Globuli circondati da membrana. Il grasso tende ad affiorare (crema) L agitazione danneggia la membrana

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1 o Acqua o Grassi o Proteine o Un carboidrato (Lattosio) o Sali minerali o Vitamine o Enzimi Latte Proteine Caseina Proteine del siero Zucchero Lipidi Ceneri Umano 0.9 (1.6) Bovino Frazioni del latte bovino: Latte Latte solido (13%) Acqua (87%) Grasso (3.9%) Solidi non grassi Proteine (3.2%) Lattosio (4.6%) Minerali (0.7%) % solido/liquido Belitz, H.-D., Grosch, W. Food Chemistry, 2nd Edition, pg Caseina (2.6%) Proteine del siero (0.6%) Soluzione vera Soluzione colloidale Emulsione Sospensione Globuli di grasso 3 µm Proteine del siero Lattosio, sali minerali, vitamine idrosolubili, gas Proteine Lipidi e vitamine liposolubili Cellule, microorganismi Micelle di caseina 30 nm (0.3 µm) Globuli circondati da membrana Miscela di trigliceridi (>90%), colesterolo e fosfolipidi Pencentuali relativamente elevate di acidi grassi a corta catena Il grasso tende ad affiorare (crema) L agitazione danneggia la membrana Burro 1

2 CH 2 O β-d-galactose + CH 2 O D-glucose Lattosio CH 2 O β[1,4] O α - or β-d-lactose CH 2 O Meno dolce e meno solubile del saccarosio Può fermentare ad acido lattico A caldo può reagire con proteine prodotti bruni Può dare origine a intolleranze alimentari Proteine % delle proteine totali Caseine 80 α-caseina 42 β-caseina 25 κ-caseina 9 Proteine siero 20 α-lattoalbumine 4 β-lattoglobuline 9 Source: Fennema, O.R. Food Chemistry, Third Edition, pg. 847 Principale proteina del latte Forma aggregati detti micelle Differente distribuzione di amminoacidi carichi Le caseine α, β e κ formano delle submicelle Regione non legante Amminoacidi idrofili Amminoacidi idrofobi Coultate, T.P., Food - The Chemistry of Its Components, Second Edition, pg. 101 Aggregazione tra submicelle P = fosfato Ca = calcio Zone scure = regioni non leganti o kappa caseina β-lattoglobuline α-lattoalbumine Sieroalbumina Micella totale La k caseina, non partecipando ai legami, limita la crescita delle micelle non è fosforilata è glicosata con due oligosaccaridi Lattoferrina Immunoglobuline Proteosi-peptoni (PP) Enzimi Coultate, T.P., Food - The Chemistry of Its Components, Second Edition, pg

3 Macroelementi Citrati e fosfati (anioni) di calcio (Ca ++ ) e potassio (K + ) Microelementi Zn, Mg, Fe, Cu. Vitamine liposolubili Vitamina A Carotenoidi Vitamina D Vitamina E Vitamina K Vitamine idrosolubili Vitamina C (acido ascorbico) Vitamina B 1 (tiamina) Vitamina B 2 (lattoflavina) Vitamina B 6 (piridossina) Vitamina B 12 e acido folico Vitamina PP (acido nicotinico) Acido pantoteico Biotina Media in 100 g di latte Pecora Capra Vacca Umano Solido, % Energia,kcal Proteine, % Lipidi, % Lattosio, % Ca, mg u Latte scremato o parzialmente scremato u Latte delattosato u Latte condensato u Latte in polvere u Yogurt u Crema u Formaggio TRASFORMAZIONI Siero o Riduzione del contenuto idrico o Glucidi o Proteine o Lipidi caseina (gel) 3

