L’industria lattiero-casearia italiana rappresenta un importante settore del comparto alimentare per la quantità e la qualità dei prodotti immessi nel mercato, oggi sempre più conosciuti ed imitati in tutto il mondo. La popolazione a livello regionale e internazionale si affida ai prodotti lattiero-caseari. Ma i caseifici fanno parte dei sistemi alimentari che hanno un enorme impatto sul pianeta. “Food systems remain one of the key drivers of climate change and environmental degradation.”, secondo la Commissione europea. È in questo contesto che la strategia Farm to Fork mira a modificare i sistemi alimentari in modo che possano apportare benefici ambientali, sanitari e sociali seguendo un percorso sostenibile.

Un modo per raggiungere questo obiettivo è trasformare i flussi di rifiuti in prodotti a valore aggiunto.

La produzione e trasformazione di latte bovino, ovino, caprino e bufalino rappresentano un importante fattore di sviluppo e di occupazione nel settore primario e nell’industria di trasformazione, e la loro concentrazione varia da regione a regione. Nel 2021 l’UE ha prodotto 161,0 milioni di tonnellate di latte crudo, e del totale latte di bufala prodotto nell’UE si stima che circa il 95% sia di origine italiana. In Campania, la produzione e trasformazione del latte di bufala è legata in buona parte alla produzione della Mozzarella di Bufala DOP ben conosciuta come “regina della cucina mediterranea”, ma anche “oro bianco”.

La Mozzarella di Bufala Campana è il formaggio Dop che ha registrato l’incremento di produzione più alto tra il 2016 e il 2022: un +26%, a fronte di una crescita media del 10% della produzione italiana tutelata dall’UE. La mozzarella di bufala, così come i formaggi, ha avuto da sempre una priorità nella ricerca nazionale ed internazionale. a differenza dei sottoprodotti e delle materie di scarto derivati dalla lavorazione che sono stati notevolmente trascurati dalla ricerca per quanto concerne la caratterizzazione e la possibilità di utilizzazione. Tra i prodotti di scarto, il siero di caseificazione è sicuramente il principale, rappresentando ciò che rimane del latte a seguito del processo di cagliatura (Figura 1). Secondo le stime elaborate da ISTAT e ARPAC 2016 [1], nella regione Campania, la quantità di siero di latte prodotto, e quindi da gestire, è dell’ordine di circa 7.0 x 10^6 ql/ anno. L’industria lattiero-casearia considera questa matrice come un sottoprodotto da destinare prevalentemente all’alimentazione dei suini. Tuttavia, al Centro e Sud Italia, dove gli allevamenti di suini sono piuttosto scarsi, buona parte del siero viene sottoposto a trattamenti di depurazione (con i relativi costi di processo) o scaricato illegalmente creando un grave problema ambientale nonostante l’obbligo delle aziende a rispettare le normative nazionali e comunitarie.

Dalla lavorazione casearia per realizzare formaggi, latticini e burro residuano non solo il siero di latte ma anche altri prodotti di scarto come, ad esempio, il latticello (latte di burro), sottoprodotto della trasformazione della panna in burro (Figura 1). Durante il processo di burrificazione, infatti, la panna subisce un trattamento meccanico, la zangolatura, che prevede l’agitazione in presenza di aria fino a quando i globuli di grasso si aggregano e si verifica la rottura delle loro membrane fosfolipidiche/proteiche. Questo materiale della membrana, insieme alla maggior parte del materiale idrosolubile, viene rilasciato nella fase acquosa, chiamata latticello.

Figura 1. Liquidi di scarto nelle produzioni del settore lattiero-caseario bufalino: (a) siero di caseificazione di latte di bufala, (b) scotta di bufala dalla produzione della ricotta, (c) latticello di bufala dalla produzione del burro.

In passato, il siero di latte e il latticello, entrambi dal sapore acidulo e più o meno ricchi di lattosio, sono stati spesso utilizzati in cucina e come medicamento. Nell’ultimo ventennio la comunità scientifica ha contribuito a caratterizzare queste matrici di scarto conferendo loro progressivamente maggiore rilievo e visibilità.

È emerso infatti che il siero contiene sostanze di grande interesse, sia sotto il profilo alimentare che sotto quello farmaceutico, quali proteine e derivati proteici, zuccheri con proprietà prebiotiche. Oggi, infatti, i diversi costituenti di questo sottoprodotto della lavorazione del formaggio si presentano come integratori proteici dietetici che vantano un’attività antimicrobica e di modulazione immunitaria e contribuiscono a prevenire malattie cardiovascolari e osteoporosi. Alcune ricerche scientifiche [2] dimostrano inoltre che particolari componenti del siero di latte agiscono come antiossidanti, antipertensivi, antitumorali, ipolipidemici (riducono la concentrazione di colesterolo e trigliceridi nel sangue), antivirali e antibatterici.

