Chimica e tecnologia del latte

IL DESTINO DEL LATTOSIO NEL NOSTRO SISTEMA DIGERENTE

L’assunzione di lattosio avviene attraverso qualunque derivato lattiero che

non sia fermentato, a livello dell’intestino tenue c'è una parte che viene

assimilata direttamente in quanto la mucosa dell'intestino produce la lattasi

(i due esosi, glucosio e galattosio, sono assorbiti molto più facilmente) , una

parte di questo lattosio arriva all'intestino crasso dove c'è il grosso della

micro ora intestinale tra cui i batteri lattici che possiedono la lattasi e

scindono loro il lattosio, parte di questi zuccheri vengono fermentati ad

acido lattico che ha la funzione di mantenere basso il pH di questo tratto

del sistema digerente (chi è e ettivamente intollerante non possiede questa

prima capacità di idrolizzare la lattasi a livello intestinale).

La degradazione del lattosio a livello tecnologico avere latte delattosato ha

due modalità:

1. Utilizzo di resina legata alla lattasi (abbandonato): In questo metodo, il latte viene fatto passare

attraverso una colonna di resina legata alla lattasi, un enzima che scinde il lattosio. Tuttavia,

questo approccio è stato abbandonato perché la resina tende a rilasciare gradualmente l'enzima

nel tempo, richiedendo una rigenerazione costosa e dispendiosa in termini di tempo.

2. Aggiunta di lattasi direttamente al latte: Il metodo attuale prevede l'aggiunta di una quantità

speci ca di lattasi direttamente al latte. Nel tempo impiegato per la successiva lavorazione e

confezionamento del latte, l'enzima ha il tempo di agire e idrolizzare il lattosio. Tuttavia, questo

processo può lasciare nel latte i due esosi (glucosio e galattosio) che hanno un potere dolci cante

più elevato, il che può essere problematico se il latte è destinato alla casei cazione.

3. Ultra ltrazione con recupero di lattosio (tecnologia avanzata): Questo metodo più complesso

mira a ridurre signi cativamente la presenza di glucosio e galattosio nel latte delattosato. Il latte

viene sottoposto a un processo di ultra ltrazione utilizzando membrane. Dopo la rimozione del

grasso, il latte viene separato in retentato (parte con particelle più grosse come caseina e

sieroproteine) e permeato (parte acquosa contenente il lattosio). Il permeato viene ulteriormente

trattato per recuperare i sali minerali e l'acqua attraverso ltrazione e osmosi inversa, producendo

un concentrato. Il concentrato viene quindi riunito con il retentato, riportando il latte alla sua

consistenza originale, ma con una ridotta presenza di lattosio. In ne, si aggiunge acqua per

riportare il latte alla quantità desiderata di sostanza secca.

Questo processo complesso è giusti cato solo se vi è un ritorno economico adeguato, poiché è

costoso e richiede una tecnologia avanzata. Tuttavia, produce latte delattosato con una ridotta

presenza di lattosio e senza l'e etto dolciastro indesiderato.

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Lattosio nel latte mano rispetto al latte vaccino

C'è più lattosio nel latte umano perché ha funzione

energetica e anche perché il bambino cresce molto

più rapidamente del vitello, contiene anche molti più

oligosaccaridi per l’accrescimento del cervello.

ALTERAZIONI CHIMICHE DEL LATTOSIO

Le alterazioni del lattosio possono in uenzare le proprietà nutrizionali, sensoriali e chimico- siche

del latte e dei suoi derivati ma possono anche essere utili perché consentono di riconoscere il

grado e il tipo di riscaldamento applicato al latte.

reazione di Maillard

La è complessa a livello chimico, poiché può prendere diverse direzioni a

seconda delle condizioni di reazione, come il tipo di reagenti, il pH e la temperatura. Alla ne della

reazione si formano composti nali chiamati melanoidine, con un alto peso molecolare, contenenti

azoto e di colore scuro, tra cui la più conosciuta è la melanina.

Inizialmente, uno zucchero riducente reagisce con un gruppo amminico (di solito della lisina,

poiché è libero) presente nelle proteine. Questa reazione forma un intermedio instabile che poi

porta alla formazione del primo prodotto stabile della reazione, chiamato composto di Amadori. In

questo composto, c'è un legame stabile tra l'azoto del gruppo amminico e il carbonio dello

zucchero, che non si scinde più.

Per dosare il composto di Amadori, viene utilizzato un processo di idrolisi con acido cloridrico al

110°C per 23 ore. Questo processo ciclizza lo zucchero a furano e stacca la lisina dalla catena

proteica. La lisina staccata dalla catena proteica e lo zucchero ciclizzato in furano vengono

chiamati furosina.

In italia ci sono due limiti di legge di furosina: per il latte crudo e pastorizzato perossidasi-positivo

(non può essere > 8,6 mg/100 g di proteine, altrimenti è stato aggiunto latte in polvere o UHT), e

per la mozzarella e altri formaggi freschi a pasta lata (non può essere > 12 mg/100 g di proteine,

altrimenti è stato utilizzato in casei cazione latte in polvere e/o derivati proteici essiccati).

caramellizzazione

La è una disisdratazione del glucosio che da idrossimetilfurfurolo (HMF). Ha

un odore e gusto di caramello. Nel latte si forma a T più alte rispetto a quelle per la reazione di

Maillard. Questo è un altro indice di trattamento termico che però non è usato nel settore come

marker di trattamento termico.

