Il "Signor Lattosio" parla dell'attività dell'acqua e del lattosio monoidrato

Da oltre 40 anni Kent Keller, della Keller Technologies, Inc. istruisce il personale dell'industria del lattosio e aggiorna i sistemi di lattosio in tutto il mondo. Nel 2000, Kent è stato insignito del prestigioso Award of Merit dell'American Dairy Product Institute per il suo contributo all'industria della lavorazione del lattosio ed è stato anche chiamato "Mr. Lactose".

Kent ci offre la sua visione unica della produzione di siero di latte e lattosio e di come tenere sotto controllo l'attività dell'acqua sia fondamentale in entrambi i settori.

Lavorazione del concentrato di proteine del siero di latte

Dopo aver conseguito una laurea in ingegneria chimica, Keller ha accettato un lavoro a Midland, nel Michigan, presso la Dow Chemical Company. Dopo appena sei settimane dall'università, gli fu data l'opportunità di sviluppare un nuovo processo fotochimico per la produzione di un tetrabromuro di sedimentazione, che Dow brevettò e trasformò in un processo commerciale.

Durante il periodo di sospensione della leva alla Dow, Keller, che era assistente del direttore di produzione dei prodotti a base di bromo, decise di offrirsi volontario per i Corpi di Pace. Questo lo portò in un villaggio Maya nell'odierno Belize per aiutare a organizzare una cooperativa di commercializzazione del riso e dimostrare come allevare bestiame migliore a costi inferiori.

A causa delle scarse fonti proteiche del villaggio, la malnutrizione proteica dilagava tra i bambini. Ciò spinse Keller a iscriversi alla Michigan State University al suo ritorno, con l'obiettivo di studiare nuovi metodi più economici per produrre proteine. La sua tesi di laurea riguardava la fermentazione del siero del formaggio per produrre integratori alimentari per il bestiame ad alto contenuto proteico.

Keller si rese conto che il siero di latte non solo era ottimo per l'alimentazione del bestiame, ma era anche una buona fonte di proteine di alta qualità. Dopo un breve periodo alla Cargill, ha assunto un ruolo di direttore di produzione in uno dei primi stabilimenti che producevano proteine concentrate del siero di latte su scala commerciale.

Dalla produzione di siero di latte a quella di lattosio

Mentre era direttore di produzione, Keller ha prodotto quantità significative di proteine del siero di latte utilizzando l'ultrafiltrazione, dove circa il 20% delle proteine del latte veniva recuperato come siero di latte. Il prodotto rimanente veniva fatto passare attraverso una membrana per separare l'80% di lattosio. Il lattosio veniva poi utilizzato per produrre prodotti come il latte artificiale.

Purtroppo questo impianto di produzione di proteine è stato chiuso, ma ciò ha permesso a Keller di utilizzare la sua esperienza nel settore del siero di latte per creare una società di consulenza chiamata Whey Systems, Inc. in cui aiutava i caseifici a creare proteine concentrate del siero di latte in loco invece di trasportare il siero di latte avanzato in un impianto esterno.

Agli inizi della sua nuova azienda, i proprietari dei caseifici erano più interessati alla produzione di lattosio che di proteine concentrate del siero di latte. A sua insaputa, quando l'impianto di lavorazione di Keller fu chiuso, la produzione di lattosio del Paese fu ridotta del 50%, causando un'impennata di 5 volte del prezzo del lattosio secco.

Dopo essersi reso conto del cambiamento del mercato, ha spostato la sua attenzione dalla WPC alla produzione di lattosio, aprendo 40 impianti di lavorazione in tutto il mondo nei 20 anni trascorsi con la Whey Systems, Inc.

Attività dell'acqua e lattosio

In parole povere, il lattosio è lo zucchero contenuto nel latte. Così come l'umidità in eccesso può far diventare duro un sacco di zucchero da tavola, allo stesso modo può provocare un forte raggrumamento del lattosio, che è ancora meno solubile del saccarosio. È importante che il lattosio sia estremamente asciutto, soprattutto durante la spedizione, dove possono verificarsi fenomeni di formazione di grumi e muffe.

Prima della creazione dei misuratori di attività dell'acqua, Keller utilizzava un semplice misuratore di umidità e un termometro per calcolare l'attività dell'acqua del suo lattosio essiccato e stabilire le specifiche minime da comunicare ai suoi clienti. Nel 2000, si è imbattuto in un misuratore di attività dell'acqua di AQUALAB, che ha aumentato ulteriormente la sensibilità delle sue misurazioni.

E non basta sapere quanta acqua c'è in una spedizione. Conoscere l'attività idrica del lattosio è più importante del contenuto di umidità. Il lattosio di Keller è lattosio monoidrato, che ha il 5% di umidità legata a ciascun cristallo, quindi un'analisi dell'umidità che non tenga conto di quest'acqua darà risultati errati. Misurando l'attività dell'acqua, si misura solo l'umidità libera del campione.

In genere, Keller fissa un obiettivo di attività dell'acqua per il lattosio a circa 0,2. La formazione di croste e grumi può iniziare poco dopo questo valore, a 0,3. I prodotti spediti in patria potrebbero cavarsela con un'attività dell'acqua in questo intervallo, ma le spedizioni all'estero comportano ulteriori complicazioni che fanno uscire questa misura dall'intervallo dei livelli accettabili.

A livelli inferiori allo 0,5, può verificarsi la formazione di muffe. Una volta che la muffa inizia a respirare e a scomporre il lattosio in anidride carbonica e acqua, si verifica un effetto palla di neve difficile da controllare, che aggiunge continuamente altra umidità libera nell'ambiente. È molto importante controllare che l'umidità libera si muova intorno al prodotto.

Integrando (e nella maggior parte dei casi sviluppando) le corrette tecniche di QA/QC nella lavorazione di un prodotto così delicato come il lattosio, Kent Keller è stato in grado di cambiare per sempre l'industria del lattosio, guadagnandosi senza dubbio il soprannome di "Mr. Lactose".