti in numerose specie come Cynara cardunculus, Cynara scolymus, Ficus carica, Silybum marianum, Onopordum spp., Oryza sativa, Centaurea calcitrapa e altre. Ogni proteasi ha proprietà specifiche di idrolisi proteica, influenzando la produzione di di-, tri- e tetra-peptidi e quindi le caratteristiche organolettiche del formaggio.

Altre specie studiate includono Actinidia deliciosa (kiwi), Zingiber officinale (zenzero), Ficus palmata e Solanum elaeagnifolium, utilizzate nella produzione di formaggi a pasta molle o cremosi. Studi sul microbiota dei formaggi tradizionali hanno mostrato come i coagulanti vegetali influenzino la dinamica batterica e fungina. Ad esempio, nel Caciofiore della Sibilla (Italia centrale), il coagulante di Carlina acanthifolia ha favorito lo sviluppo di Lactobacillus e Leuconostoc, mentre i formaggi con caglio animale commerciale erano dominati da Lactococcus. Recenti studi hanno evidenziato il potenziale di Onopordum tauricum come coagulante alternativo per formaggi a latte crudo di pecora, offrendo nuove opportunità per la produzione su piccola scala di prodotti tradizionali.

Profilo sensoriale dei formaggi di capra realizzati con coagulanti vegetali

La caratterizzazione sensoriale e l’opinione dei consumatori rappresentano strumenti fondamentali per il posizionamento sul mercato di formaggi tradizionali e innovativi prodotti con coagulanti vegetali. Nell’area del Mediterraneo, in Africa occidentale e in altre regioni, molti formaggi artigianali, talvolta DOP, sono realizzati con proteasi vegetali, soprattutto della famiglia delle Asteracee. Questi enzimi, pur coagulando diversi tipi di latte, mostrano un maggiore potere proteolitico sul latte vaccino e caprino, talvolta causando un sapore amaro. Invece, il latte di pecora, combinato con estratti di Cynara cardunculus, produce formaggi meno amari e più gradevoli, con contenuto più elevato di azoto solubile e minore residuo di caseina, influenzando positivamente aroma e consistenza.

Studi comparativi hanno evidenziato che i formaggi prodotti con coagulanti vegetali sono generalmente più morbidi, friabili e leggermente appiccicosi, con note floreali e amarezza delicata, mentre quelli con caglio animale tendono a essere più duri, sodi e con sapore più acido. L’uso di miscele di coagulanti vegetali e animali permette di ottenere un equilibrio tra consistenza e amarezza, rendendo i formaggi più gradevoli anche per i consumatori meno propensi al gusto amaro.

In Africa, coagulanti vegetali derivati da Carica papaya, Ananas comosus, Citrus limon, Ricinus communis o Calotropis procera vengono utilizzati per formaggi locali come il wara, conferendo un gusto dolce. In Indonesia, il formaggio Dangke a base di latte vaccino coagulato con lattice di papaya ha ottenuto punteggi sensoriali simili ai formaggi tradizionali con caglio animale. Altri esempi includono l’uso di frutti di Bromelia hieronymi e rizomi di Zingiber officinale, che consentono la produzione di formaggi senza note amare indesiderate.

In Italia, il Caciofiore della Sibilla e la Pampanella sono esempi di formaggi tradizionali prodotti con coagulanti vegetali come Carlina acanthifolia o Ficus carica, che conferiscono consistenza cremosa, profili aromatici particolari e sensazioni trigeminali leggere. Studi hanno dimostrato che estratti grezzi o parzialmente purificati di Moringa oleifera permettono di ottenere formaggi a pasta molle con punteggi sensoriali simili a quelli ottenuti con caglio animale o microbico, in particolare nelle prime fasi di stagionatura.

Il confronto tra formaggi prodotti con estratti vegetali e quelli ottenuti con chimosina commerciale o caglio di vitello ha spesso mostrato differenze non significative in termini di odore, sapore, amarezza e accettazione complessiva, confermando la validità dei coagulanti vegetali come alternativa sostenibile e rispettosa delle esigenze alimentari. Tuttavia, la letteratura evidenzia limitazioni: i test sensoriali spesso coinvolgono pochi giudici o consumatori non rappresentativi, le unità di coagulazione non sono sempre equivalenti e molti studi non forniscono analisi descrittive esaustive.

In sintesi, i coagulanti vegetali rappresentano una valida alternativa al caglio animale o ricombinante, con un impatto significativo sulle caratteristiche sensoriali e organolettiche dei formaggi, offrendo opportunità per la produzione di nuovi prodotti tradizionali o innovativi. Per la commercializzazione è però necessario effettuare test sensoriali approfonditi e rappresentativi dei consumatori.

Tendenze nell’etichettatura dei formaggi

L’etichettatura dei formaggi e le preferenze dei consumatori verso diverse tipologie di etichette rappresentano un aspetto cruciale per il posizionamento dei prodotti sul mercato. De-Magistris et al. (2017) hanno analizzato le preferenze dei consumatori spagnoli riguardo a sette tipi di etichette sui formaggi di latte di pecora semistagionati e pastorizzati: Denominazione di Origine Protetta (DOP), contenuto nutrizionale, logo biologico regolamentato, etichetta locale, impronta di carbonio, chilometraggio e benessere animale. Dallo studio, che ha coinvolto 549 consumatori, è emerso che le etichette DOP erano le più apprezzate, seguite dai prodotti biologici e dalla tabella nutrizionale, mentre l’impronta di carbonio e il chilometraggio erano le meno preferite; le etichette locale e benessere animale si collocavano a metà classifica.

