Tecnologie del latte e dei prodotti lattiero caseari

MATERIALI:

Storicamente nel vetro (vedi il prodotto, sterilizzabile e richiudibile) (pesante,

 passano i raggi UV, fragile e va etichettato)

Plastica rigida (bottiglie in PET trasparente od opaco, leggero ed infrangibile,

 richiudibile) (per latte fresco pastorizzato)

Cartoncino poliaccoppiato (leggero, no etichetta, no raggi UV) (sistema

 aggiuntivo di chiusura)

Plastica flessibile (sacchi industriali)

 Alluminio (si usa per i latti concentrati e in polvere)



1)REAZIONI INDOTTE DAL CALORE: da limitare il più possibile

1. Denaturazione proteine siero: sensibili al trattamento termico, dipeso dai gruppi

-SH che formano ponti disolfuro. Denaturati, portano le molecole a perdere la

funzione lineare, liberando i gruppi -SH. Si formano ponti intermolecolari che

portano ad aggregati che precipitano e sono insolubili (può essere indice di

danno termico) (si formano micelle complesse: sottraggono proteine del siero e

sarà peggiore per fare formaggio)

2)Riscaldando i minerali in soluzione, entrano nella micella come fosfato tricalcico, che

in elevate quantità esce e precipita. Le micelle si legano tra loro e ho la diminuzione

delle proteine del siero in soluzione

TENORI DI AZOTO DELLE PROTEINE NEL SIERO:

CRUDO: 95,5 mg\100g di azoto

 UHT DIRETTO: 38,8

 UHT INDIRETTO: 27,6



CLASSIFICAZIONE LATTI: in base alla % di proteine solubili in soluzione

Pastorizzato maggiore dell’11% delle proteine totali

 Fresco pastorizzato maggiore del 14%

 Fresco past. Alta qualità maggiore del 15,5%

 Sono valori che obbligano ad usare un HTST, altrimenti non avrei queste

 percentuali (da dimostrare analiticamente)

Il pastorizzato che ha subito + trattamenti, alta pastorizzazione oppure

 trattamenti non HTST: caseifici che fanno da se (bassa pastorizzazione)

Il fresco alta qualità, oltre alle proteine non denaturate, vuole altre

 caratteristiche

METODO DETERMINAZIONE DANNO: si parte dal latte scremato, pastorizzato, ed

acidifico a ph 4,6 punto e, le caseine precipitano e filtro per ottenere soltanto il siero,

effettua il KJEDAL per determinare l’azoto non caseinico (delle proteine del siero e

quello non proteico come urea ed AA)

In parallelo tratto il latte con acido tricloroacetico, e precipitano tutte le

 proteine, resta in soluzione solo l’azoto non proteico

% di azoto legato alle proteine del siero = azoto non caseinico - azoto non

 proteico

Indice 6,38 di conversione per passare alle % di proteine solubili > valore

 superiore a 11-14-15%

Si basa sulla separazione frazionata delle componenti proteiche



3)REAZIONE MAILLARD: secondo indice del danno; avviene tra lattosio e gruppi

azotati, è autocatalitica e parte a temperature superiori di 80°c

Imbrunimento, diminuzione del valore biologico, la lisina è molto reattiva ed è

 un amminoacido essenziale, il latte è una delle poche fonti e questa reazione

causa odori e sapori anomali

Avviene in latte pastorizzato, sterilizzato, UHT

 Non avviene con l’htst



E-FRUCTOSIL-LISINA: è la forma di lisina che non può essere usata dall’organismo e

si forma con la maillard

LISINA IN LATTE CRUDO: alta, e si calcola sottraendo la E-fructosil, dal totale

4) REAZIONI LATTOSIO:

