Siero di latte risorsa e non scarto

Il siero è la parte liquida del latte che si separa dalla cagliata durante la caseificazione ed è utilizzato per produrre ricotta, come additivo in altri prodotti alimentari e di pasticceria, e come cibo per animali. Questo liquido contiene lattosio (50-75% della frazione secca), proteine (circa 8-14% della frazione secca) sali minerali (6-8%) e tracce di lipidi, oltre ai prodotti di degradazione del lattosio (acido lattico, glucosio, galattosio) in proporzione variabile a seconda del processo di caseificazione.

In Italia, dalla produzione di formaggi si ottengono circa 9 milioni di tonnellate di siero che rappresentano sia un problema per lo smaltimento che uno spreco se questa risorsa non è adeguatamente utilizzata, considerando i numerosi derivati che si possono ottenere creando un valore aggiunto da una materia prima ad elevata disponibilità. Il siero di latte utilizzato in Italia ammonta a circa 5 milioni di tonnellate, con un’esportazione di polvere di siero soprattutto in Germania e Francia.

In Italia il siero liquido è prevalentemente usato nell’alimentazione zootecnica e nell’alimentazione umana (in particolare trasformato in ricotta) ma anche per la produzione di lattosio e sieroproteine concentrate in polvere. Nei paesi dell’Unione europea, escludendo WPC o Whey Protein Concentrate e WPI Whey Protein Isolate, il maggior utilizzo del siero è nell’alimentazione zootecnica (circa il 65%), mentre nel consumo umano serve per alimenti destinati all’infanzia (circa il 20%). Il restante 15% è usato dalle industrie del cioccolato, gelati, prodotti da forno e dolciari. Negli Stati Uniti d’America, i più grandi produttori di siero, il suo uso in alimentazione animale ha un’incidenza di circa il 45%, mentre vi è un importante utilizzo nell’industria per la produzione di prodotti caseari magri.

Nel futuro è prevedibile un migliore uso di questo prodotto come polvere di siero, siero demineralizzato, WPC e WPI, con prospettive molto promettenti e con applicazioni sostenibili di frazioni funzionali del siero nei settori della salute, della nutrizione, della farmaceutica e della cosmetica.

Siero di latte

Il siero di latte è il liquido che rimane dopo la rimozione del grasso e della caseina trasformate in formaggi o burro, e contiene componenti solubili tra cui lattosio, sali solubili e proteine globulari. In generale, contiene circa il 55% dei nutrienti del latte, compreso il 20% del contenuto proteico totale, ed ha un colore verde-giallastro derivante dalla presenza di riboflavina (vitamina B2).

Due sono le tipologie di siero di latte che dipendono dalle condizioni di lavorazione. Il siero di latte dolce, sottoprodotto della produzione della maggior parte dei formaggi, ha un pH compreso tra 6 e 7 e risulta dalla coagulazione enzimatica della caseina. Il siero di latte acido è il sottoprodotto della coagulazione acida del latte per azione dei lattobacilli o di acidi organici (acido citrico, acetico o lattico) o minerali, ed è un sottoprodotto della produzione di formaggi coagulati con acido (ricotta e altri) e di yogurt greco. L’Unione europea ha il più grande mercato di formaggi del mondo e di conseguenza una grande produzione di siero di latte acido che si stima essere di circa 40 milioni di tonnellate all’anno, con numerose applicazioni che vanno dal suo uso come concime, alimento degli animali, produzione di bevande a base di latte fermentato, coltivazione di microrganismi, produzione di biocarburanti, lattosio e minerali. Soprattutto all’estero si sta osservando un aumento dell’uso alimentare umano di siero di latte acido e suoi derivati, richiesti dai consumatori attenti alla salute che desiderano prodotti ad alto contenuto proteico, a basso contenuto di grassi e con caratteristiche salutistiche. Per questi motivi il siero di latte acido e stato oggetto di una recentissima dettagliata rassegna da parte di Diana Rocha-Mendoza e collaboratori (D. Rocha-Mendoza, E. Kosmerl, A. Krentz, Lin Zhang, G. Miyagusuku-Cruzado, A. Mayta-Apaza, M. Giusti, I. García-Cano – Invited review: Acid whey trends and health benefits – J. Dairy Sci. 104:1262–1275, 2021).

