Gli starter a composizione nota sono selezionati, caratterizzati, mantenuti, riprodotti come colture stock presso industrie specializzate e distribuiti sotto varie forme ai caseifici, presso i quali subiscono le ultime fasi della riproduzione, in condizioni asettiche, utilizzando substrati sterili a base di latte o siero. Ciò giustifica la loro defi nizione di starter “semidiretti”. D’altra parte, alcune aziende forniscono fermenti liquidi già pronti per l’uso, meno costosi rispetto ai precedenti e più pratici, in quanto non sono necessarie fasi di riattivazione/propagazione in caseificio. Queste tipologie di coltura si prestano molto bene nel caso dei fermenti “autoctoni”, colture selezionate multi-ceppo composte da ceppi isolati dal terroir di produzione, opportunamente caratterizzati e miscelati in rapporti noti. Infatti, come accennato in precedenza, l’esigenza di un miglior controllo delle performance dello starter è particolarmente sentita anche per taluni formaggi DOP in cui si utilizzano ancora colture naturali, spesso soggette a fluttuazioni di attività. Studi recenti, supportati da finanziamenti nazionali o regionali, hanno affrontato con successo la sfida di sostituire (o complementare l’attività di) innesti naturali con i fermenti autoctoni. È opportuno chiarire che, in un’ottica di sostituzione delle colture naturali occorrerà, come in ogni innovazione, mettere in conto vantaggi (performance più costante dello starter e qualità più uniforme del prodotto, senza alterazione della tipicità) e svantaggi (caratteristiche sensoriali non sempre paragonabili al prodotto tradizionale) di questa pratica.
Starter definiti: gli inoculi diretti
Le colture a inoculo diretto in caldaia sono starter concentrati (tipicamente 1010-1012 cellule/g), a composizione definita, che non necessitano di passaggi di propagazione in azienda in quanto forniti, in forma surgelata o liofilizzata (a volte anche liquida, meno costosi), dal produttore di starter. Questo tipo di formulazioni, costoso ma estremamente pratico, è in costante diffusione nel settore caseario in quanto permette di eliminare il processo di preparazione in sito di fermenti, riducendo il rischio di contaminazioni indesiderate e le conseguenze da attacco fagico. Le colture “dirette” sono particolarmente adatte per aziende e caseifici di dimensioni medio-piccole, spesso mancanti di un laboratorio e di personale specializzato. Un altro importante vantaggio di questi fermenti è legato alla possibilità di controllare numericamente l’inoculo di cellule nel latte, rendendo estremamente riproducibile e “prevedibile” il decorso della fermentazione e dell’acidifi cazione del latte. Non tutti i fermenti possono però essere disponibili sotto questa forma e, per alcune caseifi cazioni, sono spesso necessarie lievi modificazioni alla tecnologia per sopperire, nel pur breve tempo richiesto, alla incompleta riattivazione delle cellule e alla mancanza di incremento di acidità del latte dopo aggiunta dello starter, che normalmente avviene con altri tipi di fermento. Nella pratica industriale, l’uso di fermenti a inoculo diretto si sta diffondendo ed è particolarmente adatto per alcune tipologie di starter “specializzati”, ad esempio per le colture aromatico-maturative.
Starter specializzati
L’industria lattiero-casearia, in particolare le aziende che producono colture starter, investe sempre di più nella progettazione di nuovi starter. A questo proposito, l’utilizzo di colture sempre più “specializzate”, composte anche da microrganismi non-lattici, con caratteristiche ampliate (o migliorate) rispetto a quelle normalmente richieste allo starter, è in continua espansione. Le colture specializzate possono essere sottocategorie dello starter principale o primario (ad esempio ceppi fago resistenti usati in rotazione, ceppi lattosio negativi di L. delbrueckii subsp. bulgaricus per limitare fenomeni di post-acidifi cazione in yoghurt, colture mesofi le aromatizzanti, sempre abbinate ad uno starter acidifi cante) o vere e proprie colture “complementari”, o “accessorie”. Esempi di questa categoria sono ceppi lattici produttori di esopolisaccaridi (specialmente S. thermophilus), particolarmente adatti nel regolare la reologia e incrementare la viscosità di yoghurt; ceppi starter lattici con propensione all’autolisi, utili per accelerare la maturazione di formaggi molli; corynebatteri/brevibatteri (B. linens)/stafi lococchi coagulasi negativi (es. S. xylosus, S. equorum), muffe del genere Penicillium e propionibatteri per la maturazione, rispettivamente, di formaggi a crosta lavata, erborinati e per l’Emmentaler; e infine le colture protettive (già trattate di recente; Giraffa 2014a). In questa sede saranno descritte in maggior dettaglio due particolari tipologie di colture complementari: le aromatizzanti (o maturative) e le probiotiche.
