latte s'intende: il prodotto ottenuto dalla mungitura regolare, completa e

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1 Il latte 1 1. IL LATTE 1.1 CARATTERISTICHE CHIMICO - FISICHE DEL LATTE La definizione del latte risale ad un decreto legge del secondo cui per latte s'intende: il prodotto ottenuto dalla mungitura regolare, completa e interrotta della mammella di animali in buon stato di salute e di nutrizione, secreto dalla ghiandola mammaria delle femmine dei mammiferi dopo la nascita del redo. Esso risulta essere una miscela etereogenea di componenti di varia natura presenti sia allo stato di soluzione vera (sali, vitamine idrosolubili, sostanze azotate non proteiche, zuccheri), sia allo stato colloidale (proteine e parte dei fosfati e citrati di calcio) sia allo stato di fine emulsione (lipidi e vitamine liposolubili, steroli, fosfogliceridi, pigmenti). Il colore bianco del latte è in relazione al contenuto delle micelle di caseina, mentre le sfumature giallastre sono conferite dalla frazione lipidica in relazione al contenuto di grasso e di β-carotene,che è comunque funzione del tipo di alimentazione; nel latte sono presenti inoltre pigmenti giallo-verdastri, le flavine. Il sapore del latte è leggermente dolciastro per la presenza del lattosio, mentre la caseina ha effetto opposto. Il latte non possiede un odore proprio, ad eccezione di quello appena munto, tuttavia possiede una spiccata tendenza ad assorbire gli odori esterni.

2 Il latte 2 I processi idrolitici ed ossidativi, nonché l esposizione alla luce solare, causano la formazione di odori e sapori peculiari per la comparsa di composti particolari a spese dei normali costituenti del latte. Tabella I - Composizione chimica del latte vaccino (Cappelli, 1997). Principi alimentari Quantità (per 1 kg di latte) Acqua 875 gr Lipidi: Trigliceridi (95%); Di e monogliceridi (2-3%); Acidi grassi liberi; Fosfolipidi 1%; Steroli-colesterolo,ecc gr Proteine: Caseine: α, β, γ (74%) Sieroproteine: β -lattoglobulina; α-lattoalbumina; Immunoglobuline. Enzimi: Proteasi-Lipasi. Sostanze azotate proteiche: non Amminoacidi liberi; Urea; Ammoniaca; Altri. Macroelementi: Calcio,magnesio, Potassio Sodio, Fosfati Acidi organici: Citrati, Lattati, Altri. Microelementi: Zinco, Ferro, Rame, Selenio. Vitamine: Liposolubili (A,D,E,K); Idrosolubili (gruppo,c) Densità: ph: ,6-6, g 10 g

3 Il latte 3 Il principale costituente del latte è l'acqua, che svolge il ruolo fondamentale di solvente delle varie sostanze, ed è essenziale per lo svolgimento delle attività enzimatiche e per il mantenimento dei vari equilibri dei componenti del latte (Alais, 1988). Il latte contiene circa l 87-88% di acqua, anche se non tutta si comporta effettivamente da solvente: una parte oscillante tra il 3,1% ed il 3,7% è infatti legata alle sostanze colloidali o in emulsione. Tutti gli altri componenti, invece, formano la sostanza secca totale, in termini del 12-13% mediamente Glucidi Il latte è caratterizzato da zuccheri dializzabili, essenzialmente lattosio, tracce di glucosio e galattosio, e zuccheri combinati nelle glicoproteine, non dializzabili. Il lattosio è un disaccaride, che idrolizzato si scinde in due esosi semplici: glucosio e galattosio. Esiste in due esomeri α e β oltre che in una forma idrata. Il lattosio tra le sostanze secrete a livello mammario, è la componente più abbondante (4,7-5gr/100ml) anche se la concentrazione non è sempre costante, ma tende a diminuire in presenza di alte temperature e con il progredire della lattazione. Dal punto di vista tecnologico, determina la solubilità e la tessitura di alcuni derivati del latte ed è il substrato principale delle fermentazioni microbiche del latte e casearie, è la sostanza del latte fermentescibile per eccellenza.

