Il latte, alimento proteico

Composizione e caratteristiche generali del latte ,

Principali analisi chimico-fisiche

introduzione

• Il latte è un alimento proteico di largo impiego nel contesto dei prodotti di panetteria e dolciari.

• Le proteine sono polimeri che manifestano un’ampia varietà di forme ,dimensioni e funzioni, i cui monomeri, che possono essere visti come i mattoni di cui esse sono costituite, sono molecole chiamate amminoacidi.

la struttura di un amminoacido

• Gli amminoacidi costituenti le proteine si compongono di una ”parte fissa” e di una “parte variabile”.

• La parte fissa è costituita da un atomo di carbonio cui sono legati il gruppo carbossilico -COOH e il gruppo amminico -NH2 ed un atomo di idrogeno H . La parte variabile è costituita da un gruppo caratteristico per ogni specifico amminoacido, che ne determina le caratteristiche chimiche e viene indicato con la lettera R.

• esempi R =H glicina R= CH3 alanina

• Sono solidi a temperatura ambiente e hanno p.fusione superiori ai 200°C.

• l’esistenza di una forma ionica(zwitterione)in cui il gruppo carbossilico dona uno ione H+al gruppo amminico giustifica alcune proprietà degli amminoacidi:

• Solubilità in acqua• Insolubilità in solventi apolari come etere

Gli amminoacidi naturali presenti nelle proteine sono 20

In base alla natura del gruppo R si possono classificare:• Non polari• Polari• Acidi • BasiciEssi si possono distinguere in :• Essenziali sono 8 e vanno introdotti con la dieta• Non essenziali 12 e l’organismo può produrre

autonomamente

Gli amminoacidi naturali presenti nelle proteine sono 20

In base alla natura del gruppo R si possono classificare:• Non polari• Polari• Acidi • BasiciEssi si possono distinguere in :• Essenziali sono 8 e vanno introdotti con la dieta• Non essenziali 12 e l’organismo può produrre

autonomamente

Che cos’è il legame peptidico

• Due molecole di amminoacidi possono unirsi attraverso una reazione di condensazione tra il gruppo carbossilico di un amminoacido ed il gruppo amminico dell’altro con eliminazione di una molecola di acqua: il legame che unisce i due amminoacidi tra il carbonio dell’uno e l’azoto dell’altro viene detto legame peptidico e la molecola prodotta si chiama dipeptide.

• H2N-CH-COOH + H2N-CH-COOH --> H2N-CH-CO-NH-CH-COOH + H2O

| | | | R R’ R R’

Un dipeptide può condensarsi con un’altro amminoacido formando un tripeptide e così via.

10 amminoacidi= oligopeptidiOltre 10 =polipeptidiUna proteina ha una massa molecolare superiore a

10000Da

livelli strutturali di una proteina

• Nelle proteine si possono distinguere 4 livelli di organizzazione strutturale noti come:

• Struttura primaria• Secondaria• terziaria• Quaternaria• La struttura primaria indica la sequenza specifica

secondo cui le unità di amminoacidi si uniscono mediante legami peptidici, all’interno della catena polipeptidica

livelli strutturali di una proteina

• Nelle proteine si possono distinguere 4 livelli di organizzazione strutturale noti come:

• Struttura primaria• Secondaria• terziaria• Quaternaria• La struttura primaria indica la sequenza specifica

secondo cui le unità di amminoacidi si uniscono mediante legami peptidici, all’interno della catena polipeptidica

• Struttura secondaria :formandosi dei legami a H tra gli atomi della stessa catena polipeptidica si ha un ripiegamento della macromolecola e quindi avremo una struttura a pieghe o a elica

• Struttura terziaria:la proteina si avvolge come un gomitolo e avremo strutture fibrose o globulari.

• Struttura quaternaria:associazione di più proteine

denaturazione di una proteina

• in seguito a forti aumenti di temperatura,o a trattamenti con acidi e basi oppure a contatto con determinate agenti chimici ,si possono rompere i legami che garantiscono la stabilità della struttura terziaria,con alterazione della stessa e conseguente perdita dell’attività biologica da parte della proteina.

• Tale fenomeno è irreversibile e viene detto denaturazione.

• Esempi : ovoalbumina cottura uova • Caseina del latte : produzione formaggi

Ruolo delle proteine nelle produzioni da forno

• Le proteine svolgono importanti funzioni nell’ambito dei processi di panificazione .Esse si trovano sia nella farina (gliadina e glutenina) sia negli ingredienti che vengono poi aggiunti all’impasto.

