Comprendere e gestire il “pH” in caseificio

La misura del pH in caseificazione è entrata da decenni nella pratica quotidiana. Spesso a tale dato sono attribuiti valori impropri. A seguire una disamina delle fasi e delle evoluzioni biochimiche dalla coagulazione al formaggio.

In chimica, il pH è la misura dell’acidità o dell’alcalinità di una soluzione acquosa diluita. In termini scientifici è definito come il logaritmo negativo della concentrazione di ioni idrogeno in soluzione, misurata attraverso il confronto della risposta di due elettrodi: uno a idrogeno per la lettura degli ioni [H]+ e uno a cloruro d’argento che agisce come riferimento. La scala delle misure va da 1 a 14; i valori inferiori a 7 identificano le soluzioni acide e quelli superiori a 7 le soluzioni alcaline. Al valore 7, proprio dell’acqua pura, corrisponde lo stato di neutralità. Uno strumento di qualità, opportunamente mantenuto e tarato, consente la misurazione del pH con l’approssimazione di ± 0,05 unità.

Per la taratura degli elettrodi si impiegano soluzioni standard di riferimento, preparate secondo un metodo riconosciuto a livello internazionale, utilizzate alternativamente per le misure in campo acido e in campo alcalino. I “pH-metri” sono arrivati nei caseifici da oltre 40 anni e sono diventati fedeli alleati delle buone pratiche di caseificazione. Nel caso specifico dell’ambito lattiero-caseario, è opportuno ricordare che il pH è un valido parametro di controllo ma non fornisce però una misura esatta del livello di acidità e dell’azione delle colture lattiche.

I metaboliti della fermentazione, acido lattico e lattati, sono in parte tamponati dallo stesso substrato latte e la loro misura esatta sarebbe possibile solo con un’analisi chimica specificamente dedicata. Allo stesso modo non è possibile avere dal pH un’indicazione precisa del livello di demineralizzazione della cagliata. In ogni caso la misura del pH è utilissima nel controllo del processo e come strumento di confronto tra processi ripetuti.

Vediamo di seguito la relazione tra i valori del pH al momento della coagulazione:

  • sull’attività degli enzimi coagulanti;
  • sugli equilibri minerali;
  • sulla quantità di enzima coagulante trattenuto nella cagliata.

Il pH in coagulazione

pH ed enzimi coagulanti
L’abbassamento del pH generalmente incrementa l’attività degli enzimi coagulanti e aumenta la velocità di presa e di coagulazione. Ogni enzima risponde al pH secondo una propria curva di reazione. Nel caglio bovino la pepsina per esempio è più sensibile della chimosina ed entrambi gli enzimi reagiscono diversamente da quelli ottenuti da fermentazione microbica, da Mucor o da altri batteri naturali o anche geneticamente modificati. Questa variabilità richiede un’approfondita conoscenza della composizione enzimatica del coagulante utilizzato.

La cosiddetta forza, o più esattamente il titolo del coagulante, espresso in IMCU (International Milk Clotting Units), è un dato assolutamente insufficiente dal punto di vista tecnologico. Sarebbe opportuno che le forniture di enzimi coagulanti fossero accompagnate sempre da dettagliate schede tecniche che comprendano anche le curva di attività in funzione del pH.

pH ed equilibri minerali
L’abbassamento del pH induce la solubilizzazione del calcio e del fosforo che si dissociano dalle micelle proteiche. Influenzando anche la velocità di spurgo del coagulo, favorisce ulteriormente l’allontanamento dei minerali con il siero grazie alla contrazione del reticolo caseoso. L’effetto demineralizzante dell’acidità è sinergico a quello della temperatura; il massimo effetto si osserva attorno ai 35°C con un pH intorno a 5,2.

pH e quantità di enzima coagulante trattenuto nella cagliata
Purtroppo non ci sono dati disponibili su tutti i diversi tipi di enzima coagulante. Per il caglio di vitello, la letteratura conferma che a pH 6,0, il 70% della dose di enzima resta all’interno della cagliata mentre a pH 6,6 la quantità scende al 30%. Il dato suggerisce che un abbassamento del pH di coagulazione consente di ridurre la quantità di caglio utilizzata.

