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Chimica degli alimenti- Formaggi

Feb 02, 2016

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Paragrafo dedicato ai Formaggi.
A cura della Prof.ssa Dugo
Unime

Group of Food Chemistry University of MessinaI DERIVATI DEL LATTE
Latte condensato: Si ottiene concentrando sotto vuoto il latte fino a circa metà del suo volume. Si aggiunge circa il 40% di zucchero. Si conserva in scatolette metalliche e sterilizzazione. Per l’uso si reintegra con acqua.
Latte in polvere: Si ottiene essiccando completamente il latte. Solitamente mediante il processo “spray-dry” (non si reintegra facilmente aggiungendo acqua, e si usa soprattutto nelle industrie dolciarie) o mediante liofilizzazione.
Chimica Bromatologica
I DERIVATI DEL LATTE
Yogurt: Si ottiene mantenendo il latte a 40-45°C, addizionato di Thermobacterium bulgaricum e Streptococcus thermophilus. Si ottiene un coagulo soffice che contiene l’1% di acido lattico.
Crema: Si ottiene per separazione spontanea dal latte crudo lasciato a riposo (crema di affioramento), con un contenuto in grasso del 25-30%, o per centrifugazione, con un contenuto in grasso del 35-40%. Si usa per la preparazione del burro, nei caseifici per preparare alcuni formaggi (mascarpone) e anche in pasticceria (panna montata).
Chimica Bromatologica
I FORMAGGI
Formaggio: prodotto ottenuto dal latte intero parzialmente scremato o scremato, o dalla crema, a seguito di coagulazione acida o presamica, con eventuale aggiunta di fermenti e NaCl.
Preparazione del formaggio:
Latte caseinico di animali di diverse specie. Refrigerato. Correzione della frazione lipidica con aggiunta di crema (per formaggi grassi, 3,3-3,4%).
Pastorizzazione: necessaria solo per formaggi freschi. Le condiz. della maturazione (pH acido, bassa tensione O2, NaCl e antibiotici naturali) non permettono la sopravvivenza di germi patogeni. Oggi è una pratica comune.
Innesti microbici: S. lactis, cremoris, termophilus; L. bulgaricus, casei, helveticus.
Batteri propionici (formaggio Emmenthal)
Chimica Bromatologica
Fasi di preparazione dei Formaggi
Coagulazione: Si aggiunge al latte riscaldato a 35-40°C il caglio o presame. Il caglio si ottiene per essiccamento del contenuto e dell’estratto della mucosa dell’abomaso di ruminanti lattanti. Esso contiene una proteina, la chimasi, che provoca la precipitazione della caseina. Si ottiene la cagliata (massa bianca) nel siero del latte.
Il siero contiene lattoalbumina e lattoglobulina. Opportunamente acidificato e scaldato a 80°C si ottiene un nuovo coagulo, che costituisce la ricotta.
Chimica Bromatologica
Fasi di preparazione dei Formaggi
Coagulazione: Le micelle di caseina sono idrofobiche e tenderebbero a coagulare. Tale processo è impedito da:
A pH normale, le micelle hanno carica negativa e si respingono
Presenza sulla superficie di k-caseina, colloidal protettrice.
Chimica Bromatologica
Fasi di preparazione dei Formaggi
Separazione del coagulo: La cagliata ottenuta dalla caseina per azione del presame viene separata dal siero.
Per la preparazione di formaggi duri è necessaria la cosiddetta cottura della cagliata, a 45-60°C, per eliminare gran parte di siero.
La cagliata si raccoglie su tele (per eliminare il siero) e poi si comprime in apposite forme.
Chimica Bromatologica
Fasi di preparazione dei Formaggi
Messa in forma: formaggi freschi a pasta molle, in locali caldo-umidi per alcune ore-un giorno. Prosegue lo spurgo e la fermentazione lattica.
Formaggi a pasta dura, le forme vengono pressate, lasciate riposare per completare lo spurgo. Inizia la maturazione con l’attività dei batteri lattici che producono acido lattico.
