Latte alimentare

Latte

Produzione e origine del latte

Quando si parla di latte, è sottointeso che si tratta di latte vaccino, mentre in tutti gli altri casi bisogna individuarne l’origine (pecora, capra, bufala). In ambito europeo, l’Italia e la Francia sono i principali produttori del latte e derivati dal latte, in particolar modo per la produzione di formaggi freschi a pasta filata (mozzarella), a pasta dura (parmigiano reggiano), fermentati (yogurt) ed erborinati (gorgonzola).

Latte alimentare

Il latte alimentare è un latte che viene opportunamente lavorato, sottoposto a un trattamento di pastorizzazione (T = 72°C; t = 15’’), alla fine del quale si ha:

• Latte pastorizzato
• Latte fresco pastorizzato
• Latte fresco pastorizzato ad alta qualità

Da un punto di vista tecnologico, la differenza tra questi tre latti è il contenuto di sieroproteine, perché sono sensibili al calore e quindi sono degli indicatori di trattamento termico: latte pastorizzato (SP<14%), latte fresco pastorizzato (SP>14%), latte fresco pastorizzato ad alta qualità (SP>15,5%). La concentrazione di sieroproteine solubili dà un’indicazione di drasticità del trattamento termico usato.

Latte concentrato

Oltre al latte pastorizzato, nella categoria di latte alimentare è presente anche il latte concentrato: latte condensato (latte concentrato a cui è stato aggiunto dello zucchero) e latte concentrato sterilizzato (viene usato anche per la preparazione dei dolci).

Derivati del latte

Per quanto riguarda i derivati del latte, come prima cosa ci sono i prodotti grassi (panna e creme), che vanno dal 12% in grasso; poi ci sono i prodotti acidificati (formaggi) mentre per semplice acidificazione della frazione proteica si ottengono i caseinati e coprecipitanti; infine, ci sono i prodotti fermentati (yogurt). Il latte è una materia prima di alto valore nutrizionale, che consente di ottenere diversi derivati e quindi i processi tecnologici che vengono messi in atto devono garantire il rispetto di questi composti.

Processo di coagulazione del latte crudo

Se si preleva del latte crudo vaccino e lo si lascia a temperatura ambiente per un certo tempo, come prima cosa si osserva l’affioramento della “linea crema”, che è una separazione spontanea (per differenza di densità) del grasso del latte sotto forma di crema, ottenendo un latte parzialmente o totalmente scremato.

Nel momento in cui la sosta a temperatura ambiente continua, inizia a formarsi un reticolo gelatinoso, un coagulo omogeneo; quindi, la densità del latte cambia e si formano dei grumi. Questo coagulo è dovuto al fatto che nel corso della sosta a temperatura ambiente si osserva una moltiplicazione spontanea di batteri e microrganismi naturalmente presenti nel latte crudo, i quali, per attività metabolica, producono per via omofermentativa acido lattico mentre per via eterofermentativa altri acidi come l’acido propionico, acido acetico, acido butirrico.

Acidificazione e cagliata

La formazione di questi acidi genera una destabilizzazione della micella caseinica, dalla quale si osserva un primo fenomeno, che è appunto la coagulazione del latte. Il pH del latte appena munto ha un valore che va da 6,6 a 6,8, quindi nel momento in cui avviene una parziale acidificazione si osservano delle grosse modificazioni. Se la sosta a temperatura ambiente continua ancora, a questo punto si ha la separazione dal coagulo di un sedimentato compatto (la cagliata), che è un concentrato proteico caseoso che si sedimenta, e contemporaneamente si ha la separazione di una parte acquosa di colore giallo/verde (siero), in cui sono presenti tutte le sostanze idrosolubili, come le sieroproteine, zuccheri e sali minerali.

Punto isoelettrico delle caseine

Si arriva alla separazione di queste due fasi perché alla fine si arriva al punto isoelettrico delle caseine; quindi, se il processo di acidificazione continua si arriva a un pH di 4,6. Raggiunto questo punto isoelettrico, le proteine presentano una carica elettrica superficiale pari a 0, le micelle caseiniche non hanno più la possibilità di solubilizzarsi nel plasma latteo (tutto ciò che non è grasso), non hanno più la possibilità di separarsi le une dalle altre e quindi si ha la precipitazione delle proteine sotto forma di cagliata.