La riduzione è utile sia per la diminuzione del costo industriale del processo, sia per la ricaduta qualitativa sul prodotto finito. L’attività residua degli enzimi del caglio durante la maturazione (soprattutto per le paste molli) può provocare la generazione di composti aromatici sgraditi e problemi di consistenza e struttura. La riduzione a monte della quantità d’enzima aiuta sicuramente il controllo del processo di maturazione.

L’acidificazione durante lo spurgo del siero svolge principalmente tre funzioni. La prima consiste nel provocare e regolare la demineralizzazione, favorendo la permeabilità del coagulo e lo spurgo. La seconda consiste nella regolazione del potere tampone del formaggio. La terza, spesso dimenticata, consiste nella protezione del prodotto dall’azione di microrganismi patogeni ed espoliativi.

Continua …

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32 total comments on this postInvia il tuo
  1. salve, capito sul vs sito casualmente ,avrei una domanda da fare come posso bloccare il ph di una cagliata prodotta in Italia per poi spedirla via aerea a temp controllata naturalmente per poi all’arrivo 1) scongelamento 2) lavorazione del prodotto finito, mi riferisco soprattutto alle favolose mozzarelle della mia Amatissima Puglia! sia di latte vaccino che di latte di bufala

    vi prego cercatemi una risposta sono quasi disperato

    un caro abbraccio dal Sud Africa
    pasquale

  2. Salve … vorrei avere informazioni sull’utilizzo dell’acido citrico e quali quantità possono essere utilizzate per raggiungere l’obiettivo di avere un prodotto basso di ph.. ed inoltre come riuscire a risolvere il problema del prodotto che una volta in forno si brucia e crea la patina bruna… parliamo della mozzarella per pizza

    • Gentile lettore, l’acido citrico viene utilizzato per ottenere un valore di pH della cagliata idoneo per la sua filatura. L’acidificazione chimica, con acidi organici come il citrico, sostituisce quella biologica operata dalla fermentazione del lattosio ad acido lattico operata dai batteri lattici dell’innesto.
      Nel caso dell’acidificazione chimica vengono normalmente aggiunti 1,1-1,4 g di acido citrico (sottoforma di soluzione) per kg di latte al fine di ottenere una cagliata con valori di pH di 5,6-5,8.
      Il problema dell’imbrunimento della mozzarella in fase di cottura è in genere collegato alla presenza di lattosio e di zuccheri (glucosio e galattosio) derivanti dall’idrolisi del lattosio stesso ad opera dei batteri lattici. La possibilità di ridurre i fenomeni di imbrunimento è perciò legata alla necessità di ridurre il contenuto di questi zuccheri nel prodotto finito adottando starter di batteri lattici in grado di fermentare gli zuccheri citati.

  3. Salve, io volevo sapere quale potrebbe essere il valore di Ph ottimale per l’aggiunta del caglio previa acidificazione per via biologica del latte utilizzando siero-innesto (3%) e quale valore ottimale per la fine dello spurgo e quindi ingresso in salamoia, riferite alla produzione di un formaggio pecorino a pasta cotta (45°) da lunga stagionatura,

    • Buon giorno. Ecco la risposta al suo quesito: “Sarebbe innanzitutto utile capire se usa siero-innesto e scotta-innesto (diversa attività e diverso potere tampone) e l’acidità o il pH finale dello stesso. Un innesto naturale non necessita di soste nel latte per la riattivazione, 10 minuti sono più che sufficienti. Con latte ovino a pH 6,7, dopo l’aggiunta di starter, si può ipotizzare una massa in caldaia intorno con valori di pH pari a 6,4-6,5, ottimali per l’aggiunta del caglio. Il pH all’ingresso in salamoia deve essere 5,20”

  4. Buongiorno , da circa sei mesi sto facendo mozzarelle con acido citrico (1,4 gr per litro) .
    Da alcune settimane però la mozzarella stenta a filare , ho provato aumentando la quantità di acido ( 1,6 e 1,9) però non riesco a filare come una volta , specifico che io vivo in Bolivia e qui ora è autunno inoltrato , potrebbe essere il latte la causa del problema ? Se abbasso la dose di acido aumento o abbasso il ph ?
    Spero in una risposta ,saluti e grazie.