• Glutine Le proteine contenute nella farina in seguito all’idratazione ed all’azione meccanica nella fase dell’impasto si uniscono per formare il glutine ,massa elastica e malleabile.

• reazione di Maillard Una reazione chimica complessa tra le proteine e gli zuccheri riducenti che avviene in fase di cottura, da cui derivano i composti determinanti l’aroma e la tipica colorazione bruna della crosta dei prodotti da forno.

• le proteine delle uova coagulano cioè si denaturano al calore in modo irreversibile e si aggregano tra loro solidificando conferendo al prodotto finale consistenza,

Ruolo delle proteine nelle produzioni da forno

• Le proteine svolgono importanti funzioni nell’ambito dei processi di panificazione .Esse si trovano sia nella farina (gliadina e glutenina) sia negli ingredienti che vengono poi aggiunti all’impasto.

• Glutine Le proteine contenute nella farina in seguito all’idratazione ed all’azione meccanica nella fase dell’impasto si uniscono per formare il glutine ,massa elastica e malleabile.

• reazione di Maillard Una reazione chimica complessa tra le proteine e gli zuccheri riducenti che avviene in fase di cottura, da cui derivano i composti determinanti l’aroma e la tipica colorazione bruna della crosta dei prodotti da forno.

• le proteine delle uova coagulano cioè si denaturano al calore in modo irreversibile e si aggregano tra loro solidificando conferendo al prodotto finale consistenza,

definizione di latte alimentare

• Il latte è un liquidi biologico opalescente, dal sapore dolciastro e odore delicato prodotto dalla ghiandola mammaria di femmine di mammiferi.

• Latte alimentare = prodotto ottenuto dalla mungitura regolare, ininterrotta e completa della mammella di animali in buono stato di salute e di nutrizione.

• Con la sola parola latte si intende quello di vacca .Il latte di altri animali deve portare la denominazione della specie da cui proviene ed è in buona parte destinato a trasformazioni industriali.

• I componenti del latte sono: acqua, proteine, carboidrati, lipidi ,sali minerali, vitamine.

Composizione chimica del latte vaccino

• Acqua 87,5%• Proteine 3%• Carboidrati 4,5%• Lipidi 4%• Sali minerali 1,0%• Amminoacidi liberi,ammoniaca,urea,vitamine,

sia idrosolubili che liposolubili,cellule somatiche, ormoni,microorganismi.

Le proteine

La frazione proteica del latte è costituta da• 80% da caseine presenti in

dispersine colloidale, • 20% da sieroproteine solubili nel

siero (parte acquosa del latte)

Caseine

• Le caseine si distinguono in vari tipi( s ) aventi diverso peso molecolare e diversa affinità per l’acqua. Tali proteine si ritrovano nel latte sotto forma di micelle idrofobiche che inglobano sali minerali e sono mantenute in dispersione colloidale grazie alla funzione colloidal-protettrice della -caseina presente sulla loro superficie. La -caseina infatti contiene dei gruppi glicoproteici,idrofili,che consentono la stabilizzazione delle micelle. Il colore bianco del latte si deve all’esistenza di queste micelle , che disperdono la luce,

• La coagulazione delle caseine è sfruttata nella produzione dei formaggi e può avvenire in due modi diversi:

• Per acidificazione: consiste nel portare il pH a 4,6 attraverso la fermentazione del lattosio ad acido lattico o per aggiunta di sostanze acide

• Per via enzimatica aggiungendo al latte il caglio, sostanza estratta dallo stomaco del vitello non svezzato e ricca di enzimi .

Le sieroproteine

• Sono proteine globulari rappresentate dalla frazione proteica in soluzione,che non sedimenta per centrifugazione. Esse non vengono precipitate neanche per coagulazione acida o enzimatica, ma coagulano per azione del calore, denaturandosi e precipitando a partire da 80 °C circa.La loro importanza è legata all’elevato valore nutrizionale.

Latte risanato

• Latte che ha subito un trattamento termico avente lo scopo di garantirne la salubrità e prolungarne la conservabilità. In base al tipo di trattamento termico, il latte risanato si distingue in :

• Pastorizzato• Sterilizzato• HUT• microfiltrato

I controlli analitici

• La maggior parte dei controlli analitici del latte viene effettuata nei laboratori delle Centrali(stabilimento dove arriva il latte crudo)dove si effettuano controlli in entrata e in uscita.

