Latte
Il latte è definito come il prodotto della mungitura regolare, completa ed ininterrotta di animali in buono stato di salute, di alimentazione e in corretta lattazione.
la struttura del latte
latte
Il latte è considerato un miscuglio sia dal punto di vista
chimico che fisico.
Il latte è un miscuglio chimico di diversi componenti quali: lattosio, grassi, proteine e sali minerali.
Il latte è un miscuglio fisico di molteplici stati.
Fasi del latte:
-soluzione. Quando una sostanza viene completamente sciolta nell'acqua.
-emulsione. Le particelle di una sostanza si staccano e non interagiscono più tra di loro.
-sospensione colloidale. Condizione intermedia, a causa delle piccolezze delle particelle coinvolte le sostanze non si sciolgono completamente, ma interagiscono in parte con l'acqua.
Le fasi sono in equilibrio, ma
instabili e tendono a separarsi
Indici
L'equilibrio chimico si mantiene parzialmente perché si compensano automaticamente.
L'equilibrio fisico. invece, una volta rotto non si rimargina del tutto.
Le caratteristiche chimico-fisiche si misurano in indici.
-Indici che dipendono dalle sostanze presenti nel latte.
-Indici che dipendono dalle sostanze in soluzione.
Indici che dipendono dagli ioni presenti, PH.
Indice densità 1
La densità del latte è determinata dal plasma latteo (acqua e Residua Secco Magro) e dal grasso.
La densità del latte si misura con i lattodensimetri sulla scala graduata.
I lattodensimetri non riportano i pesi specifici e si usano solo le ultime due cifre decimali significative.
Densità 1,031 si legge 31 gradi densimetrici o D.
Indice
Densità
2
La densità comprende tutti i componenti in soluzione e dispersione.
Avendo la densità e il suo contenuto di grasso in % , tramite la formula di Fleischmann, si può determinare il Residuo Secco Totale e/o il Residuo Secco Magro.
Formula di Fleischmann
RS (a 15 °C) = 1,2 G + 2,665 (D-1) (in volume).
Indice
Acidità
1
Per acidità vera del latte si intende la quantità globale degli idrogeni (H+) dissociati in esso contenuti.
Latte vaccino ph 6,7 .
Per acidità del latte si intende anche il risultato di una titolazione (titolare significa portare una soluzione da un determinato valore di pH ad un altro neutralizzando funzioni acide o basiche rispettivamente mediante aggiunta di basi o acidi).
Se in 50 ml aggiungo dell'idrossido di sodio (NaOH) il ph del latte arriva a 8,6.
L’acidità di titolazione si esprime normalmente in gradi Soxhlet-Henkel (°SH) su 50 o 100 mL di latte.
Il lattosio è il solo glucide libero presente in maggior quantità.
4,8-5 % nel latte di vacca.
Principale variazione dovuta all'infezione delle mammelle.
Il lattosio inizia ad essere sintetizzato, partendo dagli acidi voltatili, nel rumine.
Disaccaride prodotto dal glucosio e galattosio
Il lattosio è la principale fonte energetica della
fermentazione.
Glucidi
Il gruppo carbonilico del galattosio è impegnato nel legame, mentre quello del glucosio è libero.
Zucchero poco solubile
Formula bruta C12H22O11.
Trasformazioni del lattosio
Idrolisi
Scissione del lattosio nei suoi componenti.
Si può ottenere per via chimica ad opera di acidi forti a caldo.
Per via enzimatica tramite l'enzima beta-galattosidasi, detta anche lattasi.
La lattasi, con l'ausilio dell'acqua, scinde il legame carbonilico
Serve per ottenere energia dalla glucosio.
Essa viene attivata da lieviti e batteri in assenza di ossigeno
Se pensiamo che il termine ‘fermentare’ significa proprio ‘respirare senza ossigeno‘ è facile intuire che questo processo serve proprio a ricavare energia chimica necessaria a compiere alcune funzioni vitali.
Fermentazione lattica
Si tratta di un fenomeno paragonabile alla respirazione cellulare: si trasformano grosse molecole di zucchero in molecole più piccole e più facilmente utilizzabili dall’organismo.
In altre parole, la fermentazione è un processo chimico che serve a ricavare energia dagli alimenti e viene intrapreso da lieviti e batteri o singoli enzimi.
Un tipo molto comune di fermentazione è la fermentazione lattica, quel tipo di fermentazione che trasforma il latte in yogurt o in formaggio.
