Un'alternativa sbiancante naturale da rifiuti alimentari riciclati (siero di latte acido) e cereali sottoutilizzati (miglio)

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 6482 (2023) Citare questo articolo

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L’industria lattiero-casearia deve affrontare una sfida scoraggiante nella gestione del siero di latte acido (AW), un sottoprodotto della produzione dello yogurt greco, costoso da smaltire e difficile da incorporare in altri prodotti alimentari. Tuttavia, studi recenti hanno dimostrato che l’AW può essere trasformato in una polvere bianca vitale incapsulandola nella farina di miglio. Recentemente sono sorte preoccupazioni sulla sicurezza del biossido di titanio (TiO2) comunemente usato per lo sbiancamento alimentare e la ricerca di un agente sbiancante alimentare alternativo è diventata essenziale. Questo studio ha valutato l'attributo del colore, la composizione approssimativa, il profilo zuccherino, il profilo aminoacidico, il contenuto fenolico totale, l'attività antiossidante e il contenuto antinutriente della nuova polvere di miglio di siero di latte acido (AWM). I valori L* delle polveri AWM erano significativamente più alti rispetto al TiO2 e al resto delle formulazioni di miglio. Il contenuto di proteina grezza nelle polveri AWM era significativamente (p <0,05) inferiore rispetto al contenuto di proteina grezza nelle farine di miglio. Le polveri AWM presentavano livelli di lattosio più elevati e conservavano tutti i principali amminoacidi dopo l'essiccazione a spruzzo. I macrominerali (P, K, Ca e Na) e i microminerali (Zn e Cu) sono aumentati significativamente nella polvere AWM, mentre il contenuto di tannini è stato ridotto nelle polveri AWM. Questi risultati suggeriscono che la polvere AWM è una polvere bianca che contiene un'ampia gamma di componenti con un elevato valore nutrizionale che potrebbero essere facilmente incorporati in varie applicazioni. In sintesi, questo studio fornisce un prezioso contributo all’industria lattiero-casearia evidenziando il potenziale delle polveri AWM come agente sbiancante alimentare naturale alternativo al TiO2.

Negli ultimi tempi, lo sbiancante alimentare più popolare, il biossido di titanio (TiO2), è stato sottoposto a controlli di sicurezza, rendendo necessario un agente sbiancante alimentare alternativo. Il TiO2 è indicato anche come E171 se utilizzato come additivo alimentare. L'Autorità europea per la sicurezza alimentare ha annunciato nel 2021 che l'E171 non è più da considerare sicuro come additivo alimentare e, di conseguenza, la Commissione Europea ha vietato l'uso dell'additivo alimentare E171 a partire dal 20221. Il TiO2 è una polvere bianca e inodore che viene spesso aggiunto per schiarire o creare un effetto nuvoloso, nonché per fornire opacità e candore per una varietà di scopi. Per questo motivo è attualmente il colore bianco più efficace utilizzato in molte applicazioni alimentari. Il TiO2 si trova in numerosi prodotti alimentari, tra cui gomme da masticare, dolci, salse e prodotti da forno2,3. Tuttavia, sono aumentate le preoccupazioni circa la genotossicità delle nanoparticelle di TiO2 e il suo potenziale impatto sulla salute umana4. Di conseguenza, i ricercatori devono trovare un sostituto per il TiO2 perché l’E171 continua ad essere sottoposto a controlli sulla sua sicurezza e i consumatori richiedono sempre più ingredienti puliti.

La crescente domanda da parte dei consumatori di prodotti lattiero-caseari ad alto contenuto proteico ha portato ad un aumento della produzione di yogurt in stile greco, con conseguente generazione di elevati volumi di siero di latte acido. Uno studio sui consumatori ha dimostrato che l’aumento esponenziale della produzione di yogurt greco tra il 2007 e il 2015 ha portato alla generazione di 1,5 milioni di tonnellate di siero di latte acido nel 20155. Il siero di latte acido (AW) è la porzione liquida verde giallastra rimossa durante la produzione di yogurt greco. La componente liquida dell'acqua potabile è caratterizzata da quantità significative di lattosio, lipidi, minerali, vitamine, proteine ​​e peptidi6. Anche se i rifiuti organici sono un sottoprodotto nutriente, la sua composizione ostacola l’ulteriore lavorazione, limitandone l’utilizzo. Gli AW hanno un pH basso (< 4,5) e un alto contenuto di acido lattico, che provoca appiccicosità durante l'essiccazione, mentre l'elevato contenuto di minerali negli AW provoca un'estesa contaminazione delle apparecchiature di lavorazione7. Inoltre, i rifiuti agricoli hanno un’elevata domanda biologica di ossigeno, il che ne rende difficile lo smaltimento nell’ambiente senza effetti costosi sugli ecosistemi circostanti8. Attualmente, i rifiuti agricoli vengono utilizzati come fertilizzanti, incorporati nei mangimi per animali e convertiti in biocarburante5. I produttori di latte spesso trattano i rifiuti agricoli in loco come un flusso di rifiuti e ciò richiede passaggi di filtrazione prima dello smaltimento, che potrebbero essere costosi e costituire uno spreco di un sottoprodotto abbondante e nutriente. Secondo le Nazioni Unite, la riduzione delle perdite e degli sprechi alimentari nei sistemi alimentari contribuisce a creare un sistema alimentare più sostenibile e resiliente9. Uno di questi modi è il riciclo dei rifiuti alimentari, che implica la trasformazione dei rifiuti alimentari in nuovi prodotti a valore aggiunto che possono essere utilizzati in varie applicazioni. Pertanto, trasformando i rifiuti alimentari, come il siero di latte acido, in un prodotto di valore, l’industria lattiero-casearia può affrontare efficacemente il problema dei rifiuti che si trova attualmente ad affrontare.