Il latte, alimento proteico

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
• Basici
Essi 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
• Basici
Essi 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
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R
R’
R
R’
Un dipeptide può condensarsi con un’altro
amminoacido formando un tripeptide e così
via.
10 amminoacidi= oligopeptidi
Oltre 10 =polipeptidi
Una 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 colloidalprotettrice 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
• UHT
• 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 assumere
Valori 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°C
Pertanto un innalzamento può essere dovuto ad
annacquamento
Apparecchio 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;3744.
• 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
•
•
•
•
•
5,63m 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