    • Gentile Lettore,
      non è escluso che le caratteristiche del latte (crudo?) possano influire sulla filabilità della cagliata. Il consiglio è quello di verificare il raggiungimento di un corretto valore di pH (5,6-5,8) della cagliata, ottenuto per addizione al latte di una giusta quantità di soluzione acquosa di acido citrico.
      Abbassando la quantità di acido citrico aggiunta, il valore di pH aumenta.

  5. Buongiorno,

    ho un piccolo caseificio in Indonesia e produco principalmente mozzarella in vari formati. Uso latte pastorizzato a cui aggiungo fermenti lattici e poi caglio (Sacco & Clerici). Normalmente lavoro la cagliata tra 5,15 e 5,10 di ph per riuscire ad avere anche un minimo di shelf life in più.
    A volte la mozzarella tende ad essere dura, come posso ovviare questo problema? Ho notato dei miglioramenti lavorando la cagliata con ph inferiori (5-4,9) ma a discapito della durata del prodotto.
    Ho visto che alcuni usano il cloruro di calcio come stabilizzatore del ph, questo allunga anche la vita del prodotto? Il campione di cagliata che ho ricevuto in cui è stato usato il cloruro di calcio aveva un PH 5,45 eppure la mozzarella è venuta lo stesso.

    Mi potrebbe spiegare come si utilizza e quali sono le conseguenze anche negative se ci fossero,

    grazie,

    I

    • Buon giorno. la ringrazio per averci scritto. ho girato la sua domanda ai nostri esperti che hanno risposto così:
      – Il solo parametro del pH non e’ sufficiente a valutare i risultati finali; esso va gestito insieme ai parametri di UMIDITA’ del prodotto finito e obiettivo SHELF LIFE. Inoltre, il contenuto proteico del latte influenza il grado ottimale di demineralizzazione per la fase della filatura. Maggior contenuto proteico comporta maggiori demineralizzazioni e quindi filature a pH più bassi.
      Gli obiettivi aziendali influenzano la tecnologia. Se la priorità è la shelf life si consigliano filature con pH intorno a 5,10. Scendendo con il pH si ottengono prodotti più morbidi, ma anche meno serbevoli (quindi bisogna agire sul parametro umidità).
      – CaCl2: tale coadiuvante ha lo scopo di ottimizzare la fase di coagulazione minimizzando le perdite di resa.Viene normalmente aggiunto in caldaia in dosi di 5-10g/100L di latte (CaCl2 al 99%). Dosi eccessive causano fenomeni di amaro nel prodotto finito. Per le paste filate si consiglia di utilizzare CaCl2, ma con l’accortezza di demineralizzare maggiormente la cagliata prima della filatura.

      • La ringrazio per la risposta datami nel luglio 2016.

        Colgo l occasione per farle una domanda. In merito alla shelf life e il ph di lavorazione, nella sua risposta del 14 luglio 2016, mi conferma che con PH più bassi ottengo un prodotto più morbido, ma anche meno serbevoli. E a questo punto mi indica di agire sul parametro dell umidità, ma sinceramente non so esattamente che cosa significa per le mozzarelle.

        Seconda domanda che vorrei farle. Più persone mi stanno suggerendo di aggiungere il latte in polvere direttamente in caldaia per aumentare la resa del mio latte. Consideri che attualmente con il latte disponibile qui in Indonesia ottengo una resa di circa il 10%.

        é effettivamente possibile aumentare la resa aggiungendo il latte in polvere? Se si, quali sono i dosaggi che dovrei seguire e che tipo di latte in polvere dovrei usare.

        Grazie ancora per la disponibilità.

        I

  6. salve buongiorno, ho un’azienda di bufali in campania e volevo sapere nel caso uscisse un ph elevato se ci fosse un rimedio per farlo riequilibrare. grazie buona giornata

    • Nel ringraziarla per averci scritto, ecco la nostra risposta al suo quesito: pH elevati sono da imputarsi ad attività insufficienti dello starter o eccessiva umidità nel prodotto finito. Si consiglia di migliorare l’attività fermentativa e contenere il tasso di umidità (< 65%). Se il problema è un latte ipoacido, si consiglia di lavorare in team con il nutrizionista aziendale al fine di ridurre tale problema e lavorare latti ''maturi'' di almeno 2-3 giorni.