Siero acido e benefici per la salute

Negli ultimi anni, le frazioni di siero di latte hanno acquisito una notevole attenzione a causa dei loro vantaggi in termini di benefici per la salute e delle loro diverse applicazioni. È stato segnalato che proteine, lipidi, lattosio e molecole bioattive derivate dal siero di latte possiedono una potenziale capacità biotecnologica e promettono di essere utilizzate nel settore sanitario. In questa revisione, vengono descritti l’impatto del siero di latte acido dello yogurt greco e della ricotta sulla salute umana e le potenziali applicazioni per migliorare la malattia.

Proteine del siero di latte acido

Le proteine del siero di latte acido più abbondanti sono la β-lattoglobulina, la α-lattoalbumina, la lattoferrina, le immunoglobuline, l’albumina sierica bovina e il lisozima. Per gli aspetti salutistici sono particolarmente importanti la α-lattoalbumina e la lattoferrina.

La α-Lattoalbumina (α-LA) rappresenta il 13-19% delle proteine del siero di latte acido totali ed è composta da amminoacidi essenziali come lisina, triptofano, leucina e amminoacidi solforati (cisteina e metionina). Sono segnalati benefici per la salute dall’α-LA bovina per la sua capacità di legarsi all’acido oleico formando un complesso che ha proprietà antitumorali attraverso l’uccisione delle cellule del tumore. Inoltre, l’α-LA contribuisce ad una migliore nutrizione di neonati e adulti, incrementando la risposta immunitaria, promuovendo la salute intestinale e aumentando l’assorbimento del ferro e dello zinco. Negli adulti, la proteolisi dell’α-LA produce peptidi bioattivi con proprietà antibatteriche e prebiotiche, aumentando anche le proteine nel muscolo scheletrico.

La lattoferrina (LF) è una proteina che rappresenta tra l’1 e il 2% delle proteine del siero di latte acido, ha attività multifunzionali (soprattutto la capacità di legare il ferro) e ha un’attività antibatterica che si manifesta contro microrganismi gram-positivi, gram-negativi e lieviti. Non è però stata dimostrata un’attività antivirale. Un’altra bioattività attribuita alla LF è nella funzione cerebrale, modulando le caratteristiche morfologiche dei neuroni. Pertanto, questa proteina potrebbe proteggere lo sviluppo neuronale nella prole e avere un’importanza nutrizionale in futuro.

Lipidi del siero di latte acido

Sebbene il siero di latte acido abbia un basso contenuto di lipidi è una preziosa fonte di fosfolipidi che promuovono la salute perché, indipendentemente dalla fonte, hanno importanti ruoli nello sviluppo dei neuroni, nelle funzioni della barriera intestinale, nell’assorbimento del colesterolo e nel metabolismo dei lipidi, nell’infiammazione e nella salute della pelle, esercitando anche proprietà antitumorali. Derivati dei fosfolipidi del latte usati nell’alimentazione dei neonati umani nati prematuramente, e con peso alla nascita molto basso, migliorano le prestazioni nei test comportamentali, cognitivi e di capacità motoria, con benefici neurologici che possono applicarsi anche alle malattie legate all’età come il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson e la schizofrenia, patologie associate ad un metabolismo fosfolipidico cerebrale alterato. Gli effetti sulla salute intestinale riguardano la barriera intestinale, il microbiota intestinale (aumentando i Bifidobacterium) e l’immunità della mucosa. Studi incentrati sulla barriera cutanea dimostrano un miglioramento della salute della pelle attraverso la sua idratazione, la capacità di trattenere l’acqua e il recupero della pelle danneggiata.

