Fisica dei formaggi a pasta filata

Originari dell’Italia meridionale sono i formaggi a pasta filata ottenuti con la lavorazione della cagliata con acqua bollente che trasforma la caseina in fili sottilissimi e lunghissimi. La cagliata fila quando dal paracaseinato di calcio è eliminato parte del calcio combinato alla caseina e la pasta fusa è sottoposta a uno stiramento delle micelle caseiniche saldate dalla coagulazione del latte e rese mobili dall'acidificazione della cagliata. Sottoposta all’azione dell’acqua bollente e a rotazioni che provocano mutamenti della struttura della cagliata con la formazione di filamenti, la massa è spezzata o mozzata, da qui il nome di mozzarella, e si formano anche scamorze e altri formaggi. La filatura che trasforma la cagliata in una struttura fibrosa avviene quando il pH ha raggiunto il giusto livello e nei caseifici tradizionali il casaro la effettuava quando un campione della cagliata, finemente frantumata con le mani e gettata in acqua caldissima, era stirata fino a ottenere un filo continuo di opportuna larghezza. La filatura un tempo ottenuta manualmente oggi si esegue con apposite macchine e la cagliata filata viene composta in forme tondeggianti, oblunghe o di parallelepipedo. In alcune zone d’Italia esiste la tradizione di creare sculture raffiguranti figure umane o di animali e può divenire una tasca nella quale si avvolgono altri generi alimentari quali il burro o piccoli salumi.
La struttura delle paste filate e in particolare della mozzarella è stata studiata con metodi fisici e in particolare con la Risonanza Magnetica Nucleare (RMN) (Kuo M. I., Gunasekaran S., Johnson M., Chen C.- Nuclear Magnetic Resonance Study of Water Mobility in Pasta Filata and Non-Pasta Filata Mozzarella - J. Dairy Sci. 84,1950 – 1958. Kuo M. I., Anderson M. E., Gunasekaran S. - Determining effects of freezing on pasta filata and non-pasta filata mozzarella cheeses by nuclear magnetic resonance imaging - J Dairy Sci., Aug. 86 (8), 2525 – 2536, 2003. Michael H. Tunick, Kevin L. Mackey, James J. Shieh, Philip W. Smith, Peter Cooke, Edyth L. Malin - Rheology and Microstructure of Low-Fat Mozzarella Cheese - Int. Dairy Journal 3, 649 – 662,1993. Kindstedt P. S. - Symposium review: The Mozzarella/pasta filata years: A tribute to David M. Barbano - J Dairy Sci Nov;102 (11):10670-10676, 2019). Molte di queste ricerche sono americane perché nei decenni successivi alla seconda guerra mondiale la produzione di formaggi a pasta filata e soprattutto di mozzarella negli Stati Uniti cresce man mano che le pizzerie aumentano di numero e soprattutto compaiono come catene di fast food. Mentre in Italia almeno inizialmente permane una produzione artigianale di mozzarelle e altri formaggi a pasta filata, in l'America e in altri paesi del mondo la produzione diviene industriale e sono necessarie conoscenze scientifiche e tecnologiche per standardizzare i programmi di produzione, ottenere e controllare la qualità del prodotto e massimizzare la resa e l'efficienza della produzione. In questo contesto storico negli anni ottanta emerge la figura di un ricercatore, David Barbano, che negli Stati Uniti presso la Cornell University nello Stato di New York dà avvio a un programma di ricerca sistematica e meticolosa sugli aspetti scientifici e tecnologici dei formaggi a pasta filata per dare risposta alle esigenze dell'industria della mozzarella. Barbano con il suo gruppo che include anche ricercatori italiani sviluppa un nuovo approccio alle pratiche artigianali tradizionali che fondevano l'arte e la scienza della produzione del formaggio, combinando il meglio di entrambi i mondi con l'obiettivo di sostenere i produttori di formaggio tradizionali e dare uno sviluppo ai produttori industriali. Con Barbano collaborano anche ricercatori italiani che studiano gli aspetti scientifici e tecnologici dei formaggi a pasta filata e tra questi la mozzarella e il formaggio Ragusano tradizionale della Sicilia (Licitra G., Portelli G., Campo P., Farina G., Carpino S., Barbano D. M. - Technology to produce Ragusano cheese: a survey - J. Dairy Science, 81, 3343 - 3349, 1998) e nel presente secolo seguono altre ricerche italiane (Niro S. - Physical-Chemical Assessment of Innovative Pasta Filata Cheeses - Proceedings of 15° Workshop on Developments in the Italian PhD Research on Food Science Technology and Biotechnology. Portici (NA), Italia, 15-17 Settembre 2010, p. 118-122).
Le caratteristiche fisiche dei formaggi a pasta filata e soprattutto della mozzarella condizionano le modificazioni indotte dal calore e quindi il loro uso in cucina, come dimostrano anche le ricerche di Bryony James e collaboratori dell'Institute of Food Technologist dell'Università neozelandese di Auckland (Xixiu Ma, Murat O. Balaban, Lu Zhang, Emma A.C. Emanuelsson‐Patterson, Bryony James - Quantification of Pizza Baking Properties of Different Cheeses, and Their Correlation with Cheese Functionality - Food Engineering & Physical Properties, 21 July 2014). Lo studio di questi ricercatori riguarda le proprietà di cottura della pizza e le prestazioni di diversi formaggi, tra cui l'imbrunimento e la formazione di bolle, indagando la correlazione con le proprietà del formaggio (reologia, olio libero, temperatura di transizione e attività dell'acqua dimostrando che la mozzarella con la sua struttura di pasta filata risulta essere il miglior formaggio per preparare la Pizza anche se può essere combinata con altri formaggi per creare l’ormai classica pizza ai quattro formaggi. Altre preparazioni culinarie che sfruttano le caratteristiche fisiche della mozzarella sono la Mozzarella in Carrozza e il Supplì al Telefono.
Con le ricerche sui formaggi a pasta filata e soprattutto sulla mozzarella, all’artigiano si affianca la tecnologia industriale della pizza, un prodotto che nel mondo è sinonimo di Italia. In Italia oltre quarantamila sono le pizzerie censite che ogni anno sfornano circa tre miliardi di pizze all’anno. Soprattutto rilevante è il successo delle pizze surgelate (12% dei consumi di alimenti surgelati) e ogni anno sedici milioni di famiglie italiane mangiano duecentoquaranta milioni di pizze surgelate per un valore di oltre duecentocinquanta milioni di Euro e con grande preferenza per la Pizza Margherita (centodieci milioni) che contiene la mozzarella. La crescita annuale di questo mercato è di diversi punti percentuali, con storie di piccole aziende che hanno saputo crescere diventando negli anni leader del mercato in Italia e anche nel resto del mondo.