In recent years a greater interest in the environment and sustainability but also a particular attention to the health and wellness by consumers has led companies to develop new technologies to try to reuse and enhance agricultural by-products as much as possible. In particular, for the dairy sector, having an important role in the Italian economy, it is of fundamental importance to improve its efficiency by valorising as much as possible the main waste resulting from cheese production, that is, whey milk. Numerous studies have been carried out on whey, that highlighted its biological value. The proteins present into the whey milk have important functions and provide benefits for nutrition. This aspect shows that whey is no longer a waste but a resource to be enhanced also in a circular economy perspective. Through the process of microparticulation, where the synergistic action of high temperatures and pressures lead to denaturation and subsequently agglomeration of proteins, whey milk changes its structure to become a liquid that apparently is more similar to milk than to whey milk. It appears from the literature that microparticulated whey can be a useful fat substitute for use in food products such as yogurt, ice cream and fermented beverages. Therefore, in the present study was conducted a preliminary evaluation of the possible use of microparticulated whey to produce fermented beverages and spoonful products intended for human food consumption. The results showed that microparticulate whey from bovine milk is characterized by high-molecular-weight protein aggregates, likely over 500 kDa as a result of particulation treatment. The product acidifies at variable rates and intensities depending on the fermenting microbial species used. The response to mixing with thickeners is also positive showing the formation of gels of variable elasticity depending on the additive used and the pH. Analysis of the volatile compounds of the pre- and post-fermentation whey milk showed the presence of compounds characteristic of fermented products thus giving evidence of some microbial activity that probably takes place in the stages immediately preceding the microparticulation process.

Negli ultimi anni un maggior interesse per l’ambiente e la sostenibilità ma anche una particolare attenzione alla salute da parte dei consumatori ha portato le aziende a sviluppare nuove tecnologie per cercare di riutilizzare e valorizzare il più possibile i sottoprodotti di origine animale. In particolare, per il settore lattiero-caseario, avendo un importante ruolo nell’economia italiana risulta di fondamentale importanza migliorarne l’efficienza valorizzando il più possibile il principale scarto derivante dalla produzione dei formaggi ovvero il siero di latte. Sono stati effettuati numerosi studi in merito al siero di latte, i quali evidenziano il suo valore biologico. Le proteine presenti all’interno del siero hanno funzioni importanti e apportano benefici per la nutrizione, questo aspetto dimostra che il siero di latte non è più un rifiuto ma una risorsa da valorizzare anche in un’ottica di economia circolare. Attraverso il processo di microparticolazione, dove l’azione sinergica di alte temperature e pressioni porta ad una denaturazione e successivamente ad un’agglomerazione delle proteine, il siero di latte modifica irreversibilmente la sua struttura, non ultimo nel colore che risulta simile a quello del latte. Da quanto riportato in bibliografia risulta che il siero di latte microparticolato può essere un valido sostituto del grasso da utilizzare nei prodotti alimentari come yogurt, gelati e bevande fermentate. Per questo motivo nel presente studio è stata condotta una valutazione preliminare del possibile utilizzo del siero di latte microparticolato per la produzione di bevande fermentate e prodotti al cucchiaio da inserire nelle diete dei consumatori. I risultati hanno evidenziato che il siero microparticolato di latte vaccino è caratterizzato da aggregati proteici di elevato peso molecolare, verosimilmente superiori a 500 kDa come conseguenza del trattamento di particolazione. Il prodotto acidifica con velocità e intensità variabili in funzione della specie microbica fermentante impiegata. Anche la risposta alla miscelazione con addensanti è positiva evidenziando la formazione di gel di elasticità variabile in funzione dell’additivo impiegato e del pH di lavoro. L’analisi dei composti volatili del siero pre- e post-fermentazione ha evidenziato la presenza dei composti caratteristici dei prodotti fermentati dando evidenza così di una certa attività microbica che probabilmente si realizza nelle fasi immediatamente precedenti il processo di microparticolazione.

