PREMESSA

A seconda del tipo di produzione casearia, il procedimento di cagliatura produce circa l'85-90% di siero. Le caratteristiche del siero, che determinano il suo valore economico, sono strettamente connesse alla composizione chimica.

La relativa carica inquinante risulta essere molto alta, con BOD5 (domanda di ossigeno biochimico) e COD (domanda di ossigeno chimico) rispettivamente di circa 35000 mg/l e 70000 mg/l, così che non può essere scaricato direttamente al suolo o nella rete fognaria, ma necessita di un trattamento di depurazione.

Il siero, inoltre, è un prodotto instabile dal punto di vista microbiologico a causa della fermentazione provocata dai batteri del latte e non è sfruttabile in zootecnia a causa delle sue caratteristiche. Nonostante sia comunque una fonte di sostanze alimentari, oltre che una risorsa economica, rimane purtroppo un problema, in ambito ambientale, per le aziende produttrici di formaggio.

La necessità di attenersi alle leggi in materia fa sì che gli operatori del settore si debbano accollare i costi del trattamento di depurazione o di smaltimento.

Per trasformare il siero da costo a fonte di reddito sono necessarie alcune procedure che permettono il recupero della sostanza chimica senza alterare il prodotto e le caratteristiche commerciali dei prodotti finiti.

La scelta della tecnologia di trattamento rappresenta una fase fondamentale della definizione del budget globale.

PROCESSO

Se diamo uno sguardo alla composizione tipica del siero di latte vaccino non pastorizzato, notiamo che il contenuto di solidi totali è pari a circa il 6%, mentre il resto è acqua. Più precisamente, un litro di siero contiene poco meno di 9 g/l di proteine e 50 g/l di lattosio.

Il procedimento, come illustrato nell'immagine 1, prevede la concentrazione del siero attraverso l'utilizzo di evaporatori sottovuoto a pompa di calore. Il siero, appena prodotto, viene depositato in un serbatoio dal quale viene successivamente aspirato nella camera di ebollizione dell'evaporatore grazie all'effetto del vuoto.

IL PROCESSO DI EVAPORAZIONE SOTTOVUOTO

Gli evaporatori utilizzati in queste particolari applicazioni seguono il principio della pompa di calore e del vuoto: la pompa di calore fornisce sia le calorie per evaporare il liquido sia le frigorie per condensarne i vapori; il vuoto (5,3 kPa) permette di abbassare la temperatura di ebollizione a soli 30°C/86°F circa.L'ebollizione produce circa un 90% di acqua distillata, che viene scaricata direttamente, ed un concentrato ricco di proteine e sali.La particolarità del funzionamento a bassa temperatura ed in ambiente anaerobico, grazie al vuoto della camera di ebollizione, garantisce la stabilità del siero dal punto di vista dei batteri e rende l'evaporazione sottovuoto una tecnica particolarmente interessante rispetto a quelle tradizionali.

Il concentrato può venire quindi impiegato in zootecnia come mangime.

L'evaporazione viene effettuata con un evaporatore sottovuoto a pompa di calore Led Italia mod. E 24000 AA, i cui principali vantaggi sono:

• basso consumo energetico, inferiore a 130 watt/kg di acqua distillata;
• buona qualità del siero concentrato;
• nessun fenomeno di corrosione grazie all'alta qualità dei materiali utilizzati ed alla bassa temperatura di distillazione (30°C/86°F).

La tecnica alternativa delle membrane non è in grado di raggiungere una così elevata resa di separazione a causa dei fenomeni di intasamento a cui i pori delle membrane sono soggetti. Il processo di evaporazione, invece, permette di rimuovere l'acqua residua dal concentrato evitando questo genere di inconvenienti, oltre a consentire l'ottenimento di livelli di concentrazione più alti. In alcuni casi, quando i volumi del siero sono particolarmente alti, l'evaporazione sottovuoto viene abbinata alla tecnica delle membrane (figura 2).

In questo modo, l'evaporazione sottovuoto permette di recuperare i componenti del siero e, allo stesso tempo, di limitare l'impatto ambientale senza la necessità di procedere attraverso la fase di pastorizzazione, che potrebbe provocare un'alterazione della struttura delle proteine e dei glucidi.

Un ulteriore vantaggio economico è dato dal fatto che non essendo più necessari i serbatoi refrigeranti per lo stoccaggio del siero, viene risparmiata l'energia necessaria a mantenere bassa la temperatura ed evitare processi di fermentazione.