Un team di ricerca del CNR ha sviluppato innovativi coagulanti vegetali in grado di sostituire completamente il caglio animale nella produzione di formaggi, sia a base di latte animale che vegetale. I prodotti così ottenuti si configurano come veri e propri “alimenti funzionali” di alto valore nutrizionale: grazie alla matrice vegetale di partenza, sono infatti naturalmente arricchiti di preziosi metaboliti secondari, tra cui flavonoidi, polifenoli, antocianine e catecoli.
Un recente studio condotto dal team di ricerca del Dottor Luigi Mandrich dell’Istituto di Ricerca sugli Ecosistemi Terrestri (IRET-CNR) e della Dottoressa Emilia Caputo dell’Istituto di Genetica e Biofisica (IGB-CNR), in collaborazione con il gruppo della Prof. Severina Pacifico dell’Università della Campania “Luigi Vanvitelli”, ha svelato la possibilità di sostituire integralmente il caglio animale con innovativi coagulanti di origine vegetale nella produzione casearia.
La produzione del formaggio rappresenta una delle più antiche biotecnologie sviluppate dall’uomo, nata originariamente per conservare a lungo un alimento altamente deperibile come il latte. Nel corso dei secoli, questa pratica si è evoluta da lavorazione puramente artigianale a processo standardizzato, raggiungendo vette di eccellenza qualitativa riconosciute a livello mondiale, come nel caso del Parmigiano Reggiano, dei formaggi erborinati (blu cheeses) o della mozzarella.
In questo scenario, il caglio animale ha sempre rappresentato un fattore limitante. Ricavato tradizionalmente dallo stomaco dei ruminanti macellati, esso consiste in un concentrato di enzimi litici (principalmente proteasi e lipasi) capaci di idrolizzare le caseine del latte facendole precipitare sottoforma di gel. Questa matrice, nota come cagliata, viene poi recuperata, pressata per eliminare il siero in eccesso e avviata alla stagionatura. È proprio durante la maturazione che gli enzimi provenienti dal caglio continuano a ridefinire la componente proteica e lipidica, delineando il profilo aromatico e i profumi tipici di ciascuna varietà di formaggio.
Tuttavia, la costante espansione del mercato lattiero-caseario, negli ultimi decenni, ha generato un aumento esponenziale nella domanda di caglio animale, innescando problemi di reperibilità ed un significativo aumento dei costi di produzione. Per rispondere a queste sfide economiche ed ecologiche, si è reso necessario sviluppare pratiche tecnologiche più sostenibili.
Lo studio dei ricercatori del CNR si inserisce esattamente in questo contesto, proponendo l’impiego di estratti di origine vegetale per la produzione di formaggi. Nello specifico, sono state selezionate sette differenti matrici vegetali: carciofo, cardo, latticello di fico, ananas, papaya, funghi e ibisco. Gli estratti naturali ricavati da questi vegetali contengono un pool di proteasi, lipasi ed altre componenti acido-organiche essenziali, che si sono dimostrate fondamentali sia per la coagulazione delle caseine sia per il successivo sviluppo del profilo aromatico durante la maturazione, sostituendo in toto l’azione dei cagli tradizionali.
Per testarne l’efficacia, ciascun estratto è stato impiegato nella produzione di formaggi mediante una procedura analoga a quella utilizzata per le varietà a pasta semi-dura. Al termine dei 30 giorni di maturazione, i campioni sono stati analizzati, dimostrando che la resa finale in prodotto per litro di latte e i principali parametri chimico-fisici sono del tutto comparabili ai valori dei campioni controllo ottenuti con caglio animale. Si sono registrate, inoltre, interessanti evoluzioni sul piano del gusto: i formaggi ottenuti con latticello di fico e con funghi hanno mostrato una maggiore concentrazione di acidi grassi liberi, una caratteristica che ha influenzato positivamente il profumo e l’aroma dei nuovi tipi di formaggio.
