dal siero fermentato una nuova opportunità per migliorare qualità, funzionalità e sostenibilità – Ruminantia – Web Magazine del mondo dei Ruminanti

L’industria lattiero-casearia si confronta da tempo con una duplice sfida: da un lato la crescente domanda di alimenti ad alto contenuto proteico e con caratteristiche salutistiche migliorate, dall’altro la necessità di valorizzare in modo sostenibile i sottoprodotti della trasformazione del latte. In questo contesto si inserisce uno studio pubblicato sulla rivista Food Control che ha valutato gli effetti dell’arricchimento dello yogurt magro con un innovativo concentrato di proteine del siero fermentate e successivamente modificate (modified Fermented Whey Protein Concentrate, m-FWPC).

Il lavoro, condotto da Munkh-Amgalan Gantumur e colleghi, rappresenta la prima applicazione pratica documentata di questo nuovo ingrediente in un prodotto alimentare e offre indicazioni interessanti sia dal punto di vista tecnologico sia da quello della sostenibilità della filiera lattiero-casearia.

Dal problema del siero alla creazione di ingredienti ad alto valore aggiunto

Il siero di latte rappresenta circa l’85-90% del volume originario del latte trasformato e conserva oltre la metà del suo valore nutrizionale. Tuttavia, il suo smaltimento costituisce ancora oggi una criticità ambientale rilevante a causa dell’elevato carico organico. Gli autori ricordano che la produzione mondiale di siero supera i 200 milioni di tonnellate all’anno e continua a crescere parallelamente allo sviluppo dell’industria dei prodotti fermentati.

Partendo da questa problematica, il gruppo di ricerca ha sviluppato una tecnologia che prevede la fermentazione di differenti flussi di siero, seguita dal recupero delle proteine residue mediante processi di ultrafiltrazione e diafiltrazione. Le proteine ottenute sono state successivamente modificate per migliorarne le proprietà funzionali e tecnologiche, dando origine agli m-FWPC utilizzati nello studio.

L’obiettivo era verificare se questi nuovi concentrati proteici potessero offrire prestazioni superiori rispetto ai tradizionali concentrati di proteine del siero (WPC) e agli isolati di proteine del siero (WPI), ingredienti già ampiamente utilizzati nella produzione di yogurt ad alto contenuto proteico.

Come è stato condotto lo studio

I ricercatori hanno prodotto yogurt magri fortificati con diverse concentrazioni di m-FWPC e li hanno confrontati con yogurt standard e con yogurt arricchiti mediante WPC e WPI commerciali. Durante la fermentazione e la conservazione sono stati valutati numerosi parametri, tra cui attività antiossidante, capacità di ritenzione idrica, viscosità, sviluppo della microflora lattica, microstruttura del gel e caratteristiche sensoriali.

L’approccio adottato ha consentito di analizzare non soltanto gli aspetti nutrizionali, ma anche quelli tecnologici e qualitativi che determinano l’accettabilità del prodotto da parte del consumatore.

Maggiore attività antiossidante e migliore gestione dell’acqua

Uno dei risultati più interessanti riguarda l’attività antiossidante, risultata significativamente superiore negli yogurt contenenti m-FWPC rispetto a quelli fortificati con WPC o WPI commerciali. Gli autori attribuiscono questo effetto alle modificazioni indotte dalla fermentazione e dai successivi trattamenti applicati alle proteine del siero, che potrebbero favorire la formazione di composti bioattivi.

Parallelamente, gli yogurt arricchiti con m-FWPC hanno mostrato la maggiore capacità di ritenzione idrica, una caratteristica particolarmente importante nella produzione di yogurt magri. La perdita di siero superficiale (sineresi) rappresenta infatti uno dei principali difetti qualitativi di questi prodotti, spesso associato alla riduzione del contenuto di grasso.

Una migliore trattenuta dell’acqua si traduce in una consistenza più stabile, una maggiore gradevolezza al consumo e una migliore conservabilità.

Effetti positivi sulla fermentazione

Lo studio ha inoltre evidenziato che l’aggiunta di m-FWPC favorisce lo sviluppo delle colture starter tradizionalmente impiegate nello yogurt, ovvero Streptococcus thermophilus e Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. La crescita di questi microrganismi è risultata più favorevole rispetto a quella osservata nei campioni arricchiti con WPC.

Questo aspetto potrebbe avere ricadute interessanti sia sulla cinetica di fermentazione sia sullo sviluppo delle caratteristiche aromatiche e sensoriali del prodotto finale.

Una microstruttura più compatta

L’analisi microstrutturale ha mostrato che gli yogurt contenenti m-FWPC sviluppano una rete proteica caratterizzata da aggregati più grandi e pori di dimensioni inferiori, con una struttura complessivamente più compatta rispetto agli altri campioni.

Questa organizzazione del gel contribuisce a spiegare le migliori proprietà reologiche osservate durante la conservazione. Sebbene la viscosità più elevata sia stata registrata negli yogurt contenenti il 4,5% di WPI, gli yogurt fortificati con il 4,5% di m-FWPC si sono posizionati immediatamente dopo, dimostrando comunque prestazioni tecnologiche molto elevate.

Promossi anche dal panel sensoriale

Le valutazioni sensoriali hanno confermato i risultati ottenuti dalle analisi strumentali. I campioni arricchiti con m-FWPC sono stati descritti come prodotti di elevata qualità, caratterizzati da una consistenza favorevole e da un profilo sensoriale complessivamente apprezzabile.

Per il settore lattiero-caseario questo rappresenta un elemento particolarmente rilevante, poiché molte innovazioni nutrizionali o tecnologiche incontrano difficoltà quando vengono valutate dal consumatore finale. In questo caso, invece, il miglioramento funzionale sembra accompagnarsi a un mantenimento o addirittura a un miglioramento della qualità percepita.

Quali prospettive per la filiera lattiero-casearia?

Lo studio suggerisce che i concentrati di proteine del siero fermentate e modificate potrebbero rappresentare una nuova categoria di ingredienti funzionali in grado di coniugare valorizzazione dei sottoprodotti, sostenibilità ambientale e miglioramento della qualità nutrizionale degli alimenti.

Per l’industria dello yogurt, in particolare nel segmento dei prodotti magri e ad alto contenuto proteico, questi ingredienti potrebbero offrire un’alternativa interessante ai derivati proteici tradizionali, contribuendo a migliorare consistenza, stabilità, funzionalità biologica e accettabilità sensoriale.

Va tuttavia ricordato che lo studio è stato condotto in condizioni sperimentali e su scala di ricerca. Saranno quindi necessari ulteriori approfondimenti per valutare la fattibilità industriale del processo, i costi di produzione e la riproducibilità dei risultati su larga scala. Nonostante questi limiti, il lavoro rappresenta un esempio concreto di come l’economia circolare possa trasformare un sottoprodotto problematico come il siero di latte in una risorsa ad elevato valore aggiunto per la filiera lattiero-casearia.

Fonte: Gantumur M.A., Sukhbaatar N., Jiang Q., Enkhtuya E., Hu J., Gao C., Jiang Z., Li A. Effect of modified fermented whey protein fortification on the functional, physical, microstructural, and sensory properties of low-fat yogurt. Food Control, Volume 155, gennaio 2024. DOI: 10.1016/j.foodcont.2023.110032.