1. Riscaldato a T elevate, perde 3 molecole per condensazione

2. Idrossimetil furfurolo che si trasforma in acido formico e acido levulonico, che

danno un sapore pungente

3. A T>150°C si ha anche caramelizzazione, con ingiallimento del prodotto

5) DISORGANIZZAZIONE GLOBULI DI GRASSO: cambiamenti struttura del globulo,

che lo fanno interagire con le proteine del siero causando perdita di fosfolipidi e

trigliceridi. Eventuali sollecitazioni meccaniche dell’UHT danneggiano la membrana del

globulo: omogeneizzazione effettuata alla fine per questo motivo; può portare ad

aggregazione di globuli durante il trattamento

6) PERDITA VITAMINE: sensibilità diverse, le idrosolubili sono più sensibili e le

liposolubili più resistenti. Anche durante la conservazione le perdiamo per ossidazione

(dovuto alla luce)

7) DIMINUZIONE ATTITUDINE COAGULAZIONE: se è latte per trasformazione

casearia, le micelle complesse ma soprattutto la diminuzione di calcio in forma ionica,

riduce la formazione di aggregati micellari.

Il terzo fattore è dato dalla precipitazione di proteine del siero, sopra la micella,

 impedendo la sua destabilizzazione

CARATTERISTICHE LATTI STERILI E UHT

CAMBIAMENTI COLORE: il latte sterile per reazione di maillard ha un colore

 marroncino; nell’UHT è presente in piccola misura

GUSTO: il gusto di cotto dato da gruppi sulfidrici e di sterile, sono irrisorie

 nell’UHT

La temperatura di conservazione e il materiale, influenzano l’evoluzione di

 questi fenomeni, nelle prime settimane si ha sapore di zolfo e cotto, va a

diminuire tra la quarta e settima settimana, oltre appaiono gusti di metallo,

vecchio e rancido. Nelle prime settimane il latte resta in sosta in azienda, per

stabilizzare gli effetti sensoriali.

UHT: durata 12-15 settimane, oltre si hanno alterazioni tipo coagulazione dolce,

alterazione chimico-fisica, non si presenta nel latte sterile (NON più in commercio). È

dovuta alla permanenza dell’enzima plasmina, stabile al calore, che resiste ai rapporti

t\T dell’UHT diretto e indiretto (non resiste a 120°C x 20’m). Durante la conservazione

le micelle hanno sulla superficie delle proteine del siero, la plasmina non agisce sulle

caseine a causa delle micelle complesse delle proteine precipitate. A lungo andare,

questo fenomeno è reversibile, le micelle complesse cedono le proteine del siero che

tornano in soluzione, così la plasmina agisce e provoca una reazione simile alla

coagulazione enzimatica.

Coagulazione dolce: precipitazione di un gel sul fondo; l’UHT è un compromesso

 tra prodotto sterile a ridotto danno termico, conservabilità di 3 mesi (rispetto ai

12 e più dello sterile)

ASPETTI NORMATIVI:

FOSFATASI ALCALINA: inattivata a 62 gradi x 30’m o equivalenti (HTST), per

 forza inattivato nel pastorizzato, altrimenti il trattamento non è stato corretto >

rischio patogeni. Per legge si effettuano i test

LATTOPEROSSIDASI: sensibilità inferiore al trattamento, 80 gradi x 30s o

 equivalenti, attivo nel pastorizzato ed inattivo nell’UHT (avvenuta

sterilizzazione)

LEGGE 169\89 (ripresa dalla 854 UE): latte pastorizzato, sottoposto a

 pastorizzazione con fosfatasi negativa e contenuto in proteine solubili non

denaturate > 11%. Può subire anche più trattamenti, lattoperossidasi negativa

(pastorizzato ad alta T), entrambi i latti possono subire più di un trattamento

FRESCO PASTORIZZATO: fosfatasi negativa; sieroproteine solubili > 14% (solo

 con HTST); lattoperossidasi positiva (indice qualità nutrizionale)

FRESCO PAST ALTA QUALITÀ: fosfatasi negativa, sieroproteine> 15%,

 lattoperossidasi positiva (materia prima selezionata)