Salatura: Per immersione delle forme in una soluzione salina o per trattamento superficiale con NaCl solido.
Chimica Bromatologica
Maturazione: Alcuni formaggi si consumano freschi, altri vengono sottoposti a maturazione.
Avvengono trasformazioni lente, di tipo fermentativo, che portano a modificazioni dei caratteri organolettici e chimici tipici dei vari formaggi.
Trasformazioni a carico di microrganismi (batteri) ed enzimi (enzimi proteolitici).
Chimica Bromatologica
Riduzione del contenuto idrico: inizialmente veloce (spurgo), poi più lento (osmosi ed evaporazione).
Perdite di acqua dal 25 al 60%.
Formazione della crosta: contenere la pasta, proteggere da contaminazioni, prevenire eccessiva evaporazione.
Le forme possono essere rivestite da: olio di lino, cera, paraffina, plastica.
Superficie di formaggi a crosta fiorita: si sviluppano muffe bianche.
Chimica Bromatologica
Idrolisi delle proteine: peptoni, polipeptidi, a.a. liberi, responsabili di aromi caratteristici.
L’acido lattico reagisce con il paracaseinato bicalcico formando paracaseinato monocalcico (solubile in acqua calda), che fonde e può essere “filato”. Si forma poi paracaseina e lattato di calcio.
Idrolisi dei grassi: (attaccati da lipasi microbiche) danno acidi grassi liberi. Quelli a basso PM contribuiscono all’odore del formaggio. Aldeidi e chetoni (ottenuti per irrancidimento chetonico) sono responsabili dell’aroma.
Chimica Bromatologica
Trasformazioni durante la Maturazione
Trasformazioni dei glucidi: Fermentazione omolattica e eterolattica (ac. lattico, alcool etilico e CO2) del lattosio: liberazione di CO2 e altri composti volatili. Migrando verso la superficie, lasciano cavità tipiche di alcuni formaggi.
L’acido lattico si salifica in lattato di Ca.
Elaborazione della nisina ad opera degli streptococchi lattici. Questo antibiotico esplica la sua azione contro microrganismi Gram-positivi e clostridi.
Chimica Bromatologica
Alla crosta dei formaggi può essere aggiunta piramicina (antibiotico).
La trasformazione più appariscente è l’idrolisi delle proteine per dare prodotti più semplici e solubili in acqua.
Coefficiente di maturazione (CM)
basso 15-30
elevato 30-50
elevatissimo > 50
Chimica Bromatologica
In base alla consistenza: a pasta molle, semimolle, dura.
In base alla temperatura della cagliata: crudi (<38°C), semicrudi (38-48°C), cotti (>48°C).
In base al tipo di latte.
In base al periodo di maturazione.
La varietà di formaggi deriva dal tipo di latte usato (intero o scremato, vaccino o di altre razze), dalle modalità seguite durante la preparazione e dal grado di maturazione.
Chimica Bromatologica
In base alla tecnologia di lavorazione si distinguono:
formaggi a pasta filata. Si ottengono in seguito a lavorazione della cagliata che ha subito una maturazione di circa 3 ore a pH 5,2-5,3, fondendola in acqua bollente e tirandola in fili.
Formaggi fusi.
mascarpone. Ottenuto dalla crema con 25-30% di grasso, riscaldata a 80-90°C e addizionata di acido citrico in sol.
Chimica Bromatologica
acqua, grasso, sostanze azotate, sali minerali, lattosio e acido lattico, enzimi, vitamine, costituenti dell’aroma.
Il formaggio è carente solo di carboidrati (pane e formaggio!)
Unisce un elevato valore bionutrizionale ad un costo relativamente modesto.
Il contenuto proteico è elevato (35%) e l’idrolisi delle proteine rende il prodotto più digeribile.
Notevole apporto di Sali minerali: il fosfato di calcio è un costituente della cagliata.
Chimica Bromatologica
I formaggi fusi
Fusione di formaggi di vario tipo opportunamente triturati e addizionati di citrati e polifosfati (fondenti e addensanti).
