Composizione della sostanza azotata del latte vaccino (% rel) s1 29-35 Caseine s2 8-10 35-40 78 10-15 Materia Azotata Proteica ( ) lattoglobulina 4-8 8-9 94-95 Materia Azotata Totale (N*6,38) Proteine del siero lattalbumina siero albumine immunoglobuline 4 0,8 2 17 proteoso - peptoni Materia Azotata Non Proteica 2 5-6
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
Latte intero
Electron micrograph of single casein micelle by Dalgleish et al. (2004) (bar =100 nm)
Modello proposto da Walstra
Unione di due sub-micelle attraverso ponti di fosfato di Ca P coll. organico (Ser-P) P coll. inorganico (PO4) Ca colloidale
Unione di due sub-micelle attraverso ponti di fosfato di Ca (Schmidt D.G. in Development in Dairy Chemistry)
Legami salini che stabilizzano la micella di caseina P coll. organico P coll. inorganico
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
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
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
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)
Coagulo acido
LATTE CAGLIO FORMAGGIO TIPO CRESCENZA COAGULAZIONE ENZIMATICA Le micelle di caseina, destabilizzate dal caglio, perdono l idratazione superficiale e si aggregano per interazioni idrofobiche
Coagulo presamico
Separazione caseine e peptidi mediante elettroforesi capillare Latte UHT Latte crudo
Separazione caseine e peptidi mediante elettroforesi capillare
Separazione amminoacidi liberi del formaggio mediante IEC
Sieroproteine - sono monomeri o piccoli polimeri (MW 15-20 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
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) 18 300 5 -lattoalbumina 1.2 (22) 14 200 8 Immunoglobuline 0.65 (12) 10 5-10 6 - Albumina siero sangue (BSA) 0.25 (5) 66 300 35 Proteoso peptoni 0.60 (10) 4 000- > -
Struttura globulare delle sieroproteine -lattoalbumina -lattoglobulina
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)
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
DE Denaturazione delle sieroproteine nel latte (in presenza di caseina) N.B. Le proporzioni tra micelle di caseina e sieroproteine sono volutamente alterate
Separazione in HPLC delle sieroproteine solubili
Separazione proteine del latte mediante HPLC
Separazione in HPLC dei proteoso-peptoni a-la b-lg