Microrganismi del latte

Tra i microrganismi naturalmente presenti nel latte, i lattobacilli sono quelli più acido resistenti, che si ritrovano quando si raggiunge il punto isoelettrico. Il latte mediamente contiene l’87% di acqua. Dopo gli zuccheri (5%), il componente maggiore nel latte è il grasso, il quale influenza molto la componente sensoriale ma anche la resa di lavorazione. Il grasso si trova sotto forma di emulsione. Può essere separato per affioramento spontaneo o mediante l’uso di una forza centrifuga (scrematrice).

Influenza dell'alimentazione

Molto importante è l’alimentazione, che influenza molto la composizione del grasso, perché se gli animali sono al pascolo in estate, il loro grasso del latte sarà più ricco di acidi grassi insaturi essenziali, che gli danno una viscosità e una fluidità diversa rispetto a un gruppo di animali in stalla che hanno un’alimentazione a base di insilati.

Proteine del latte

La principale proteina del latte è la caseina, la quale è rappresentata da quattro frazioni: αS1, αS2, β e k. Queste quattro frazioni partecipano alla costruzione della micella caseinica, che viene anche indicata come “fosfocaseinato di calcio”. L’estratto secco totale è detto anche residuo secco, ed è rappresentato dalla sommatoria di tutto ciò che non è acqua. L’estratto secco magro è detto anche residuo secco magro, ed è dato dalla differenza tra l’estratto secco totale e il grasso.

PH del latte

Per quanto riguarda il pH, se il latte ha un pH>6,8 si tratta di un latte mastitico proveniente da animali che si trovano in uno stato di infiammazione a carico della mammella per aumento degli ioni cloruri, dell’urea e dell’ammoniaca, mentre se il pH<6,6 si parla di iniziali fasi di acidificazione del latte ad opera della microflora.

Latte di pecora

Il latte di pecora è una delle principali materie prime che viene usata soprattutto per la lavorazione dei formaggi, a causa dell’elevata concentrazione di grasso e di sostanze proteiche.

Indici di freschezza del latte

Indici chimico-fisici per valutare la freschezza e la genuinità del latte:

• Il pH dà un’indicazione attuale dell’acidità, in corrispondenza della presenza degli ioni H⁺ (concentrazione idrogenionica).
• L’acidità di titolazione dà un’indicazione sull’acidità naturale del latte (dovuta alla presenza di composti a carattere acido naturalmente presenti, come sali minerali a carattere acido, amminoacidi a carattere acido) e un’indicazione sull’acidità sviluppata dai microrganismi naturalmente presenti.

Le unità dell’acidità di titolazione sono:

• °SH: Quello più utilizzato a livello europeo. Rappresenta gli ml di NaOH (N4=0.25) necessari per neutralizzare l’acidità di 100ml di latte.
• °D: Quello più utilizzato nei paesi dell’est (Germania). Rappresenta gli ml di NaOH (N9 = 0.111) necessari per neutralizzare 100ml di latte al punto di viraggio della furosina.
• g/100ml di acido lattico (%p/v di acido lattico): Quello più utilizzato nei paesi anglosassoni e in America.

Titolazione e reazione di over run

Quando si fa la titolazione, quello che si va a titolare è l’acidità normalmente presente, dovuta per 2/5 ai sali minerali presenti (in particolare allo ione fosfato), per altri 2/5 vengono titolati i gruppi acidi degli amminoacidi che partecipano alla caseina, e il restante 1/5 è dato dalla reazione di over run dovuta alla presenza dello ione calcio (in soluzione ionica e libero). Il calcio, in presenza dello ione bifosfato (che è la specie chimica maggiormente presente al pH naturale del latte), genera un ambiente acido; quindi, quando si va a titolare l’NaOH sottrae ioni H dalla reazione, la quale si sposta verso destra. Questa reazione di over run dà informazioni circa il contenuto salino del latte.

Pk della reazione

Il pk è quel particolare valore di pH in corrispondenza del quale coesistono al 50% la forma acida e la forma basica. Nella reazione, l’acido biidrogeno fosfato, in presenza dello ione calcio, dà luogo alla formazione del fosfato tricalcico, che è un sale insolubile; quindi, questa reazione secondaria che si innesca anche la formazione dello ione H⁺, che poi viene neutralizzato aggiungendo la base in fase di titolazione.

