BIOTECNOLOGIE MICROBICHE ED ALIMENTI:

Il ruolo delle muffe nella maturazione dei formaggi

di Andrea Caridi
Le muffe, o miceti filamentosi, sono costituite da un tallo tubolare - l'ifa - che si sviluppa per allungamento apicale, formando dei setti trasversali e ramificandosi; si differenziano in tal modo le ife vegetative, che infiltrandosi nel substrato (ad es. crosta di formaggio) ne traggono componenti nutritivi, e le ife riproduttive, le quali, mediante la formazione di spore e conidi, provvedono alla moltiplicazione della specie.
Si tratta di microrganismi eterotrofi, che dipendono cioè da una fonte esterna per l'approvvigionamento di composti nutritivi energetici e plastici. Le muffe che ricavano tali composti da un altro organismo vivo (il cosiddetto ospite) sono chiamate parassite - e ne sono un esempio le muffe patogene che causano malattie nei vegetali, negli animali e nell'uomo - mentre quelle che traggono il proprio nutrimento da materiale organico non vivente (substrato) - sia esso legno, alimento o materiale di rifiuto - si definiscono saprofite. L'attività saprofitica delle muffe può essere di tipo degradativo - che porta a modificazioni organolettiche indesiderate (odore, sapore, consistenza, aspetto estetico, ecc.) - nel qual caso prende il nome di biodeterioramento, o, al contrario, dar luogo a modificazioni positive del substrato - come nel caso della produzione di formaggi erborinati o a crosta fiorita (Gorgonzola, Brie, Camembert, ecc.) - nel qual caso si parla di utilizzazione biotecnologica, ovvero di sfruttamento dell'attività metabolica del microrganismo al fine di indurre modificazioni "utili" o gradevoli in un determinato substrato.
Nei prodotti fermentati dell'industria lattiero-casearia la presenza dei miceti si accompagna invariabilmente ad un aumento del pH (minore acidità), dovuto alla produzione di ammine ed amminoacidi (tendenzialmente alcalini), per demolizione delle proteine presenti, ed al consumo per via ossidativa dell'acido lattico. Generalmente, è importante impedire lo sviluppo delle muffe nei caseifici; esistono però alcune importanti eccezioni a questa regola, vale a dire i processi di produzione dei formaggi a maturazione fungina. Sebbene esistano in commercio numerosi formaggi maturati mediante l'intervento delle muffe, essi possono essere raggruppati in due sole principali categorie: i formaggi erborinati, tipo Gorgonzola, ed i formaggi a crosta fiorita, tipo Camembert.
Al primo gruppo possiamo ascrivere il francese Roquefort, l'inglese Stilton, lo spagnolo Cabrales, il danese Danablu, il tedesco Bergader; nel secondo gruppo di formaggi possiamo annoverare i francesi Brie, Thenay, Troyes e Vendìme.
Nei formaggi erborinati si fa uso di colture starter di batteri lattici, quali Streptococcus lactis, Streptococcus diacetylactis, Streptococcus cremoris e varie specie di Leuconostoc, affiancate da micrococchi, da lieviti e, soprattutto, da muffe della specie Penicillium roqueforti, associate talvolta ad altre specie, come il Penicillium expansum per il formaggio Dolce Verde. L'inoculo delle muffe viene eseguito sotto forma di spore, che vengono aggiunte alla cagliata al momento della coagulazione del latte o, nel caso dello Stilton, dopo 10 giorni.
Dopo l'inoculo, le forme vengono poste in grotte naturali o in camere di maturazione, a temperatura ed umidità costanti, ed ivi tenute fino a sviluppo ottimale delle muffe. Successivamente, i formaggi sono portati a temperature più basse, per inibire l'ulteriore crescita delle muffe, pur mantenendone attivi gli enzimi.
Essendo le muffe dei microrganismi aerobi obbligati, ci si è chiesti come mai Penicillium roqueforti è in grado di sviluppare all'interno della cagliata pressata, in condizioni, cioè, di parziale o totale anaerobiosi. Pur considerando che la muffa è in ciò aiutata dalla tessitura aperta conferita al formaggio dall'inclusione di starter batterici eterofermentanti - e quindi formandi gas - del genere Leuconostoc, si è altresì constatato che il Penicillium roqueforti ha la capacità, insolita per le muffe, di sviluppare a basse concentrazioni di ossigeno e ad alte concentrazioni di CO2 (fino al 75%).
