Siero di latte: smaltimento e valorizzazione
Il siero è il liquido che si separa dal latte dopo il processo di caseificazione: esso costituisce il 94% circa del volume di latte. In generale per inquadrare questo prodotto possiamo considerare i seguenti punti:
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è un residuo della trasformazione del latte in formaggio
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si ottiene a seguito dell’aggiunta del caglio durante la produzione dei formaggi, per precipitazione della frazione caseinica del latte e formazione del coagulo
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è una sostanza ad elevata concentrazione proteica in parte utilizzato per la produzione della ricotta
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Non rappresenta l’unico scarto che si ottiene nel processo di caseificazione, infatti dopo la separazione della ricotta, che costituisce l'ultima fase delle lavorazioni casearie e porta alla rimozione della maggior parte delle proteine ancora presenti in soluzione, prende il nome di scotta. Il sottoprodotto della produzione di burro e dei formaggi a pasta filata viene chiamato latticello.
In linea generale il siero presenta le seguenti caratteristiche principali:
La composizione del siero è variabile e dipende
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dalla lavorazione che l’ha prodotto (un'acidità variabile da pH > 5,6 (siero a bassa acidità) a pH < 5,1 (siero acido), comunque a causa dell'azione dei batteri lattici subisce una rapida acidificazione che portano il pH a valori inferiori a 4. Anche il contenuto di sale è legato alla lavorazione ed in particolare al tipo di formaggio che si sta producendo.
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dalla tipologia di latte utilizzata per esempio il siero di latte bovino: Parametri Valori pH 5,5 – 6,0 COD (mg/L) 70.000 Densità (g/cm 3) 1,025 Carica microbica (UFC/g) 120.000 Ceneri (g/L) 5,5 Grassi (g/L) 0,5 Lattosio (g/L) 47,0 Acido L-lattico (g/L) 1,3 Sali minerali (g/L) 5,0 Sieroproteine (g/L) 7,1 Sostanza secca (g/L) 64,0
Visti i dati riportati possiamo dire che un litro di siero ha un carico organico uguale a quello prodotto da una persona nell’arco delle 24 ore il che significa che il carico organico di un piccolo caseificio che produce 20 mc di reflui al giorno causa un inquinamento paragonabile a quello di una popolazione di circa 10.000 abitanti equivalenti
Di conseguenza è classificato come un rifiuto o una materia prima a seconda dell’uso pratico che se ne fa.
Tradizionalmente, il siero di caseificazione è stato destinato all’alimentazione suinicola, allo spargimento sui campi o alla cessione ad aziende di trasformazione. Tuttavia, la remunerazione ottenibile dalla cessione a terzi del siero tal quale non refrigerato è in generale molto modesta.
Attualmente, grazie allo sviluppo di nuove tecnologie di separazione, concentrazione e trasformazione, sono percorribili DIVERSE VIE DI VALORIZZAZIONE E REIMPIEGO SIA DEL SIERO TAL QUALE SIA DEI SUOI COMPONENTI.
Alla base di questa nuova gestione sta la trasformazione del siero per il recupero di alcune sostanze di grande interesse nutrizionale e farmaceutico. Le possibilità di valorizzazione sono però strettamente dipendenti dalla qualità e dalle modalità di conservazione del siero in azienda; sieri piuttosto acidi, non raffreddati e, in certe situazioni, molto carichi di ceneri, sono difficilmente valorizzabili o possono richiedere trattamenti più articolati e costosi, rispetto alla semplice filiera base di recupero delle proteine per mezzo di filtrazione. In questi casi la valorizzazione energetica può risultare più opportuna. Più in generale, sono possibili diverse alternative che combinano – in diverso grado – la valorizzazione come materia o energia e che forniscono quindi un panorama più ampio e flessibile di soluzioni atte a trasformare, in molte se non in tutte le situazioni, uno scarto in una risorsa (Ficara et al., 2011).
Il siero come rifiuto è considerato dalla normativa vigente (D.lgs n. 152/06) un rifiuto speciale non pericoloso, pertanto per smaltirlo tal quale l'azienda produttrice deve attenersi alle disposizioni dettate dal D.lgs n. 22/1997 ("decreto Ronchi"). Il siero come refluo deve essere sottoposto ad un intervento di depurazione al fine di farlo rientrare nei limiti previsti dal D.lgs n.152/06 prima di poterlo smaltire nell'ambiente.