La fusione di esegue a pressione ridotta a 70-75°C, il prodotto colato in forme (formaggini).
La preferenza di questi prodotti (ad es. per i bambimi) può essere giustificata solo da una comodità d’uso. Non esiste un maggior valore bionutrizionale, anzi la tecnica di preparazione si presta più facilmente alla perpetrazione di frodi (uso di prodotti scadenti).
Chimica Bromatologica
Analisi dei formaggi
Determinazione del contenuto di acqua: perdita di peso di un quantitativo di formaggio dopo essiccamento in stufa a 100°C.
NB: Si possono perdere anche sostanze volatili.
Si può determinare con termobilancia a raggi IR
Determinazione delle ceneri: Si calcinano pochi grammi di formaggio un una capsula di Pt. Il peso ottenuto comprende l’NaCl aggiunto. Questo di può determinare per titolazione argentometrica del Cl- (metodo Volhard).
Chimica Bromatologica
Analisi dei formaggi
Determinazione della sostanza grassa: Estrazione con apparecchio Soxhlet, o con il metodo di Gerber, simile a quello descritto per il latte (butirrometro di Gerber).
In un tappo bicchierino si pesano 3 g di formaggio. Si porta a fusione, si aggiungono H2SO4 e alcool amilico. Si tappa. Si centrifuga. Si legge sulla scala graduata la % di grasso.
Chimica Bromatologica
Analisi dei formaggi
Determinazione delle sostanze azotate totali: Si usa il metodo di Kjeldahl, usando 1-2g di prodotto. Il valore trovato si moltiplica per 6,38.
Determinazione delle sostanze azotate solubili: Serve per conoscere il Coefficiente di maturazione (CM=(Nsolubile/Ntotale)x100). Si spappolano 20g di formaggio con acqua tiepida. In un pallone da 500ml si tratta con formalina (per evitare la putrefazione) e si porta a volume con acqua. Dopo circa 15 ore, si filtra. Su 50 ml (2g di formaggio) si esegue la determinazione dell’azoto secondo Kjeldahl.
Chimica Bromatologica
Analisi dei formaggi
Ricerca degli antimicrobici: Al formaggio è permessa l’aggiunta di nisina e di acido sorbico e suoi sali.
Nisina: metodo microbiologico.
Ac. Sorbico: spettrofotometria UV (a pH<3, lmax è 264 nm), oppure mediante HPLC.
Ricerca dell’aldeide formica: l’aggiunta di aldeide formica è consentita solo per la produzione di grana padano (autorizzata a tempo determinato, nel prodotto finito, max 0.5 ppm).
Chimica Bromatologica
Analisi dei formaggi
Ricerca dei tipi di latte di natura diversa: Metodo immunochimico di Cantagalli e Piazzi.
Sfruttano reazioni specifiche antigene-anticorpo.
ES: Ricerca di latte vaccino nel pecorino.
Preparazione dei sieri specifici, iniettando nei conigli le albumine purificate dai sieri di bue o di montone. Nel sangue dei conigli si formano gli anticorpi alle albumine di bue o di montone.
Le albumine iniettate sono identiche alle siero albumine del latte vaccino e ovino, nel quale passano direttamente dal sangue.
Chimica Bromatologica
Ricerca dei tipi di latte di natura diversa:
5 g di formaggio pecorino sbriciolati in soluzione fisiologica (NaCl 0.9%). Si lascia a riposo e poi si centrifuga. Si elimina il grasso e la soluzione si usa per la reazione.
Su uno strato di gel di Agar si ricavano dei pozzetti di 4 e 8 mm.
I pozzetti grandi si riempiono con le soluzioni dei formaggi, i piccoli con i sieri precipitanti.
I sieri diffondono attraverso il gel.
Nel punto di incontro avviene la reazione di immunoprecipitazione.
Formaggio con solo latte di pecora: reazione solo con il siero anti-ovino.
Formaggio misto: reazione con i due sieri.