Le Proteine del Latte e i Trattamenti Termici PDF

Professore Gilda Aiello Argomento Le proteine del latte e i trattamenti termici  Gilda Aiello IL LATTE Le proteine del latte e i trattamenti termici 2 di 25 ...

Professore Gilda Aiello Argomento Le proteine del latte e i trattamenti termici  Gilda Aiello IL LATTE Le proteine del latte e i trattamenti termici 2 di 25  Gilda Aiello Sistema molto complesso poco stabile dopo la mungitura. Acqua (circa 88% nel latte vaccino e umano) fa da solvente: a) soluzione vera: lattosio, sali minerali, alcuni costituenti minori b) soluzione colloidale: proteine del siero c) composti idrodispersi in soluzione colloidale al limite dell’emulsione ® caseina ed alcuni sali legati d) emulsione ® grasso Il colore bianco è dovuto al diverso indice di rifrazione dei grassi, dispersi in emulsione grazie alla caseina, rispeDo a quello dell'acqua. Le proteine del latte e i trattamenti termici 3 di 25  Gilda Aiello PROTEINE Nel latte vaccino le proteine sono il 3.5% mentre in quello umano sono 1.3% FRAZIONI PROTEICHE CASEINE PROTEINE DEL SIERO (fosfoproteine) § b -la>oglobulina § a -la>oalbumina § albumina del siero bovino § immunoglobuline CASEINE Fosfoproteine precipitabili a pH 4.6 (p.i.) PROTEINE DEL SIERO tutte le proteine che restano in soluzione dopo la precipitazione delle caseine Le proteine del latte e i trattamenti termici 4 di 25  Gilda Aiello Le caseine Nel latte vaccino sono circa 80% delle proteine totali mentre in quello umano sono circa 30% Le proteine del latte e i trattamenti termici 5 di 25  Gilda Aiello Le caseine La micella di caseina ha forma sferica Diametro fino a 600 nm, solitamente 130-250 nm 1015 micelle di caseina per litro di latte 20,000 molecole di caseina per ogni micella Peso molecolare caseine: 23,500 Da (α), 24,000 Da (β), 19,000 (κ) Le proteine del latte e i trattamenti termici 6 di 25  Gilda Aiello Le caseine 25-30 molecole di caseina formano le sub micelle Le sub micelle aggregano a formare le micelle I residui idrofobici stanno all’interno della sub micella, quelli idrofili (N- term) verso l’esterno Le proteine del latte e i trattamenti termici 7 di 25  Gilda Aiello Le caseine N-term di α e β caseina è molto ricco di gruppi fosfato (fosfoserina) Ca2+ manNene legaN assieme i vari gruppi fosfato, facendo interagire le sub micelle AggregaN di fosfato di calcio colloidale (CCP). Le proteine del latte e i trattamenti termici 8 di 25  Gilda Aiello Le caseine La κ-caseina non ha gruppi fosfato, ma C-term con treonina legata a un trisaccaride [α-N- acetilneuraminil- (2à6)-α- galattosil-(1à6)-N- acetilgalattosammina] C-term idrofilo No interazioni con Ca2+ Le proteine del latte e i trattamenti termici 9 di 25  Gilda Aiello Le caseine Le sub micelle povere di κ-caseina si localizzano al centro della micella, formando interazioni tramite Ca2+ Le sub micelle ricche in κ-caseina si localizzano all’esterno della micella, impedendone la crescita eccessiva Le proteine del latte e i trattamenti termici 10 di 25  Gilda Aiello Vantaggi delle micelle di caseina PermeDono di avere un’alta concentrazione proteica nel laDe senza tuDavia aumentarne eccessivamente la viscosità PermeDono di fornire al laDante calcio e fosfaS in forma organica senza che essi formino precipitaS insolubili Le proteine del latte e i trattamenti termici 11 di 25  Gilda Aiello Le Proteine del Siero Nel laDe vaccino sono circa 20% delle proteine totali, mentre in quello umano sono circa 70% Formano una soluzione colloidale di micelle molto più piccole di quelle della caseina. Coagulano a 100 °C e sono formate da: § a-lattoalbumina § β-lattoglobulina § albumina del siero § immunoglobuline Siero ® § lisozima § lattoferrina § lattoperossidasi Le proteine del latte e i trattamenti termici 12 di 25  Gilda Aiello a-La)oalbumina 30% delle proteine del siero bovino, 70% di quello umano Entra nel complesso enzimaSco di biosintesi del laDosio StruDura simile al lisozima dotato di a]vità baDerioliSca importante per la stabilità del laDe Le proteine del latte e i trattamenti termici 13 di 25  Gilda Aiello b-La/oglobulina solubile in acqua in presenza di piccole quan1tà di sali 5 varian1 gene1che A, B, C, D, D1 stru>ura primaria nota molto ricche di gruppi SH nel la>e vaccino circa 50% delle proteine solubili del siero, assente nel la>e umano a-elica b-sheet ð Da pH 3 a pH 7 e a temperatura ambiente esiste sotto forma di dimero Le proteine del latte e i trattamenti termici 14 di 25  Gilda Aiello Immunoglobuline glicoproteine a peso molecolare elevato circa il 10% delle proteine del siero proprietà immunologiche, provengono dal sangue BSA (bovine serum albumin) circa il 5% delle proteine del siero facilmente riconoscibili per via immunochimica specifica per i diversi organismi Le proteine del latte e i trattamenti termici 15 di 25  Gilda Aiello LATTE PER USO ALIMENTARE Alla mungitura T = 37 °C e pH = 7 Il pH tende a diminuire per la fermentazione laKca perché il laMosio viene trasformato in acido laKco) Pur raccolto nelle migliori condizioni igieniche, il laMe non è mai un prodoMo sterile. Inoltre, è un oKmo terreno di coltura per microrganismi che, a temperatura ambiente, si sviluppano rapidamente. Le proteine del latte e i trattamenti termici 16 di 25  Gilda Aiello RISANAMENTO E CONSERVAZIONE TassaSvamente vietata la stabilizzazione e conservazione con addiSvi chimici. Possono essere usaS solo traDamenS fisici: blandi : T < 100°C ð pastorizzazione, microfiltrazione drasSci: T > 100°C ð processo UHT, sterilizzazione PASTORIZZAZIONE Riscaldamento a T < 100°C per tempi sufficienti a : a) distruggere germi patogeni; b) abbattere il numero dei germi non patogeni e inattivare gli enzimi per una conservazione sicura fino a 6 giorni, tempo sufficiente al trasporto, alla distribuzione e all'utilizzazione industriale Le proteine del latte e i trattamenti termici 17 di 25  Gilda Aiello PASTORIZZAZIONE 1. Metodo originale di Pasteur: riscaldamento a bagnomaria a 80 °C per alcuni minuS (pastorizzazione alta), a 60-65 °C per 30 min (pastorizzazione bassa). Oggi usato solo negli ospedali per il laDe materno. 2. Metodo industriale messo a punto da Stassano e denominato HTST (High Temperature Short Time): è un processo in continuo, che permette tempi di trattamento molto brevi. Si usa uno scambiatore di calore a doppio circuito con tubi a piastra: in uno scorre il latte, nell’altro acqua a T=80-83 °C in controcorrente. Il contatto dura pochi secondi e permette l’immediata inattivazione di germi patogeni e virus, con un minimo danno termico. Le proteine del latte e i trattamenti termici 18 di 25  Gilda Aiello Effe? del processo HTST a) abba]mento carica baDerica da >106 a 104 germi/mL, distruzione completa patogeni non sporigeni e virus; b) composizione chimica e caraDeri organole]ci inalteraS; c) ina]vazione di molS enzimi che aumenta la stabilità del laDe e rallenta i processi ossidaSvi (sopraDuDo se il laDe è conservato in contenitori opachi). ð Si manSene inalterato fino 6 giorni in frigorifero ð Si ha perdita del 10% di vitamina C (la perdita si riduce lavorando soDo vuoto) e inferiore al 10% di vit. B2 e B12 Le proteine del latte e i trattamenti termici 19 di 25  Gilda Aiello MICROFILTRAZIONE Con il D.M. del 17-06-2002 è stata approvata la tecnica della microfiltrazione come metodo per o>enere la>e crudo stabilizzato. Si usano elemenV filtranV, esenV da