Il valore aggiunto della ricerca risiede però nell’impatto nutrizionale. L’analisi ha infatti rivelato che in tutti i formaggi ottenuti sono capillarmente diffusi flavonoidi, polifenoli, antocianine e catecoli, provenienti direttamente dalle piante di partenza. La presenza di questi composti bioattivi trasforma i nuovi formaggi in veri e propri “alimenti funzionali”, capaci di offrire al consumatore inedite proprietà di interesse per la salute, come una spiccata attività antiossidante, e caratteristiche organolettiche del tutto innovative.
Un caso di particolare interesse scientifico è rappresentato dall’ibisco: il suo estratto si distingue per un pH molto basso e per una straordinaria ricchezza di antiossidanti. Questa naturale acidità è stata sfruttata come coagulante naturale sia sul latte vaccino che sulle bevande a base di soia. Il risultato è stato sdoppiato con successo nella creazione di un formaggio vegetariano e di un’alternativa vegana (tofu); entrambi i prodotti risultano ricchissimi di antiossidanti e sono caratterizzati da un sapore leggermente acidulo ma decisamente gradevole al palato.
I vantaggi strategici derivanti dall’adozione di questa tecnologia possono essere riassunti in tre punti fondamentali:
- sostenibilità economica: la grande disponibilità delle fonti vegetali permette una drastica riduzione dei costi di produzione rispetto all’impiego del caglio animale;
- diversificazione dell’offerta sviluppo di nuovi prodotti (formaggi e tofu) con caratteristiche diverse da quelli presenti sul mercato, generando una gamma di aromi e sapori diversi da quelli ottenuti con i cagli animali;
- inclusività alimentare: questi prodotti si propongono come un chiaro punto di riferimento per i consumatori vegetariani, vegani, per chi presenta intolleranze verso i derivati animali o per chi segue specifiche scelte etiche e/o religiose.
Attualmente, l’uso di coagulanti vegetali è limitato a rari casi di produzione artigianale di formaggio con cardo e carciofo. L’assenza di un vero e proprio mercato di riferimento strutturato per gli estratti studiati conferisce a questa tecnologia sviluppata dal CNR un enorme e immediato vantaggio competitivo a livello industriale.
L’approfondimento, presentato a LAB Italia 2026, è a cura del dott. Luigi Mandrich, ricercatore dell’IRET-CNR
Pubblicazioni scientifiche
Pacifico, S.; Caputo, E.; Piccolella, S.; Diglio, C.; Zenone, T.; Bertolini, T.; Mandrich, L. Exploiting vegetarian and vegan cheeses with hibiscus extract: Functional and nutritional perspectives. Future Foods, 2026, 13: 100981. doi.org/10.1016/j.fufo.2026.100981.
Pacifico S.; Caputo E.; Piccolella S.; Mandrich L. Exploring new fruit- and vegetables-derivedd rennet for cheese making. Applied Sciences, 2024, 14, 2257. doi:10.3390/app14062257.
Caputo E.; Meinardi C.A.; Mandrich L. Exogenous Enzymes in Cheese Making: an Overview. Current Nutrition & Food Science, 2022, 18(5) :487-497. doi: 10.2174/1573401318666220218111515.
De Luca, V.; Perotti, M.C.; Wolf, I.V.; Meinardi, C.A.; Mandrich L. The addition of the thermophilic esterase EST2 influences the fatty acids and volatile compound profiles of semi hard cheeses. Food Science and Technology, 2019, 39(3):711-720. doi:10.1590/fst.06018
Mandrich, L.; Manco, G.; Rossi, M.; Floris, E.; Jansen-van den Bosch, T.; Smit, G.; Wouters, J.A. Alicyclobacillus acidocaldarius Thermophilic esterase EST2’s activity in milk and cheese models. Applied Environmental Microbiology, 2006; 72 (5): 3191-3197. doi: 10.1128/AEM.72.5.3191-3197.2006.
