Mascarpone e Tofu "fai da te", ovvero la coagulazione delle proteine Settimo Ciclo di Laboratori Chimici di Aggiornamento per i Docenti delle Scuole Medie Superiori terzo incontro 17 Settembre 2012 Aula G10 Via C. Golgi 19, Milano Mascarpone e Tofu "fai da te", ovvero la coagulazione delle proteine Prof. Pierantonio Biondi Prof. Elena Cariati Prof. Lucia Carlucci Dr. Federica Riva Commissione Orientamento del del Collegio Didattico del Dipartimento di Chimica

La Struttura del latte

Lipidi del latte I lipidi nel latte sono presenti sotto forma di globuli del diametro di 3 μm. Tali globuli, avendo un peso specifico inferiore all’acqua, tendono a disporsi in superficie. Per tale motivo nel processo di caseificazione il latte può essere sottoposto ad un processo di omogeneizzazione in maniera da assicurare una omogenea distribuzione della componente lipidica.

Le proteine del latte possono essere divise in due categorie: le caseine e le sieroproteine. Le caseine non si sciolgono e opportunamente coagulate danno, insieme al grasso, struttura ai formaggi. Contengono Ser e Thr fosforilate, molte Pro, ma non ponti disolfuro. Le sieroproteine restano invece in soluzione e spesso rimangono nel siero dopo la caseificazione. Contengono ponti disolfuro e non sono fosforilate.

α (s)-Caseina K-Caseina Le caseine non coagulano con il calore; per questo motivo non subiscono perdite significative durante la pastorizzazione o la sterilizzazione del latte. Le caseine coagulano invece per acidificazione o per l'azione di alcuni enzimi proteolitici. α (s)-Caseina K-Caseina

Le sieroproteine non coagulano né per effetto degli enzimi, né per acidificazione ma si denaturano facilmente per azione del calore. Le principali sieroproteine sono la β-lattoglobulina e da α-lattoalbumina. Struttura tridimensionale della α-lattoalbumina Struttura tridimensionale della β-lattoglobulina

Caseine: poco strutturate, emulsionanti, schiumogene, digeribili, stabili a T Sieroproteine : strutturate, compatte , instabili a T

Fosfato di calcio colloidale CN CN CN CN

-O P O OH CH2 Ca2+ (Ca2+ O - ( n C O- Ser Thr Asp Glu

Effetto del calore su interazione caseine-sieroproteine Struttura delle sieroproteine nativa denaturata Effetto del calore su interazione caseine-sieroproteine

Nel latte le caseine si trovano sotto forma di micelle, particelle proteiche con tendenza ad unirsi e coagulare; in condizioni standard ciò non avviene per due motivi: il primo risiede nella loro carica elettrica, che a pH naturale risulta negativa (particelle con carica uguale si respingono); il secondo nella presenza di una catena oligosaccaridica nella parte C-terminale della K-caseina. La mancanza di uno o di entrambi i fattori determina la coalescenza di queste particelle, quindi la coagulazione.

Coagulazione acida Quando il pH raggiunge il valore di 4,6 (punto isoionico) le micelle perdono la loro carica negativa e diventano neutre; a questo punto, persa la repulsione elettrica, iniziano a coagulare.

Coagulazione presamica Il presame, o caglio, ricco in CHIMOSINA (O RENNINA), viene aggiunto al latte ad una temperatura di 30-37°C. Gli enzimi determinano il distacco della parte C-terminale della K-caseina, conferendo alle micelle la capacità di coagulare tra loro.

Aggiunta caglio (rennina) Come si fa il formaggio? Acidificazione Aggiunta caglio (rennina)

Mascarpone Si scaldano 150g di panna (o una miscela panna/latte) al 25-35% di grassi a 80-90 °C per 5 min. Dopo aver spento il riscaldamento, si acidifica aggiungendo sotto agitazione 5 mL di una soluzione di acido citrico al 5% in peso (pH 5.7-6.4). In alternativa si possono aggiungere 5 mL di succo di limone filtrato. Si raffredda per circa 10 min durante i quali si osserva la coagulazione della panna. La panna coagulata viene quindi trasferita a spurgare su dei teli a maglia fine. Si lascia in frigorifero a filtrare per almeno 8 h. Quando il mascarpone si stacca dal telo è pronto. Ricetta ricavata dal sito di Dario Bressanini http://bressanini-lescienze.blogautore.espresso.repubblica.it/

Tofu   Scaldare 1 L di latte di soia in una pentola a fuoco medio per circa 10 minuti fino a quando il profumo diviene intenso. Mettere a fiamma bassa e continuare a cuocere fino al punto d'ebollizione e fate sobbollire per 10 minuti.  Per mantenere uniforme la temperatura del latte di soia mescolare costantemente durante il riscaldamento. Lasciate che il latte di soia cotto raffreddi fino a ca. 40 °C e versate velocemente 15 mL di una soluzione di MgCl2 al 25% in peso (oppure un cucchiaio di Nigari oppure 250 mL di succo di limone), mescolando bene.  Rompete la cagliata delicatamente in pezzi e mettetela a filtrare in uno stampo foderato con un panno di cotone o uno strofincaccio. Per migliorare la compattezza del tofu, disporre sulla parte superiore un peso.

Mozzarella A 3 litri di latte crudo freddo si aggiungono 3-3.6 g di acido citrico. Si scalda a 37 °C sotto agitazione e si aggiungono 0.6 g di caglio. Si lascia riposare 10-15 minuti fino alla formazione della cagliata. Si rompe la cagliata e si lascia riposare per 40-45 minuti. Si lascia sgocciolare bene la cagliata. Si fila la mozzarella in acqua salata calda (85-90 °C). Si lascia riposare almeno 2 ore la mozzarella in acqua fredda. Conservare in frigorifero.

Ricotta Scaldare a 75 °C il siero filtrato ottenuto dallae lavorazioni precedenti. Aggiungere il latte (0,9 litri latte/5 litri siero) e scaldare a 90 °C. Aspettare che fiorisca la ricotta (5-6 minuti). Raccogliere la ricotta con uno scolino e riporla in appositi cestelli. Lasciare raffreddare. Conservare in frigorifero.