In questo particolare tipo di fermentazione, gli agenti coinvolti sono i batteri Streptococcus e Lactobacillus, che trasformano il glucosio in acido lattico.
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La fermentazione alcolica è tipica di molti microorganismi inquinanti del latte.
Processo eterofermentativo fortemente gasogeno normalmente negativo e indice di latte inquinato.
I microorganismi responsabili di questo processo sono fortemente sensibili alla pastorizzazione.
Fermentazione
alcolica
Tipica di batteri propionici che permettono la tipica occhiature del formaggio Emmental.
Dannosa per la conservazione del latte.
I proprionbatteri sono termoresistenti.
Resistono alla pastorizzazione.
Sensibili al sale.
Fermentazione
propionica
Grave e dannosa.
Le spore dei clostridi sono termoresitenti.
Causa del gonfiore tardivo.
Fermentazione
buttirica
Fermentazioni
aromatiche
Diacetile responsabile dell'aroma del burro.
Aldeide acetica conferisce il gusto tipico allo yogurt.
Trattamenti
termici
Tra i 110 e i 140°C il lattosio rilascia l'acqua di cristallizzazione creando acido formico e levulonico rendendo leggermente pungente l'aroma e favorisce lo sviluppo dei batteri lattici.
Oltre i 150°C il lattosio tende ad ingiallirsi.
Intorno ai 170°C caramellizza.
A 80°C inizia la reazione di Maillard che rende i composto instabile, tramite le basi di Schiff, alterando il sapore, il colore e le caratteristiche organolettiche e nutritive.
Il test HPLC introdotto negli anni '90 permette di calcolare quanta furosina è presente nel latte pastorizzato.
Il lattosio può esistere in due isomeri ▒αααααalfa e beta.
Due composti con gli stessi elementi, ma legati in maniera diversa si dicono isomeri.
Isomeri del
Lattosio
L'isomero alfa si forma con una cristallizzazione lenta. I cristalli sono relativamente grandi 0,03 mm.
La struttura che contiene questo isomero apparirà "sabbiosa" provocando un difetto.
per ovviare a questo difetto bisogna essere nella condizione della creazione dell'isomero beta.
Isomero
Alfa
La grandezza del cristallo è di 0,01 mm e non è percettibile.
Isomero
Beta
Componente più instabile del latte. Determinanti sono le caratteristiche dell'animale e dell'ambiente circostante.
Composto da trigliceridi: solidi a temperatura ambiente (98%), fosfolipidi (1%) e sostanze insaponificabili, tra cui il colesterolo (1%).
I carotenoidi sono dei coloranti naturali e sono associati al grasso.
Conferiscono il colore giallognolo al burro.
Variabilità spiccata delle sue proprietà fisiche.
Punto di fusione tra 29°-34° C. Punto di solidificazione tra 24-9° C.
Grassi
Grasso
1
Il grasso si presenta come un'emulsione sotto forma di globuli.
I globuli sono racchiusi in una membrana che da stabilità e protezione.
La rottura della membrana provoca una destabilizzazione del grasso.
Il grasso non subisce effetti significativi dai trattamenti termici.
Se il grasso è sottoposto a un trattamento termico e ad un trattamento meccanico si può alterare.
Le proteine sono composte da carbonio, idrogeno e ossigeno con l'aggiunta di azoto.
Le proteine sono comprendono composti azotati semplici, amminoacidi, e composti complessi, eteroprotidi.
Proteine
Proteine
semplici
Le proteine semplici sono polimeri di un certo numero di alfa-αaminoacidi presenti in forma "L".
La forma isomera "L" prende questo nome perché il gruppo amminico, OH, è posto a sinistra dell'atomo di carbonio principale.
La forma isomera "D", invece, si chiama così
perché il gruppo amminico OH, si trova a
destra dell'atomo di carbonio principale.
La forma isomera "D" è causa di molte
malattie gravi negli animali.
Gli amminoacidi prendono questo nome dai gruppi che lo compongono. Gruppo amminico (NH2) e acido (COOH).
Un amminoacido rientra nel gruppo alfa quando i due gruppi che lo compongono sono legati allo stesso atomo di carbonio.
La presenza di questi due gruppi nella stessa molecola permette agli amminoacidi di essere elettroliti "anfoteri". Hanno la capacità di diventare acidi o basici in base all'acidità del liquido in qui si trovano.
Questa caratteristica fa anche si che quando le cariche di acidità e basicità si equivalgono (punto isoelettrico) diventa instabile.
20 amminoacidi essenziali.
Il latte comprende praticamente tutti gli amminoacidi, compresi quelli essenziali.