Il siero di latte determina un apporto di tipo organico alle acque reflue di caseificio i cui limiti sono definiti dai parametri COD, BOD5, P e N totali. I limiti sono riportati nella tabella allegata al presente documento,
LA LEGGE PREVEDE UN % DI ABBATTIMENTO PREVISITO PER QUESTI PARAMETRI, IL CHE SIGNIFICA CHE SULLA BASE DELLE CONCENTRAZIONI INIZIALI E PREVEDENDO GLI ABBATTIMENTI PERMESSI, DIFFICILMENTE IL SIERO POTRA’ ESSERE SMALTITO NEGLI IMPIANTI PER LE ACQUE REFLUE URNANE ED E’ IMPORTANTE PREVEDERE UN SMALTIMRNTO /RIUTILIZZO DIVERSO DI QUESTA SOSTANZA.
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SIERO DI LATTE: PRODUZIONE BIOGAS
I biogas sono una miscela di vari tipi di gas, composti principalmente da metano, prodotti dalla fermentazione batterica in anaerobiosi, ossia in assenza di ossigeno, dei residui organici provenienti da residui vegetali o animali.
I residui utili alla sintesi di biogas possono avere più origini: scarti dell'agroindustria, dell'industria alimentare, dell'industria zootecnica e colture appositamente coltivate.
Il siero presenta concentrazioni di sostanza organica e una degradabilità anaerobica tali da consentirne un’ottima valorizzazione energetica mediante questa via.
​I vantaggi dell’utilizzo del siero per ottenere biogas, permette la riduzione dei costi per lo smaltimento del siero stesso e la produzione di energia elettrica energia, termica (utilizzata per consumo interno del caseificio o per la distribuzione tramite il gestore di rete); c’è inoltre la possibilità del recupero di ammonio sottoforma di fertilizzante ternario (se vi è necessità di abbattere l’azoto ammoniacale per rientrare nei parametri della 152/06) e di ottenere compost dalla frazione solida del digestato (d.lgs. 217/06)
Il digestato è il residuo (o materiale di risulta) del processo di digestione anaerobica e può essere considerato un buon materiale fertilizzante, ad effetto concimante più o meno pronto a seconda della sua origine. Le caratteristiche chimiche di diversi digestati dipendono in larga parte da quelle dei materiali in ingresso agli impianti di digestione anaerobica. Il digestato è il frutto di una serie molto complessa di reazioni che, seppur non variando in modo significativo il quantitativo totale di azoto introdotto, modifica la composizione delle forme azotate presenti nelle matrici di partenza.
Sottoponendo il digestato a separazione solido/liquido si ottengono due frazioni:
1) CHIARIFICATA: fertilizzante a buona disponibilità di N. Contiene un’elevata percentuale di azoto ammoniacale sull’azoto totale, rapporto N/P piuttosto elevato.
2) SOLIDA: buone proprietà ammendanti. Concentra in sè la sostanza organica del digestato e contiene un’elevata percentuale di azoto organico sull’azoto totale (e buona parte del fosforo).
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SIERO DI LATTE: MANGIME
Un frequente e poco costoso utilizzo del siero è quello di ingrediente per la formulazione di mangimi per animali di allevamento soprattutto di suini.
problematiche legate a questo aspetto:
-la normativa che disciplina questo tipo di valorizzazione è piuttosto complessa, in base al regolamento CE n.1069/2009 ed UE n.142/2001 il siero rientra fra i sottoprodotti di lavorazione di categoria 3 ed esistono delle deroghe in funzione di caratteristiche del trattamento termico e pH (tipologia 1, 2, 3), se l’allevamento è adiacente è lo stesso della produzione le regole sono semplificate;
- conservabilità;
-il contenuto di lattosio e di sale del siero è elevato per cui esistono dei limiti giornalieri di utilizzo nell’alimentazione zootecnica e non sono sempre compatibili con le dimensioni stesse dell’allevamento (se non sono riutilizzate nello stesso impianto che li produce c’è un iter più complesso);
Per esempio il disciplinare del Prosciutto di Parma promuove l’utilizzo del siero e ne permette la somministrazione fino a 15L/giorno/capo. Il quantitativo consigliato è: Suino da ingrasso (Kg) 20 40 50 60 > 70 Dose consigliata di siero di latte (Kg) 1 6 8 12-13 13 Il siero può essere utilizzato anche per inumidire diverse tipologie di prodotti per l’alimentazione bovina. Il siero è utilizzato come integratore miscelandolo direttamente con altri prodotti (mais, sfarinati vari etc..).