I pk dell’acido fosforico sono:

• pk1 = 2
• pk2 = 7
• pk3 = 12

Al pH del latte (6,6-6,8) le specie chimiche che sono maggiormente presenti sono lo ione biidrogeno fosfato e lo ione monoidrogeno fosfato, che sono in equilibrio tra loro; questo significa che a questo valore di pH coesistono al 50%.

Curva del latte

Per quanto riguarda la curva 1 rappresenta il latte che ha un pH molto al di sotto di quello naturalmente presente nel latte crudo; quindi, l’acidità è molto bassa e di conseguenza si ha un valore in °D molto elevato. Per quanto riguarda le curve 2, 3 e 4 rappresentano un latte che ha un pH conforme, però la curva 2 mostra un valore di acidità di titolazione pari a 22°D, la curva 3 un valore di acidità di titolazione pari a 18°D e la curva 4 un valore di acidità di titolazione pari a 14°D.

Latte povero e patologico

Dato che il valore di pH in tutti e tre i casi è uguale, ed è conforme, il latte 2 è più ricco in sostanze minerali, in amminoacidi a carattere acido e ha più alta resa di lavorazione, in quanto dà delle indicazioni di una maggiore presenza sia della componente proteica sia della componente salina. Il latte 4 è detto “latte povero”, perché è povero di sali minerali e di amminoacidi a carattere acido.

Per quanto riguarda la curva 5 rappresenta un latte che ha un pH superiore al range. Mostra valori di acidità di titolazione bassi ma ha un elevato pH, quindi si può dire che è un latte proveniente da animali con uno stato patologico.

Dissociazione dei composti

I composti che si dissociano man mano che si passa dal pH del latte al punto di viraggio della fenolftaleina (6,6-8,4) sono:

• Parte dell’acido fosforico
• Esteri fosforici della caseina
• Acido carbonico
• Gruppi amminici dell’istidina
• Gli amminoacidi a carattere acido presenti nella caseina

Determinazioni di pH e acidità

Le informazioni di pH e acidità si ottengono con due determinazioni molto semplici e velocissime (il tempo di analisi del pH è di circa 30 secondi, mentre dell’acidità è di massimo 2 minuti). Sono due informazioni che vengono spesso confrontate.

Potenziale redox del latte

Il potenziale redox del latte è positivo, quindi si ha la possibilità di avere una concentrazione di ossigeno solubilizzata, il quale può essere consumato ad opera di microrganismi che possono crescere all’interno del latte. Ci può essere una variazione di questo potenziale redox ossidoriduttivo, dovuta a una serie di fattori; ad esempio, i batteri che possono inquinare normalmente il latte provocano una riduzione del potenziale redox; oppure può diminuire anche in base alla presenza delle cellule somatiche (concentrazione leucocitaria), cioè i leucociti eventualmente presenti consumano l’ossigeno disciolto e abbassano il potenziale redox; infine, si può avere la riduzione a causa della presenza degli enzimi (complesso xantino-ossidasi).

Esperimenti sul potenziale redox

Diversi esperimenti hanno messo in evidenza che se si prende del latte crudo e lo si sottopone a un’operazione di bollitura (abbattendo la carica enzimatica e la carica batterica), il potenziale redox si mantiene costante nel tempo. Se, invece, il latte crudo viene lasciato a temperatura ambiente si osserva, nel tempo, una riduzione drastica del potenziale redox.

È possibile bloccare la riduzione del potenziale redox aggiungendo sperimentalmente l’aldeide formica e il formolo. Microbiologicamente si può fare il test del blu di metilene, che consiste nell’aggiungere al latte l’indicatore blu di metilene, e lasciarlo per 15-20 minuti a una temperatura intorno ai 35-37°C. Se il latte è fortemente inquinato si osserva una variazione di colore, perché viene consumato ossigeno e il blu di metilene cambia colore.

Densità del latte

La densità dipende da tutti i composti presenti nel latte. Il grasso ha una densità più bassa rispetto alle proteine e all’acqua, quindi tende ad affiorare, mentre le proteine tendono a sedimentare.

