Tecnologia e nutrizione: alleggerimento e arricchimento di latte e derivati

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1 Tecnologia e nutrizione: alleggerimento e arricchimento di latte e derivati Ivano De Noni Dipartimento di Scienze per gli Alimenti, la Nutrizione e l Ambiente (DeFENS) ivano.denoni@unimi.it

2 Latte e derivati unici! Forse no!

3 Latte e derivati unici! Forse no! Negli USA, nel 2015 consumi latte -7,0%, -11% entro il 2020 Bevande alternative + 7%, il 50% dei consumatori è under 18

4 Aree di innovazione nutrizione aspetti sensoriali convenience riduzione costi sicurezza packaging shelf life consumer-driven industry-driven retail-driven

5 Targeted nutrition: bioattivi MPH e WPH Peptidi Lattoferrina Lattalbumina GOS Alimenti per l infanzia Nutrizione sportiva Nutrizione clinica Alimenti «funzionali» e integratori

6 Targeted nutrition: bioattivi Diversi per caratteristiche chimiche, fisiche e proprietà fisiologiche Non sempre compatibili con le caratteristiche del prodotto e/o del processo: - solubilità - flavour e struttura - mantenimento dell attività biologica - biodisponibilità

7 Targeted nutrition: aree consolidate di innovazione

8 Perché il sale? NON può esistere un formaggio senza sale! sineresi modulazione del microbiota shelf life, sicurezza e processo di maturazione la salinità è una nota sensoriale specifica del formaggio

9 Come ridurre il sale? sostituzione parziale (max 30% del NaCl) con cloruro di potassio (KCl) effetti negativi causati dalla presenza di K nel formaggio: comparsa del gusto di amaro

10 Come ridurre il sale? Sali di latte/siero

11 Latte e derivati: Calcio Latte e formaggi costituiscono la principale fonte alimentare di Calcio Il rapporto Calcio-fosfato è costante nei latti di diversa specie

12 Latti arricchiti di nutrienti: Calcio PROBLEMATICHE? variano equilibri salini stabilità fase colloidale evitare precipitazione possibile aggiunta in asettico chelati (Ca-bisglicinato)

13 Come ridurre il lattosio? Idrolisi in batch con lattasi Abbinamento idrolisi enzimatica con: con UF e NF size exclusion (SEC) e ion exchange chromatography (IEC)

14 Lactose-free milk drink Il delattosato per NF/UF o SEC/IEC vantaggi sono: completa assenza di lattosio dolcezza paragonabile a quella del latte normale ridotto livello residuo di galattosio e glucosio

15 Ridurre il grasso? Forse no

16 Il grasso nel formaggio formaggi a breve maturazione con un ridotto contenuto in grasso innovazioni di processo in grado di superare le limitazioni connesse al processo di caseificazione di formaggi low fat consistenza gommosa (chewy) fondono male (mozzarella) amaro shelf life (> H 2 O)

17 Il grasso nel formaggio mediante: adattamento tecnica caseificazione per aumentare contenuto di acqua del formaggio (> ph, < temperatura di cottura e taglio più grossolano < sineresi cagliata) aggiungendo al latte da caseificare fat replacers: microparticolato sieroproteine (brevettata nel 1984) colture microbiche produttrici di di esopolisaccaridi (EPS)

18 Le prospettive colesterolo grasso lattosio sodio bioattivi (non-nutrienti) vitamine sali minerali grassi polinsaturi proteine pre- e probiotici

19 Applicazioni della peptidomica qualità autenticità funzionalità peptidi bioattività allergenicità Proprietà sensoriali

20 Peptidi prodotti durante l invecchiamento del latte fresco pastorizzato qualità A C 7 giorni 0 giorni AU 210 nm B Peak B Peak A Peak A Peak C De Noni (2014) Food Chemistry De Noni (2016) J. Dairy Science