CARATTERISTICHE MINIME: latte prima del trattamento

LATTE F. PAST F. PAST ALTA LATTE CRUDO

QUALITÀ

Cellule somatiche < 400.000 cell/ml < 300.000

Carica di partenza < 100.000 germ/ml < 100.000 < 50.000 germ/ml

Grasso ≥ 3% ≥ 3,5%

Proteine ≥ 2,8% ≥. 3,2%

Nelle aziende ci si standardizza sui parametri minimi del latte f.p.a.q, e poi da lì

 si decide il tipo di produzione

DATA SCADENZA:

PASTORIZZATO: la 169\89 prevedeva 4 giorni, dal 2003 si è passati a 6 giorni

 (introduzione del latte fresco past. Microfiltrato, che dura circa 10gg)

UHT: ci sono normative riferite alla responsabilità del produttore, lasciandogli

 decidere la shelf life (12-15 settimane solitamente)

La data è calcolata dal giorno successivo alla pastorizzazione



MICROFILTRAZIONE: abbattere la carica microbica con filtrazione su membrana,

senza danno termico. Il latte passa sulla membrana che fa ottenere un retentato

(dimensioni maggiori dei pori) e un permeato (dimensioni minori dei pori). In base alla

membrana ho micro, ultra, nano filtrazione ed osmosi inversa (tra 10 e 0,1 micron dei

pori) > passano sali ed azoto non proteico, lattosio, proteine (tranne grosse caseine ) e

trattenute le particelle più elevate (esclusi i virus), i m.o restano nel retentato.

L’ultrafiltrazione non si usa per latti alimentari, ma permette di frazionare le proteine

La microfiltrazione blocca anche i globuli di grasso, per questo si usa solo un

 latte scremato (eventualmente dopo riaggiungo la crema standardizzata)

Le micelle sopra i 300 nm non passano, perciò uso pori da 1,4 micron, così da

 trattenere poche caseine

MICROFILTRAZIONE TANGENZIALE: definita dal 2002, con membrana a porosità di

circa 1,4 micron, compromesso tra trattenere il maggior numero di m.o e la necessità

di far passare i componenti come le caseine

È debatterizzante, ma senza trattamento termico

 Abbattimento microbico di circa 2-3 cicli logaritmici

 I m.o sono rimossi solo in base alle dimensioni, non alla patogenicità: quindi in

 alcuni paesi si usa associarla alla pastorizzazione per sicurezza maggiore

Lo scopo è quello di prolungare la shelf life con un secondo trattamento senza

 danni: mediamente 10-15gg (rispetto ai 6 del pastorizzato)

MEMBRANA CERAMICA: ritenzione delle componenti del latte, i globuli di grasso

hanno dimensioni elevate, e la frequenza è alta perché vanno da 0,1 a 20 micron; le

micelle caseiniche vanno da 20 a 300nm; i m.o hanno maggior frequenza ad 1,5

micron

La membrana deve trattenere la maggior parte dei m.o, ma così avrò anche

 un’alta frequenza di globuli di grasso: quindi non uso latte intero, scremo e poi

posso aggiungere il grasso per standardizzazione

C’è una parte di m.o non filtrati, e non so quali sono, quindi filtro ad una

 frequenza in cui i m.o sono più piccoli, a scapito di una parte di caseine (zona

1,4 micron)

Non solo membrane ceramiche, ma per il latte devo poterle lavare, sanificare e

 devono resistere ai detergenti (Alfa alumina\ ossido titanico o di zircone)

Il primo tratto sarà quello più fine e filtrante, sotto avrò uno strato più

 grossolano di supporto

Sono supportati da elementi solitamente in acciaio, lungo 85cm costituito da 19

 tubi paralleli, ciascuno di 4mm: il modulo intero filtra un’area di 3,3m² (i moduli

si usano in coppia)

FATTORI EFFICIENZA: per il latte, ci sono specifiche problematiche

I depositi sulla membrana che si accumulano, influenzano la filtrazione; la

 concentrazione proteica, la viscosità, la velocità di flusso tangenziale con la

differenza di pressione tra le due parti