Colture starter dei formaggi: gli starter secondari e i loro criteri di selezione

Prosegue il focus di Domus Casei dedicato al mondo dei microrganismi starter del settore lattiero-caseario.

Dopo aver ampiamente parlato nell’articolo “Colture starter microbiche dei formaggi: i primari e i criteri di selezione” degli starter primari, ovvero quei microrganismi che vengono aggiunti alla cagliata col fine di migliorare l’acidificazione del mezzo e non solo, e di come vengono selezionati per l’applicazione tecnologica, andiamo, con questo articolo, a scoprire la natura e la tecnologia che sono alla base delle colture definite come microrganismi starter secondari.

Questi microrganismi sono utilizzati per svolgere specifiche funzioni durante la maturazione dei formaggi. Essi servono, infatti, a migliorare e caratterizzare la maturazione dei prodotti lattiero-caseari, come le occhiature nel caso di formaggi svizzeri, pigmentazione arancio/rossastra come nel caso di Taleggio, oppure erborinature.

Ma andiamo a conoscerli meglio e a capire quali sono i criteri che è necessario seguire per poter scegliere i microrganismi starter secondari da aggiungere ai formaggi.

Come prima cosa, chi sono gli starter secondari?

Gli starter secondari sono, quindi, gruppi di microrganismi aggiunti deliberatamente alla matrice che esercitano un ruolo determinante nella maturazione dei prodotti. Tra gli starter secondari troviamo lieviti, muffe e batteri.

I lieviti coinvolti nella produzione di formaggi sono numerosi e appartenenti a varie specie. Tra queste troviamo lieviti appartenenti al genere Debaryomyces, Kluyveromyces, Pichia e Zygosaccharomyces.

Nella maggior parte dei casi lo sviluppo dei lieviti è superficiale e l’inoculo avviene cospargendo una sospensione cellulare sulla superficie dei formaggi.

Per quanto riguarda invece le muffe, si cosparge la superficie del formaggio con le spore fungine oppure si procede inoculandole nella cagliata. Le muffe usate per la maturazione di formaggi e prodotti lattiero-caseari sono del genere Penicillium.

La muffa del genere Penicillum è usata per la produzione di formaggi come Gorgonzola o Roqueforti, ed è responsabile del tipico colore verde/blu del formaggio.

Oltre a lieviti e muffe, anche alcune specie batteriche appartengono ai microrganismi starter secondari. Tra queste troviamo i batteri corineformi di diversi generi, ovvero Brevibacterium, Arthrobacter, Corynebacterium e Microbacterium.

Usati nella produzione di alcuni formaggi particolari, come il taleggio, i batteri corineformi sviluppano superficialmente e sono quindi praticamente utilizzati per i formaggi a maturazione superficiale. Questi microrganismi godono di due caratteristiche distintive, conferiscono ai formaggi delle colorazioni arancioni e danno una forte connotazione olfattiva tipica.

Anche i batteri corineformi possono essere selezionati e vengono inoculati andando a cospargere la superficie dei formaggi con una sospensione cellulare. Tradizionalmente l’inoculo avviene con l’uso di una poltiglia che viene passata da un formaggio all’altro, definita “morchia” tecnicamente. Molti di questi prodotti sono quindi definiti “formaggi con morchia”, e questa pasta recuperata dal formaggio serve da inoculo per altre produzioni.

Tra i microrganismi starter secondari troviamo poi i batteri batteri propionici.

Questi sono batteri che appartengono al genere Propiniobacterium freudenreichii, P. jensenii e P. thoenii molto utilizzati, ad esempio, nei formaggi svizzeri.

Si tratta di microrganismi in grado di utilizzare l’acido lattico in un processo fermentativo definito, appunto, fermentazione propionica, che porta alla formazione di acido propionico e anidride carbonica. L’anidride carbonica rilasciata da questo processo provoca la formazione di macro occhiatura tipiche dei formaggi svizzeri.

Criteri di selezione dei microrganismi starter secondari

Dopo aver elencato e classificato i microrganismi starter secondari, andiamo a vedere quali sono i criteri di selezioni adatti ad ognuno di essi.

Per quanto riguarda le muffe, tra i criteri di selezione più importanti troviamo:

capacità di formare un feltro fungino gradevole anche alla vista andando quindi a creare una colorazione sul formaggio;
attività “deacidificante“, ossia la capacità di ridurre l’acido lattico; questo aspetto è molto importante in quanto ha effetto sulla struttura del prodotto e sulla futura colonizzazione da parte di batteri corineformi. È il criterio tecnologicamente più importante sia dal punto di vista strutturale che di acidità del mezzo. La deacidificazione comporta un innalzamento del pH, parametro importante per la crescita batterica.
attività proteolitica e lipolitica: le muffe hanno un ruolo determinante nella lipolisi poiché possono operare una beta ossidazione degli acidi grassi liberati dalle lipasi; Le muffe sono importanti, per l’avvio della lipolisi perché garantiscono l’idrolisi dei tri-di-monogliceridi in acidi grassi liberi, che conferiranno gusto al formaggio. Nel caso dell’attività proteolitica invece, idrolizzano le caseine dapprima in peptidi e poi in amminoacidi liberi che conferiscono sapori caratteristici al formaggio interazione con altri microrganismi. Questo criterio va analizzato sotto due aspetti differenti; da una parte la muffa non deve inibire gli altri microrganismi importanti nella maturazione, e dall’altro non deve essere inibita da questi altri microrganismi;
non devono in alcun modo produrre micotossine, questo è un parametro fondamentale in quando è noto che le micotossine causano problemi alla salute del consumatore.

Per i batteri corineformi, la scelta di utilizzo e la selezione vengono effettuate sulla base di:

capacità di svilupparsi adeguatamente sulla superficie del formaggio;
capacità di creare una colorazione più o meno intensa sulla superficie del formaggio;
attività proteolitica e lipolitica, particolarmente importante per i corinebatteri; l’attività proteolitica è un carattere che ricerchi sempre negli starter sia primari che secondari nonostante sia una caratteristica predominante nei batteri lattici, starter primari.
attività antimicrobica, ovvero, la capacità di produrre composti antimicrobici che ne garantiscano la dominanza nella matrice.

Infine, i criteri di selezione necessari per i batteri propionici, comprendono:

Capacità di metabolizzare l’acido lattico;
Un carattere emergente, di nuova concezione, è quello che riguarda la capacità di questi microrganismi di avere proprietà probiotiche. Alcuni microrganismi possono essere probiotici ed apportare al formaggio un valore aggiunto. Il microrganismo dotato di attività probiotica è in grado di superare il tratto gastrointestinale e quindi di sopravvivere ai processi digestivi arrivando nell’intestino intatto, riuscendo a colonizzare l’ambiente e producendo effetti fisiologici positivi sull’organismo umano;
Capacità proteolitica, lipolitica e di metabolismo degli amminoacidi.

Nel prossimo articolo del focus, andremo a conoscere altre categorie di microrganismi starter applicabili al settore lattiero-caseario, i microrganismi starter attenuati e aggiunti.

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