Per produrre il latte acido, occorre addizionare al latte, ossia al substrato di fermentazione, dei microrganismi. La temperatura viene regolata in modo ottimale, a seconda del tipo di microrganismi aggiunti e, una volta raggiunto il grado di acidità desiderato, la fermentazione viene fortemente rallentata e/o interrotta riducendo la temperatura. Il prodotto è pronto per essere consumato. Se il prodotto soddisfa requisiti quali la qualità costante e l’inalterabilità per intere settimane, si passa all’osservazione di altre condizioni tecnologiche. La diffusione odierna delle tipologie di latte acido quali yogurt, kefir, latte acido e altri sarebbe inconcepibile senza il ricorso alla produzione industriale e la conformità ai requisiti di qualità menzionati. Le soluzioni tecniche finora elaborate per le singole fasi di fabbricazione sono strettamente collegate alla quantità prodotta. Nelle aziende più piccole, in cui si producono uno o pochi lotti al giorno, il dispendio correlato al controllo della fermentazione e alla gestione degli impianti non è comparabile con quello delle grosse aziende, che trasformano centinaia di migliaia di litri di latte in prodotti da latte acido.
La differenza principale tra i metodi produttivi riguarda la produzione di prodotti compatti e quella di prodotti cremosi.
Il fulcro della tecnologia è l’ottimizzazione delle condizioni per il processo di fermentazione dell’acido lattico ed eventualmente del lievito. Oltre alla temperatura e all’offerta di sostanze nutritive, è necessaria anche una coltura starter attiva. La produzione dei prodotti da latte acido viene approfondita nel seguente esempio relativo allo yogurt.
Il latte crudo deve soddisfare i seguenti criteri qualitativi:
- Nessuna sostanza inibitrice
- Odore e sapore impeccabili
- Assenza di germi
- Gusto corposo (non annacquato)
- Basso numero di cellule
La qualità del latte crudo può influire sull'odore e il sapore dello yogurt come descritto di seguito.
L’annacquamento del latte non provoca direttamente difetti olfattivi e gustativi, ma influenza negativamente la consistenza.
Il latte consegnato in latteria viene pesato e sottoposto a controlli olfattivi e gustativi. Per rilevare tempestivamente eventuali sostanze inibitrici nel latte, il latte crudo viene immagazzinato temporaneamente. Se il latte è privo di sostanze inibitrici, viene riscaldato tramite scambiatore di calore nella piastra riscaldante e convogliato nel separatore, dove le impurità particolarmente rilevanti non trattenute dal filtro vengono separate e il tenore di grasso del latte e della panna viene adeguatamente dosato.
Il latte viene infine pastorizzato nel riscaldatore della piastra riscaldante e raffreddato sotto i 5°C. Questo primo trattamento termico è necessario, poiché in generale l’intervallo tra la produzione di latte e la produzione di yogurt è troppo ampio. Fino alla fase di rielaborazione, il latte viene immagazzinato in bidoni distinti in base ai livelli di tenore di grasso.
Il riscaldamento, oltre a ridurre drasticamente la flora del latte crudo, influisce sulla consistenza del prodotto finito. Durante la trasformazione di latte a contenuto grasso, il latte viene omogeneizzato.
Lo scopo dell'aumento della sostanza secca è quello di incrementare la consistenza e la viscosità della gelatina di yogurt e impedire il più possibile la separazione del siero di latte. È possibile aumentare la sostanza secca adottando le seguenti misure:
- Evaporazione
- Aggiunta di latte scremato in polvere o concentrato di latte scremato
- Aggiunta di concentrati di proteine del latte (caseinati/proteine del siero di latte)
- Ultrafiltrazione/osmosi inversa
Nella prassi quotidiana, la sostanza secca priva di grasso viene dosata in genere intorno al 10 per cento per ottenere la consistenza desiderata. Il metodo più frequentemente adottato prevede l'aggiunta di latte scremato in polvere. Anche l'aggiunta di concentrati di proteine del latte appositamente concepiti rappresenta una pratica sempre più diffusa. Per la maggior parte dei produttori di yogurt l'impiego di un evaporatore per l'eliminazione dell'acqua non è redditizio, poiché non viene sfruttato alla massima capacità.
