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Sintesi Latte - Tesina
Questa tesina tratta del latte. Uno dei primi alimenti dell’uomo della preistoria, dopo i prodotti della pesca e della carne, fu il latte. Per latte alimentare, la legge intende il latte di vaccino che è il prodotto ottenuto dalla mungitura continua, completa ed ininterrotta della mammella del mammifero. Il latte costituisce in oltre la materia prima per la fabbricazione di una notevolissima gamma di prodotti di alto pregio, sempre più richiesti e più apprezzati dalla moderna dietetica alimentare. In merito all’utilizzazione del latte si può fare subito una grande distinzione in: latte alimentare e latte industriale . Per latte alimentare intendiamo quel latte che viene indirizzato direttamente all’alimentazione umana risanamento igienico; mentre chiamiamo latte industriale quello utilizzato per la fabbricazione di formaggi, burro, latte in polvere, gelati, creme e ricotte, ed anche per diversi prodotti non alimentari come quelli a base di caseina lattica (colle, mordenti ecc.. ). La tesina di maturità permette inoltre dei collegamenti con le altre materie scolastiche.
Collegamenti
Latte - tesina
Chimica - Le analisi chimico-fisiche del latte, la pastorizzazione.
Storia - La Seconda Rivoluzione industriale.
Italiano - Verga e il "cammino fatale" dell'umanità verso il progresso.
Letteratura inglese - Charles Dickens.
Matematica - Asintoti di una funzione.
INTRODUZIONE
COS’È?
Uno dei primi alimenti dell’uomo della preistoria, dopo i prodotti della pesca e
della carne, fu il latte.
Per latte alimentare, la legge intende il latte di vaccino che è il prodotto
ottenuto dalla mungitura continua, completa ed ininterrotta della mammella
del mammifero.
Il latte costituisce in oltre la materia prima per la fabbricazione di una
notevolissima gamma di prodotti di alto pregio,
sempre più richiesti e più apprezzati dalla
moderna dietetica alimentare. In merito
all’utilizzazione del latte si può fare subito una
grande distinzione in: latte alimentare e latte
industriale .
Per latte alimentare intendiamo quel latte che
viene indirizzato direttamente all’alimentazione
umana risanamento igienico; mentre chiamiamo
latte industriale quello utilizzato per la fabbricazione di formaggi, burro, latte in
polvere, gelati, creme e ricotte, ed anche per diversi prodotti non alimentari
come quelli a base di caseina lattica (colle, mordenti ecc.. ).
COMPOSIZIONE
Il latte si presenta come un liquido bianco, opalescente e di sapore dolce e tra
gli alimenti di origine animale, esso è considerato il più completo perché
contiene i principi nutritivi : proteine 3,2% (caseina), vitamine(A,C,D,E,K ecc.),
lipidi(fosfolipidi che variano in funzione della razza che lo produce, da 3,6% a
4,6%) e carboidrati(lattosio).
Il latte è un sistema eterogeneo: le sostanze grasse vi si trovano emulsionate
sotto forma di gocciolina liquide, le sostanze proteiche e alcuni costituendi
minerali sotto forma di dispersione colloidale, il lattosio, le sostanze non
proteiche di sali organici e le sostanze minerali cristalloidi sotto forma di
soluzione.
TIPOLOGIE
Il latte destinato al consumo umano, esiste in commercio in più tipi:
-pastorizzato omogeneizzato(scremato 0,2% di grassi, parzialmente scremato
almeno 1,8% di grassi, intero 3-4% di grassi)
-pastorizzato di alta qualità( 6gg)
-UHT (90gg)
-sterilizzato
-in polvere
che si differenziano tra loro in base al processo tecnologico attuato al fine di
eliminare la maggior parte dei microrganismi, uccidendo gli eventuali 1
patogeni(Salmonella, Staphylococcus aureus…) e prolungando nel tempo la
conservabilità del prodotto.
BENEFICI PIÙ IMPORTANTI
Il consumo del latte e dei suoi derivati, se adeguato e continuato per tutta la
vita, sin dall’infanzia, genera un elevato numero di effetti positivi
sull’organismo umano:
-grazie soprattutto alla presenza di calcio e fosforo, aiuta a sviluppare e a
mantenere salde le ossa e le protegge da malattie come l’osteoporosi, tipica
dell’età avanzata;
-apporta benefici nello sviluppo e nella conservazione della salute dei denti;
-se accompagnato ad un sufficiente consumo di frutta e verdura in una dieta
povera di sale, può ridurre la pressione alta, sia nei bambini sia negli adulti;
-riduce i rischi di malattie cardiovascolari;
-può aiutare a ridurre il rischio di diabete di tipo 2;
-ha un effetto protettivo rispetto al rischio di tumore al colon-retto e al seno
-reidrata il corpo. 2
ANALISI CHIMICO-FISICHE DEL
LATTE: DETERMINAZIONE
DELL’ACIDITÀ
Le analisi chimico-fisiche del latte tendono a stabilire se il prodotto è fresco, cioè
non eccessivamente acido, per essere utilizzato secondo le necessità igieniche e
tecniche per il consumo alimentare diretto o per la trasformazione casearia, se è
genuino, è cioè non adulterato o sofisticato.
