Tecnologie e Processi Lattiero-Caseari: Dalla Produzione alla Conservazione

Introduzione ai Processi Lattiero-Caseari

Il latte omogeneizzato è caratterizzato da una concentrazione di grasso il più uniforme possibile. Questo si ottiene facendolo passare attraverso un filtro con scanalature molto fini che rompono le goccioline di grasso, disperdendole in modo più efficace. La chiarificazione, invece, è l'eliminazione delle impurità tramite centrifugazione.

La pastorizzazione distrugge i microrganismi non sporigeni a temperature più basse. La sterilizzazione, invece, elimina anche le spore a temperature elevate.

Termizzazione

La termizzazione è un riscaldamento preliminare del latte, spesso effettuato prima della scrematura. Dura circa 15 secondi a temperature tra 67-78°C e mira a prevenire la proliferazione di nuovi organismi.

Lattosio e Galattosio

Lattosio

Il lattosio è lo zucchero del latte e il principale componente del siero di latte. I metodi più recenti per la gestione del siero di latte includono la produzione di bioetanolo, formaggio cottage, siero di latte concentrato, e l'estrazione di una parte del grasso per creare creme di formaggio e bevande energetiche o a base di frutta.

Galattosio

Il galattosio è un prodotto ottenuto idrolizzando il lattosio tramite l'azione dell'enzima lattasi, tipicamente a un pH di circa 2.

Trattamenti Termici di Latte e Derivati

La crema ha un contenuto di grassi più elevato e gli organismi tendono a crescere più velocemente in un ambiente acquoso. Nel latte concentrato, una maggiore quantità d'acqua è evaporata. Per questo motivo, la sterilizzazione viene eseguita sul latte evaporato, poiché ha un contenuto di grassi più elevato, mentre il latte concentrato e lo yogurt pastorizzato subiscono la pastorizzazione.

Latte Evaporato e Latte in Polvere

Il latte evaporato rappresenta la prima fase nella produzione del latte in polvere.

Valorizzazione dei Sottoprodotti Lattiero-Caseari

Il lattosio è il componente chiave che permette la trasformazione di un residuo in un sottoprodotto di valore, in quanto la sua idrolisi tramite fermentazione può produrre bioetanolo.

Metodi di Coagulazione del Formaggio

Coagulazione Lattica

La preparazione del formaggio può avvenire tramite il metodo lattico, in cui i coagulanti sono batteri lattici. Questi rendono la caseina più porosa e fragile, facilitando l'espulsione di una maggiore quantità di siero di latte. Il formaggio risultante è caratterizzato da una fermentazione leggera. Questo metodo è tipico di formaggi freschi come il "queso de Burgos" (o formaggi simili).

Coagulazione Enzimatica

Per i formaggi a pasta dura, come l'Emmental, si utilizza il metodo di coagulazione enzimatica. Gli enzimi coagulanti provocano la precipitazione di una specifica varietà di caseina (la kappa-caseina), rendendola più compatta e facilitando l'eliminazione del siero di latte. Per questo motivo, i formaggi a pasta dura risultano compatti. La loro struttura è determinata dalla capacità del metodo di coagulazione di precipitare la caseina in modo più denso.

Resistenza dei Batteri Termofili

I batteri termofili sono più resistenti alla distruzione; pertanto, è necessario applicare tempi di trattamento più lunghi per eliminarli efficacemente.

Crema e Burro: Emulsioni Lattiero-Casearie

La crema, nella sua forma naturale, è un'emulsione di olio in acqua (O/A) con un alto contenuto di materia grassa (MG). Le emulsioni possono essere di tipo acqua in olio (A/O) o olio in acqua (O/A). Il burro è il prodotto solido ottenuto dalla battitura della crema, processo che porta le particelle di grasso a saldarsi tra loro.

Produzione di Latte in Polvere

Nella produzione di latte in polvere, il latte viene nebulizzato attraverso un circuito molto sottile, formando goccioline estremamente piccole. Queste goccioline si scontrano con un flusso di aria calda e secca. La collisione con l'aria calda provoca l'evaporazione della parte acquosa del latte, lasciando una parte solida che è il latte in polvere.

Vantaggi della Pre-Concentrazione nell'Essiccazione

Ridurre la quantità di acqua al 50-55% prima dell'essiccazione aumenta notevolmente l'efficienza della torre di essiccazione. Un latte più concentrato permette alle goccioline di grasso di rompersi più facilmente; se il passaggio dall'evaporatore non fosse ottimizzato, si otterrebbe un'emulsione instabile.