Nell’alimentazione animale il siero di latte viene dato direttamente da bere agli animali o viene aggiunto al foraggio grezzo. La conservazione avviene all’interno di serbatoi di stoccaggio dove il pH del siero viene ridotto a 3-4 per impedire che il prodotto si guasti. L’aggiunta di questo scarto ai mangimi destinati a bovini porta a leggere modifiche alle percentuali dei componenti del latte e quest’ultimo (per quanto riguarda la produzione dei formaggi) fermenta e coagula in breve tempo. I benefici principali dell’uso di siero di latte per l’alimentazione zootecnica sono quindi i seguenti:
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È un agente naturale ottenuto da latte fresco;
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I prodotti ottenuti da esso contengono proteine di alta qualità, lattosio, composti bioattivi, minerali e vitamine;
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Ha un’ottima solubilità;
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Non sono contenuti fattori anti-nutrizionali;
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Facile da digerire
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Aumenta il consumo di mangime da parte di vitelli, agnelli e capretti appena svezzati;
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Guarisce e migliora le prestazioni e la saluta del sistema digestivo degli animali.
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SIERO DI LATTE: PRODUZIONE BIOPLASTICHE
Con il termine bioplastiche si intendono quei materiali ottenibili essenzialmente a partire da biopolimeri derivanti da sintesi microbica: è il caso dei poliidrossialcanoati (PHA) sintetizzati sia da microrganismi di tipo “wild type” (presenti in natura), sia da microrganismi ingegnerizzati
I PHA sono poliesteri alifatici ottenuti per via fermentativa da fonti rinnovabili. Essi si accumulano sotto forma di granuli nel citoplasma delle cellule batteriche quando subentrano condizioni di limitazione di alcuni macronutrienti (N, P, S) nel terreno di coltura. La loro funzione risulta essere di riserva di carbonio e di potere riducente
La produzione dei PHA ha costi elevati per via di un processo di produzione articolato su più fasi che necessita, a valle della fermentazione microbica, di una estrazione del polimero dalla biomassa e di una purificazione, necessarie a causa della natura intracellulare di questo biopolimero. Allo scopo di ridurre i costi di produzione si possono adottare diverse strategie fra queste l’impiego di un consorzio microbico costituito da fanghi attivi di caseificio e sottoprodotti dell’industria casearia come il siero di latte e la scotta, per ottenere dei PHA con un processo di produzione sostenibile
Sono in atto molti studi che mirano alla produzione di bioplastiche a partire dal siero di latte, tuttavia per i motivi sopracitati questa metodologia non ha ancora preso piede.
“Studio della produzione di Poliidrossialcanoatida siero di latte” XXV ciclo Tesi di Dottorato- dottorato in Ingegneria Chimica- POLITECNICO DI TORINO
https://biosearchambiente.it/portfolio/bioplastica-a-partire-da-siero-di-latte/
INDAM_acque_scarico.pdf www.indam.it
analisi chimico fisiche www.lucio15.altervista.org
“Biogas: La valorizzazione degli scarti di lavorazione nei caseifici” Dottore Agronomo Stefano Rosini
INDUSTRIE AGRARIE Prof.ssa Eugenia Magarò
Istituto d’Istruzione Superiore “G.Cantoni” Treviglio (Bergamo) a.s. 2011-2012 Unità Didattica:IL SIERO Prof.ssa Eugenia MagaròIL SIERO nell’industria lattiero -casearia
IL SIERO DI LATTE: RIFIUTO, PRECURSORE DI MANGIMI O MATERIA PRIMA PER ALTRI DERIVATI DEL LATTE? Prof. Pasquale DE Palo Professore Aggregato di Zootecnia Speciale Università degli Studi A. Moro Dipartimento di Sanità Pubblica e Zootecnia