I formaggi erborinati hanno sapore ed aroma unici, dovuti all'intensa lipolisi dei trigliceridi del latte, operata dalle lipasi fungine, con produzione di acidi carbossilici a corta catena, quali acido acetico, butirrico, caprilico e caproico, e di metilchetoni, quali 2-eptanone, 2-pentanone e 2-nonanone, derivanti dalla b-ossidazione enzimatica degli acidi carbossilici prima menzionati.
Col passare degli anni, si vanno sempre più diffondendo nuove metodologie produttive per i formaggi erborinati, tra le quali:
  1. l'aggiunta di enzimi estratti da Penicillium roqueforti, soprattutto lipasi e proteasi, alla cagliata, al fine di ridurne i tempi di maturazione;
  2. l'utilizzazione di ceppi mutanti di Penicillium roqueforti, di colore più chiaro o addirittura bianco;
  3. l'impiego di ceppi fungini in grado di produrre aromi e sapori più delicati, maggiormente richiesti dal mercato;
  4. l'uso, contemporaneamente alla muffa, di ceppi di lievito della specie Candida lipolytica, per fornire addizionale capacità di idrolizzare i lipidi; in quest'ultimo caso è necessaria molta prudenza, perchè se i ceppi sono troppo attivi possono inibire la crescita del Penicillium roqueforti o produrre rancidità nel formaggio.
Nei formaggi del tipo Camembert, a pasta morbida, si fa uso di starters lattici, quali Streptococcus lactis e Streptococcus cremoris, di lieviti e, soprattutto, di Penicillium camemberti.
Il principale ruolo svolto dalle muffe nella maturazione di questi formaggi è di alterare la tessitura della cagliata, rendendola morbida, producendo variazioni in odore e sapore, dovute peraltro anche ai batteri lattici.
I microrganismi che crescono sulla crosta del formaggio sono dei Penicillium camemberti, dei Geotrichum candidum, e varie specie di batteri, che hanno un effetto ammorbidente, legato all'azione di enzimi proteolitici da essi prodotti. La presenza nel Camembert di Penicillium roqueforti come contaminante gli conferisce sapore amaro, quella di Penicillium brevicaule e di altre specie ad esso correlate può impartirgli un intenso sapore ammoniacale.
L'inoculo delle spore di P.camemberti, spruzzate sulla superficie della cagliata, non inibisce lo sviluppo di lieviti appartenenti ai generi Geotrichum, Saccharomyces, Kluyveromyces, Torulopsis e Candida. Essendo tutti ceppi alo- ed acido-tolleranti, la loro funzione potrebbe essere quella di innalzare il pH superficiale prima della germinazione e della crescita delle spore del Penicillium. Tuttavia, secondo vari Autori, è possibile la colonizzazione superficiale e la produzione di aroma tipico ad opera delle muffe anche in assenza dei lieviti.
Penicillium camemberti è sia lipolitico che proteolitico; sebbene gli acidi grassi volatili rilasciati in seguito alla lipolisi contribuiscano al profilo aromatico del formaggio, l'azione delle proteinasi e delle peptidasi hanno maggiore importanza per quanto concerne la formazione della tessitura e la liberazione degli aminoacidi. Il catabolismo degli aminoacidi ad opera della flora superficiale origina una serie di sostanze con odori e sapori sgradevoli; persino la produzione di piccole quantità di ammoniaca in seguito alla deaminazione degli aminoacidi ad opera di ceppi di Geotrichum spp. contribuisce al profilo aromatico del formaggio. Gli aromi caratteristici sembrano, in questo caso, associati a 3-metil-1-butanolo, feniletanolo, fenolo e, particolarmente, tioesteri, composti volatili solforati prodotti dalla metionina ad opera di Penicillium camemberti.
Sebbene molta enfasi sia stata data alla proteolisi nella maturazione dei formaggi tipo Camembert, la lipolisi è parimenti utile, in quanto gli acidi grassi ed i metilchetoni prodotti, pur non avendo la stessa importanza che rivestono nei formaggi erborinati, sono comunque desiderabili per un corretto equilibrio aromatico di questi formaggi.
Alla luce di quanto detto si può quindi concludere affermando che i formaggi a pasta erborinata e quelli a crosta fiorita, pur entrando soltanto con una modesta quota - il 5% circa - nelle statistiche delle preparazioni casearie dei Paesi maggiori produttori, rivestono un'importanza, una immagine ed un peso economico che vanno ben oltre la modestia delle cifre. Essi sono infatti l'espressione di un gusto raffinato per una élite di consumatori, ma anche di un notevole impegno posto in essere da chi li produce.
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