Le analisi chimico-fisiche sono rivolte a:

• Verificare gli adeguati requisiti merceologici

• Individuare eventuali frodi(annacquamento)

• Appurare se sono in atto dei processi di alterazione dell’alimento

• Valuare l’efficacia di un determinato trattamento termico di risanamento

Misura della densità

La densità del latte vaccino può assumereValori che oscillano tra 1,029 a 1,034g/cm3 alla temperatura

di 15°C.Se la densità risulta più bassa di questi valori, vuol dire che il

latte è stato annacquato in quanto l’acqua ha densità più bassa del latte.

Se la densità risulta più alta vuol dire che il latte è stato scremato o è stato aggiunto latte scremato.

Attenzine ! Poichè è possibile praticare sul latte contemporaneamente annacquamento e scrematura ,questo parametro risulta poco utile.

Determinazione del punto di congelamento

• Dalla chimica di base è noto che il punto di congelamento di una soluzione è tanto più basso quanto maggiore è la sua concentrazione. Il latte rappresenta una soluzione il cui punto di congelamento risulta essere compreso,in media tra

-0,535 e - 0,510°CPertanto un innalzamento può essere dovuto ad

annacquamentoApparecchio per tale misura è chiamato crioscopio

Determinazione della materia grassa

• Il tenore dei grassi del latte deve risultare per legge, non inf al 3% in quello intero, tra 1,5 e 1,8%in quello parzilamente scremato.

• Lo strumento usato si chiama Butirrometro di Gerber.

Determinazione del residuo secco e del residuo magro

• Per residuo secco(RS) si intende la percentuale di latte costituita da tutti i suoi componenti,ad eccezione dell’acqua. Essa si può determinare allontanando, per evaporazione, l’acqua da un campione di latte e pesando il residuo.

• Il residuo secco magro(RSM) si determina sottraendo al residuo secco la percentuale di materia grassa.

• RSM deve essereinferiore all’8,5%.

Determinazione delle ceneri

• Le ceneri di un alimento sono date dalla sostanza residua in seguto al trattamento di calcinazione(risc a 500°C).Esse sono costitute da Sali minerali e altri composti formatisi in seguito al riscaldamento.

• Il tenore in ceneri del latte è pari a circa 0,7%. • Valori più bassi indicano annacquamento• Valori più alti indicano aggiunta di sali, tipo

bicarbonati, per camuffare l’inacidimento del prodotto

Determinazione di Na+ e K+

• L aquantità di Na+ e K+ devono essere comprese nei seguenti intervalli rispettivamente: 18-20;37-44.

• La loro determinazione si può effettuare mediante spettrofotometria di emissione atomica su un campione di latte opportunamente diluito.

• Un eccesso di sodio può indicare che il latte è stato diluito con acqua salata, oppure che l’animale produttore è affetto da mastite.

Ricerca della fosfatasi

• Per verificare l’efficacia del trattamento termico subito da un latte,può essere utile cercare la presenza della fosfatasi. La fosfatasi è un enzima che resiste a temperature di poco più alte rispetto ai batteri patogeni. L’assenza di tale enzima assicura quindi l’assenza di tali batteri. Questo tipo di analisi è un saggio qualitativo: aggiungendo un opportuno reagente al campione una colorazione azzurra indica la presenza di fosfatasi.

Ricerca della perossidasi

• Nel latte è presente la perossidasi,un enzima molto stabile al calore. L’assenza di questo enzima è indice di un trattamento termico spinto effettuato sul latte, tale da aver provocato la distribuzione dei principi nutritivi,con conseguente alterazione anche del gusto del prodotto finale.Il latte pastorizzato ad alte temperature non contiene perossidasi,tutti i latti di alta qualità contengono questo enzima.

La ricerca della perossidasi può essere effettuata trattando il latte con acqua ossigenata(H2O2) e uno specifico reattivo. Una colorazione rossa indica la presenza di perossidasi.

Determinazione della composizione del latte : grasso ,proteine, lattosio e residuo secco magro

• La spettrofotometria IR è una tecnica analitica che consente di effettuare su una data miscela un’analisi sia qualitativa che quantitativa. La prima si basa sul fatto che le molecole organiche sono caratterizzate da gruppi funzionali caratteristici i cui legami assorbono a determinate lunghezze d’onda. Nell’analisi quantitativa si risale alla quantità di sostanza dall’entità di assorbimento.

Assorbimenti IR

• 5,63m per i grassi (Legame estereo)• 6,40 m per le proteine (L.peptidico)• 6,55 m per il lattosio (l.ossidrilico)• Il RSM viene calcolato dallo strumento• RSM=% lattosio+%proteine+%Sali minerali