Nell’isomerizzazione il disaccaride rimane tale ma la molecola del glucosio isomerizza ottenendo

lattulosio, fatto da galattosio e fruttosio.

C’è anche un’epimerizzazione ma la quantità di epilattosio è minima.

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8. Lattosio - 2

ASPETTI MICROBIOLOGICI

Il latte appena munto in condizioni asettiche da animali sani è praticamente sterile ma risulta

facilmente contaminato dai microrganismi presenti nell’ambiente essendo un ottimo substrato per

la proliferazione che può essere più o meno veloce in funzione della sua temperatura. Per questo

il latte che arriva alla lavorazione deve essere risanato.

I principali microrganismi contaminanti del latte sono:

- lacto-bacteriaceae,

La famiglia delle i batteri lattici arrivano dall’ambiente del settore come

utensili, recipienti, foraggi, feci, ... resistono a pH no a 3,5 circa quindi sono molto resistenti

all'acido, sono anaerobi o tolleranti del’O2, sia meso li che termo li quindi in prodotti dove

serve una fermentazione a T° abbastanza elevate i batteri lattici stanno bene, non produce

spore, non sono termodurici (con un trattamento termico deciso li perdo), attuano la

fermentazione lattica ma possono essere etero-fermentanti o omo-fermentanti.

- enterobatteriaceae

Poi abbiamo le che sono indice di contaminazione fecale che può anche

interessare l'acqua, non sono sporigeni, sono meso le e sono una famiglia fortemente

proteolitica con fermentazione acida mista, quindi produce anche CO2, ma sotto pH 5,2-5,3

non crescono (non li elimino perché termodurici ma sono controllabili tramite pH).

- bacillaceae

La famiglia delle di cui ci interessa il genere Clostridium. Questi sono sporigeni

(con l'a oramento del grasso le spore di clostridi sono portate in super cie). Le spore arrivano

dal terreno, niscono nel foraggio e poi nel tratto digerente dell'animale dove passano

indisturbate perché sono dotate di parete esterna estremamente resistente, niscono nelle feci

e contaminano il latte e i prodotti lattieri producendo gas all'interno delle forme no a farle

gon are.

- propionici

La famiglia dei e ettua fermentazione propionica che è molto meno gasogena delle

altre, questi sono caratteristici perché danno l'occhiatura sferica e lucida all’interno dei

formaggi gruviera, anche loro arrivano dai dagli insilati, dal rumine dalle feci, non sono sporigeni

e sono alofobi gli dà fastidio il sale (questi formaggi sono poco salati, metto poco sale nel

formaggio in modo che questi si sviluppino, se invece io faccio un grana non voglio l’occhiatura

quindi ci metto una buona salatura proprio perché così mi tiene indietro anche i propionici).

- lieviti mu e

I e si adattano bene anche a condizioni di acidità, fanno fermentazione alcolica e

sono proteolitici (casei cazione dei gorgonzola o in alcuni latti fermentati).

- pseudomonadaceae

Le che arrivano dall'acqua, sono fortemente proteolitiche e quindi

rilasciano enzimi termodurici quindi sono dei contaminanti e non hanno mai una funzione

positiva; poi ci sono tutte queste micrococcaceae sono tantissime specie diverse vivono in vari

ambienti, spesso creano una micro ora super ciale su alcuni formaggi che sono stagionati in

ambienti dove le micrococcaceae vivono (taleggio stagionato in queste grotte dove si è

lentamente selezionata questa popolazione che danno quella super cie rossastra che poi

lentamente produce enzimi che cominciano anche a entrare all'interno della pasta e sono

formaggi proprio detti a maturazione centripeta perché partono anziché dalla micro ora lattica).

Il grosso danno che hanno i produttori è perché questi difetti possono saltar fuori a stagionatura

avanzata quindi io ho già investito tutta la lavorazione, costi del magazzino e dopo devo

deprezzare fortemente il mio prodotto.

I BATTERI LATTICI —> è la famiglia di interesse positivo per il settore, divisa in due gruppi.

Il nome ci dice che si di erenziano per la forma, hanno delle modalità di crescita e di

fermentazione diversa e dobbiamo conoscerle perché in certi casi ci servono gli uni e in certi casi

ci servono gli altri.

- lattococchi

I hanno crescita più rapida quindi se voglio un’acidi cazione più veloce ma

acidi cano meno: arrivano no a massimo 1% di acido lattico che vuol dire un pH= 4,5; 1% di

acido lattico vuol dire che hanno prodotto 1g di acido lattico per 100mL, grossomodo hanno

consumato 1g di lattosio quindi dei 4,8 g/100mL queste ne hanno usato solo 1g, la crescita si

ferma perché resistono meno all’acidità quindi questo 1% di acido lattico è la concentrazione

massima tollerano. I lattococchi crescono bene nel latte perché c'è la caseina che po’ riesce a

tamponare questa acidità (pI della caseina 4,6); allora se devo fare una cultura di lattococchi

inoculo nel latte e lo chiamo latto innesto.

- lattobacilli

I hanno crescono più lentamente ma sono più resistenti all'acidità quindi producono

no a 2,7% di acido lattico e arrivano a pH= 3,5. Se mi serve una cultura che acidi ca di più mi

serve una coltura di lattobacilli che faccio crescere non nel latte perché la caseina me li tiene a

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pH=4,5 ma li faccio cresc