  7. Vorrei sappere come si puo misurare il ph senza i strumenti di misura necesari…io sono al estero ed nn ho la disponibilita’ di comprare uno strumento addatto x il ph mi serve sappere x la produzione di mozzarella

    • Per la produzione della Mozzarella il pHmetro e’ necessario soprattutto per monitorare una corretta attività dello starter. Le performances della filatura devono essere valutate manualmente, quindi immergendo 200-300 g di cagliata triturata in acqua ad 80-90 °C per 10 secondi e testarne il grado di elasticità. Performances di filatura ottimali si raggiungono dopo 3-5 ore di acidificazione per la tecnologia con gli starters o con 1,2-1,4 g di acido citrico monoidrato/litro di latte per la tecnologia con acidi organici.

  8. Quale è il metodo ufficiale per effettuare il ph dei formaggi ?

    • Per i formaggi è quello riportato nel decreto MiPaaf “Approvazione dei metodi ufficiali di analisi per i formaggi”, pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale Supplemento ordinario al n. 229 del 02/10/1986

  9. Buongiorno.
    Sono il proprietario di un caseificio in Campania e desidererei porvi alcune domande relative all’uso e alla manutenzione di salamoie utilizzate per salare formaggi vaccini a pasta filata semicotta inoculati anche con propionibatteri.
    1) Quali sono i valori ottimali di acidità (pH ed SH/50) di una salamoia?, e in quali modi ( e con quali sostanze) è possibile equilibrarla?;
    2) Quando non si ha possibilità di raffreddare le salamoie (soprattutto nel periodo estivo) è corretto ridurre i tempi di immersione?
    3) quali sono le problematiche eventualmente dovute alla salatura in una salamoia a circa 25°C. ?

    • Buon giorno. Ecco le risposte ai suoi quesiti:
      1) Una corretta salamoia per tale tipologia di formaggi dovrebbe attestarsi intorno ai 20-23 gradi Baume’ di concentrazione e con un pH non dissimile al formaggio in entrata, quindi 5,0 – 5,20. La correzione del pH viene fatta solitamente con l’aggiunta di piccole dosi di acido lattico o citrico. Un pH intorno a 5,0 contiene e rallenta inoltre eventuali contaminazioni microbiologiche.
      2) L’assorbimento del sale nel prodotto finito e’ correlato anche alla temperatura della salamoia, quindi ridurne le tempistiche di immersione e’ corretto. Allo stesso la salamoia conferisce alle paste filate stagionate la caratteristica ”buccia” e sarebbe bene non ridurne drasticamente le tempistiche.
      3) Salamoie con temperature eccessive sono fonte di difetti a causa del lento raffreddamento del formaggio e facilitano il proliferare di lieviti e muffe.
      Allo stesso tempo, per questo particolare prodotto, tali temperature contribuiscono positivamente allo sviluppo dei Propionibatteri.

      Si consiglia, per concludere, l’uso di salamoie a temperature e concentrazioni opportunamente controllate, bonificate di frequente, ma non troppo ”nuove”, pena perdite di resa.

      La informo inoltre che le salamoie per buona parte delle paste filate stanno gradualmente lasciando il posto alla salatura in pasta a secco prima della formatura, grazie alle performances ottenute ed al contenimento dei costi aziendali.

  10. Gentilissimi, sono un casaro alle prese di perdita di calo peso “precoce” della mozzarella. Non capisco dove sbaglio. Vi scrivo alcuni dati analitici e procedura:
    Grasso latte vaccino titolato 3,70%
    Proteine 3,50%
    Starter liofilizzato Hansen + yield-max 6% + chy-max 7,5%
    Tempo di presa 12′ +12′ prima rottura + 12′ seconda rottura + scarico dopo 15′
    Filatura dopo 4 ore dal caglio pH 4,90
    Liquido di governo acqua pastorizzata +sale 0,6-0,7%
    Dopo tutto questo ho una perdita crescente fino alla data di scadenza 25gg. Grazie anticipato e un cordiale saluto.