Evaporatori a Multiplo Effetto

L'utilizzo di un evaporatore a multiplo effetto è più vantaggioso in quanto riduce il costo dei materiali ausiliari e consente un significativo risparmio energetico. L'efficienza economica del processo aumenta, e si può raggiungere un rendimento superiore rispetto all'utilizzo di vapore standard.

Processo di Produzione del Latte Condensato

1. Controllo Visivo e Chiarificazione: Inizialmente, il latte viene ispezionato visivamente in magazzino e successivamente chiarificato per rimuovere le impurità.
2. Prima Aggiunta di Saccarosio: Viene aggiunta una prima frazione di saccarosio.
3. Riscaldamento e Seconda Aggiunta di Saccarosio: Il latte viene riscaldato e si aggiunge un'ulteriore quantità di saccarosio.
4. Evaporazione e Terza Aggiunta di Saccarosio: Si procede all'evaporazione per ridurre il contenuto di acqua del 30%, e si aggiunge l'ultima parte di saccarosio.
5. Normalizzazione: Si effettua la normalizzazione per regolare tutti i parametri e i componenti necessari.
6. Raffreddamento e Aggiunta di Lattosio: Dopo la normalizzazione, il latte viene raffreddato e si aggiunge lattosio.
7. Conservazione e Distribuzione: Infine, il prodotto viene conservato e distribuito.

Il saccarosio viene aggiunto in tre fasi per facilitarne la dissoluzione, garantire una distribuzione uniforme e contribuire al riscaldamento della soluzione.

Metodi di Controllo dei Microrganismi

Il controllo dei microrganismi può avvenire in due modi principali:

• Distruzione Diretta (Letalità): Questo metodo mira a distruggere direttamente i microrganismi. È il più rapido, ma può comportare una perdita delle qualità sensoriali del latte.
• Inibizione della Crescita: Questo metodo impedisce l'ulteriore sviluppo di un numero specifico di microrganismi. È più lento, ma garantisce il mantenimento degli elementi sensoriali del prodotto.

Fattori che Influenzano la Crescita Microbica

I principali fattori che influenzano la crescita microbica nei prodotti lattiero-caseari sono l'acidità, la temperatura e il contenuto di grassi.

Effetti dei Trattamenti Termici

I trattamenti termici possono causare la denaturazione delle proteine, che è un effetto negativo indesiderato. Tuttavia, il loro scopo principale è uccidere o inibire l'attività di enzimi e microrganismi.

Parametri di Reazione Biochimica e Temperatura

Il parametro che quantifica l'effetto della temperatura sulle reazioni biochimiche è il Q10 (Q10 = Kt2/Kt1). L'aumento della temperatura provoca un'accelerazione delle reazioni biochimiche e favorisce la distruzione dei microrganismi.

Trattamenti Termici ad Alta Temperatura: HTST e UHT

Per ottenere la distruzione microbica con il minimo impatto sensoriale, si utilizzano trattamenti con tempi molto brevi e temperature elevate, come l'HTST (High Temperature Short Time) o l'UHT (Ultra High Temperature). Il processo HTST richiede un tempo di esposizione inferiore rispetto all'UHT.

Sterilizzazione: In Massa o Confezionata

Gli alimenti possono essere sterilizzati in massa (sfusi) o già confezionati. Tipicamente, il latte e altri liquidi vengono sterilizzati in massa, mentre alcuni alimenti solidi o semisolidi possono essere sterilizzati direttamente nella confezione (es. scatole).

Sterilizzazione in Massa

Se si sterilizza in massa, è fondamentale considerare:

• Lavorare in atmosfera inerte.
• Sterilizzare accuratamente attrezzature, indumenti e confezioni.

Sterilizzazione Confezionata

Se il prodotto viene sterilizzato già confezionato, è necessario:

• Pulire i contenitori prima del riempimento.
• Garantire una chiusura adeguata e ermetica.

Vantaggi della Sterilizzazione in Massa rispetto a quella Confezionata

La sterilizzazione in massa presenta diversi vantaggi rispetto alla sterilizzazione di prodotti già confezionati:

• Raggiungimento Rapido della Temperatura: Il calore può raggiungere più rapidamente il "punto freddo" del prodotto, poiché non vi è l'ostacolo del contenitore che rallenta il trasferimento termico.
• Uniformità della Temperatura: È più facile garantire che tutto il prodotto raggiunga la stessa temperatura.
• Minore Necessità di Attrezzature Specifiche: Richiede meno attrezzature specifiche per la gestione dei singoli imballaggi.
• Minore Ingombro e Investimento: Generalmente, richiede meno spazio e minori investimenti rispetto alla sterilizzazione di alimenti già imballati.