Biochimica degli alimenti: Uova e Prodotti Lattiero-Caseari PDF

Docente Sara Baldelli Lezione Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari  Sara Baldelli Uovo: in biologia Dal punto di vista biologico, l’uovo è la cellula germinale femminile prodot...

Docente Sara Baldelli Lezione Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari  Sara Baldelli Uovo: in biologia Dal punto di vista biologico, l’uovo è la cellula germinale femminile prodotta dalle ovaie degli animali ovipari. In merceologia, l’uovo è quello non fecondato di gallina cioè della specie Gallus domesticus. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 2 di 52  Sara Baldelli Uovo: in legislazione Dal punto di vista legislativo, se NON altrimenti specificato, in Italia per "uovo" si intende uovo di gallina (Gallus gallus domesticus) prodotto in allevamento; altre razze di uccelli impiegati nella produzione di uova sono: anatra, oca, quaglia, faraona, tacchino, struzzo ecc. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 3 di 52  Sara Baldelli In base alla qualità… uova di categoria A: uova fresche (non devono essere sottoposte a trattamenti di conservazione e la camera d’aria deve essere < 6 mm); Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 4 di 52  Sara Baldelli In base alla qualità… uova di categoria A extra (hanno meno di 9 giorni alla data di deposizione); uova di categoria B: uova declassate, destinate all’industria alimentare Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 5 di 52  Sara Baldelli In base al peso… In base al peso si distinguono in: XL (grandissime) L (grandi) M (medie) S (piccole) Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 6 di 52  Sara Baldelli Filiera produttiva L'uovo può essere differenziato sulla base della filiera produttiva e sulla tipologia d'allevamento: 0-Da agricoltura biologica: che segue il disciplinare biologico 1-Allevamento all'aperto: le galline possono razzolare all'esterno ma la deposizione avviene all'interno delle strutture 2-Allevamento a terra: le galline sono libere di muoversi ma dentro un capannone; le uova vengono deposte a terra o sui nidi 3-Allevamento i gabbia o batteria (86% della produzione totale): allevamento confinato e deposizione all'interno di apposite macchina per la raccolta Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 7 di 52  Sara Baldelli Etichettatura e rintracciabilità Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 8 di 52  Sara Baldelli Struttura delle uova Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 9 di 52  Sara Baldelli Guscio Costituisce il ~ 10% del peso dell’uovo; E’ formato prevalentemente da carbonato di calcio; Funzioni: barriera protettiva respirazione del pulcino riserva di Ca2+ sulla superficie del guscio c’è una cuticola con funzione protettiva; sotto il guscio si trova la membrana testacea che dà origine alla camera d’aria. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 10 di 52  Sara Baldelli Membrana testacea Si tratta di due membrane leggermente elastiche e biancastre accollate fra loro, salvo che in corrispondenza del polo ottuso dell'uovo dove formano la camera d'aria. Quest'ultima si genera per il rapido raffreddamento dell’uovo dopo la deposizione, che porta alla penetrazione di aria e allo scollamento delle due lamine. Ciascuna membrana è composta da più strati. La membrana interna è organizzata in almeno tre piani di fibre orientate in modo differente, per uno spessore totale di circa 22 mm. La membrana esterna è più complessa. Ha uno spessore di circa 50 mm e possiede fibre brevi e spesse, poste in almeno 6 piani e orientate ad angolo retto tra piano e piano. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 11 di 52  Sara Baldelli Cuticola Cuticola: rappresenta lo strato più superficiale, dello spessore di circa 10 mm, formato da una particolare proteina analoga al collagene, la quale si continua sino all’albume attraversando i due primi strati, ma che è comunque diversa dalla piccola quota proteica del guscio. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 12 di 52  Sara Baldelli Albume Costituisce il ~ 60% del peso dell’uovo. E’ composto da due calaze e diversi strati. Le calaze si dipartono da ciascun polo della cellula uovo e sono dirette secondo l’asse maggiore del guscio. Si tratta di strutture cordoniformi avvolte su se stesse. Verso il polo ottuso si dirige una sola calaza, mentre dall'altro lato ne esistono due tra loro intimamente ritorte. Originano a livello dello strato calazifero e terminano da ciascun lato nella regione dei legamenti dell'albume. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 13 di 52  Sara Baldelli Albume Lo strato calazifero è cospicuo, ha struttura omogenea ed è a stretto contatto con la membrana vitellina della cellula uovo. Gli strati sottili interno ed esterno appaiono piuttosto fluidi e omogenei; nella loro compagine non si distinguono fibre, anche se sono presenti mucine. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 14 di 52  Sara Baldelli Albume Lo strato gelatinoso è molto ricco in ovomucina che conferirebbe l’aspetto di gel denso. A ciascuna estremità dell'asse maggiore dell'uovo si prolunga nei legamenti dell'albume connessi mediante mucine alle membrane testacee. Si è molto discusso sull'organizzazione submicroscopica di questa porzione dell'albume e soprattutto è dibattuta la presenza o meno di fibre. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 15 di 52  Sara Baldelli Albume Contiene proteine ad alto valore biologico. Le proteine più importanti sono: Ovoalbumina Conalbumina (o ovotransferrina) Ovomucoide Lizosima (antimicrobica); Avidina (antivitamina H). Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 16 di 52  Sara Baldelli Tuorlo Costituisce il ~ 30% del peso dell’uovo Il suo colore dipende dall’alimentazione della gallina Consta di tre parti: la membrana vitellina, il disco germinativo e il vitello. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 17 di 52  Sara Baldelli Membrana vitellina La membrana vitellina avvolge il tuorlo. La membrana vitellina presenta una struttura complessa, essendo formata da due strati di derivazione ovarica e da due strati probabilmente prodotti dall'infundibolo e quindi derivati dall'albume: la membrana continua e la membrana extravitellina. Nel suo complesso la membrana vitellina ha una notevole resistenza, specialmente verso la regione appuntita dell'uovo. È costituita per l'80% da acqua; il 90% dei solidi è rappresentato da proteine e il 3% da lipidi. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 18 di 52  Sara Baldelli Disco germinativo Il disco germinativo è una piccola parte che a causa della sua minore densità occupa il polo animale. Nell'uovo fecondato consta di una massa di 40.000-60.000 cellule derivate dalla divisione ripetuta dello zigote e prende il nome di discoblastula o blastoderma, che appare come un dischetto di colore grigio chiaro del diametro di 4 mm che riposa sulla componente bianca del vitello. Nel caso l’uovo non sia stato fecondato, il disco germinativo è costituito da citoplasma e dal nucleo femminile in degenerazione e il suo diametro è di circa 3,5 mm. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 19 di 52  Sara Baldelli Vitello Il vitello rappresenta la componente maggiore ed è strutturato in due porzioni facilmente distinguibili. Al di sotto del disco germinativo si trova una struttura conica di aspetto chiaro che si approfonda verso il centro della cellula, ove termina con una porzione sferica di circa 5 mm di diametro, la latèbra, composta di vitello bianco, e che rappresenta appena l'1-2% del totale. Attorno alla latebra si dispone il vitello giallo. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 20 di 52  Sara Baldelli Tuorlo Contiene: - trigliceridi, fosfolipidi (lecitina), glicolipidi, colesterolo; - lipoproteine; - fosfoproteine: ovovitellina, fosvitina (legata a ferro); - sali minerali, vitamine; gli AG dei trigliceridi sono per lo più insaturi Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 21 di 52  Sara Baldelli Caratteristiche nutritive dell’uovo L’uovo è un alimento plastico. Contiene: proteine complete, che nell’insieme costituiscono la “proteina di riferimento” acidi grassi insaturi (oleico, linoleico, arachidonico, linolenico) colina: interviene in numerose reazioni metaboliche; colesterolo: incide poco sulla colesterolemia totale; luteina e zeaxantina: antiossidanti; sali minerali: Ca, P, Mg, S, Fe, ecc vitamine: liposolubili e del gruppo B; l’uovo è carente di glucidi e vitamina C Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 22 di 52  Sara Baldelli Consumo Consumo adeguato: in soggetti sani = 3-4 uova/settimana le uova sono controindicate in caso di calcolosi biliare. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 23 di 52  Sara Baldelli Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 24 di 52  Sara Baldelli Prodotti lattiero-caseari Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 25 di 52  Sara Baldelli Latte “Il latte è il prodotto della mungitura regolare, completa ed ininterrotta di animali in buono stato di salute e di alimentazione e in corretta lattazione.” Il termine “latte” senza altre specifiche indica il latte di vacca. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 26 di 52  Sara Baldelli Latte: composizione chimica Sotto il profilo della composizione chimica, il latte è un insieme di sostanze nutritive presenti in: dispersione colloidale rappresentata da aggregati proteici ad alto peso molecolare quali le micelle caseiniche fase in emulsione, rappresentata dalla frazione grassa e vitamine liposolubili fase in soluzione, contenente proteine a basso peso molecolare, lattosio, sali minerali, vitamine idrosolubili fase in sospensione, cellule e microrganismi. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 27 di 52  Sara Baldelli Latte: composizione chimica Il principale costituente del latte è l’acqua: è presente per l’87- 88% e svolge il ruolo fondamentale di solvente delle varie sostanze. Tutti gli altri componenti, invece, formano la sostanza secca totale. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 28 di 52  Sara Baldelli Latte: composizione chimica Il latte è un alimento di per se quasi completo; infatti, contiene proteine, lipidi, zuccheri, minerali (soprattutto calcio) e vitamine ed è il mezzo con cui la madre trasmette, nei primi giorni di vita del figlio, elementi di difesa dell’organismo. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 29 di 52  Sara Baldelli Latte: composizione chimica Il latte è composto per l’87% di acqua in cui sono dispersi proteine (3,3%) di alto valore biologico, grassi (3,6%) in prevalenza saturi a catena corta e facilmente digeribili, zuccheri (4,9%) rappresentati soprattutto dal lattosio, costituito da galattosio e glucosio. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 30 di 52  Sara Baldelli Latte: composizione chimica Le vitamine presenti nel latte in quantità consistenti sono vit.A e caroteni tra le liposolubili e la B1, B2, la vit. B12 e l’acido pantotenico, tra le idrosolubili. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 31 di 52  Sara Baldelli Latte: composizione chimica Tra i minerali particolare importanza assume il calcio, di cui il latte è la fonte principale (120 mg/100g) per la nutrizione umana, in quanto presente in una forma che è facilmente assorbita dall’organismo. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 32 di 52  Sara Baldelli Composizione chimica di alcuni tipi di latte Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 33 di 52  Sara Baldelli Proteine del latte Il latte contiene da 3,2 a 3,6 g di proteine per 100 g. Le proteine presenti nel latte sono di due tipi: le caseine e le sieroproteine. Il costituente proteico principale è rappresentato dalle caseine, che costituiscono circa l’80% delle proteine totali, il rimanente 20% di frazione proteica è costituita dalle sieroproteine, rappresentate per lo più da beta – lattoglobuline e alfa –lattalbumine, da immunoglobuline e da proteoso peptoni. A queste si aggiungono le sostanze azotate non proteiche (amminoacidi liberi, urea, creatina, ecc) Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 34 di 52  Sara Baldelli Dispersione colloidale: caseine Nel latte ci sono 5 famiglie principali di caseine: β-caseina, α s1 caseina, α s2 caseina, k caseina e caseine γ1 , γ2, γ3. Queste 5 caseine si organizzino a dare una struttura quaternaria chiamata micella caseinica, tipica per diverso rapporto percentuale delle famiglie nelle diverse specie animali da latte. Le caseine si associano in sub-micelle in modo da minimizzare l'esposizione delle regioni idrofobiche nel solvente acquoso. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 35 di 52  Sara Baldelli Dispersione colloidale: caseine Le caseine sono proteine idrofobiche, ad eccezione della K-caseina che è idrofila. Poiché il latte è una soluzione acquosa, le caseine sono organizzate nel latte in micelle e, avendo cariche negative, sono in grado di legare al loro interno il calcio e il magnesio. Le K-caseine, essendo appunto idrofile, si dispongono all’esterno di queste micelle, stabilizzandole. Le micelle caseiniche sono costituite per il 94% da proteina e il 6% di minerali come il calcio, il fosforo e il magnesio e sono molto idratate (3.7 grammi di acqua per ogni grammo di proteine). Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 36 di 52  Sara Baldelli Siero-proteine Oltre alle caseine che rappresnetano la frazione azotata più importante nel latte (circa l’80%), sono presenti anche le proteine del siero (siero- proteine) sono proteine solubili e sono poco più del 5% nel latte. Vengono classificate in: albumine (β lattoglobulina, α lattalbumina e siero albumina), immunoglobuline e proteoso-peptoni. Le siero-proteine vengono rese insolubili dal calore Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 37 di 52  Sara Baldelli Lipidi del latte Nel latte vaccino intero il contenuto in lipidi è pari a 3,5 g/100 g di prodotto; attraverso la scrematura la quantità si riduce a 1,5 g/100g di prodotto nel parz.scremato, fino a 0,2 g/100 g di prodotto nel latte scremato, con un apporto calorico rispettivamente di 65 – 47 e 36 Kcal/100 g di prodotto. Il grasso del latte è facilmente digeribile perché organizzato sotto forma di globuli circondati da una membrana lipoproteica, sui quali la lipasi può agire rapidamente. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 38 di 52  Sara Baldelli Fase in emulsione: i grassi Il grasso del latte è presente nel latte sotto forma di globuli del diametro di circa 1-10 µm. Questi globuli di grasso sono avvolti e protetti da una membrana, denominata membrana primaria. Essa è composta prevalentemente di sostanze a carattere emulsionante, principalmente fosfolipidi, lipoproteine e colesterolo, che contribuiscono a ripartire in modo omogeneo i globuli di grasso nella fase acquosa. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 39 di 52  Sara Baldelli Fase in emulsione: i grassi Un rimpicciolimento dei globuli di grasso accade con l'omogeneizzazione del latte. La conseguenza è una scarsità di materiale della membrana primaria, dal momento che la superficie dei globuli di grasso nell’insieme aumenta. Per la formazione della cosiddetta membrana di globuli di grasso secondaria le proteine del latte del siero raggiungono la superficie dei globuli di grasso di nuova formazione e hanno un effetto emulsionante. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 40 di 52  Sara Baldelli Fase in emulsione: i grassi Oltre alla caseina e alle proteine del siero di latte, enzimi come le lipasi possono anche essere legati alla membrana del globulo di grasso. Per evitare che le lipasi danneggino il grasso del latte, la pastorizzazione è necessaria subito dopo l'omogeneizzazione, che inattiva anche questi enzimi. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 41 di 52  Sara Baldelli Fase in emulsione: i grassi La componente lipidica del latte fornisce la maggior parte delle calorie ed è un importante veicolo di molte vitamine. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 42 di 52  Sara Baldelli Fase in emulsione: i grassi La sostanza grassa del latte è formata per il 97-98% da trigliceridi, grassi saturi e insaturi. Per lo 0,2 – 1,0% da fosfolipidi importanti per la nutrizione delle cellule celebrali e delle fibre nervose e che svolgono un ruolo importante nel mantenimento dell’integrità delle stesse. Per lo 0,2 – 0,4% da steroli (tra cui il colesterolo, importantissimo nella sintesi delle membrane cellulari, degli ormoni steroidei e della vit. D) e la restante parte da vitamine liposolubili e pigmenti carotenoidi. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 43 di 52  Sara Baldelli Fase in soluzione Gli zuccheri presenti nel latte sono: il lattosio, che è il maggior costituente ed è la principale fonte di energia prontamente utilizzabile e gli oligosaccaridi presenti in piccole quantità. Il lattosio è un disaccaride formato da glucosio e galattosio. Ha particolari modalità di assorbimento che facilitano l’utilizzo del calcio ed inoltre favorisce la sintesi dei mucopolisaccaridi e dei cerebrosìdi, costituenti strutturali del sistema nervoso centrale. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 44 di 52  Sara Baldelli Combinazioni alimentari Quando il latte giunge nello stomaco, a causa dell'enzima chimosina e dell'ambiente acido, la caseina ivi presente reagisce con il calcio con formazione di un coagulo di paracaseinato di calcio la cui digeribilità sarà tanto minore, maggiore è il volume del coagulo; per questo è consigliabile bere il latte a piccoli sorsi ed eventualmente aggiungere fiocchi di cereali o pane ben tostato che, oltre a ridurre le dimensioni e la compattezza del coagulo, ne facilitano l'assorbimento. La caffeina ostacola la digestione delle proteine. L'assunzione assieme alla carne ostacola la digeribilità della carne, in quanto il latte crea una pellicola intorno alla carne stessa rendendola inattaccabile dagli enzimi digestivi. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 45 di 52  Sara Baldelli Trattamenti termici applicati Per ridurre la microflora Per conservare patogena e alterativa. ü Pastorizzazione ü Sterilizzazione ü Microfiltrazione ü Trattamento UHT diretto e indiretto Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 46 di 52  Sara Baldelli Pastorizzazione Inattiva sia i patogeni che gli enzimi ma non eventuali spore. Possono esserci due tipi di pastorizzazione: Pastorizzazione bassa: basse temperature (60-65°C) per tempi lunghi (30minuti) Pastorizzazione alta: alte temperature (75-80°C) per tempi brevissimi (15 secondi). Detta anche HTST (High Temperature Short Time) Il latte si conserva a temperature di frigorifero per 5 giorni+1 (il giorno del trattamento termico) Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 47 di 52  Sara Baldelli Sterilizzazione La sterilizzazione è una tecnica consistente nel sottoporre il latte omogeneizzato per 15-20 minuti a una temperatura superiore a 100 °C che, oltre a distruggere completamente i microrganismi e le spore, determina l'inattivazione degli enzimi. Il latte così trattato si conserva per sei mesi a temperatura ambiente. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 48 di 52  Sara Baldelli Trattamento UHT l trattamento UHT è una particolare tecnica di sterilizzazione, che può essere eseguita direttamente o indirettamente. UHT diretto: il latte viene sottoposto a riscaldamento a 50-80 °C seguito da un trattamento a 140-150 °C della durata di pochi secondi mediante l'iniezione diretta di vapore a acqueo surriscaldato. Con questo metodo le proprietà organolettiche vengono alterate e solo parzialmente. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 49 di 52  Sara Baldelli Trattamento UHT UHT indiretto: consiste invece nel riscaldare il latte a 140-150 °C in uno scambiatore di calore e per pochi secondi. In entrambi i casi il latte viene poi raffreddato a 15-20 °C e si procede quindi il confezionamento in condizioni estetiche in contenitori multistrato nel quale si conserva tre mesi temperatura ambiente. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 50 di 52  Sara Baldelli Microfiltrazione Recentemente in alcuni paesi dell'Unione Europea, tra cui anche l'Italia, è stato posto in commercio un nuovo tipo di latte che può essere consumato per un periodo di 10 giorni dalla data di produzione, anche una volta aperta la confezione, purché tenuta in frigorifero. Questo è possibile in quanto il latte è stato sottoposto ad un processo di microfiltrazione che ha consentito di ridurre la carica batterica del prodotto. Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 51 di 52  Sara Baldelli Conclusioni In questa lezione abbiamo trattato di: Uova in base alla qualità Uova in base al peso Filiera produttiva Etichettatura Struttura delle uova Caratt. nutritive dell'uovo Composizione chimica del latte Trattamenti termici applicati al latte Biochimica degli alimenti: uova e prodotti lattiero-caseari 52 di 52