  11. Buongiorno sono titolare di azienda bufalina in caserta, il caseificio mi comunica che il ph del latte e’ in netta risalita ovvero intorno al5.5/6.
    Quali possono essere le cause? in questa ultima settimana le temperature sono bassissime intorno allo 0 gradi. temperature inusuali dalle nostre zone. mi potete dare una spiegazione? e’ una questione alimentare o di temperatura? grazie

    • Il parametro pH di un normale latte bufalino si attesta normalmente tra il 6,60 ed il 6,90.: valori al di fuori di tali parametri sono da imputarsi ad anomalie.
      Il latte di bufala, a differenza di quello vaccino, è più soggetto a variazioni di ordine chimico-fisico e microbiologico in funzione della curva di lattazione, del clima e dell’alimentazione.
      Si fa notare inoltre, che il parametro pH varia in funzione della temperatura, con oscillazioni di anche 30 punti di pH (0,3 unità di pH).
      Si consiglia di monitorare ed eventualmente modificare un parametro alla volta, al fine di individuare e intervenire sul problema.

  12. Salve

    Sono un Casaro ho iniziato di recente la produzione di mozzarelle vaccine. Consistenza e sapore devo dire sono ottime, l’unico problema è che la pelle della mozzarella tende a staccarsi. So che una delle cause potrebbe essere la lunga maturazione in siero della cagliata; ho tenuto la cagliata dopo le due rotture sotto siero per circa un’ora. Con un PH di 5,9 ho scaricato il siero e ho lasciato la cagliata sul tavolo a maturare. Dallo scarico alla Filatura sono trascorse circa quasi due ore. Salo le mozzarelle durante la filatura e dopo la mozzatura finiscono in una salamoia con il 2% di sale e un SH/50 compreso tra 4,5 e 5,0.
    Vi ringrazio anticipatamente per una vostra risposta.

    Sandro Pignotti

    • L’eccesso di siero è spesso fonte di problemi e difetti nel formaggio.
      Il distacco di pelle a “buccia di arancia” può invece essere imputato ad eccessi di acidità e/o sale nel liquido di governo.
      Si consiglia in tal senso la preparazione di acqua pastorizzata con 1% di sale e 0.1% di calcio cloruro puro al 99%.
      Nella produzione della mozzarella vaccina sono inoltre fondamentali le tempistiche di acidificazione (3-5 ore), l’uso di cagliate ben drenate e pH di filatura ottimali.

  13. Salve
    vi ringrazio per la risposta ricevuta, volevo tuttavia precisare il mio problema.
    Nonostante lavori con ottimali tempistiche di acidificazione ( 3 ore dalla rottura della cagliata, 5 ore dall´aggiunta del caglio), con Ph 5,4 scarico il siero, taglio in grossi pezzi la cagliata la lascio sul tavolo a drenare e inizio la fase della filatura con Ph 5,1. Dopo la messa in salamoia (salamoia con 2% di sale, SH/50 tra 4,5 e 5,5, 3 gr. di calcio, temperatura della salamoia tra 8 e 10°) inizia leggermente a spellarsi fino al 4/5 giorno in cui la pelle della mozzarella inizia a sfaldarsi. Aggiungo infine che lavoro con latte termizzato a volte di 36 ore.
    Sarei infinitamente grato per una vostra risposta.
    I miei piu´ sinceri saluti
    Sandro Pignotti

  14. ciao sono un casaro che ha un caseificio , ho dei problemi sulla mozzarella vaccino mi date una mano …. quando faccio la mozzarella alcune volte si sfoglia perchè ? e poi perchè dopo fatta dentro è asciutta e gialla cosa sbaglio …io uso acido citrico ….aspetto urgentemente una risposta precisa da un esperto GRAZIE

    • La sfogliatura della mozzarella e colorazioni anomale sono da imputarsi a diverse errate operazioni quali demineralizzazioni non ottimali della cagliata, filatura con acqua troppo calda, formatura del prodotto non ottimale e rassodamenti in acqua troppo fredda o calda.
      Si consiglia di fare prove modulando i parametri sopra citati uno alla volta, al fine di individuare l’origine di tale problema.
      La lavorazione classica della Mozzarella con acidificazione chimica prevede una cagliata a pH 5,80, acqua di filatura al 2-3% di NaCl ed a temperature di 80 gradi. Il rassodamento deve essere graduale ma spedito, quindi avere un prodotto finale a < 10 gradi in un paio di ore e pronto per essere confezionato.

