Predizioni della formazione di sedimento nel latte UHT mediante spettrometria nel medio infrarosso

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Marcello Neri
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1 Predizioni della formazione di sedimento nel latte UHT mediante spettrometria nel medio infrarosso Anna Maria Caroli, Omar Bulgari Università degli Studi di Brescia Antonio Fierro Centrale del Latte, Brescia Luigi Calamari Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza

2 1. INTRODUZIONE Il risanamento del latte è un processo termico impiegato per ridurre la carica batterica patogena a tutela della salute del consumatore e per aumentare la shelf life del latte. I principali processi di risanamento sono la pastorizzazione e la sterilizzazione. La sterilizzazione del latte, attualmente, avviene attraverso il processo UHT (Ultra High Temperature) diretto o indiretto che prevede temperature di circa 140 C per alcuni secondi. Questi parametri tempo/temperatura consentono di mantenere l imbrunimento non enzimatico, la reazione di Maillard (Tonassien & Kallioinen, 2007), al disotto della soglia visiva.

3 2. INTRODUZIONE Il latte ultra-high temperature (UHT) tende ad essere instabile durante la conservazione, con formazione di sedimento, strato di materiale proteinaceo sul fondo del contenitore. Dal punto di vista della qualità del latte e della sua shelf-life, le attività proteasiche e lipasiche totali sono correlate con la formazione di sedimento. Altri fattori interagiscono con tali attività enzimatiche, rendendo inefficace il loro uso come predittori dell aggregazione e della precipitazione proteica durante lo stoccaggio del latte UHT (Bulgari et al. 2015).

4 3. INTRODUZIONE Lo studio del profilo isoelettroforetico delle lattoproteine ha messo in rilievo, inoltre, che campioni associati ad un eccesso di sedimento dopo 5 mesi di conservazione hanno mostrato una banda corrispondente alla para-κ-caseina già dopo 1 mese di shelf-life (Bulgari et al. 2015). E inoltre dimostrata l importanza di valutare la natura degli aggregati polimerici insolubili che si formano nel processo di sterilizzazione del latte (Rusco et al. 2016).

5 4. INTRODUZIONE Nel latte UHT: denaturazione sieroproteine (Anema & Li, 2003; Liyney & Dalgleish, 2004) attraverso l ossidazione delle cisteine a cistine formazione ponti disolfuro intercatena tra sieroproteine e caseine formazione di polimeri proteici aumento idrofobicità (Singh, 1995; Liyney & Dalgleish, 2004) formazione di aggregati molecolari insolubili dispersi nel latte UHT.

6 5. INTRODUZIONE (Bulgari et al. 2015)

7 7. INTRODUZIONE Scopo del presente lavoro è stato quello di verificare se la spettrometria nel medio infrarosso (MIR) può essere utilizzata per predire la quantità di sedimento a diversi mesi di shelf-life.

8 8. MATERIALE E METODI 26 lotti di latte parzialmente scremato UHT analizzato con MIR il latte UHT a 1 mese di shelf life. letture degli spettri in doppio per un totale di 52 obs MilkoScan FT 120 (Foss Electric, Hillerød, Denmark) sedimento misurato a 1, 3 e 5 mesi con metodo gravimetrico dati MIR analizzati mediante procedura Partial Least Square (PLS) del SAS (versione 9.1, SAS Institute Inc., Cary, NC)

9 9. RISULTATI

10 Variabile dipendente SED1 (1.13 ± 0.18 g/l) Utilizzato PLS con max 6 fattori. Regressione x = valore predetto con curva; y = valore osservato. R 2 = 0.81 RMSE = ; RPD = RISULTATI

11 Variabile dipendente SED3 (1.72 ± 0.24 g/l) Con 6 fattori R 2 = 0.31 e RPD di 1. Utilizzato PLS con max 8 fattori. Regressione x = valore predetto con curva; y = valore osservato R 2 = RMSE = 0.10; RPD = RISULTATI

12 12. RISULTATI Variabile dipendente SED5 (1.99 ± 0.22 g/l) Con 6 fattori R 2 = 0.33 e RPD = 1. Utilizzato PLS con max 8 fattori. Regressione x = valore predetto con curva; y = valore osservato. R 2 = 0.79 RMSE = 0.103; RPD = 2.13

13 13. CONCLUSIONI Il metodo MIR ha presentato un buon valore predittivo con valori di R 2 del modello di regressione di 0,81 (SED1), 0.81 (SED3) e 0.79 (SED5). Risultati incoraggianti ma preliminari Occorre analizzare un più ampio data-set e validare i dati MIR su latte non trattato

14 GRAZIE! I componenti insolubili del latte UHT G. Rusco 1, B. la Gatta 1, S. Savino 2, O. Bulgari 2, A. Fierro 3, R. Gagliardi 4, A. Caroli 2, A. Di Luccia 1 1 Dip.SAFE, Università di Foggia 2 DMMT, Università di Brescia 3 Centrale del Latte, Brescia 4 ISZM, Portici (NA)

15 Bibliografia Anema, S. G.; Li, Y. Association of denatured whey proteins withcasein micelles in heated reconstituted skim milk and its effect on casein micelle size. J. Dairy Res. 2003, 70, Bulgari, O.; Savino S.; Fierro A.; Gigliotti, C.; Caroli A. M. Ultra-high temperature (UHT) milk stability: analysis of sediment, total protease activity, total lipase activity and milk protein variation. Sci. Tecn. Latt.-Cas. 2015, 66 (3-4), Tossavainen, O.; Kallioinen, H. Proteolytic changes in lactose hydrolysed UHT milks during storage. Milchwissenschaft 2007, 62, Livney, Y.; Dalgleish, D. G. Specificity of disulfide bond formation in solutions of β- lactoglobulin B and κ-casein A. J. Agric. Food Chem. 2004, 52, Rusco, G.; la Gatta, B, Savino S., Bulgari O., Fierro A., Gagliardi R., Caroli A., Di Luccia A. I componenti insolubili del latte UHT. 5 Convegno Aitel, 9 settemnre 2016, Bari. Singh, H. Heat-induced changes in casein, including interactions with whey proteins. In Heat-Induced Changes in Milk; Fox, P. F. Ed.; IDF Special Issue 9501; International Dairy Federation: Brussels, Belgium, 1995; pp

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