Il latte
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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.
32-35gr
29-33 g Proteine:
Caseine: ∆ Ε ϑ
Sieroproteine:
Ε -lattoglobulina;
∆-lattoalbumina;
Immunoglobuline.
Enzimi: Proteasi-Lipasi.
Sostanze
azotate non
proteiche:
Amminoacidi liberi;
Urea;
Ammoniaca;
Altri.
Macroelementi: Calcio,magnesio, Potassio
Sodio, Fosfati
Acidi organici: Citrati, Lattati, Altri. 10 g
Microelementi: Zinco, Ferro, Rame, Selenio.
Vitamine: Liposolubili (A,D,E,K);
Idrosolubili (gruppo,C)
Densità:
pH:
1.028-1.033
6,6-6,8
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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.
1.1.1 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 ∆ e Ε 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.
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1.1.2 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’ ∆ lattoglobulina, e Ε-
lattoglobulina).
Le sostanze azotate sono suddivise essenzialmente in quattro gruppi:
¾ caseine;
¾ sieroproteine;
¾ proteoso-peptoni;
¾ 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-
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300 Π, 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 ∆
s1
∆
s2
e Ε 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
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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).
∆
S1
33 Calcio 2,9
∆
s2
11 Magnesio 0,2
Ε
33 Fosfato inorganico 4,3
k 11 Citrato 0,5
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La caseina ∆
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 ∆
s1
è sensibile al calcio a tutte le temperature, formando grossi
aggregati che flocculano.
Ha un peso molecolare di 23,616 Daltons.
La caseina ∆
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 ∆
s1
-e la Ε Cn che vengono
chiamate ∆
s3,
∆
s4,
∆
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 Ε 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' ∆
s1
(Corradini, 1995).
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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 105-106 (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
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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:
ξ Lattoalbumina ( Ε-lattoglobulina, e ∆-lattoalbumina);
ξ Immunoglobulina.
La Ε-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’ ∆-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' ∆-lattoalbumina sembra essere presente nel latte di tutti i mammiferi con due
particolarità:
¾ il fattore di regolazione del lattosio-sintetasi;
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¾ 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
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