Il profilo minerale influenza la caseificazione

Introduzione

Uno dei maggiori fattori che influenzano le proprietà di lavorazione del latte è dato dalla sua composizione. Poiché i più importanti componenti del latte per l’industria casearia sono proteine e grassi, questi sono ampiamente inclusi nei sistemi di qualità del pagamento di ovini e caprini e dei vitelli, e anche negli indici di selezione di diverse razze bovine allevate a fini lattiero-caseari. L’importanza delle proteine, specialmente la caseina, risiede nella loro attiva influenza nel sistema di coagulazione e nell’attitudine casearia. Al contrario, i grassi giocano un ruolo passivo durante la coagulazione, poiché i globuli vengono intrappolati nella matrice para-caseinica, e ciò influenza positivamente la resa casearia e il riposo della cagliata.

Oltre a proteine e grassi, anche altri componenti influenzano le proprietà di lavorazione del latte, come il lattosio, la conta microbica e delle cellule somatiche. I minerali, nonostante rappresentino una piccola porzione dei composti del latte hanno una forte influenza nella definizione delle caratteristiche strutturali e proprietà funzionali delle micelle di caseina, e anche durante la coagulazione e le altre fasi di lavorazione del latte. In base alla loro natura (ovvero se si trovano in forma cristallizzata o di nanocluster) e alla loro distribuzione (in forma solubile o micellare), sono differentemente implicati nella lavorazione del latte. Molti studi hanno trattato la modificazione artificiale dell’equilibrio minerale di latte bovino intero o scremato ricostituito, per lo più aggiungendo Ca o agenti chelanti, per migliorare le qualità reologiche. Quando viene aggiunto, cambia l’intero equilibrio minerale nel latte, quindi non possono essere quantificati gli effetti specifici di ogni singolo minerale sul processo di coagulazione.

Al contrario, pochissimi studi hanno valutato l’influenza dei minerali originari del latte crudo sulle caratteristiche di lavorazione del latte, e questo riguarda per lo più gli effetti del Ca. Il problema maggiore di questi studi è correlato al fatto che il contenuto originario di un determinato minerale nel latte non è indipendente dagli altri minerali e componenti del latte, e che le proprietà specifiche di coagulazione e caseificazione sono spesso il risultato di un insieme di azioni e interazioni dei minerali e nutrienti del latte.

Le variazioni naturali dei minerali e la loro correlazione sia reciproca che rispetto alla coagulazione e caseificazione, presentano un’opportunità per differenziare il latte per la produzione di formaggi di alta qualità come ad esempio le DOP, per cui le specifiche norme di produzioni e le restrizioni proibiscono trattamenti del latte e addizione di minerali prima e durante la caseificazione. Affermato ciò, è importante caratterizzare la produzione di latte in base al profilo dei minerali, considerando anche questi studi anche per quanto riguarda gli animali per possibili miglioramenti a livello genetico delle specie da latte per la qualità del latte. Inoltre, il contenuto di alcuni minerali nel latte è altamente correlato ad altri componenti, in particolare alle caseine. Questo significa che se questi minerali non sono inclusi nei modelli statistici, i loro effetti sulla coagulazione e caseificazione saranno confusi con gli effetti della composizione del latte, in particolare il contenuto di caseina e viceversa.

Ad ogni modo, per quello che sappiamo, nessuno degli studi pubblicati ha considerato simultaneamente gli effetti della composizione del latte e del contenuto di minerali sull’efficienza della caseificazione. L’inclusione della caseina nei modelli statistici è particolarmente importante per i minerali, come Ca e P, perché variano in proporzione al contenuto di caseina del latte. Di conseguenza, i veri effetti dei minerali sulle proprietà di coagulazione non sono ancora chiari, e sono completamente sconosciuti gli effetti sulla compattezza della cagliata nel tempo, parametri di equazione (ottenuti dalla modellazione di singoli valori di compattezza della cagliata), e sulle caratteristiche di produzione del formaggio, oltre alla tradizionale resa casearia, come la resa del formaggio espressa in solidi e acqua trattenuta dalla cagliata, e i nutrienti del latte nella cagliata.

L’obiettivo di questo studio è stato quindi di valutare gli effetti di Ca, P, Na, K, e Mg su 18 tratti che descrivono i parametri delle equazioni tradizionali, differenti misure di resa casearia, proprietà coagulanti tradizionali, compattezza della cagliata nel tempo e nutrienti nella cagliata, utilizzando modelli sia che includono che omettono gli effetti simultanei dei maggiori componenti del latte (grassi e proteine). 

Abstract

Le variazioni naturali nei minerali del latte, le loro relazioni e associazioni con il processo di coagulazione e i tratti relativi alla caseificazione presentano un’opportunità per la differenziazione del latte destinato a prodotti di alta qualità, come le specialità tradizionali o le DOP. 

I risultati di questo studio dimostrano che, includendo grassi, proteine e minerali nei modelli statistici, è possibile determinare gli effetti specifici di ogni minerale sull’efficienza della coagulazione e caseificazione. In generale, circa i 2/3 degli apparenti effetti dei minerali sulle tradizionali proprietà di coagulazione e sui parametri della compattezza della cagliata nel tempo sono effettivamente mediati dalla loro associazione con i composti del latte, in particolare il contenuto caseinico, mentre solo 1/3 degli effetti è diretto e indipendente dalla composizione del latte. Nel caso delle fasi di caseificazione, gli effetti dei minerali sono mediati solo in modo trascurabile nella loro associazione con la composizione del latte. Un alto contenuto di Ca ha un effetto positivo sulla coagulazione e sulla caseificazione, favorendo la ritenzione dell’acqua nella cagliata. Il P influenza positivamente la caseificazione che è associata con un incremento della resa casearia in termini di cagliata. Ad ogni modo, un eccessivo contenuto di P nel latte è stato associato con un basso recupero di grassi nella cagliata. La variazione di Na nel latte influenza solo leggermente la coagulazione, mentre riguardo alla caseificazione il recupero di proteine è stato negativamente associato con alte concentrazioni di questo minerale. Il P sembra non attivamente coinvolto nella coagulazione e caseificazione. Il contenuto di Mg tende a rallentare la coagulazione ed abbassare le resa casearia. Ulteriori studi sulla relazione tra minerali e frazione proteinica devono aumentare le nostre conoscenze sul ruolo dei minerali nella coagulazione e caseificazione.

The mineral profile affects the coagulation pattern and cheese-making efficiency of bovine milk

G. Stocco ¹, A. Summer ¹, C. Cipolat-Gotet ¹, M. Malacarne ¹,  A. Cecchinato ², N. Amalfitano ², e G. Bittante ² .