2. IL LATTE. 2.1 I parametri chimico-fisici

Transcript

1 2. IL LATTE Per latte alimentare si intende: il prodotto ottenuto dalla mungitura regolare, ininterrotta e completa di animali in buono stato di salute e di nutrizione (RD 9/5/29 n. 994 e successive modifiche). In generale, col solo termine latte si intende quello di vacca, mentre per latte di origine diversa, occorre specificarne la provenienza. Il latte, in natura, assume un ruolo molto importante, ovvero quello di nutrire e proteggere il neonato del mammifero; per la specie umana, il latte e i suoi derivati sono fondamentali ed indispensabili per l equilibrio e l adeguatezza della razione alimentare e vanno quindi assunti con regolarità [1]. Il latte è un alimento quasi del tutto completo, infatti contiene proteine, lipidi, zuccheri, minerali e vitamine, nonché elementi di difesa per l organismo del neonato. 2.1 I parametri chimico-fisici Lo studio dei parametri chimico-fisici del latte può fornire informazioni sulla correttezza delle procedure di produzione applicate e sulle modalità di conservazione adottate dopo la mungitura, inoltre permette di valutare il grado di genuinità escludendo un eventuale annacquamento. I parametri che possono essere definiti generalmente per ogni tipo di latte proveniente da ogni specie sono [2]: ph: serve per evidenziare il verificarsi di fenomeni fermentativi durante la conservazione dopo la mungitura, 3

2 nonché per rilevare la presenza eventuale di latte mastitico (patologia di cui discorreremo successivamente) Acidità titolabile: ha le stesse funzioni del ph e viene espresso mediante i grammi di acido lattico presente, o in Soxhlet-Henkel ( SH) o Dornic ( D), corrispondenti ai millilitri, rispettivamente di NaOH N/4 e NaOH N/9, utilizzati per titolare 100 ml di latte (utilizzando come indicatore la fenoftaleina) Densità (massa/volume): può essere calcolata in base al residuo magro (a 20 C d = g/ml), oppure alla componenete lipidica ( a 20 C d = g/ml) Punto di congelamento: dovrebbe sempre mantenersi inferiore agli 0 C (per la legge di Raoult le sostanze disciolte in un solvente puro acqua in questo caso abbassano nel diagramma di stato la pressione parziale del solvente); l abbassamento crioscopico nel latte, è determinato dagli zuccheri e dai sali minerali presenti in soluzione; questa caratteristica rimane pressoché costante durante la regolare sintesi mammaria (viene mantenuto un determinato rapporto osmotico col sangue) e anche in caso di anomalie (come le infezioni mastitiche, durante le quali, la minor sintesi di lattosio è compensata dal maggior passaggio dal sangue di sostanze minerali, come Na + e Cl - ); nel caso in cui si dovessero verificare particolari variazioni ai valori ordinari verso lo zero, in particolare quando il punto di congelamento risulta maggiore di C, è possibile che ci si trovi dinnanzi ad un caso di annacquamento. 4

3 2.2 Fattori che influenzano la composizione chimica Ci sono diversi fattori che influenzano la composizione chimica del latte; i principali sono [2]: Specie delle lattifere: (Tab. 2.1) possono variare, oltre alle differenti percentuali dei componenti, anche le strutture molecolari degli stessi (soprattutto per quanto riguarda i grassi e le proteine) Latte Proteine Caseine Proteine Zuccheri Grassi del siero Umano Vacca Scimmia Cavallo Cammello Zebu Bufala Capra Pecora Renna Gatto Cane Tab. 2.1 Dati relativi alla composizione del latte di alcune specie [3] Fattori genetici: sono alla base della selezione delle vacche per produttività del latte e capacità di sintesi di grasso e proteine; per secoli le diverse razze bovine sono state selezionate e ad ognuna è stata attribuita una mansione, ciò ha provveduto a far sviluppare in ognuna determinate caratteristiche piuttosto che altre spiegando anche la diversità nella composizione del latte stesso. 5

4 Stato fisiologico delle bovine: le variazioni compositive che caratterizzano ogni lattazione (ciclo di produzione lattea tra due gestazioni), assumono un andamento pressoché costante, mentre le vere differenze si notano tra prodotto di inizio (colostro) e di fine lattazione. Nel colostro, si nota una netta prevalenza delle proteine del siero sulle caseine, con un conseguente aumento della presenza di anticorpi come le immunoglobuline. Stato Sanitario: Si verificano variazioni significative della composizione, quando sono in atto infezioni della mammella, come le mastiti; i fenomeni più riscontrati nella maggior parte dei casi sono: diminuzione della produzione di latte, diminuzione delle componenti sintetizzate direttamente nella mammella (proteine, lipidi, lattosio), una maggior permeazione di componenti dal sangue (soprattutto sodio e cloruro) e di anticorpi (immunoglobuline), un innalzamento del valore di ph (maggiore di 6.8) Fattori ambientali: tutti quelli che sono causa di malessere nelle vacche, soprattutto quando non abituate al clima, provocando una minor produzione di latte. Di solito si attribuisce la causa a questi fattori, quando vengono diagnosticate anomalie originali del latte individuale, non generalizzabili, ma caratteristiche di una singola bovina. Influenza dell alimentazione: l alimentazione corretta e sufficiente per le esigenze di ogni vacca, è uno dei fattori principali che massimizza la produzione di latte, in accordo con il patrimonio genetico individuale. Ad esempio, un corretto rapporto energia/proteine può favorire la sintesi di 6