4 AUTOCONTROLLO REQUISITI MINIMI D.P.R n. 54 PESO SPECIFICO a t= +20 C Superiore a 1,028 g/l Punto congelamento - 0,520 C Grasso 3,2 % Residuo magro 8,5 % Nel latte non è ammessa l aggiunta di nessun additivo RICERCA DI RESIDUI ad azione farmacologica ad azione ormonica ad azione antibiotica e chemioterapica ad azione antiparassitaria detergenti e altre sostanze nocive tali da alterare le caratteristiche organolettiche del latte o dei prodotti a base di latte o da renderne comunque pericoloso, se non nocivo, il consumo Valutare i CARATTERI ORGANOLETTICI e lo STATO di CONSERVAZIONE del prodotto Determinare il contenuto di MATERIA GRASSA e degli altri costituenti per accertare la rispondenza ai limiti di legge accertare la genuinità del prodotto, che può essere adulterato con l aggiunta di acqua, conservanti o per sottrazione di grasso mediante centrifugazione Inacidimento Annacquamento Sottrazione di grassi Aggiunta di conservanti Presenza di aflatossine Titolazione dell'acidità Indice crioscopico Densità Residuo secco e magro Determinazione dei grassi Analisi delle ceneri Test ELISA Ricercare eventuali sostanze estranee o comunque non consentite L alterazione più comune è l inacidimento in seguito a fermentazione lattica che trasforma il lattosio in acido lattico L acidità del latte viene calcolata determinando quanti ml di una soluzione di Na a titolo noto (0,25 N) sono necessari per ottenere il viraggio di un indicatore, di solito fenolftaleina, dall incolore (acido) al rosa (basico). IL LATTE FRESCO E SANO CONGELA TRA 0,55 C E 0,58 C, CON UNA MEDIA DI 0,555 C. La temperatura di congelamento viene notevolmente influenzata da cause patologiche (latte patologico, fermentazione del latte) o da cause esogene (aggiunta di acqua o altre sostanze solubili). Per determinare il punto crioscopico esistono vari strumenti che si basano sullo stesso principio: Il campione di latte viene inserito in una bagno di raffreddamento (- 7 C), dopo di che subisce un sottoraffreddamento fino all equilibrio termico con il bagno. Una agitazione improvvisa provoca il congelamento del campione, che avviene con liberazione del calore di fusione, grazie al quale il campione torna velocemente alla sua effettiva temperatura di congelamento. Si ottiene così un equilibrio, col campione che rimane tra lo stato solido ed il liquido e di conseguenza un plateau della temperatura, durante il quale si esegue la lettura. 4

5 Questa analisi serve per vedere se il latte è stato annacquato e si effettua utilizzando un LATTODENSIMETRO (es di Quevenne); questi lattodensimetri generalmente sono tarati a 15 C e quindi per temperature diverse occorre apportare delle correzioni seguendo le apposite tabelle. La densità del latte a 15 C è mediamente pari a kg/l IL RESIDUO SECCO TOTALE SI DETERMINA PESANDO 10 g DI LATTE IN UNA CAPSULA TARATA ED EVAPORANDO A BAGNOMARIA. QUINDI SI PONE LA CAPSULA IN STUFA A 100 C PER 2 ORE ED IL PESO OTTENUTO, DOPO RAFFREDDAMENTO, MOLTIPLICATO PER 10 DA IL RESIDUO SECCO TOTALE IL RESIDUO MAGRO SI DETERMINA SOTTRENDO DAL RESIDUO SECCO TOTALE IL CONTENUTO DI GRASSO VALUTATO ATTRAVERSO IL BUTIRROMETRO DI GERBER Si introducono nel butirrometro di Gerber 10 ml di acido solforico, 11 ml di latte e 1 ml di alcool amilico. L acido solforico denatura le proteine e libera il grasso in emulsione, l alcool amilico aiuta la separazione della fase grassa dalla fase acquosa. Si chiude il tubo e si agita fino a completa soluzione, si centrifuga per min a 65 C poi si legge la percentuale di grasso direttamente sulla scala graduata del butirrometro. Le ceneri rappresentano i sali minerali del latte; il loro tenore normale è di 0,75-0,80%, valori inferiori indicano una probabile aggiunta di acqua; determinandone l alcalinità si può vedere se è stato aggiunto al latte del bicarbonato di sodio, utilizzato come conservante allo scopo di tamponare l acidità derivante dalla fermentazione lattica. Il campione di latte viene pesato, posto in una capsula di porcellana e fatto evaporare a bagno maria. SI pesa il residuo secco ottenuto e lo si incenerisce in muffola a 550 C per 1 ora. La parte organica prima carbonizza, poi brucia completamente. Si raffredda il campione in essiccatore, affinché non assorba umidità, poi si pesa la capsula fino ad ottenere un peso costante. 5 g LATTE ml ACQUA Alcune gocce di ACIDO ACETICO FEHLING Quando finisce il Cu 2+, il lattosio in eccesso riduce il blu di metilene a leucoderivato Cu2O incolore, quindi si vede il ROSSO del Cu2O COAGULAZIONE della CASEINA Sol. A CuSO4 in acqua Sol. B Tartrato sodico potassico/na in acqua (soluzione alcalina) IN AMBIENTE ALCALINO ED A CALDO GLI ZUCCHERI RIDUCONO IL Cu 2+ A Cu2O, OSSIDO DI RAME DI COLORE ROSSO Blu di metilene + blu del Cu 2+ non ancora ridotto + rosso del Cu2O = verde Il precipitato si tira dietro i grassi e filtrando si riesce a separarlo dal SIERO Per cogliere il punto finale della titolazione si aggiungono alcune gocce di blu di metilene (sol. all 1%) Con una buretta si fa gocciolare il siero in una beuta contenente : 5 ml Fehling sol.a 5 ml Fehling sol.b 40 ml acqua Il tutto in EBOLLIZIONE Comincia a formarsi il Cu2O SONO MICOTOSSINE PRODOTTE DA ALCUNI CEPPI DI Aspergillus flavus ED Aspergillus parasiticus. Queste muffe attaccano diverse specie vegetali e possono contaminare i foraggi, soprattutto se questi vengono conservati in condizioni di scarsa aerazione ed elevate temperatura ed umidità, caratteristiche che promuovono lo sviluppo fungino. Le principali aflatossine alimentari sono le B 1, B 2, G 1 e G 2 ; tra queste la B 1 è quella più studiata a causa della sua diffusione e tossicità, ed è stata riconosciuta come epatocancerogena per l uomo. Analoga tossicità presenta un suo metabolita idrossilato, l aflatossina M 1, che è stato ritrovato nel latte ottenuto da mucche che hanno consumato foraggio contaminato. Oltre alla elevata tossicità, queste sostanze risultano pericolose in quanto termostabili, quindi non vengono eliminate con i trattamenti termici. 5