  15. Salve sono un casaro e da parecchi anni che lavoro produco mozzarelle con latte vaccino, uso l’acido citrico ho solo un problema la mozzarella non tiene il sale,ciò dopo 12 ore non si sente più il sale.Ce qualche prodotto per risolvere il problema? Ps il on di lavorazione e 5,7

    • Il problema di un prodotto poco salato dopo breve tempo dalla sua produzione è legato a fenomeni osmotici, cioè di migrazioni del sale da concentrazioni diverse.In tal senso si consiglia la preparazione di un appropriato liquido di governo per la Mozzarella, al fine di evitare il fenomeno sopracitato. La ricetta classica è acqua pastorizzata e raffreddata a 4-6 gradi, 0,5% di sale e 0,1% di calcio cloruro.
      Si consiglia inoltre un pH di filatura leggermente più alto (pH 5,75-5,80) al fine di avere un prodotto più mineralizzato, quindi con una struttura più sostenuta e “propensa” a trattenere liquidi e conseguentemente il sale.

  16. Buongiorno, sono Angelo, possiedo un mini caseificio in Puglia, ho un problema con la mozzarella, essa il giorno dopo si presenta viscida in superficie, non è il noto problema di stracchinaggio o buccia che si sfoglia, ma proprio viscida in superficie. Uso fermenti e caglio un po’ meno delle dosi consigliate, e salatura in pasta prima di aggiungere acqua di filatura a più o meno 90gradi
    Grazie mille

    • La superficie viscida nel prodotto è da imputarsi a squilibri salini tra quest’ultimo e l’acqua in cui è conservato.
      Al fine di evitare tali problematiche si consiglia un lavoro di ottimizzazione in steps che ha come obbiettivo quello di trovare un equilibrio osmotico.
      Si consiglia di procedere con delle prove utilizzando acqua di filatura contenente dall’1 al 3% di sale (in tal modo è più facile avere dei parametri precisi) e preparare il liquido di governo con percentuali di sale a partire dallo 0,3% sino all’1%. Inoltre una piccola dose di CaCl nel liquido di governo (0,1%, puro al 99%) consente di evitare scambi osmotici a carico dei minerali di Calcio.

  17. Vorrei un consiglio, faccio mozzarelle di latte vaccino, salo la cagliata con 2% di sale prima di filare, Acqua di governo con 0,5 di sale e 0,1 di cacl2. Mozzarelle buonissime e succose ma dopo 5/6 ore si asciugano dentro .Filatura a pH tra 5,0 e 5,10 acqua tra 80/85* in attesa grazie per la risposta.

    • Valutate le informazioni riportate e i parametri applicati perfettamente nella norma, si consiglia di lavorare sui seguenti punti:
      – Utilizzare acqua salata al 2-3% per la fase di filatura. Il prodotto sarà più omogeneo, con una fibra sì più corta, ma allo stesso tempo più “spugnosa”. Il sale direttamente sulla cagliata può avere azione corrosiva ed asciugare eccessivamente quest’ultima.
      – Le tempistiche di acidificazione influenzano la struttura e la tenuta del prodotto finito. Si consigliano starters con nulla o scarsa attività postacidificante e tempistiche di acidificazione tra le 4 e le 5 ore. Un pH di filatura leggermente inferiore consente inoltre una miglior propensione della cagliata ad assorbire l’acqua (pH 5,00-4,90).
      – Il raffreddamento del prodotto finito deve rispettare tempistiche e temperature ben precise. In tal senso si consiglia un raffreddamento graduale non eccessivamente spinto: un prodotto pronto al confezionamento (<10 gradi) in al massimo un paio di ore. L'acqua di rassodamento con temperature tra i 12 e i 6 gradi.

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