4 Il latte Le componenti azotate Nel latte le sostanze azotate rappresentano la parte più complessa ed eterogenea, con un importanza fondamentale dal punto di vista nutrizionale, biologico e tecnologico. Il contenuto delle sostanze azotate totali è molto variabile, mediamente si ritrovano 32gr /l, e sono influenzate da fattori esogeni ed endogeni. Dei 32gr/l di sostanze azotate, il 95% è azoto proteico mentre il 5% è sottoforma di composti azotati solubili a basso peso molecolare (NPN). Delle proteine del latte alcuni derivano direttamente dal sangue (meno del 10%, albumina del siero del sangue, parte dell'immunoglobuline), altri per oltre il 90%, sono sintetizzate nella mammella (caseine, frazioni dell α lattoglobulina, e β- lattoglobulina). Le sostanze azotate sono suddivise essenzialmente in quattro gruppi: caseine; sieroproteine; proteoso-peptoni; sostanze azotate non proteiche (NPN). Le caseine, sono un complesso proteico fosforilato caratterizzato dalla presenza di zolfo organico, fosforo organico, fosforo inorganico, zuccheri non dializzabili, altamente nutritivi. Sono presenti in quantità media pari a 27 g/l. Si presentano prevalentemente sotto forma di micelle con un diametro medio variante da 30-

5 Il latte 5 300µ, in dispersione colloidale e precipitano spontaneamente quando il latte viene acidificato ad un ph di 4.6 a 20 C. Le micelle a loro volta derivano dall'aggregazione di monomeri caseinici, uniti da ponti idrogeni a formare delle submicelle, che occupano meno della metà dell'intero volume micellare. La stabilità micellare è garantita dalla presenza di calcio e di fosfati che si legano ai gruppi amminici e ai gruppi carbossilici delle caseine. La struttura spaziale delle micelle caseiniche non è ancora perfettamente nota, ma quella più accreditata ritiene che le frazioni proteiche α s1 α s2 e β caseine, siano associate in subunità sferiche con la k-caseina, disposta in modo da impartire carattere anfofilo alla superficie micellare. La k-caseina infatti, dispone l'estremità idrofila all'esterno, assumendo così la funzione di colloide protettore, uno strato polare che riunisce le parti più fortemente cariche ricche di gruppi fosforici (Del Prato O, 2001). La parte centrale della micella caseinica, invece, è idrofoba, perché si dispongono le parti polari delle caseine. Le micelle, come le lipoproteine ed i fosfolipidi, trattengono acqua attraverso gli zuccheri della k-caseina che, avvolge la micella stessa, rendendo l'emulsione delle micelle caseiniche nel plasma latteo stabile. Tuttavia occorre un elevatissimo grado di idratazione per permettere alle micelle di restare in dispersione e non interagire, tale condizione è assicurata finché le

6 Il latte 6 micelle si trovano in un mezzo con valore di ph distante dal loro punto isoelettrico, fattore determinante della flocculazione. Una delle proprietà più importanti delle caseine è di polimerizzare e formare complessi con altri componenti. Figura 1 - Struttura di una micella e una submicella caseinica. Tabella II - Composizione media delle micelle di caseina in g/100gr di latte (Del Prato O., 2001). α S1 33 Calcio 2,9 α s2 11 Magnesio 0,2 β 33 Fosfato inorganico 4,3 k 11 Citrato 0,5

7 Il latte 7 La caseina α s1, è una fosfoproteina, composta da una singola catena polipeptidica derivante da 199 amminoacidi e da 8 gruppi fosfatici legati in forma di esteri monofosfatici ad altrettanti residui della serina, presenta numerosi varianti dette s1, s2, s3, con un numero diverso di gruppi fosfatici legati ad amminoacidi diversi. La caseina α s1 è sensibile al calcio a tutte le temperature, formando grossi aggregati che flocculano. Ha un peso molecolare di 23,616 Daltons. La caseina α s2 è composta da 207 amminoacidi fra cui due cisteine. Presenta legata a se un numero diverso di gruppi fosfatici che, in fase di separazione elettroforetica si dispongono fra α s1 -e la β Cn che vengono chiamate α s3, α s4, α s5. La quantità di prolina e la debole idrofobicità, la distingue nettamente dalle altre caseine sensibili al calcio, benché essa sia la più sensibile a questo catione e che venga, come le altre due, resa stabile dalla caseina K in mezzo calcico. Il suo peso molecolare varia da 25,150 a 25,390 Daltons a causa della variazione della quantità di residui fosforici. La caseina β è una fosfoproteina composta da una singola catena polipeptidica formata da 209 amminoacidi con 5 gruppi fosfatici legati alla serina. E' la meno sensibile al calcio, ma la più idrofobica rispetto alle altre caseine, ha un peso molecolare di 23,982 Daltons, simile a quello dell' α s1 (Corradini, 1995).

