Una strategia integrata per la valorizzazione del siero nell’industria casearia

Una documentazione sulla possibilità di riutilizzare il siero di latte in molti modi, ponendo le varie metodologie a confronto.

Il siero di latte rappresenta il maggior prodotto secondario dell’industria lattiero-casearia e viene riutilizzato per circa il 50%. Di questa quantità, la metà viene utilizzata in forma liquida, il 30% in polvere e il 15% come lattosio. Nonostante questi numeri, è possibile riutilizzare molto di più di quello che viene attualmente fatto. Considerando l’impegno che si sta portando avanti per un’agricoltura più sostenibile e per promuovere un’economia circolare, è importante sfruttare quelle risorse che andrebbero disperse e che sono invece potenzialmente fonte oltre che di guadagno anche di ulteriori produzioni.

L’obiettivo di questa documentazione è di riportare una serie di alternative all’utilizzo del siero di scarto e di fornire una visione di insieme per un prodotto che ha un alto valore biologico e nutrizionale. 

Attualmente il siero viene utilizzato come composto ad alto valore aggiunto per l’industria alimentare e farmaceutica, per le proteine ad elevato valore biologico, il lattosio, l’acido lattico e i minerali.

Molti gruppi di ricerca hanno studiato il miglior modo di valorizzare il siero di latte. Questo può essere anche riutilizzato all’interno dell’industria casearia per produrre formaggi freschi, come la ricotta, il brunost e il burro di siero, ma tradizionalmente è utilizzato per l’alimentazione animale, in particolare per suini, vitelli e pecore. Il siero viene lavorato anche direttamente, come ingrediente o concentrato di proteine in polvere. 

Recupero delle proteine del siero

Molti processi fisico-chimici sono stati tentati per ottenere un concentrato ricco in proteine dal siero di latte, come la filtrazione, la microfiltrazione, l’ultrafiltrazione e la nanofiltrazione. Diversi studi recentemente hanno valutato lo sviluppo del siero nativo come fonte per la nutrizione infantile e come ingrediente funzionale. Il siero nativo è quello ottenuto dalla microfiltrazione ed ha vantaggi nutrizionali e tecnologici rispetto a quello ottenuto dopo la produzione di formaggio. Tra le proteine del siero ricordiamo la lattoferrina, che rappresenta il 1-2% del totale delle proteine del siero. Altri studi hanno mostrato l’utilizzo del siero come fonte alternativa di proteine. 

È possibile ottenere dal siero composti che abbiano capacità antiossidante e antimicotica, dovuta all’attività enzimatica o alla fermentazione ad opera di batteri, lieviti o funghi. Le proteine del siero sono una fonte di peptidi bioattivi, che vengono rilasciati durante l’idrolisi delle proteine, dovuta a azione enzimatica o fermentativa. Questi peptidi hanno azione antiossidante, antibatterica, antidiabetica, anti-ipertensiva, immunomodulatoria e anti-cancerogena. 

Bioconversione del siero

Il siero agisce come supporto per la crescita di batteri, funghi, microalghe, diventando in questo modo substrato per la produzione di composti ad alto valore aggiunto, come polisaccaridi, carotenoidi e clorofilla. L’utilizzo del siero fermentato non solo fortifica alcuni alimenti ma ne allunga la shelf-life. 

Il siero è anche una fonte di acidi grassi, che hanno un’interessante azione antimicotica, specialmente gli acidi grassi liberi.

Valorizzazione del lattosio 

Recentemente, accademici e industriali si sono interessanti maggiormente all’utilizzo di lattosio del siero come substrato di produzione di prebiotici, esteri di acidi grassi, carotenoidi e polisaccaridi utilizzabili come additivi di cibi funzionali. 

L’ottenimento del siero tramite il processo fermentativo permette anche di ottenere biogas e bioplastiche, che differiscono in base al tipo di inoculo utilizzato. 

Le proteine presenti nel siero permettono di ottenere macro- micro- e nano-strutture con moltissime applicazioni, come mezzo per il trasporto di bio-composti, aromi o nutrienti. Per esempio, possono essere utilizzate per la formazione di film o idrogel, utilizzabili come strumenti per la protezione di probiotici a seguito del trattamento termico. I film edibili e i rivestimenti vengono utilizzati per conservare o per migliorare le proprietà meccaniche e termiche. 

È chiaro quindi che il siero di latte può essere sfruttato in molti modi, alcuni veramente funzionali per l’industria alimentare. Per ottenere tali successi bisogna però strutturare due unità in un singolo processo, tecnica nota come integrazione di bioprocesso. 

Per riassumere, le vie che si possono intraprendere per la valorizzazione del siero sono: produzione di formaggi freschi all’interno dell’industria casearia, base per mangimi animali, recupero delle proteine e del lattosio con i loro vari usi. 

Ad ogni modo, per ottenere questo riutilizzo è necessario integrare questi processi in una strategia progressiva di bio-raffinazione. Deve essere stabilito un approccio in sequenza per valorizzare il siero e rendere quindi l’industria a spreco zero, e per ottenere dei composti ad alto valore aggiunto attraverso la biotrasformazione, le tecniche di estrazione tradizionali o quelle innovative.

Un prodotto che si spreca come il siero è in realtà una fonte di moltissimi composti funzionali e non, che potrebbero arricchire l’industria alimentare di nuove possibilità. Per rendere attuale tutto ciò è necessario lo sviluppo di nuove tecnologie che integrino e siano parallele a quelle preesistenti per la produzione di formaggio. 

Sinossi tratta dall’articolo: An Integrated Approach for the Valorization of Cheese Whey

Autori: Francisco J. Barba