Risultati analoghi sono stati riportati da Menozzi et al. (2022), che hanno studiato il mercato del Parmigiano Reggiano e del Comté in Italia e Francia. Utilizzando un modello logit a parametri casuali, lo studio ha evidenziato che il prezzo era l’attributo più influente, seguito dalla qualità DOP combinata con altre caratteristiche, come biologico o Prodotto di Montagna. L’analisi ha individuato segmenti di consumatori con diversi atteggiamenti verso le etichette qualitative: in Italia, l’89% era classificato come High-Quality Seeker, mentre in Francia il 78% come Quality Seeker.

Le etichette di sostenibilità, in particolare quelle relative all’impronta di carbonio, sono considerate strumenti importanti per orientare le scelte dei consumatori verso prodotti a minor impatto ambientale (Hoek et al., 2017). Edenbrandt e Nordström (2023) sottolineano che un’etichettatura dettagliata e comparabile tra prodotti permette decisioni più consapevoli, mentre un’etichetta obbligatoria su larga scala potrebbe contribuire in modo significativo alla riduzione delle emissioni di CO₂. Tuttavia, Canavari e Coderoni (2020) evidenziano che in Italia l’uso di etichette di carbonio nel settore lattiero-caseario è ancora limitato, anche se i consumatori mostrano disponibilità a pagare di più per prodotti con minore impronta ambientale. Schiano et al. (2020) hanno rilevato che le alternative vegetali ai latticini sono percepite come più sostenibili, e che confezione e certificazioni biologiche influenzano la percezione della sostenibilità.

Oltre agli aspetti ambientali, valori etici come benessere animale e diritti umani stanno diventando sempre più rilevanti. Carrigan et al. (2004) descrivono il consumo etico come l’acquisto basato su attributi positivi o il boicottaggio di prodotti con attributi negativi. Papoutsi et al. (2023) hanno rilevato che i consumatori greci sono disposti a pagare di più per il formaggio Feta certificato per benessere animale e condizioni di lavoro eque, evidenziando l’influenza di fattori sociodemografici sulla disponibilità a pagare.

Nonostante la crescente attenzione verso etichetta e trasparenza, i formaggi spesso non riportano informazioni chiare sul tipo di coagulante utilizzato. Viene indicato genericamente “caglio microbico”, senza distinguere tra enzimi naturali da microrganismi e chimosina derivata da ingegneria genetica (OGM). Pur essendo privi di cellule vitali e DNA dell’organismo di produzione, questi enzimi derivati da OGM sono rifiutati da parte dei consumatori, evidenziando la necessità di fornire informazioni etiche e corrette per il diritto all’informazione e per prevenire malintesi o fake news.

In sintesi, la trasparenza dell’etichettatura e l’informazione sui coagulanti e le pratiche sostenibili costituiscono elementi chiave per il mercato dei formaggi, influenzando la percezione dei consumatori, la disponibilità a pagare e la diffusione di prodotti etici e sostenibili.

Conclusioni

La coagulazione è una fase cruciale nella produzione del formaggio; la scelta del coagulante e la conoscenza delle sue proprietà sono fondamentali per ottenere un prodotto di qualità. L’uso di coagulanti vegetali risale a tempi antichissimi, e numerose specie botaniche contengono enzimi proteolitici capaci di coagulare il latte. Tuttavia, il loro impiego su larga scala è ancora limitato, principalmente per motivi produttivi.

Pochi formaggi di capra realizzati con coagulante vegetale sono tutelati da marchi di qualità. Per evitare confusione, è importante utilizzare nomi che non richiamino formaggi DOP o IGP esistenti. Gli studi scientifici spesso non sono confrontabili per via di diverse unità di misura della coagulazione; standardizzarle permetterebbe di valutare meglio le proprietà reologiche dei diversi coagulanti.

L’analisi sensoriale, condotta sia da panel addestrati sia da consumatori, è fondamentale per prevedere l’accettabilità di mercato di un nuovo formaggio. Test progettati correttamente e ripetuti con analisi adeguate sono necessari per attribuire eventuali differenze al coagulante vegetale.

I coagulanti vegetali rappresentano un’interessante alternativa al caglio animale, adatta a mercati vegetariani, Ḥalāl e Kosher, e consentono di ottenere formaggi con profili sensoriali diversi. L’etichetta dovrebbe indicare chiaramente il tipo e l’origine del coagulante, per garantire al consumatore una scelta informata.

La ricerca futura punta a valutare le proprietà degli enzimi vegetali, il loro effetto sulle caratteristiche del formaggio e la sostenibilità economica e ambientale del loro utilizzo, combinando innovazione, tradizione e trasparenza.

Fonte: “Invited review. Milk clotting enzymes: A transcendental decision in goat´s milk cheese quality”, Maria Fresno, Anastasio Argüello, Alexandr Torres, Noemí Castro, Sergio Alvarez, Lucia Sepe. Small Ruminant Research Volume 229, December 2023, 107147. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2023.107147.