In un mercato alimentare che richiede sempre più prodotti alimentari più sani, l’intolleranza al lattosio rappresenta uno dei principali motori dell’espansione di prodotti alternativi a base vegetale. Tuttavia, alcuni consumatori appartenenti a questo specifico gruppo preferiscono ancora latte e derivati senza lattosio.

Per i trasformatori, le aspettative dei consumatori intolleranti al lattosio rappresentano un’interessante opportunità di sviluppo di nuovi prodotti: indagini epidemiologiche sull’intolleranza al lattosio hanno evidenziato che circa il 70% della popolazione mondiale risulta essere affetta da malassorbimento del lattosio; in particolare, la prevalenza più alta è stata segnalata per i paesi asiatici e africani. Al giorno d’oggi, la loro capacità di soddisfare la domanda di latte e derivati senza lattosio è supportata da tecnologie all’avanguardia ed efficienti.

La fermentazione lattica è, ovviamente, un modo naturale per ridurre il lattosio nel latte. A seconda del tipo di prodotto, la fermentazione da parte dei batteri lattici può essere interrotta al raggiungimento delle caratteristiche desiderate del prodotto (acidità finale, pH, profilo sensoriale complessivo, ecc.). Tuttavia, l’inibizione da prodotto finale (quindi, acido lattico) è in grado di influenzare i tassi di crescita cellulare. Ciò significa che i batteri lattici possono fermentare il lattosio fino a determinate concentrazioni, ed in base all’acido lattico prodotto arrestano crescita e fermentazione. A seconda del processo specifico, della marca e della ricetta, i prodotti da latte non delattosato contengono delle quantità residue di lattosio (Tabella 1). Inoltre, la maturazione del formaggio può ridurre il contenuto di lattosio grazie all’attività microbica. Più lungo è il processo di stagionatura, minore è il livello di residui di lattosio nel formaggio. Nel 2021 Facioni e colleghi sono riusciti ad ampliare la lista dei formaggi DOP naturalmente privi di lattosio, fornendo così ai consumatori intolleranti uno strumento utile per una dieta equilibrata e sana.

Oltre alla fermentazione e alla maturazione, la tecnologia consente di raggiungere un contenuto di lattosio molto basso, inferiore allo 0,1%. Oltre all’idrolisi enzimatica, i trasformatori possono affidarsi ai processi di separazione a membrana.

Nel 2001, il gruppo finlandese Valio è stato il primo, a livello mondiale, a sviluppare un latte totalmente privo di lattosio. La tecnologia brevettata si chiama Zero Lactose™ ed è autorizzata dal 2003 a livello globale. In Italia, nel 1968, Parmalat lanciò Zymil, un latte ad alta digeribilità contenente meno di 0,1 g/100 ml di lattosio.

L’idrolisi enzimatica si basa sull’utilizzo della lattasi (β-galattosidasi, EC 3.2.1.23), un enzima idrolitico responsabile della scissione del lattosio in glucosio e galattosio. Grazie all’elevata specificità, l’utilizzo della lattasi ha effetti collaterali minimi sul profilo nutrizionale del latte. È possibile avere un processo idrolitico enzimatico in batch o asettico. Nel primo caso il latte viene agitato dopo l’aggiunta di lattasi neutra; una volta idrolizzato completamente il lattosio, il latte viene sottoposto a trattamento termico, omogeneizzazione e quindi confezionato. Nel processo asettico, il latte viene prima trattato termicamente (UHT), quindi viene aggiunta la lattasi prima del confezionamento. L’idrolisi continuerà dopo il confezionamento.

L’immobilizzazione consente vantaggi operativi nella produzione di latticini senza lattosio. Stabilità, recupero facilitato e riutilizzabilità della β-galattosidasi immobilizzata sono cruciali quando si mira a processi efficienti; tuttavia, è importante riutilizzare preventivamente gli enzimi e valutarne l’attività residua. Le caratteristiche della β-galattosidasi, i materiali di immobilizzazione utilizzati e il processo di immobilizzazione specifico influenzeranno le prestazioni operative. La ricerca si sta attualmente concentrando sullo sviluppo di materiali di immobilizzazione che garantiscano rapporti superficie-volume, efficienza catalitica e attività di reazione superficiale più elevati. Un esempio di nuovo materiale è l’ossido di grafene, utilizzato anche nella filtrazione su membrana.

