Due proteine del siero di latte in polvere, pur avendo un contenuto proteico simile, si comportano in modo molto diverso a contatto con l'acqua. Una affonda e si disperde dopo una leggera agitazione; l'altra galleggia, forma grumi con il centro asciutto o lascia una schiuma persistente.
Questi sintomi non indicano lo stesso problema. La formazione di schiuma inizia all'interfaccia aria-acqua. I grumi umidi si formano con una lenta penetrazione dell'acqua. Una scarsa dispersione è indice di una successiva disgregazione delle particelle, mentre i grumi già presenti nel sacco di solito indicano un problema di conservazione.
SchiumaingSi tratta di una proprietà funzionale, non automaticamente di un difetto.
Le proteine del siero di latte sono tensioattive. La miscelazione introduce aria e le proteine formano pellicole sulla superficie delle bolle che ne rallentano il collasso. Una maggiore azione di taglio può rimuovere i grumi più velocemente, creando al contempo un maggior numero di bolle.
Anche la concentrazione proteica e il pH sono importanti. In uno studio controllato sulla β-lattoglobulina condotto da pH 3 a 7, i ricercatori hanno identificato soglie di concentrazione al di sotto delle quali non veniva raggiunto il volume di schiuma desiderato. La capacità di formare schiuma aumentava in quell'intervallo di pH, mentre la stabilità della schiuma aumentava con la concentrazione proteica ed era massima a pH 7 nelle condizioni testate.[1] Questo non significa che ogni bevanda a base di siero di latte prodotta produca più schiuma a pH 7: la β-lattoglobulina è stata studiata come proteina modello, non come una formula WPC o WPI aromatizzata contenente grassi, lecitina, gomme, minerali e dolcificanti.
Esaminare la formazione di schiuma persistente con concentrazione proteica, volume del liquido, recipiente, velocità di miscelazione e tempo fissi. Senza un metodo controllato, "si forma troppa schiuma" non è una specifica riproducibile.
PerchéLa polvere di siero di latte galleggia e forma grumi con centro asciutto.
Prima che le proteine possano dissolversi, l'acqua deve prima diffondersi sulla superficie delle particelle e penetrare nei pori. Se la superficie esterna di un agglomerato di polvere si idrata per prima, può creare uno strato ricco di proteine attorno al materiale secco, ovvero il familiare grumo a forma di "occhio di pesce".
Uno studio su cinque polveri di latte ad alto contenuto proteico ha misurato la bagnabilità, la dispersione e la sedimentazione. Il WPI e il caseinato hanno mostrato una bagnabilità iniziale particolarmente scarsa; la maggior parte dei campioni ha richiesto più di 20 minuti per affondare. Tuttavia, una volta bagnato, il WPI si è disperso abbastanza rapidamente da permettere alla misurazione delle dimensioni delle particelle di tracciare il WPI agglomerato solo per i primi quattro minuti.[2] Una polvere può quindi essere difficile da bagnare ma disperdersi rapidamente dopo essere entrata nel liquido.
Che cosa Aagglomerazionee la lecitinazione cambia effettivamente
L'istantizzazione non è una singola proprietà. L'agglomerazione crea particelle più grandi e porose; la lecitinazione modifica la superficie. Nessuno dei due termini garantisce le prestazioni nella formula finale.
La portata dell'effetto strutturale è visibile in un esperimento WPI a letto fluido. L'agglomerazione ha aumentato la dimensione media delle particelle da 58,5 μm a 122,3–154,3 μm e ha aumentato la porosità dal 52,9% al 67,2–72,2%. L'angolo di contatto del WPI originale è diminuito solo da circa 130° a 120° durante i primi 10 secondi, indicando una scarsa bagnabilità. Per le polveri agglomerate, l'angolo è sceso a zero in meno di 10 secondi quando l'acqua è entrata nei vuoti più grandi.[3]
Uno studio separato sul WPI ha applicato soluzioni di lecitina allo 0,5%, 2% e 5% mediante agglomerazione a letto fluido o rivestimento. Il rivestimento ha ridotto l'angolo di contatto iniziale e indebolito il film proteico superficiale, mentre l'agglomerazione ha migliorato la penetrazione capillare attraverso la dimensione delle particelle e la porosità.[4] Questi erano trattamenti controllati su specifiche polveri di WPI; le percentuali sono condizioni sperimentali, non raccomandazioni universali sulla lecitina.