5 amminoacidi e proteine, mentre una carenza energetica può provocare una diminuzione della componente grassa nel latte. Fattori tecnologici: durante la mungitura, la composizione del latte non è costante (la percentuale di grasso presente, ad esempio, aumenta progressivamente dalle prime verso le ultime frazioni di mungitura), per questo è opportuno effettuare la mungitura completamente, continuamente e ininterrottamente. Ottimale sarebbe effettuare due munte giornaliere, mantenendo periodicamente i tempi di intervallo il più possibile costanti; aumentando le munte giornaliere, la quantità di latte raccolto sarà sicuramente maggiore, ma la componente proteica che vi si riscontrerà, estremamente inferiore. 2.3 Composizione chimica Il latte è un liquido biologico, con sapore dolciastro e odore delicato, la cui composizione risulta essere estremamente complessa; dal punto di vista chimico-fisico si tratta di una dispersione acquosa di molte sostanze, alcune delle quali si trovano in soluzione vera, altre in soluzione colloidale, altre ancora in emulsione o in sospensione. I costituenti principali della matrice sono: acqua, proteine, caseina, proteine del siero, lipidi e vitamine. Acqua La percentuale di acqua varia sensibilmente da specie a specie ed è compresa tra il 32% delle foche e l 89% degli orsi o dei 7

6 cavalli; il latte di mucca, invece, ne contiene circa l 87,5%. La presenza di acqua è fortemente legata alla sintesi del lattosio. Proteine Il contenuto di proteine, così come quello di calcio (entrambi hanno funzione plastica), è proporzionale alla velocità di crescita del neonato, sarà quindi molto alto nel latte di coniglio (il neonato raddoppia il suo peso in 6 giorni), medio in quello di vacca (occorrono 47 giorni) e basso in quello di donna (180 giorni). Le proteine contengono il 94% dell azoto contenuto nel latte (il restante 6% è costituito da sostanze azotate non proteiche); oltre all azoto, la frazione proteica comprende per l 80% caseina e per il 20% proteine del siero, come la β- lattoglobulina e la α-lattoalbumina. La maggior parte delle proteine è sintetizzata all interno delle cellule della ghiandola mammaria e la sintesi avviene a livello ribosomiale. Caseina Questo particolare tipo di proteina non coagula per effetto del calore ma per leggera acidificazione (ha basso punto isoelettrico) o a seguito dell intervento di enzimi proteolitici. In realtà, la caseina costituisce una vera e propria famiglia di proteine, ne esistono infatti svariati tipi, ognuno dei quali presenta diverse varianti genetiche. Queste proteine si trovano sotto forma di micelle (Fig. 2.1), ovvero complessi macromolecolari che inglobano sali minerali, come fosfato di Ca, Mg o citrati, inoltre, sono facilmente isolabili dal latte 8

7 precedentemente scremato, per semplice ultrafiltrazione o ultraprecipitazione. Le micelle, disperdendo la luce, sono la causa che conferisce il caratteristico colore bianco al latte. Fig. 2.1 Modello di una sub micella e di una micella caseinica Le caseine hanno una struttura molto simile a quella delle proteine denaturate, in quanto la completa formazione della struttura secondaria è fortemente inibita dalla presenza massiccia di residui prolinici; è proprio questa mancanza di struttura terziaria che determina la loro stabilità al calore, nonché l insolubilità in acqua a causa dell esterna esposizione dei residui idrofobici. La presenza di amminoacidi dicarbossilici è molto alta così come il contenuto di metionina e prolina (Fig. 2.2), assenti invece risultano essere i ponti a zolfo. COOH CH 3 S Prolina NH H CH 2 CH 2 C NH 2 COOH Metionina 9

8 Fig. 2.2 Residui amminici contenuti nella caseina Proteine del siero La frazione proteica che non sedimenta per centrifugazione o per precipitazione acida viene definita come proteine del siero. Esse sono molto più stabili e molto più disperse delle micelle di caseina e contengono il 20% dell azoto proteico nel latte vaccino. Sono due le proteine principali del siero: la β- lattoglobulina e l α-lattoalbumina; esse presentano una composizione amminoacidica molto diversa rispetto a quella delle caseine in quanto contengono meno acido glutamminico e prolina e più amminoacidi solforati; una loro ulteriore peculiarità, è quella di non coagulare al calore. Ad oggi sono state scoperte otto varianti genetiche di β-lattoglobulina, proteina che rappresenta quasi la metà delle proteine totali contenute nel siero del latte vaccino, ha buone proprietà gelificanti ed emulsionanti; il suo compito, almeno per i ruminanti, è quello di facilitare la digestione e l assorbimento dei lipidi e della vitamina A. Tutt altro, invece, si può dire dell α-lattoalbumina, che rappresenta solo il 3.4% delle proteine totali del latte vaccino ed è molto abbondante in quello umano; essa è una proteina globulare, è dotata di capacità batteriostatiche e anticancerogene. E una delle componenti maggiormente indispensabili alla sintesi del lattosio all interno della ghiandola mammaria. Il siero comprende però altre proteine come la sieroalbumina (proviene dal sangue dell animale ed è importante in sede analitica perché consente di riconoscere la provenienza del latte), la lattoferrina (serve per il trasporto del ferro e ha proprietà batteriostatiche), le immunoglobuline (nel lattante 10