Valutazione della capacità di coagulare il latte da parte di tre tipi di caglio vegetale

Una nuova ricerca condotta dal Dipartimento di Scienze Agrarie e Forestali della Tuscia, in collaborazione con l’Istituto Zooprofilattico Sperimentale Lazio e Toscana, per valutare la coagulazione effettuata tramite caglio vegetale.

INTRODUZIONE

Il primo processo biochimico importante nella caseificazione è la trasformazione del latte in cagliata. Ciò avviene tramite l’utilizzo dell’abomaso dei ruminanti, come scoprirono i nostri avi secoli fa. Questa pratica è stata perfezionata poi dall’industria, attraverso stomaci essiccati di vitello o agnello, o ancor più recentemente attraverso estratti concentrati, per migliorare le condizioni igienico-sanitarie. La richiesta di formaggi da parte dei consumatori è cresciuta negli anni rispetto alla disponibilità di caglio animale. Molte ricerche, perciò, sono state condotte per non utilizzare il caglio animale a causa del suo prezzo crescente, di motivi religiosi e di stile di vita (il vegetarianismo). Il sostituto del caglio animale più utilizzato è composto da enzimi di origine microbica o proteasi ricombinanti metabolizzate da microrganismi geneticamente modificati.

A parte queste alternative alcuni studi si sono focalizzati sul caglio di origine vegetale, che ha la capacità di coagulare il latte ma anche di svolgere azione proteolitica. I cagli vegetali più conosciuti sono la ficina, ottenuta dal lattice di Ficus (Fico), la papaina dalla Carica papaya (Papaya), e la cardosina dal Cynara (Cardo). Si tratta di proteasi costituenti il lattice, i frutti, le radici, i semi di tali piante, ma principalmente foglie e fiori. La papaina e la ficina, classificate come proteasi della cisteina, hanno attività proteolitica digestiva, mentre le proteasi aspartiche del Cardo hanno un’attività specifica sui legami della k-caseina. 

Nonostante gli studi siano recenti va ricordato che il caglio vegetale in area mediterranea, comprendente l’Europa Meridionale e il Nord Africa, viene utilizzato da secoli, in particolare l’estratto di Cardo, soprattutto per il latte ovino. Il Cacioricotta, invece, viene realizzato in Puglia tramite l’utilizzo del lattice di Caprifico (pianta spontanea del fico).

L’obiettivo di questo studio è quello di valutare la coagulazione del latte e l’attività proteolitca di tre cagli vegetali, ovvero quelli provenienti dal Cardo, dalla Papaya e dal Fico, rispetto al tipo di latte (bovino, bufalino, ovino e caprino) e la temperatura di lavorazione. Come riferimento per valutare le differenze è stato utilizzato il caglio classico di origine animale, precisamente di vitello. 

Inoltre, la ricerca ha anche l’obiettivo di misurare le proprietà della coagulazione del latte tradizionale, il tempo di coagulazione, il tempo di rassodamento della cagliata, la compattezza della cagliata, per poter descrivere le variabili probabili durante la coagulazione. 

MATERIALI E METODOLOGIA

I reagenti e l’estratto di papaina sono stati acquistati, lo stesso vale per il caglio di vitello; mentre per quanto riguarda l’estratto di ficina e di cardosina sono stati preparati secondo protocollo. I campioni di latte sono stati raccolti dopo la mungitura della mattina e trasportati seguendo la catena del freddo.

È stato valutato anzitutto il contenuto di proteine, dopodiché la capacità di proteolisi della caseina da parte dei tre estratti vegetali; ogni passaggio è stato condotto per tutti i latti delle varie origini: di bufala, vacca, capra e pecora.

Le analisi statistiche sono state effettuate tramite il sistema di analisi della varianza a due vie (ANOVA). I dati sono stati ricavati dalla media delle tre misurazioni, utilizzando: il sistema a due vie per verificare gli effetti dei singoli fattori (il coagulante e il tipo di latte), e il loro rapporto con l’indice di coagulazione del latte (MCI) e i parametri del lattodinamografo (LAT); mentre il sistema a una via è stato utilizzato per controllare le differenze tendendo conto di fattori indipendenti (il coagulante, il campione di latte, la temperatura).

RISULTATI E DISCUSSIONE

Tutti i campioni di latte erano di qualità buona per la media, e differenti in termini di caseine, grassi e contenuto proteico.