Il latte genuino e fresco ha una lieve acidità naturale dovuta ai fosfati, citrati,
CO2 e proteine; man mano che perde la freschezza, subentra una fermentazione
lattica e quindi il latte inacidisce.
Date le gravi conseguenze che l’acido lattico ha sulla conservabilità del latte e
sulle lavorazioni
casearie, l’accertamento dell’acidità riveste grande importanza.
La determinazione dell’acidità viene effettuata mediante la misurazione del pH.
Il latte ha una reazione che ha dei valori compresi fra pH 6,5 e 6,7. Valori superiori
a 6,7 stanno ad indicare che il latte è mastitico(infiammazione mammella ad
opere di una serie di batteri), o che vi sono state aggiunte sostanze alcaline; valore
inferiore a 6,5 stanno invece ad indicare che il latte è inacidito o colostrale.
Si esprime l’acidità di un latte attraverso una titolazione acido-base, cioè
attraverso il consumo di una soluzione alcalina titolata, necessaria a portare il pH
del latte fino al punto di viraggio della fenolftaleina, intorno a pH 8,4.
In linea generale, una titolazione acido-base consiste in un procedimento che
permette di determinare la quantità di acido (o base) presente in una soluzione
misurando il volume di una soluzione a concentrazione nota di base (o acido)
necessario per raggiungere la neutralizzazione completa.
Esse fanno parte, in particolare, dei metodi basati sull'analisi volumetrica.
La soluzione standard, il titolante, viene aggiunta finché si verifichi una qualche
variazione apprezzabile, tale da indicare che il titolante e la sostanza da titolare
hanno reagito in maniera completa.
Il requisito fondamentale di questo tipo di analisi è che titolante e sostanza da
titolare reagiscano in maniera stechiometrica e che la reazione vada
a completamento.
Nell'analisi volumetrica le concentrazioni delle soluzioni vengono espresse
in normalità (N), ovvero come n° di equivalenti per unità di volume, in litri.
La normalità nasce proprio al fine pratico di rendere 1:1 il rapporto stechiometrico
con cui titolante e sostanza da titolare reagiscono; in questo modo, due soluzioni
con lo stesso titolo reagiscono nel rapporto volumetrico di 1:1.
La titolazione si conclude quando il n° di equivalenti del titolante è uguale al
n° di equivalenti della sostanza da titolare: si dice allora che si è raggiunto 3
il punto di equivalenza.
N x V = N x V
NaOH NaOH latte latte
Dal punto di vista pratico, si opera nel modo seguente:
-Innanzitutto, i reattivi usati sono una soluzione di NaOH 0,25N(neutralizza i
gruppi acidi presenti) e una soluzione alcoolica di fenoftaleina al 2%.
-Successivamente, si procede introducendo 50ml di latte da analizzare in una
beuta da 250ml.
-In seguito, si addiziona 1ml di soluzione di fenoftaleina(indicatore) e, tenendo il
latte in agitazione, si titola con la soluzione sodica e si sospende la titolazione al
viraggio della fenolftaleina(colorazione rosa).
L’acidità del latte viene solitamente espressa in gradi S.H.(Soxhlet-Henkel), che
equivalgono ai ml di NaOH 0,25N impiegati per neutralizzare 100ml di latte. 4
TRATTAMENTI TERMICI PER IL
LATTE ALIMENTARE
Il latte, per la particolare composizione chimica, è un ottimo terreno di coltura
per lo sviluppo di molti microrganismi. Tra i microrganismi del latte sono in
primo luogo i batteri, distinguibili in due categorie: patogeni e non
patogeni; questi ultimi vengono propriamente denominati “saprofiti”. I primi
sono capaci di trasmettere malattie all’uomo, i secondi non portano danno
all’uomo ma interessano negativamente o positivamente ai fini tecnologici. Tra
i patogeni possono essere presenti i bacilli tubercolari tipo bovino, brucelle,
salmonelle, ecc.
Ai fini della conservazione del latte alimentare, tutti i microrganismi citati sono
da considerarsi più o meno indesiderabili ai fini caseari e burrieri, alcuni dei
non patogeni sono utili e talvolta indispensabili.
I trattamenti termici ammessi per il latte alimentare sono la pastorizzazione e
la sterilizzazione.