Colture aromatizzanti
Mentre è noto e ben documentato il ruolo degli starter primari con funzione aromatizzante, come testimoniato dalla frequente inclusione di lattococchi citrato-fermentanti e leuconostoc in fermenti industriali, crescente è l’interesse sulla microfl ora secondaria dei formaggi, composta da lattobacilli mesofili appartenenti soprattutto alle specie eterofermentanti facoltative del gruppo L. casei/L. plantarum, a L. rhamnosus e L. curvatus. Gli studi sulla presenza e ruolo della microflora lattica non-starter nei formaggi, soprattutto nei prodotti a latte crudo, hanno stimolato da un lato il dibattito scientifico sulla comprensione della loro importanza nei processi maturativi e, dall’altro, hanno moltiplicato le loro applicazioni industriali, mediante la loro inclusione in colture complementari. Il signifi cato prevalente attribuito a questi batteri lattici, a cui possono aggiungersi anche propionibatteri, corinebatteri, micrococchi ma anche alcuni lieviti e muffe, è che possano contribuire positivamente allo sviluppo dell’aroma attraverso il metabolismo dei lattati, la peptidolisi e la successiva trasformazione degli amminoacidi in composti sapidi. Le collezioni microbiche pubbliche e private sono sempre più ricche di isolati di batteri lattici non-starter, che rappresentano un’opportunità per nuove formulazioni di starter complementari, funzionali all’ottimizzazione dei processi maturativi e al miglioramento della qualità dei prodotti. Per esempio, presso la ceppoteca del CRA-FLC sono attualmente disponibili circa 2000 ceppi di lattobacilli mesofi li,
già identificati e caratterizzati, isolati nel corso degli ultimi 20 anni da formaggi artigianali. È importante sottolineare che, rispetto agli starter primari, la selezione dei ceppi più adatti per il disegno di colture “maturative” richiede un processo di caratterizzazione molto complesso e una validazione preliminare in formaggi sperimentali, prima dell’immissione sul mercato.
Colture probiotiche
Latte e derivati sono il substrato ideale per lo sviluppo della maggior parte dei batteri lattici. Questo spiega perché il mercato dei probiotici è in continua espansione nel settore lattiero-caseario. D’altra parte, la selezione industriale di ceppi probiotici è un processo complesso, che inizia dalla scelta dell’origine (umana o non umana) e prosegue con la corretta identificazione e caratterizzazione e la valutazione dell’influenza del substrato (latte, latte fermentato o formaggio) sulla crescita e il mantenimento delle proprietà funzionali del ceppo probiotico fino al termine della vita commerciale del prodotto in cui sono inclusi. Inoltre gli effetti sulla salute (health claims) dei probiotici devono essere precisamente descritti, in funzione soprattutto delle regole cogenti richieste dall’EFSA prima dell’approvazione ad uso umano. La scoperta di nuovi ceppi con potenziale probiotico amplierà le opportunità di mercato per l’industria alimentare. A questo proposito, la prossima generazione di prodotti caseari dovrebbe considerare specie probiotiche emergenti, come L. plantarum, L. helveticus o Bifidobacterium adolescentis.
Bibliografi a essenziale
– Carminati D., Giraffa G., Quiberoni A., Binetti A., Suarez V., Reinheimer J., Advances and trends in starter cultures for dairy fermentations. In: Biotechnology of lactic acid bacteria: novel applications, F. Mozzi, R. R. Raya, & G. M. Vignolo (Editors). Wiley-Blackwell Publishing, Ames, Iowa, US, pp. 177-192 (2010).
– Giraffa G., Selection and design of lactic acid bacteria probiotics. A Review. Engineering in Life Sciences 12 (4), 391–398 (2012).
– Giraffa G., Le colture protettive. Il Latte 39 (2), 20-22 (2014a).
– Giraffa G., I batteriofagi dei batteri lattici: problemi e soluzioni. Il Latte 39 (3), 24-27 (2014b).
Giorgio Giraffa
CRA-FLC – Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura, Centro di Ricerca per le Produzioni Foraggere e Lattiero Casearie (CRA-FLC), Lodi