Nella prima parte dell’esperimento i cagli vegetali sono stati valutati in base alla loro attività di coagulazione del latte (MCA) nei vari latti e a differenti temperature. Il massimo valore di MCA è stato ottenuto dagli estratti di cardo nel latte bovino a 50°C, per quanto riguarda il latte bufalino, caprino e ovino, l’attività era maggiore a 60°C. Per determinare il rapporto tra MCA e CA (attività caseinolitica), essenziale per l’applicazione degli estratti vegetali nell’industria casearia, l’attività caseinolitica è stata valutata a differenti temperature per ciascuno degli estratti. La papaina è risultata quella con attività proteolitica maggiore rispetto agli altri due estratti. 

Per ottenere una buona resa dalla caseificazione, la coagulazione deve avvenire in un breve periodo, e la cagliata deve avere un aspetto sodo e fermo. Per accertare tali caratteristiche sono stati stimati i cambiamenti fisico-chimici avvenuti durante il processo di caseificazione ad opera dei cagli vegetali, in comparazione con il caglio animale. La coagulazione ottenuta con il caglio animale è suddivisa in due passaggi: il primo in cui abbiamo l’idrolisi enzimatica, ovvero la separazione delle macromolecole di caseina dalla k-caseina, questo stadio viene descritto dal parametro r, ovvero il tempo di coagulazione presamica; durante il secondo stadio abbiamo la vera e propria aggregazione delle micelle di caseina a formare una rete che lega grassi e altri solidi del latte, questo stadio viene valutato secondo i due parametri, il parametro k20 ovvero il tempo che intercorre tra l’iniziale formazione della cagliata e la raggiunta compattezza di quest’ultima, e il parametro a60 che valuta la compattezza della cagliata a seguito di un determinato periodo di tempo, in questo caso 60 minuti.

I dati riguardati l’estratto di Papaya non sono stati valutati in quanto nessun campione di latte dopo l’aggiunta di tale estratto ha raggiunto la coagulazione.

Per quanto riguarda il caglio animale non è stata osservata nessuna differenza nel tempo di coagulazione ( r ) per ogni tipo di latte. 

Il caglio proveniente dal Cardo ha mostrato il valore minore di r nel latte di bufala, seguito da quello di capra e di pecora, per il latte bovino è servito un tempo più lungo. Mentre per quanto riguarda l’estratto di Fico, il parametro r è stato più basso per il latte di pecora rispetto a quello di bufala. Ad ogni modo la cagliata prodotta dalla ficina non ha raggiunto la fermezza desiderata nel latte di capra e bufala, che perciò non sono stati valutati nelle analisi. 

Per quanto concerne il valore k20 non sono state osservate differenze tra il caglio animale e i due cagli vegetali in questione, a parte la cagliata formatasi dalla ficina nel latte di pecora, che ha ottenuto il valore più basso. Per il parametro a60 non sono emerse differenze nei vari latti trasformati dal caglio animale, lo stesso vale per il caglio vegetale proveniente dal Cardo, mentre per il latte di pecora trasformato dall’estratto del Fico è stato misurato un valore più alto. 

È stato dunque dimostrato che il caglio presamico e la cardosina forniscono risultati simili per quanto riguarda la compattezza della cagliata. Questo dimostra, soprattutto per quanto concerne il latte ovino, che i cagli vegetali possono essere utilizzati come sostituti del caglio tradizionale, in particolare il caglio proveniente dal Cardo, in quanto quello proveniente dal lattice di Fico mostra degli esiti leggermente più scarsi.

CONCLUSIONI

Tra gli estratti vegetali quello proveniente dalla pianta del Cardo, mostra il potenziale più alto per essere utilizzato nell’industria casearia, in quanto le caratteristiche della cagliata ottenuta in questo modo sono molto simili a quelle mostrate dalla cagliata formata in modo tradizionale. Mentre la ficina può essere utilizzata come sostituto solo per il latte ovino e bovino. Al contrario di questi due la papaina ha minore capacità nel trasformare il latte in cagliata.

Sinossi tratta dall’articolo: An Evaluation of the Clotting Properties of Three Plant Rennets in the Milks of Different Animal Species

Autori: 

K. Liburdi ¹  ,C. Boselli ², G. Giangolini ², S. Amatiste ² e M. Esti1