21 Peptidi amari Proprietà sensoriali Sequenza amminoacidica Q-value (cal/mol) α S1 -CN f(1 7) RPKHPIK 1777 α S1 -CN f(1 9) RPKHPIKHQ 1427 α S1 -CN f(1 13) RPKHPIKHQGLPQ 1368 α S1 -CN f(1 14) RPKHPIKHQGLPQE 1309 α S1 -CN f(9 13) QGLPQ 968 α S1 -CN f(10 17) GLPQEVLN 1199 β-cn f(60 72) YPFPGPIHNSLPQ 1678 β-cn f( ) SQSKVLPVPQ 1242 β-cn f( ) YQEPVLGPVRGPFPIIV 1801 β-cn f( ) QEPVLGPVRGPFP 1547 β-cn f( ) QEPVLGPVRGPFPIIV 1734 β-cn f( ) EPVLGPVRGPFP 1684 β-cn f( ) EPVLGPVRGPFPIIV 1856 β-cn f( ) GPVRGP 1277 β-cn f( ) GPVRGPFP 1616 β-cn f( ) GPVRGPFPIIV 1869 qualità Peptidi con Q > 1400 sono amari De Noni (2015) unpublished

22 Glutammil-peptidi Proprietà sensoriali esaltatori di sapidità, gusto umami resistenti alla proteolisi mv Parmigiano Reggiano (15 anni ) g3-cn p-g3-cn ba 1 ba Grana Padano (14 mesi) Minuti De Noni (2013) Int. Dairy Journal

23 Caseino fosfopeptidi (CPP) Ca 2+ 13, 19 and 26 months of ripening Co-cultura di cellule intestinali Uptake di Calcio epitelio intestinale in vitro Ca 2+ Mineralizzazione ossea in vitro Ca 2+ Human osteoblast-like cells SaOS-2 De Noni et al. (2016) submitted 23

24 CPP e mineralizzazione ossea in vitro mineralizzazione b c c c c c c c c Riferimento VitD Dex GP 13 GP 19 GP 26 TN 13 TN 19 TN 26 I digeriti di GP e TN promuovono la mineralizzazione L effetto è indipendente dalla età del formaggio De Noni et al. (2016) submitted 24

25 Peptidi ACE-inibitori e formaggi VPP IPP HLPLP LHLPLP (mg kg -1 ) tal quale 2,8 2,5 0,2 0,4 digerito - - 4,6 306 tal quale 40,6 87,2 4,0 3,8 digerito ,4 - tal quale 3,3 4,0 0,2 1,1 digerito - - 1,5 - De Noni. (2014) Food Chemistry

26 Peptidi ACE-inibitori nel Parmigiano Reggiano VPP IPP HLPLP LHLPLP (mg kg -1 ) 7,8 2,1 digerito 6,3 >1000 Co-cultura di cellule intestinali Caco2/HT-29 Uptake di peptidi ACE-I attraverso epitelio intestinale in vitro 0,9 3,8 Basiricò, De Noni (2015) J.Dairy Science 26

27 Peptidi ACE-inibitori e Grana Padano 20 maggio 2016 pazienti con pressione > 140 mm Hg per la sistolica e/o > di 90 per la diastolica dopo 2 mesi di trattamento, -6 mm Hg per la pressione sistolica e -5 mm Hg per la pressione diastolica

28 Peptidi oppiodi: le casomorfine Caseina Processi tecnologici DIGI in vivo o in vitro β-casomorfina 5 (BCM5) [β-cn f(60 64)] β-casomorfina 7 (BCM7) [β-cn f(60 66)] Peptidi capaci di interagire con recettori oppioidi nel sistema nervoso centrale e nel tratto gastrointestinale

29 β-casomorfine Digeriti di BCM7 (mg kg -1, mg L -1 ) Latte crudo 1,2 Latte pastorizzato 0,6 Latte UHT 0,9 Yogurt 0,7 Grana Padano 0,1 Gorgonzola 0,9 De Noni (2010) Food Chemistry De Noni. (2015) LWT

30 β-casomorfine Rilascio dipende dal genotipo β-caseinico β-caseina A 1 : 60 Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-Ile β-caseina A 2 : Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-Ile-Pro-Asn-Ser-Leu β-caseina: Tyr-Pro-Phe-Val-Glu-Pro-Ile-Pro-Asn-Ser-Leu De Noni (2010) Food Chemistry

31 Dove innovare: A2 Co Ltd

32 Latti arricchiti in melatonina Il latte di vacca prodotto di notte ha un contenuto di melatonina fino a 9 volte superiore a quello del latte prodotto di giorno

33 Il latte e la nutrizione Drivers Barriers Latte: unico! Mercato Interazione ricerca e filiera Tradizione/innovazione e.. Normativa Bioattività in vivo Costi processi/prodotti Costi ricerca

34 Il latte... il futuro Drivers (in)formare, tradurre la ricerca tecnica e scientifica in linguaggio e termini comprensibili seguendo una rotta e non il vento, dal 1927

35 Grazie!