La microparticolazione come opportunità per valorizzare il siero di latte vaccino a fini alimentari

BENETTI, ALICE
2022/2023

Abstract

In recent years a greater interest in the environment and sustainability but also a particular attention to the health and wellness by consumers has led companies to develop new technologies to try to reuse and enhance agricultural by-products as much as possible. In particular, for the dairy sector, having an important role in the Italian economy, it is of fundamental importance to improve its efficiency by valorising as much as possible the main waste resulting from cheese production, that is, whey milk. Numerous studies have been carried out on whey, that highlighted its biological value. The proteins present into the whey milk have important functions and provide benefits for nutrition. This aspect shows that whey is no longer a waste but a resource to be enhanced also in a circular economy perspective. Through the process of microparticulation, where the synergistic action of high temperatures and pressures lead to denaturation and subsequently agglomeration of proteins, whey milk changes its structure to become a liquid that apparently is more similar to milk than to whey milk. It appears from the literature that microparticulated whey can be a useful fat substitute for use in food products such as yogurt, ice cream and fermented beverages. Therefore, in the present study was conducted a preliminary evaluation of the possible use of microparticulated whey to produce fermented beverages and spoonful products intended for human food consumption. The results showed that microparticulate whey from bovine milk is characterized by high-molecular-weight protein aggregates, likely over 500 kDa as a result of particulation treatment. The product acidifies at variable rates and intensities depending on the fermenting microbial species used. The response to mixing with thickeners is also positive showing the formation of gels of variable elasticity depending on the additive used and the pH. Analysis of the volatile compounds of the pre- and post-fermentation whey milk showed the presence of compounds characteristic of fermented products thus giving evidence of some microbial activity that probably takes place in the stages immediately preceding the microparticulation process.
2022
Microparticulation as an opportunity to enhance bovine whey milk for food purposes
Negli ultimi anni un maggior interesse per l’ambiente e la sostenibilità ma anche una particolare attenzione alla salute da parte dei consumatori ha portato le aziende a sviluppare nuove tecnologie per cercare di riutilizzare e valorizzare il più possibile i sottoprodotti di origine animale. In particolare, per il settore lattiero-caseario, avendo un importante ruolo nell’economia italiana risulta di fondamentale importanza migliorarne l’efficienza valorizzando il più possibile il principale scarto derivante dalla produzione dei formaggi ovvero il siero di latte. Sono stati effettuati numerosi studi in merito al siero di latte, i quali evidenziano il suo valore biologico. Le proteine presenti all’interno del siero hanno funzioni importanti e apportano benefici per la nutrizione, questo aspetto dimostra che il siero di latte non è più un rifiuto ma una risorsa da valorizzare anche in un’ottica di economia circolare. Attraverso il processo di microparticolazione, dove l’azione sinergica di alte temperature e pressioni porta ad una denaturazione e successivamente ad un’agglomerazione delle proteine, il siero di latte modifica irreversibilmente la sua struttura, non ultimo nel colore che risulta simile a quello del latte. Da quanto riportato in bibliografia risulta che il siero di latte microparticolato può essere un valido sostituto del grasso da utilizzare nei prodotti alimentari come yogurt, gelati e bevande fermentate. Per questo motivo nel presente studio è stata condotta una valutazione preliminare del possibile utilizzo del siero di latte microparticolato per la produzione di bevande fermentate e prodotti al cucchiaio da inserire nelle diete dei consumatori. I risultati hanno evidenziato che il siero microparticolato di latte vaccino è caratterizzato da aggregati proteici di elevato peso molecolare, verosimilmente superiori a 500 kDa come conseguenza del trattamento di particolazione. Il prodotto acidifica con velocità e intensità variabili in funzione della specie microbica fermentante impiegata. Anche la risposta alla miscelazione con addensanti è positiva evidenziando la formazione di gel di elasticità variabile in funzione dell’additivo impiegato e del pH di lavoro. L’analisi dei composti volatili del siero pre- e post-fermentazione ha evidenziato la presenza dei composti caratteristici dei prodotti fermentati dando evidenza così di una certa attività microbica che probabilmente si realizza nelle fasi immediatamente precedenti il processo di microparticolazione.
Siero latte vaccino
Valorizzazione
Microparticolazione
Alimenti
Uomo
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