Dispversione,La solubilità e l'agglomerazione durante la conservazione richiedono test diversi
La bagnabilità chiede con quanta facilità la polvere entra in acqua. La disperdibilità chiede come le particelle bagnate si disgregano e si distribuiscono. La solubilità chiede quanto rimane disciolto in condizioni definite. La norma ISO/TS 17758 formalizza i metodi per il latte in polvere istantaneo, ma la nutrizione sportiva necessita ancora di test specifici per l'applicazione alla dose, temperatura e metodo di miscelazione previsti.[5]
I grumi già presenti in un sacchetto sigillato richiedono un'ulteriore indagine. In uno studio di 18 mesi, WPC34 contenente il 34,9% di proteine e WPC80 contenente il 76,8% di proteine sono stati conservati in condizioni ambientali ed elevate. I campioni conservati a 35 °C sono diventati inaccettabilmente gialli e sono stati rimossi dopo 12 mesi; i ricercatori hanno anche osservato un aumento dell'attività dell'acqua, agglomerazione, formazione di sostanze volatili e perdita di lisina in molti campioni. La loro conclusione per i sacchetti sigillati è stata una durata di conservazione di nove mesi a 35 °C e di almeno 18 mesi a temperature inferiori.[6] Questi valori descrivono i materiali e i sacchetti testati, non tutti i WPC commerciali, le condizioni climatiche o le operazioni di riconfezionamento.
WhatGli sviluppatori di prodotti dovrebbero specificare
Non approvare le proteine del siero di latte basandosi solo sul dosaggio proteico e su un rapido test con il cucchiaio. Registrare il tempo di bagnatura, il residuo superficiale, i nuclei secchi visibili, la dispersione dopo un periodo di miscelazione prestabilito, il sedimento dopo il riposo, l'altezza della schiuma e il tempo di collasso. Confrontare inoltre la distribuzione granulometrica, la densità apparente, l'umidità, l'attività dell'acqua e le prestazioni dopo il processo termico previsto e il periodo di conservazione.
Il metodo di prova deve essere preciso per quanto riguarda la massa della polvere, la composizione e la temperatura del liquido, l'ordine di aggiunta, il recipiente, il miscelatore, la velocità e il tempo. La formula completa è fondamentale: minerali, cacao, aromi, gomme, grassi e lecitina possono tutti influenzare il risultato.
SRS Nutrition Express può supportare la selezione di WPC e WPI fornendo specifiche, documentazione di lotto e campioni per prove applicative. La scelta finale deve essere confermata nella formula, nel processo e nel confezionamento specifici del cliente, piuttosto che essere dedotta unicamente dalla percentuale di proteine.
Riferimenti
1.Lech FJ, Delahaije RJBM, Meinders MBJ, et al.Identificazione delle concentrazioni critiche che determinano la capacità schiumogena e la stabilità della β-lattoglobulina. Idrocolloidi alimentari2016;57:46–54.
2.Ji J, Fitzpatrick J, Cronin K, et al.Comportamento di reidratazione delle polveri di latte ad alto contenuto proteico: l'influenza dell'agglomerazione su bagnabilità, disperdibilità e solubilità. Idrocolloidi alimentari2016;58:194–203.
3.Fitzpatrick JJ, Lauwe A, Coursol M, et al.Autoagglomerazione nei letti fluidizzati dopo l'essiccazione a spruzzo. Ingegneria chimica. 2020;4(2):35.
4.Ji J, Cronin K, Fitzpatrick J, Miao S.Miglioramento delle proprietà di bagnabilità della polvere di proteine isolate del siero di latte: i diversi effetti dell'aggiunta di lecitina mediante processi di agglomerazione in letto fluidizzato e di rivestimento.. Idrocolloidi alimentari2017;71:94–101.
6.Tunick MH, Thomas-Gahring AE, Van Hekken DL, et al.Modifiche fisiche e chimiche del concentrato di proteine del siero di latte conservato ad elevate temperature e umidità.. Rivista di scienze lattiero-casearie. 2016;99(3):2372–2383
Data di pubblicazione: 6 agosto 2026