8 Il latte 8 La k-caseina, rappresenta solo il 13% delle caseine totali, le si attribuisce il compito di stabilizzare le micelle di caseina presenti nel latte nei confronti del calcio, cioè ha funzione di colloide-protettore: permette la formazione di micelle stabili in presenza di calcio. E' una fosfo-glicoproteina, composta da una catena polipeptidica derivante da 169 amminoacidi, da un solo gruppo fosforico legato alla serina e da un numero variabile di gruppi glucidici. E' solubile in presenza di calcio a tutte le temperature. Il legame (fenilalanina-metionina) della catena polipeptidica della caseina k è particolarmente debole e costituisce il substrato specifico della chimosina: la sua rottura dà inizio alla coagulazione e dà luogo alla formazione di due tronconi polipeptidici: para-k-caseina insolubile e caseinoglicopeptide solubile, quest ultimo riunisce tutti i gruppi glucidici (fortemente idrofili) della k- caseina. Le sieroproteine, costituiscono il 17-20% delle sostanze azotate totali, hanno minor peso molecolare delle caseine e non coagulano per via enzimatica ma solo per riscaldamento, esse infatti non sono degli aggregati proteici, ma sono presenti come monomeri o polimeri. Le sieroproteine, non partecipando al fenomeno della coagulazione presamica, vengono normalmente perse con il siero, ma si possono recuperare mediante

9 Il latte 9 ulteriore riscaldamento del siero residuo della cagliata che flocculando provocano la produzione della ricotta. Le proteine del siero, come le caseine, presentano ottime proprietà emulsionanti e schiumogene, massime a ph compresi tra 4 e 5. Presentano un eccellente valore nutrizionale per l'elevata percentuale di amminoacidi solforati: cistina, cisteina, metionina, lisina e triptofano. Si possono distinguere in: Lattoalbumina (β-lattoglobulina, e α-lattoalbumina); Immunoglobulina. La β-lattoglobulina è la più rappresentata tra le proteine del siero; il latte bovino ne contiene 2-3gr/l con un tenore di azoto equivalente al 7-12% dell azoto totale del latte. E' una piccola proteina con peso molecolare di 18,360 Daltons. E' formata da 162 aa.nel corso del riscaldamento del latte si lega alla k- Cn formando un complesso stabile. L α-lattoalbumina è presente nel latte in ragione di 1-1,5g/l con un tenore in azoto equivalente al 2-5% dell azoto totale de latte. E costituita da una catena peptidica di 123 amminoacidi. L'α-lattoalbumina sembra essere presente nel latte di tutti i mammiferi con due particolarità: il fattore di regolazione del lattosio-sintetasi;

10 Il latte 10 è molto simile al lisozima di alcune specie (Alais, 1998). Le immunoglobuline nel loro assieme raggiungono una concentrazione di 0,5g /l di latte circa l 1-2 % dell azoto totale. Sono una classe proteica formata da diversi composti, in parte trasmessi dal sangue nel latte e quindi sono particolarmente abbondanti nel colostro, e in parte sintetizzati dalla ghiandola mammaria, che si distinguono dalle altre proteine del latte per eterogeneità, origine e funzione. Possiedono elevate proprietà immunologiche. Dato l elevato PM, hanno scarsa velocità elettroforetica e sono le prime a destabilizzarsi e precipitare a seguito dei fenomeni che alterano la stabilità del siero, quali l aggiunta di sali o il riscaldamento. Proteoso-peptoni: sostanze che derivano dall'azione proteolitica degli enzimi, con peso molecolare intermedio tra quello delle proteine e dei composti azotati semplici. Ad un componente dei proteosi-peptosi, il sigma proteoso, ed alla sua interazione con la caseina si deve la formazione della pelle che affiora nel latte bollito. Sostanze azotate non proteiche (NPN) rappresentano una debole parte dell'azoto totale dal 5 al 7% in media. Si tratta di molecole piccole, che appartengono a molte famiglie chimiche. La sostanza più abbondante di questa frazione è l urea, seguita dalla creatina, creatinina, e dall ammoniaca. Si ritrovano aa liberi, nucleotidi, basi azotati, acido