Processo Obiettivi del Caratteristiche del
processo latte ottenuto
Pastorizzazione Abbattere i germi Conservabile da +1 a
patogeni 6°C per 3gg
Ridurre gli altri Il più simile al latte
microrganismi crudo per
Indurre minime caratteristiche
alterazioni latte organolettiche ed
integrità dei
componenti
Sterilizzazione- Distruzione di tutti i Conservabile a
uperizzazione (latte microrg. presenti temperatura ambiente
UHT a lunga Limitare le alterazioni per 90 giorni
conservazione) nel latte Mantiene elevate
caratteristiche
nutrizionali ed
organolettiche 5
UPERIZZAZIONE-LATTE UHT
L’evoluzione del mercato ha portato alla ricerca di metodi innovativi per
prolungare i tempi di conservazione degli alimenti. Tra questi, l’uperizzazione o
UHT è sicuramente uno dei più utilizzati perché applicato principalmente alla
sterilizzazione del latte.
UHT è l'acronimo di Ultra High Temperature e da come dice il nome stesso, si
tratta di un procedimento che si avvale di temperature molto elevate, tramite
iniezione diretta di vapore sovrasaturo, per brevissimi periodi di tempo, in
modo da assicurare la sterilità del latte senza comprometterne le proprietà
organolettiche e nutrizionali.
In un comune impianto per il trattamento U.H.T. con scambio termico, il latte
in ingresso(4°C) subisce un pre-riscaldamento fino a 70-80° C,
successivamente il latte trattato va a finire nella testa dell’uperizzatore in cui
viene sparato del vapore sovrasaturo che ha una temperatura di circa
250°C.
A questo punto, il latte in ingresso viene omogeneizzato con il vapore
sovrasaturo e le miscele sono tali che il vapore e il latte raggiungono una
temperatura di 145°C.
Successivamente, il latte fuoriesce dall’impianto rapidamente e passa in una
sezione dell’impianto in cui il prodotto fluisce all’interno della tubatura di
sosta in cui la temperatura rimane costante a 145°C per il tempo necessario
affinché avvenga la sterilizzazione, generalmente pari a 2,5 secondi.
Questa sezione dell’impianto va progettata in modo tale da non essere né
troppo lunga per evitare la degradazione e né troppo corta altrimenti non si
otterrebbe l’abbattimento della carica microbica.
In seguito, il latte esce dalla sezione del tempo di sosta e finisce in un
idrociclone nel quale viene realizzato un vuoto parziale in cui la pressione
è minore di quella atmosferica tale da abbassare la temperatura del prodotto
fino ad 86° C e eliminare l’acqua proveniente dall’abbassamento termico del
vapore sovrasaturo.
Conseguentemente, il latte trattato va incontro al latte in ingresso e in
questo modo la temperatura scende ulteriormente fino a raggiungere i 15-
20°C, temperatura in grado di abbattere la carica batterica.
Infine, il latte viene confezionato in condizioni asettiche(ambiente sterile).
Le confezioni passano attraverso le celle frigorifere ma bisogna conservarle in
luoghi a temperatura ambiente. 6
7
Fig. Profilo di temperatura di un impianto U.H.T. a scambio diretto di calore relativo all’impianto Stematic Long Run
dell’aziend a R&C.
Il latte viene pastorizzato ad 83° C per 4 secondi, in seguito viene portato alla temperatura di sterilizzazione, pari a
150°C, alla quale sosta per 6 secondi; dopo le fasi di degasatura ed omogeneizzazione, il latte subisce un rapido
raffreddamento fino a raggiungere la temperatura di 24°C.
Grazie al trattamento UHT, tutti i microrganismi vengono distrutti ed è
bloccata l’azione di enzimi e spore. Le proprietà organolettiche vengono
sensibilmente modificate, ma in misura minore rispetto alla sterilizzazione.
Inoltre, il latte, secondo la legge italiana, può essere conservato a temperatura
ambiente per 90 giorni; dopo l’apertura a +4 °C per due-tre giorni.
SISTEMA TERMICO A TUBI
CONCENTRICI
Gli scambiatori di calore sono sistemi aperti che vengono utilizzati per
scambiare calore fra due fluidi a diversa temperatura. Lo scambio termico tra i
due fluidi avviene solitamente attraverso una parete metallica che separa gli
stessi.
I più diffusi sistemi per il trattamento U.H.T. a scambio termico sono gli
scambiatori a piastre e quelli tubolari, in particolare il sistema termico a tubi
concentrici.
Generalmente, essi sono costituiti da due tubi concentrici in cui passano due
liquidi a temperature diverse. La loro superficie è costituita rispettivamente per
il tubo più interno da una parete di metallo termoconvettore mentre per quello
più esterno da un materiale termoisolante.
Questo tipo di meccanismo è molto usato nell'industria alimentare in quanto il
tubo interno si mantiene intatto dalle incrostazioni ottenendo così un ottimo
livello di igiene. L'assenza delle stesse è dovuta al fatto che il tubo è molto 8