Composizione della sostanza azotata del latte vaccino (% rel)

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1 Composizione della sostanza azotata del latte vaccino (% rel) s Caseine s Materia Azotata Proteica ( ) lattoglobulina Materia Azotata Totale (N*6,38) Proteine del siero lattalbumina siero albumine immunoglobuline 4 0, proteoso - peptoni Materia Azotata Non Proteica 2 5-6

2 DEFINIZIONE DI CASEINA La caseina è un aggregato eteroproteico fosforilato e in parte glicosilato presente nel latte allo stato micellare Nome chimico: fosfocaseinato di Ca - aggregato: insieme di più complessi (le submicelle) - eteroproteico: costituito da proteine diverse (le frazioni,,, ) - fosforilato: contiene fosforo colloidale organico (fosfoserina) - glicosilato: la frazione contiene residui di zuccheri N.B. Le frazioni caseiniche nella submicella sono legate principalmente da interazioni idrofobiche, le submicelle tra loro sono legate da ponti salini di fosfato di calcio

3 Latte intero

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6 Electron micrograph of single casein micelle by Dalgleish et al. (2004) (bar =100 nm)

7 Modello proposto da Walstra

8 Unione di due sub-micelle attraverso ponti di fosfato di Ca P coll. organico (Ser-P) P coll. inorganico (PO4) Ca colloidale

9 Unione di due sub-micelle attraverso ponti di fosfato di Ca (Schmidt D.G. in Development in Dairy Chemistry)

10 Legami salini che stabilizzano la micella di caseina P coll. organico P coll. inorganico

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13 NOZIONI DI BASE SULLE PROTEINE (II) submicelle+ Ca, fosfati (complessi) micelle (aggregati) - equilibrio tra proteine e componente salina: 1- dimostrazione di detto equilibrio nel latte (effetto del citrato di sodio) 2- dimostrazione della presenza della micella come aggregato proteico 3- dimostrazione della irreversibilità di detto equilibrio

14 La caseina può essere separata dal latte mediante: Ultrafiltrazione (o ultracentrifug.) Caseina nativa o fosfocaseinato di Ca (micelle native) SOLUBILE Acidificazione a ph i = ph 4.6 Caseina acida o isoelettrica (demineralizzata) (aggregati di submicelle) INSOLUBILE Coagulazione enzimatica Caseina presamica o Para-fosfocaseinato di Ca (coagulo derivante dalla interazione di micelle destabilizzate dall enzima) INSOLUBILE

15 Concetti alla base della coagulazione del latte La micella di caseina è stabilizzata da sali di calcio e fosfati e da una forte idratazione superficiale Condizioni che perturbano questo stato portano alla destabilizzazione delle micelle Le micelle (o le singole submicelle) si aggregano a formare la cagliata

16 LATTE INNESTO (acido lattico) FORMAGGIO TIPO CAPRINO COAGULAZIONE ACIDA Avvicinandosi al suo ph isoelettrico (ph 4.6), la caseina perde la componente salina, si dissocia in submicelle libere (A) le quali si riaggregano per interazioni idrofobiche (B)

17 Coagulo acido

18 LATTE CAGLIO FORMAGGIO TIPO CRESCENZA COAGULAZIONE ENZIMATICA Le micelle di caseina, destabilizzate dal caglio, perdono l idratazione superficiale e si aggregano per interazioni idrofobiche

19 Coagulo presamico

20 Separazione caseine e peptidi mediante elettroforesi capillare Latte UHT Latte crudo

21 Separazione caseine e peptidi mediante elettroforesi capillare

22 Separazione amminoacidi liberi del formaggio mediante IEC

23 Sieroproteine - sono monomeri o piccoli polimeri (MW KDa) (Ig >>) - in parte sono di sintesi (A-la e B-lg), in parte di filtrazione (BSA, Ig) - sono solforate (ponti disolfuro, -SH liberi) - sono instabili al calore (indicatori di tratt. termico) - non precipitano al phi - sono stabili agli enzimi

24 Principali proteine del siero di latte (5.4 g/l pari a 17% delle proteine totali) Concentrazione g/l (%) MW N -SH -lattoglobulina 2.7 (50) lattoalbumina 1.2 (22) Immunoglobuline 0.65 (12) Albumina siero sangue (BSA) 0.25 (5) Proteoso peptoni 0.60 (10) > -

25 Struttura globulare delle sieroproteine -lattoalbumina -lattoglobulina

26 Denaturazione delle sieroproteine nel siero -S-S- Calore -SH HS- -S-S- -SH HS- Molecole native solubili -S-S- -S- Molecole denaturat e (aggregati insolubili)

27 SISTEMA CISTINA-CISTEINA (sistema riducente) + H 2 O, riscaldam. R-S-S-R 2 R-SH + ½ O 2 cistina cisteina Meccanismo che si realizza sulle sieroproteine trattando termicamente il latte Il trattamento termico rompe i ponti disolfuro (cistina cisteina). I gruppi sulfidrilici liberi della cisteina tendono a ossidarsi a cistina sequestrando ossigeno. Le sieroproteine, dopo trattamento termico, contengono gruppi SH liberi che tendono ad

28 DE Denaturazione delle sieroproteine nel latte (in presenza di caseina) N.B. Le proporzioni tra micelle di caseina e sieroproteine sono volutamente alterate

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33 Separazione in HPLC delle sieroproteine solubili

34 Separazione proteine del latte mediante HPLC

35 Separazione in HPLC dei proteoso-peptoni a-la b-lg