Il trattamento termico del latte per yogurt è finalizzato soprattutto ad eliminare i germi patogeni, riducendo contemporaneamente gli altri microrganismi e rendendo inattivi enzimi quali la lipasi. Rispetto al consueto processo di pastorizzazione del latte, un carico termico superiore consente di migliorare la struttura della gelatina di yogurt. Le ricerche condotte mostrano che la denaturazione delle proteine del siero di latte influenza in modo significativo la consistenza del gel.
Si consiglia quindi di riscaldare a temperature comprese tra 85 e 95°C e tenere in caldo per alcuni minuti. Il tasso di denaturazione per la Beta-lattoglobulina sensibile al calore deve raggiungere il 90-95 per cento. Un trattamento termico troppo intenso può tuttavia causare anche difetti gustativi.
La fermentazione dell’acido lattico è il processo più importante nella produzione di prodotti da latte acido. Dalle proprietà e dall’attività della coltura starter dipendono la durata della lavorazione e le caratteristiche del prodotto finito.
La coltura tradizionale dello yogurt è costituita da Streptococcus thermophilus (Streptococcus salivarius ssp. thermophilus) e Lactobacillus bulgaricus (Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus). Entrambi i microrganismi sono legati tra loro da un rapporto di simbiosi, ovvero traggono un beneficio reciproco durante la fermentazione. La temperatura ottimale del processo di acidificazione della coltura dello yogurt è 42-44°C e la durata dell’incubazione per raggiungere il grado di acidità desiderato è di 3 ore circa. Nella simbiosi entrambi i microrganismi raggiungono risultati migliori rispetto alle colture singole. Il valore pH del latte non acidificato soddisfa le esigenze degli streptococchi che all’inizio crescono quindi più rapidamente. L’ambiente sempre più acido favorisce successivamente i lattobacilli, il cui pH ottimale è inferiore a 4,5. Inizialmente il Lactobacillus bulgaricus favorisce la crescita degli streptococchi liberando gli aminoacidi valina, leucina, istidina e metionina dalle proteine del latte. Lo Streptococcus thermophilus a sua volta favorisce la crescita dei lattobacilli producendo minime quantità di acido formico. Stimolandosi reciprocamente, almeno nella fase iniziale, entrambi i tipi creano acido lattico in coltura mista in quantità maggiore e più rapidamente rispetto a quanto assommerebbero le due colture trattate individualmente.
L'odore e il sapore dei latticini acidificati sono determinati da molteplici cataboliti volatili che si sviluppano in parte come sottoprodotti della fermentazione di acido lattico, in parte attraverso altri meccanismi di reazione. I componenti aromatici più importanti sono acetaldeide, acetone, acetoina, diacetile e acido formico, butirrico, acetico e propionico.
L’aroma tipico dello yogurt è determinato principalmente dall'acetaldeide. Nella produzione di acetaldeide il Lactobacillus bulgaricus è più coinvolto rispetto allo Streptococcus thermophilus. Anche i componenti aromatici meno rappresentati sotto l’aspetto quantitativo contribuiscono all'aroma globale.
L’odore e l’aroma dei latticini fermentati vengono completati con prodotti di scissione in conseguenza della scarsa attività lipolitica e proteolitica degli organismi starter. I lattobacilli sono in genere più attivi degli streptococchi per quanto riguarda la proteolisi.
La produzione di yogurt si avvale sempre più frequentemente di colture moderatamente acidificanti, ad esempio Lactobacillus delbrueckii ssp. lactis, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Streptococcus salivarius ssp. thermophilus e di Lactobacillus delbrueckii susp. bulgaricus in quantità relativamente esigue o nulle. In Germania questi prodotti vengono venduti come "yogurt dal sapore delicato".