Proteine
complesse
Le proteine sono composte da lunghe catene di amminoacidi legati tra di loro dal legame peptidico.
Il gruppo amminico del primo amminoacido si lega con il gruppo acido del secondo amminoacido. La creazione di questo legame comporta la perdita di acqua.
Si definiscono proteine quei polipeptidi che hanno un peso molecolare di almeno 10.000 Daltons.
Ogni singola proteina ha un numero sequenziale differente di amminoacidi che la compongono.
La struttura della proteina è geneticamente differente in corrispondenza della sequenza degli acidi nucleici (RNA).
Le varianti genetiche possono essere rilevanti nel latte soprattutto nella parte tecnica.
La catena polipeptidica rappresenta l'asse portante di tutte le proteine.
Le catene non sono singole, ma legate tra loro con legami ad idrogeno.
Le proteine costituite da sole catene sono dette "Fibrose".
La struttura "secondaria"
è a forma di elica perché
il legame avviene in forma
diversa.
La forma "quaternaria" è
l'insieme di monomeri in
forma "terziaria".
Le proteine del latte sono
sia in forma fibrosa
(sieroproteine solubili) sia
e soprattutto in forma
quaternaria.
Denaturazione
proteica
Le proteine denaturate perdono la struttura e la funzionalità biologica, ma non la loro capacità nutritiva.
La denaturazione avviene principalmente per le proteine
con struttura secondaria e terziaria.
Le proteine sottoposte ad azione del calore e/o di reagenti (acidi e basi) si denaturano.
Le proteine denaturate del latte diventano più o meno insolubili.
Fenomeno irreversibile.
Il latte UHT non può cagliare.
Le
proteine
del
latte
Caseina deriva dal latino caseus= formaggio.
Siero proteine
Sostanze azotate non proteiche.
Caseina alfa, beta e K.
Le proteine hanno una struttura ben definita è può essere modificata fisicamente, con il calore, o chimicamente.
Punto isoelettrico
Valore del ph al quale la proteina si denatura e precipita ad una certa temperatura.
Punto isolettrico della caseina è 4,6 a 20°C (yogurt).
Le siero proteine hanno il punto isoelettrico per mezzo del calore 80°-90°C (Ricotta).
Idrolisi enzimatica
Scissione del legame ad idrogeno del lattosio.
Catalizzata degli enzimi proteolitici (chimosina, pepsina, ecc.).
Aggiungendo il caglio
Proteolisi enzimatica
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Le
sieroproteine
Formano una frazione complessa che rappresenta il 17 % circa delle sostanze azotate del latte di vacca.
Altamente nutritive per l'uomo.
Le siero proteine sono monomeri o isomeri in soluzione che precipitano per riscaldamento intenso o salatura.
Una parte delle siero proteine viene denaturata e precipita se il latte riceve un riscaldamento parziale (pastorizzazione).
Le caseina (A-B-K) sono costituite da aggregati fosfo-proteici presenti nelle micelle colloidali.
Quando si aggiunge l'acidificante la caseina diventa isoelettrica e demineralizzata.
Coagulazione
Acida
Componenti
minori
1 % della composizione
I principali sono: potassio, fosforo, calcio e acido citrico.
Sono presenti nel latte in soluzione vera e in sospensione colliodale.
Le due forne sono in equilibrio.
La maggiorn parte dei sali del latte sono inorganici o minerali.
Piccole quantità di sali organici.
Sali
minerali
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Coagulazione
presamica
Il legame polipeptidico della a K-caseina, che è una fosfo-glicoproteina, è sensibile all'azione della chimosina.
La caseina deriva dall'aggregazione di mononeri caseinici, ma non costituiscono una struttura stabile.
La stabilità è data dalla presenza di sale, calcio e fosfati.
La rottura della K-caseina per mezzo del caglio rende la micella.
PH appropriato del latte, k-caseine e un buon equilibrio tra sali, calcio e fosfati permettono di mantenere le micelle di caseina in dispersione.
Se una delle tre condizioni viene a mancare, lo stato di idratazione non è più sufficiente e le micelle iniziano a flocculare o a cagliare.
Componente presente in maggior quantità.
Rappresenta il maggior solvente in cui sono disciolte le sostenze idrofile.
Le caratteristiche strutturali e sensoriali dei prodotti caseari cambiano a seconda della quantità di acqua presente nel latte.
Distinzione dell'acqua:
-libera. Importante per determinare la shelf-life.
-legata, forze di Van der Waals.