6 L aflatossina M 1 è un metabolita, piuttosto stabile al calore, della aflatossina B 1. Per questo motivo si può rinvenire nel latte pastorizzato. Una analisi rapida per la sua determinazione è il Test ELISA MICROPIASTRA Si ripete questa operazione Dal latte centrifugato in doppio per ciascun si prelevano 100 µl campione e, nella stessa di siero e si pongono piastra, si caricano varie in un pozzetto soluzioni standard di aflatossina a concentrazioni note. 96 pozzetti rivestiti di anticorpi anti-m 1 INCUBAZIONE LAVAGGI Si aggiunge un enzima (perossidasi) coniugato con l aflatossina M1; grazie all M1 esso si va a legare agli anticorpi non occupati dalle aflatossine presenti nei campioni. PASTORIZZAZIONE SISTEMA UHT STERILIZZAZIONE 71,7 C 15 sec 135 C 1 sec 120 C min Aggiunta di SOLUZIONE STOP (contenente acido solforico) che provoca il viraggio dal blu al giallo SPETTROFOTOMETRO Lettura della piastra a λ 450 nm La perossidasi converte il cromogeno in un prodotto blu; di conseguenza i pozzetti con colorazione blu più intensa contengono campioni con poca aflatossina M1. LAVAGGI Si aggiunge una soluzione di tetrametilbenzidina (cromogeno) e perossido di urea (substrato) INCUBAZIONE ESSENDO LA PEROSSIDASI UN ENZIMA PIUTTOSTO STABILE AL CALORE, QUESTO TEST SERVE A CONTROLLARE SE, IN UN LATTE FOSFATASI NEGATIVO, IL TRATTAMENTO TERMICO E STATO MODERATO. SERVE A CONTROLLARE SE IL LATTE HA SUBITO O MENO UNA CORRETTA PASTORIZZAZIONE O TRATTAMENTO TERMICO SUPERIORE. QUESTO ENZIMA VIENE INATTIVATO ALLE TEMPERATURE DI PASTORIZZAZIONE FENILFOSFATO BISODICO FOSFATASI ALCALINA FOSFATO SODICO FENOLO REATTIVO COLORAZIONE AZZURRA 2,6-DIBROMOCHINONCLORIMMIDE LA COMPARSA DELLA COLORAZIONE AZZURRA INDICA LA PRESENZA DELL ENZIMA ATTIVO, ED E QUINDI INDICE DI UN TRATTAMENTO TERMICO NON CORRETTO REATTIVO PEROSSIDASI REATTIVO OSSIDATO DALL INTENSITA DELLA VARIAZIONE DELLA COLORAZIONE DEL REATTIVO OSSIDATO SI RISALE ALLA CONCENTRAZIONE DELL ENZIMA ATTIVO, LA CUI PRESENZA E INDICE DI UN TRATTAMENTO TERMICO MODERATO METODO KJELDAHAL 2-3 g di latte + Acido solforico RISCALDAMENTO ANCHE QUESTA ANALISI SERVE A VERIFICARE L ENTITA DEL TRATTAMENTO TERMICO SUBITO DAL LATTE IN QUANTO MAN MANO CHE AUMENTA LA TEMPERATURA ED IL TEMPO DI TRATTAMENTO, UNA QUOTA SEMPRE MAGGIORE DI SIEROPROTEINE COAGULA Mineralizzazione completa della sostanza organica Tutto l azoto presente si ritrova sotto forma di SOLFATO DI AMMONIO Aggiunta di una base forte (Na) Liberazione di AMMONIACA E la principale causa di modificazioni chimiche negli alimenti; deriva dalla reazione dei gruppi amminici delle proteine con gli zuccheri riducenti. All interno delle proteine alimentari, l amminoacido più suscettibile alla reazione di Maillard è la lisina, e le lisine che hanno subito una reazione con uno zucchero riducente vengono definite bloccate. LA QUANTITA DI AZOTO OTTENUTA, MOLTIPLICATA PER UN FATTORE DI Titolazione della CONVERSIONE CARATTERISTICO, AMMONIACA FORNISCE IL CONTENUTO IN PROTEINE L AMMONIACA viene distillata in corrente di azoto Vd.testo sotto 6