Generalità sul latte

Secondo il Regolamento 853/2004, il “latte crudo” è il latte prodotto mediante secrezione della ghiandola mammaria di animali di allevamento, che non è stato riscaldato a più di 40°C e non è stato sottoposto ad alcun trattamento avente un effetto equivalente. Il latte è una miscela complessa di componenti in:

• Soluzione vera (zuccheri, sali, vitamine idrosolubili, sostanza azotate non proteiche);
• Stato colloidale (proteine, parte dei fosfati e citrati di calcio);
• Emulsione (lipidi, vitamine liposolubili).

Colore del latte

Il colore bianco è dato dalle micelle di caseina, mentre le sfumature giallastre sono conferite dalla frazione lipidica e da pigmenti giallo-verdastri, le flavine. Nel latte ovino e caprino sono assenti pigmenti coloranti. Il sapore del latte è leggermente dolce per la presenza di lattosio. Il latte non possiede un odore proprio, ma assorbe gli odori esterni.

Latte ovino e caprino

Latte ovi/caprino: quello ovino è destinato quasi esclusivamente alla caseificazione, quello caprino è usato sia per caseificazione che per latte alimentare (ipoallergenico, valido sostituto del latte vaccino); grassi più digeribili per il ridotto diametro dei globuli, l’assenza di agglutinine e la parete più fragile dei globuli; problema di disponibilità che richiede una diversa distribuzione dei parti o la produzione di latti a lunga conservazione.

Latte di bufala ed equino

Latte di bufala: usato solo per la caseificazione con rese elevate (grasso sino al 12%, molte proteine). Latte equino: non caseificabile per la scarsità di caseina, scarsa produzione (2-3L/capo/do), simile a quello umano (molto lattosio) ricco in lisozima e perossidasi (si conserva meglio del bovino).

Membrane del globulo di grasso

La prima membrana che si trova sul globulo del grasso è una membrana organizzata fosfolipoproteica, in cui partecipano alla composizione i fosfolipidi, lipoproteine e steroli (colesterolo). La parte polare dei fosfolipidi e delle lipoproteine si trova verso il plasma latteo (verso l’esterno), mentre la coda apolare si trova verso l’interno del globulo di grasso. Questo è importante perché garantisce l’emulsione. Le lipoproteine sono dei composti formati sia da una parte proteica e sia da una parte lipidica (come le agglutinine).

Alterazioni della membrana del globulo di grasso

C’è poi una membrana disorganizzata, che rappresenta uno sfaldamento delle cellule epiteliali del tessuto mammario della mammella. All’interno del globulo di grasso si trova un grasso distribuito in maniera non omogenea. Per quanto riguarda il grasso presente a ridosso della membrana del globulo si trovano i trigliceridi altofondenti mentre nel cuore si trovano i trigliceridi bassofondenti. I trigliceridi rappresentano circa il 98% della sostanza grassa del latte. La frazione insaponificabile è rappresentata da tutto ciò che non è esterificato (perché la saponificazione consiste nel distruggere i legami esterei).

Enzimi nel latte

La presenza di enzimi (proteasi, lipasi, fosfolipasi, glicosidasi) può danneggiare la membrana organizzata, causando poi la fuoriuscita dei trigliceridi e quindi portando alle alterazioni del grasso con variazioni di gusto e aroma. Nel momento in cui si effettua un trattamento di pastorizzazione o di sterilizzazione, o una semplice omogenizzazione, che portano ad uno stress della membrana, essa si può disorganizzare creando degli addotti con le caseine o le proteine del siero. C’è poi la possibilità di avere, con la membrana, degli addotti con le agglutinine del siero, le quali favoriscono l’aggregazione di globuli di grasso non danneggiati che possono favorire l’affioramento spontaneo.

Grasso del latte

Il grasso del latte è il più saturo che esiste in natura. La somma di acidi grassi saturi è data sia da acidi grassi a corta catena, sia a media e sia a lunga catena. La diversa distribuzione di questi acidi grassi sul glicerolo genera diversi trigliceridi. I trigliceridi nel latte vanno da un numero di carbonio pari a C22 a C54, escludendo gli atomi di carbonio del glicerolo. Gli acidi grassi con doppi legami multipli possono essere presenti nel latte.