Acido lattico

Nei prodotti lattiero-caseari sono presenti molti acidi organici, come gli acidi orotico, citrico, piruvico, lattico, urico, formico, acetico, propionico e ippurico; uno dei componenti più caratteristici del siero di latte acido è però l’acido lattico ottenuto dalla fermentazione del lattosio durante la produzione di crema di formaggio, yogurt filtrato e caseina attraverso l’acidificazione del latte. Il siero di latte acido può contenere fino a sedici volte la concentrazione di acido lattico presente nel siero di latte dolce. Tradizionalmente, l’acido lattico è considerato solo come un metabolita in grado di influenzare le proprietà organolettiche e antimicrobiche degli alimenti, ma la ricerca dimostra che può avere molte proprietà bioattive. Ha infatti effetti sulla salivazione; inoltre, gli alimenti contenenti acido lattico favoriscono la secrezione salivare, per cui è stato proposto nel trattamento della bocca secca. Dopo l’ingestione, l’acido lattico promuove l’assorbimento del calcio. Altri effetti benefici dell’acido lattico sono legati al metabolismo del tessuto adiposo perché può ridurre la lipolisi, riduzione di particolare interesse nell’insufficienza polmonare e circolatoria. Inoltre, l’acido lattico ha proprietà antinfiammatorie non correlate all’abbassamento del pH ma per un’interferenza nelle vie di segnalazione infiammatorie. Altre proprietà bioattive sono legate alle applicazioni topiche dell’acido lattico nelle creme cosmetiche, con una ridotta gravità complessiva del danno e miglioramenti nella levigatezza della pelle. L’acido lattico ha ulteriori proprietà bioattive legate alla stimolazione della migrazione delle cellule endoteliali, all’inibizione dell’apoptosi delle cellule germinali nel testicolo umano, al miglioramento della cognizione e del danno cerebrale con miglioramento del metabolismo dell’energia cerebrale negli esseri umani con trauma cranico.

Conclusioni

Un’attenta analisi della composizione, delle proprietà e del potenziale del siero di latte acido porta a ritenere che questo alimento ha un valore salutistico molto alto che deve ancora essere completamente sfruttato nella produzione di alimenti di alto valore, contribuendo alla sostenibilità della produzione lattiero-casearia sotto ogni punto di vista, iniziando dall’impatto ambientale.

 

 

 

Giovanni Ballarini, dal 1953 al 2003 è stato professore dell’Università degli Studi di Parma, nella quale è Professore Emerito. Dottor Honoris Causa dell’Università d’Atene (1996), Medaglia d’oro ai Benemeriti della Scuola, della Cultura e dell’Arte del Ministero della Pubblica Istruzione della Repubblica Italiana, è stato insignito dell’Orde du Mérite Agricole della Repubblica Francese. Premio Scanno – Università di Teramo per l’Alimentazione nel 2005, Premio Giovanni Rebora 2014, Premio Baldassarre Molossi Bancarella della Cucina 2014, Grand Prix de la Culture Gastronomique 2016 dell’Académie Internationale de la Gastronomie.

Da solo ed in collaborazione con numerosi allievi, diversi dei quali ricoprono cattedre universitarie, ha svolto un’intensa ricerca scientifica in numerosi campi, raggiungendo importanti ed originali risultati, documentati da oltre novecento pubblicazioni e diversi libri.

Da trenta anni la sua ricerca è indirizzata alla storia, antropologia ed in particolare all’antropologia alimentare e danche con lo pseudonimo di John B. Dancer, ha pubblicato oltre quattrocento articoli e 50 libri, svolgendo un’intensa attività di divulgazione, collaborando con riviste italiane, quotidiani nazionali e partecipando a trasmissioni televisive. Socio di numerose Accademie Scientifiche è Presidente Onorario dell’Accademia Italiana della Cucina e già Vicepresidente della Académie Internationale de la Gastronomie.