7 IL BURRO E UN PRODOTTO CHE SI OTTIENE DALLA CREMA DI LATTE PER SEPARAZIONE DAL SIERO DELLA FRAZIONE LIPIDICA E PER AGGREGAZIONE DI QUEST ULTIMA ATTRAVERSO IL PROCESSO DI BURRIFICAZIONE. COMPOSIZIONE CHIMICA: materia grassa 82-85% acqua 14-17% caseina e lattosio 1-1,5% ceneri 0,2% Valutare i CARATTERI ORGANOLETTICI e lo STATO di CONSERVAZIONE del prodotto Determinare il contenuto di MATERIA GRASSA e degli altri cosituenti per accertare la rispondenza ai limiti di legge Per quanto riguarda la materia grassa, il minimo legale è dell 82% Stabilire la natura del grasso in modo da accertare la genuinità del prodotto, che può essere adulterato con l aggiunta di grassi di minor valore economico, commerciale e bionutrizionale Ricercare eventuali sostanze estranee o comunque non consentite 3-5 g di burro vengono posti in una capsula precedentemente tarata Si lascia la capsula in un termostato a C per 2-3 ore Il campione, ormai privo di acqua, viene pesato e si determina la quantità di acqua evaporata per sottrazione dei pesi, iniziale e finale. Il campione di burro (circa 10 g) viene essiccato e disidratato su sodio solfato anidro Il grasso viene estratto dal campione con etere etilico in un apparecchio distillatore (Soxhlet) per almeno 10 ore Alla fine si pesa l estratto raccolto nel palloncino tarato previa evaporazione del solvente Si effettua mediante la GASCROMATOGRAFIA degli esteri metilici degli acidi grassi, che si preparano aggiungendo al campione di burro, precedentemente disidratato, un reattivo metilante. Le principali considerazioni si basano non tanto sulla composizione percentuale completa di tutti gli acidi grassi, quanto piuttosto sul valore di alcuni rapporti caratteristici. Un burro viene considerato regolamentare quando: 1) il contenuto in acido butirrico è circa uguale alla somma degli acidi capronico e caprilico (tra 0,7 ed 1,7; il valore più frequente è però circa 1) C4 C6 + C8 = 0,7-1,7 2) il contenuto di acido laurico è leggermente superiore a quello del caprinico C12 C10 = 1-1,3 3) il contenuto di acido miristico è almeno tre volte (circa) maggiore del laurico C14 C12 > 2,8 4) il contenuto di acido oleico è almeno il doppio dello stearico = C18 > 2 C18 7