cessioni, avenV pori di dimensioni compresi tra 1.4 e 2 mm, applicando una pressione tra 1.0 e 1.2 bar. Tu>avia si può tra>are solo la>e scremato, perché il grasso o>ura i pori. Le aziende che vogliono uVlizzare questo Vpo di tecnica devono comunicarlo al Ministero delle PoliVche Agricole e al Ministero della Salute e depositare il processo di produzione. Come ogni Vpo di la>e in vendita deve riportare chiaramente in eVche>a il metodo di tra>amento uVlizzato. Il la>e so>oposto a tale tecnica ha una data di scadenza di 10 giorni, anziché 6, a parVre dal giorno successivo a quello di tra>amento. Tu>avia, quello in vendita in Italia è sempre anche pastorizzato Le proteine del latte e i trattamenti termici 20 di 25  Gilda Aiello LATTE A LUNGA CONSERVAZIONE Sterilizzazione UHT (Ultra High Temperature) TraDamento oltre 100 °C con due metodiche diverse: § indireDo § direDo UHT IndireDo Il laDe preriscaldato a 80 °C passa in un impianto simile a quello HTST, dove nelle piastre scorrono alternaSvamente il laDe e vapore d’acqua a 140°C Poi si degasa per eliminare tracce di composS maleodoranS, si raffredda e si confeziona. RispeDo al traDamento direDo, riscaldamento e raffreddamento sono più lenS, la sterilizzazione è più efficace, ma la Reazione di Maillard più estesa. Le proteine del latte e i trattamenti termici 21 di 25  Gilda Aiello UHT DireDo o Uperizzazione Il laDe preriscaldato a 80 °C passa in un cilindro di acciaio inossidabile in cui è inieDato vapore d’acqua surriscaldato soDo pressione Il laDe arriva rapidamente a 140 °C e resta a quella T per pochissimi secondi Si fa passare in camera di decompressione e degasatura, per allontanare il vapore e i volaSli derivanS dalla Maillard. Si raffredda rapidamente e si confeziona in contenitori sterili. Le proteine del latte e i trattamenti termici 22 di 25  Gilda Aiello Confronto tra UHT diretto e indiretto La principale differenza tra i due sistemi, diretto ed indiretto, è la velocità con cui si raggiunge la temperatura di sterilizzazione e la velocità con cui si raffredda il prodotto, decisamente più rapide nel diretto. Con entrambi i sistemi si ottiene un latte non sterile in modo assoluto, ma a lunga conservazione (90 giorni) con caratteristiche organolettiche migliori. Le proteine del latte e i trattamenti termici 23 di 25  Gilda Aiello LATTE UHT Qualità del laDe di partenza importanSssima Es. gli Pseudomonas lasciano enzimi proteoli1ci non termolabili che degradano lentamente le proteine, cambiando i cara>eri organoleFci. Qualità nutrizionali (in disareazione): § Perdita vitamine circa uguale al la>e pastorizzato § Coagulazione sieroproteine ca 40% (pastorizzato 15% sterilizzato 70%) § La disareazione elimina anche i prodoF vola1li della Maillard forma1 immediatamente, ma non quelli successivi per cui i cara>eri organoleFci peggiorano lentamente nel tempo. Il la>e UHT nei primi giorni di stoccaggio ha cara>eri organoleFci gradevoli (sapore UHT). § I tra>amen1 UHT sono acce>abili in quanto l’impa>o del calore è molto più rapido sulla carica ba>erica che sulla composizione chimica Le proteine del latte e i trattamenti termici 24 di 25  Gilda Aiello LATTE STERILIZZATO IN BOTTIGLIA Sterilizzazione in autoclave. Oggi poco usato in Italia Il latte viene chiuso in bottiglie di vetro con tappo a corona che si sterilizzano in autoclave 120-130 °C per 15-20 minuti ð Veramente sterile: 180 giorni di conservabilità Cattive caratteristiche organolettiche e nutrizionali: § perdita di vitamine § coagulazione proteine § denaturazione proteine § estesa Maillard (composti solforati-imbrunimento) § i grassi si ossidano e diventano meno digeribili Le proteine del latte e i trattamenti termici 25 di 25