I microrganismi sono la migliore fonte di lattasi commerciale. I ceppi più utilizzati sono Aspergillus niger, Kluyveromyces lactis, Escherichia coli, Aspergillus oryzae, Kluyveromyces fragilis. Per quanto riguarda le caratteristiche tecnologiche, è necessario che la lattasi commerciale mostri un’elevata affinità per il lattosio, insieme ad una limitata inibizione del prodotto. Gli enzimi commerciali mostrano il loro valore ottimale a pH neutro (7,0) e a 35-40 °C, garantendo così termostabilità. In condizioni batch, l’idrolisi avviene a basse temperature: la ricerca ha fornito enzimi adattati a temperature basse per ottenere velocità di reazione più elevate e una migliore solubilità del substrato.

La separazione del lattosio attraverso processi a membrana è un altro modo per ottenere prodotti lattiero-caseari a basso contenuto di lattosio. Tra i diversi processi, l’industria può contare sull’elettrodialisi, sulla nanofiltrazione, sull’ultrafiltrazione, sull’osmosi inversa. La difficoltà principale è dovuta all’ampia gamma dimensionale delle proteine del latte che limita l’efficienza della separazione delle proteine e del lattosio. Con l’ultrafiltrazione e la nanofiltrazione, proteine e grassi vengono trattenuti dalle membrane, mentre piccole molecole e lattosio possono attraversarle. La microfiltrazione non è in grado di garantire gli stessi livelli di ritenzione proteica dell’ultrafiltrazione e della nanofiltrazione. Vale la pena notare che la filtrazione su membrana può essere combinata con l’idrolisi enzimatica. Il Gruppo Valio è andato ben oltre questo approccio: ha combinato la cromatografia, le tecnologie a membrana e l’uso della β-galattosidasi per rimuovere il lattosio dal latte.

Oltre agli aspetti tecnologici, l’immissione sul mercato di prodotti a ridotto contenuto di lattosio o senza lattosio richiede attenzione su quali indicazioni o dichiarazioni vengono utilizzate sulle etichette. Attualmente non esistono norme armonizzate a livello UE sulle indicazioni relative al contenuto di lattosio. La questione va quindi considerata in una prospettiva nazionale. Ad esempio, il Ministero della Salute italiano precisa che l’indicazione “senza lattosio” può essere utilizzata per il latte e i suoi derivati, ma anche per altri prodotti contenenti ingredienti e/o additivi del latte, con un residuo di lattosio inferiore a 0,1 g per 100 g o 100 ml. sono necessarie ulteriori indicazioni accompagnatorie. La Food Safety Authority of Ireland (FSAI) fissa la concentrazione target di lattosio a <0,01 g/100 ml per l’utilizzo dell’indicazione “senza lattosio”; anche in questo caso esistono ulteriori indicazioni obbligatorie in etichetta che devono essere riportate a tutela dei consumatori affetti da galattosemia.

Oggi, la sfida principale per le aziende lattiero-casearie quando producono prodotti a basso contenuto o senza lattosio è mantenere le caratteristiche nutrizionali, qualitative e sensoriali. Fortunatamente la ricerca sviluppa continuamente tecnologie efficienti e all’avanguardia, che possono essere combinate per un trattamento di rimozione del lattosio ancora più efficace. Un ulteriore miglioramento dei prodotti è possibile attraverso l’arricchimento (ad esempio con vitamine e altri ingredienti), laddove la legge lascia alle industrie spazio di manovra. Poiché il mercato è potenzialmente ampio e la domanda per questi prodotti è in crescita, sarà importante anche per i trasformatori più piccoli prendere in considerazione l’inclusione di una linea specializzata di prodotti senza lattosio nel proprio assortimento.

Riferimenti bibliografici

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⁸ Emad A. Abada, Chapter 5 – Application of Microbial Enzymes in the Dairy Industry, Editor(s): Mohammed Kuddus, Enzymes in Food Biotechnology, Academic Press, 2019, Pages 61-72, ISBN 9780128132807, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813280-7.00005-0.

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