L’utilità del siero di latte nei processi biotecnologici è determinata principalmente dal contenuto di lattosio, acido lattico, minerali e vitamine. In particolare, il lattosio rappresenta una buona fonte di energia per molteplici gruppi di microrganismi, compresi i lattobacilli (LAB). Alcuni autori [3] hanno studiato la possibilità di isolare e caratterizzare i ceppi di LAB selezionati da siero di latte valutandone la sicurezza d’uso e le proprietà tecnologiche per un loro potenziale utilizzo nella produzione di formaggi. A tal proposito, è notevolmente aumentato l’interesse per il genere Lactobacillus riflettendosi nella ricerca con lo studio di nuovi ceppi autoctoni selezionati per specifiche proprietà funzionali in grado di migliorare il valore nutrizionale e l’accettazione del prodotto. Inoltre, la ricerca scientifica [3] ha recentemente osservato che alcuni LAB sono dotati di particolari proprietà antimicrobiche rappresentando un’opportunità per le aziende per ridurre l’utilizzo di additivi e conservanti e offrire alimenti “clean label”. Nonostante diversi siano gli studi [4] che hanno focalizzato l’attenzione sul latte di bufala come fonte di composti funzionali e probiotici, ad oggi solo alcuni [5] hanno valutato le caratteristiche del potenziale nutritivo del siero di latte di bufala mostrando le possibilità di sviluppo futuro nel settore alimentare e nutraceutico.

Figura 2. Membrana del globulo di grasso e probiotici.

Allo stesso modo, solo di recente il latticello ha attirato l’attenzione come potenziale fonte di ingredienti funzionali, tra cui i fosfolipidi [6]. In tal senso il latticello commerciale è stato riconosciuto come una buona fonte di fosfolipidi noti per i loro effetti benefici sulla salute, come suggerito da recenti studi nutrizionali [7]. Nonostante vi siano alcuni studi di caratterizzazione di questa materia di scarto che deriva dalla lavorazione della panna del latte di vaccino o del latte bufalino, ancora non è stato studiato il suo impiego come arricchimento negli alimenti.

Nell’ambito di un progetto di dottorato (PON Re&I 2014-2020) in Scienze Veterinarie, presso il Dipartimento di Medicina Veterinaria e Produzioni Animali della Federico II di Napoli, sono in corso nuovi studi che permetteranno di conoscere più a fondo il mondo dei sottoprodotti e delle materie di scarto del settore lattiero caseario bufalino al fine di garantire una idonea valorizzazione di questi e non solo dei prodotti derivati (Figura 3). Il progetto GREENBUF nasce, infatti, con l’idea di valorizzare economicamente gli scarti di lavorazione del settore lattiero-caseario attraverso la progettazione e l’ottimizzazione di prodotti lattiero-caseari bufalini funzionalizzati identificando e caratterizzando ceppi di lattobacilli (LAB) da siero di latte di bufala per la realizzazione di prodotti probiotici a base di latte di bufala e preparando ingredienti arricchiti di fosfolipidi (PL) a partire da siero e latticello di latte di bufala da utilizzare per lo sviluppo di prodotti di latte di bufala e non solo.        

Figura 3. Caratterizzazione chimica e microbiologica delle materie di scarto: (a) Estrazione dei lipidi, (b) profilo fosfolipidico, (b) studio dei ceppi di lattobacilli.

La possibilità di ricavare da un prodotto considerato “scarto” e di difficile e costoso smaltimento, una vera miniera di prodotti nobili di valore nutraceutico e biomedico, che possono generare fatturati non inferiori a quelli derivanti dal prodotto caseario funge da volano per l’economia e la sostenibilità del territorio, dimostrando che un modello largamente evocato, anche dai mass media, come quello dello “sviluppo sostenibile” ha un suo reale riscontro.

Autori

Marika Di Paolo e Raffaele Marrone – Dipartimento di Medicina Veterinaria e Produzioni Animali, Università di Napoli “Federico II”

e-mail: marika.dipaolo@unina.it e raffaele.marrone@unina.it

Bibliografia

[1] “La gestione dei reflui dell’industria casearia campana nel rispetto della normativa ambientale”, ARPAC, luglio 2016.

[2] Ceniti, C., Ambrosio, R. L., Bria, J., Di Vito, A., Tilocca, B., Anastasio, A., … & Chiarella, E. (2023). Utilization of Dairy By-Products as a Source of Functional and Health Compounds—The Role of Ovine Colostrum and Milk Whey on Chronic Myeloid Leukemia Cells. Foods, 12(9), 1752.

[3] Rzepkowska, A., Zielińska, D., Ołdak, A., & Kołożyn‐Krajewska, D. (2017). Organic whey as a source of Lactobacillus strains with selected technological and antimicrobial properties. International Journal of Food Science & Technology, 52(9), 1983-1994.

[4] Vargas-Ramella, M., Pateiro, M., Maggiolino, A., Faccia, M., Franco, D., De Palo, P., & Lorenzo, J. M. (2021). Buffalo milk as a source of probiotic functional products. Microorganisms, 9(11), 2303.

[5] Garau, V., Manis, C., Scano, P., & Caboni, P. (2021). Compositional characteristics of mediterranean buffalo milk and whey. Dairy, 2(3), 469-488.

[6] Gassi, J. Y., Blot, M., Beaucher, E., Robert, B., Leconte, N., Camier, B., … & Gaucheron, F. (2016). Preparation and characterisation of a milk polar lipids enriched ingredient from fresh industrial liquid butter serum: Combination of physico-chemical modifications and technological treatments. International Dairy Journal, 52, 26-34.

[7] Boyle, N. B., Dye, L., Arkbåge, K., Thorell, L., Frederiksen, P., Croden, F., & Lawton, C. (2019). Effects of milk-based phospholipids on cognitive performance and subjective responses to psychosocial stress: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial in high-perfectionist men. Nutrition, 57, 183-193.