Prescritto già 2.500 anni fa da Ippocrate per combattere l'affaticamento e prevenire infezioni e malattie, il siero di latte è utilizzato da millenni in campo medico. Più di recente, nel XVII e XVIII secolo, il siero ritornò ad essere popolare come bevanda funzionale che veniva servita in apposite locande e taverne. Eppure, nonostante i suoi riconosciuti benefici per la salute, il siero su scala industriale era considerato un prodotto di scarto dall'industria lattiero-casearia che lo utilizzava per alimentare i maiali o coltivare il terreno.

Evoluzione dei prodotti a base di siero

Domanda globale di siero di latte

Oggi, il siero di latte e i relativi derivati sono prodotti secondari generati dai processi di produzione del formaggio e della caseina. Un'ampia gamma di prodotti salutari a base di siero e dei relativi derivati ricchi di proteine, lipidi, carboidrati, vitamine e minerali, soddisfa le esigenze in costante evoluzione dei mercati degli integratori, dei prodotti lattiero caseari e alimentari.

Da barrette e bevande a prodotti da forno, snack e cereali, i prodotti del siero sono fonte di proteine ed energia per atleti, culturisti, salutisti e e popolazione in via di invecchiamento. In tutto il mondo i consumatori stanno cercando snack nutrienti altamente proteici, le economie del ceto medio in crescita richiedono sempre più spesso prodotti in grado di soddisfare il fabbisogno proteico e la domanda di alimenti e integratori che contribuiscano a rispondere alle esigenze nutrizionali di base dei paesi in via di sviluppo è in aumento.

Derivati del siero

Quasi ogni componente del siero è ritenuto avere benefici nutrizionali o positivi per la salute e ognuno può essere isolato utilizzando i moderni processi industriali. Il semplice siero in polvere, ottenuto eliminando esclusivamente l'acqua, può essere utilizzato come aroma per prodotti da forno e snack e per sostituire le polveri di latte scremato nella formulazione. Il siero può anche essere demineralizzato in diversi gradi per l'uso in alimenti per l'infanzia con composizioni minerali precisamente controllate. Le proteine del siero possono essere concentrate con tecnologie di separazione, come la filtrazione a membrana, per ottenere concentrati di proteine del siero (WPC 35-80) o isolati di proteine del siero (WPI 85-90) usati in molteplici prodotti altamente proteici. Utilizzando la filtrazione a membrana abbinata alla cromatografia è possibile isolare e purificare singole proteine del siero come la proteina immunostimolante lattoferrina, la lattoperossidasi e l'albumina di siero bovino.

Lattosio e minerali, inclusi calcio e fosforo, si possono ottenere dal permeato di siero, il liquido che rimane dopo la produzione di WPC e WPI. Per ricavare il lattosio dal permeato di siero si usano tecnologie come filtrazione a membrana, evaporazione, cristallizzazione, lavaggio e separazione.  Quale principale componente del siero, il lattosio ha vari usi in campo alimentare e farmaceutico. Il lattosio è molto meno dolce del saccarosio e viene usato come sostitutivo dello zucchero nei dolci e in altri alimenti. Viene utilizzato nelle formule di latte per neonati, funge da vettore nelle compresse farmaceutiche ed è impiegato per standardizzare il latte in polvere.

Applicazioni del siero di latte

Ricco di proteine

Le proteine del siero contengono tutti i 20 aminoacidi di cui ha bisogno il nostro organismo e sono particolarmente ricche in aminoacidi a catena ramificata che formano direttamente nuovo tessuto muscolare. Assunte da atleti e culturisti per promuovere una crescita della massa magra e favorire il recupero post-allenamento1, le proteine del siero sono da tempo componenti fondamentali dei prodotti nutrizionali per sportivi. Il consumo di proteine del siero può anche contribuire a prevenire la perdita di massa muscolare negli anziani1. ‘Solitamente le proteine di siero in polvere vengono disciolte nelle bevande,’ commenta Carrie O’Neal, team leader del Dairy Ingredient Team (DIT). ‘Le proteine del siero hanno una buona solubilità se non vengono denaturate. L'esposizione a un calore eccessivo causa la denaturazione delle proteine per cui durante la produzione l'obiettivo è quello di realizzare un processo che riduca al minimo il trattamento termico richiesto per fabbricare un prodotto di alta qualità.’

È dimostrato che i componenti del siero migliorano la nutrizione in regioni con scarsità di cibo. Un recente studio scientifico ha evidenziato che la somministrazione di un integratore appositamente sviluppato contenente concentrato di proteine del siero e permeato di siero a bambini gravemente denutriti in Malawi e Mozambico ha favorito il processo di recupero dagli effetti della malnutrizione e ha anche migliorato la loro crescita2 successiva. 

Gruppo target del siero di latte

La realtà di produzione attuale

Riuscire a mantenere prodotti a base di siero di altissima qualità dall'azienda agricola alla formulazione richiede una combinazione di tecnologia, esperienza e know-how in merito al prodotto finale. I progressi ottenuti nelle tecnologie di frazionamento delle proteine e separazione come la microfiltrazione (MF) e la ultra/diafiltrazione (UF/DF) hanno consentito la produzione di concentrati di siero altamente proteici e a basso contenuto di grassi (WPC e WPI). I trattamenti a monte come chiarificazione, separazione della panna e rimozione dei batteri possono aumentare la qualità del prodotto finale in polvere e le prestazioni della membrana. Avanzate tecnologie di essiccazione consentono una produzione flessibile, da polveri non agglomerate ad alta densità ad agglomerati grossolani, scorrevoli e senza polveri.

Verso nuove soluzioni

In stretta collaborazione con i clienti, GEA offre tecnologie complete di trattamento, separazione (meccanica e filtrazione), essiccazione e confezionamento per siero in polvere. Le nostre soluzioni di produzione per proteine del siero soddisfano i requisiti di qualità ottimale e tengono in considerazione ogni aspetto, dall'impatto meccanico sulla qualità del prodotto, a un'esecuzione igienica dell'impianto.

Dalla competenza di GEA è nata una tecnologia di microfiltrazione per prodotti lattiero-caseari, ancora in attesa di brevetto, che migliora il rendimento del prodotto e l'efficienza operativa riducendo al contempo i costi operativi e d'investimento. Questa tecnologia può anche essere utilizzata per separare le proteine del siero direttamente dal latte, ovvero proteine di qualità superiore note come ‘native whey’, indipendentemente dalla produzione di formaggio. L'avanzata tecnologia DRYCONTROL™ di GEA consente di utilizzare lo spray dryer alla massima capacità e controlla con precisione l'umidità residua nella polvere.  

Tecnologia all'avanguardia

‘GEA può offrire un'ampia gamma di tecnologie per la fabbricazione di prodotti a base di siero’, sottolinea Carrie O’Neal. ‘Per la progettazione di un impianto consideriamo il processo nel suo complesso, accertandosi che rispetti i massimi standard igienici e ogni tecnologia è studiata per operare in modo ottimale in sinergia con le altre al fine di ottenere prodotti di alta qualità al minimo costo per i nostri clienti.’ 

Riferimenti

1Solak B. B, Akin N., Health Benefits of Whey Protein: A Review. Journal of Food Science and Engineering 2 (2012) 129-137

2Stobaugh H.C., Ryan, K. N. et al.Including whey protein and whey permeate in ready-to-use supplementary food improves recovery rates in children with moderate acute malnutrition: a randomized, double-blind clinical trial.Am J Clin Nutr2016 Mar;103(3):926-33.

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