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Un team di ricercatori guidato da Ali Wali M. Alsaedi del Dipartimento di Scienze Alimentari, della Facoltà di Agraria dell’Università di Baghdad, ha testato, in uno studio pubblicato su Innovative Food Science & Emerging Technologies, un innovativo sistema di pastorizzazione non termica basato su campi elettrici moderati con elettrodi allungati. La sperimentazione aveva l’obiettivo di superare i limiti della pastorizzazione termica tradizionale, spesso responsabile di alterazioni nutrizionali. Attraverso l’uso coordinato di intensità elettrica e di flussi di massa controllati, gli esperti sono riusciti a stabilizzare il latte riducendo drasticamente l’impatto termico sul prodotto. Questa ricerca risponde alla crescente domanda globale di tecnologie alimentari sostenibili che possano essere applicate su scala industriale per garantire la sicurezza alimentare senza compromettere le caratteristiche organolettiche della materia prima.

Introduzione

La conservazione della qualità e della sicurezza del latte rappresenta da sempre una sfida cruciale per allevatori e trasformatori. Tradizionalmente, la pastorizzazione termica è il metodo più diffuso, ma il calore elevato può degradare componenti sensibili e alterare il gusto originario del prodotto. Lo studio condotto da Alsaedi e colleghi introduce la tecnologia EEMEF come una soluzione d’avanguardia. Questa tecnica si inserisce in un mercato, quello delle tecnologie non termiche, che sta godendo di una crescita esponenziale e che si prevede raggiungerà un valore di quasi quattro miliardi di dollari entro i prossimi anni.

La tecnologia

Il trattamento con campi elettrici moderati, noto come MEF, utilizza la corrente alternata per trattare il prodotto in modo simile al riscaldamento ohmico, ma con una differenza fondamentale. In condizioni ottimali, il sistema EEMEF agisce senza generare il calore tipico dei processi termici, proteggendo così la struttura proteica del latte. Il fulcro dell’innovazione risiede negli elettrodi allungati, che permettono una gestione più precisa dell’intensità del campo elettrico. I ricercatori spiegano che l’intensità del campo elettrico (EFI) e la portata massica (MFR) sono le due variabili chiave che determinano l’efficacia del processo. Questa tecnologia non si limita a inattivare i microrganismi, ma preserva le qualità tecno-funzionali delle proteine, evitando fenomeni come la reazione di Maillard, responsabile dell’imbrunimento e delle alterazioni del sapore nel latte trattato ad alte temperature.

Materiali e metodi dell’indagine scientifica

Per convalidare l’efficacia del sistema EEMEF, i ricercatori hanno usato del latte bovino intero fresco, confrontando i risultati con quelli ottenuti dalla pastorizzazione termica convenzionale. L’apparecchiatura sperimentale comprendeva un serbatoio in acciaio inossidabile, una pompa centrifuga e una cella di trattamento in Teflon con elettrodi distanziati di 2 centimetri. Attraverso un modello matematico di superficie di risposta, è stato individuato il punto di equilibrio ideale: un’intensità di campo di 30 V/cm accoppiata a una portata di 0,018 kg/s. Questi parametri specifici hanno permesso di ottenere una riduzione della carica microbica di 2,07 cicli logaritmici. In breve, anche attraverso analisi specifiche, come la gascromatografia-spettrometria di massa, si è rivelato che il metodo EEMEF preserva meglio gli acidi grassi, influenzando solo quelli a catena corta, come l’acido butirrico, a differenza del metodo termico che altera l’intero profilo lipidico. Inoltre, la spettroscopia a infrarossi ha confermato che il latte trattato con campi elettrici mantiene una composizione chimica quasi identica a quella del latte crudo. 

Risultati e prospettive per il futuro del settore

I dati emersi dallo studio evidenziano vantaggi competitivi significativi per chi opera nella filiera del latte. Il risultato più importante riguarda la conservazione: il latte pastorizzato con tecnologia EEMEF presenta una durata di conservazione superiore del 25% rispetto al latte trattato termicamente. Oltre alla longevità, il prodotto ha ottenuto punteggi più elevati nei test sensoriali, mantenendo un sapore più vicino a quello originale. Dal punto di vista economico, l’adozione di questo sistema potrebbe abbattere i costi operativi aziendali, dato che il prototipo ha mostrato una riduzione del consumo energetico superiore al 98% rispetto ai pastorizzatori tradizionali. 

Limiti dello studio

Uno degli aspetti più critici per il successo di queste tecniche non termiche è la loro effettiva applicabilità su grandi quantità di prodotto. Molte di queste tecnologie sono state finora limitate ai contesti di ricerca, e il salto verso impianti su scala industriale rappresenta una sfida ingegneristica significativa per garantire che l’efficacia osservata nei prototipi rimanga costante anche su flussi di produzione massicci. In seconda battuta, il trattamento con campi elettrici moderati (MEF) può influenzare alcune proprietà del latte, come ridurre il pH. Inoltre, la letteratura scientifica segnala la possibile generazione di radicali liberi durante il processo, i quali potrebbero interagire con le proteine, rendendo necessari controlli rigorosi per evitare effetti indesiderati. Gli stessi ricercatori ammettono che, prima di “un’applicazione concreta” del sistema, è indispensabile valutare in modo esaustivo l’impatto complessivo sulle proprietà chimiche e sulla stabilità del latte durante tutta la fase di conservazione. 

In conclusione

Nonostante i vari limiti dello studio, questi elementi suggeriscono che la tecnologia EEMEF possa diventare uno standard industriale capace di coniugare le esigenze di profitto con la responsabilità ambientale e la qualità nutrizionale. Va da sé che il campo di studi è ancora fresco e richiederà ulteriori studi e approfondimenti, ricordandoci, ancora una volta, quanto sia importante investire nella ricerca.

Fonte: Ali Wali M. Alsaedi, Asaad R. Al-Hilphy, Azhar J. Al-Mousawi, Mohsen Gavahian. Non-thermal pasteurization of milk by elongated electrode moderate electrical field: Chemical and sensory analysis during cold storage and shelf-life determination. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 94, June 2024, 103647. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ifset.2024.103647