Biologia animale

Biologia animale

Il maggior guadagno del paese è dato da latte e carne di bovini, suini e carne ovinicole. Il latte bovino (vaccino, vacca) non deve essere specificato nelle etichette a differenza degli altri che vanno indicati. Esso è l'alimento base di tutti i giovani mammiferi, per la crescita e il loro sviluppo. Il latte dei mammiferi si distingue dal colostro, prima secrezione della ghiandola mammaria in ogni lattazione.

Composizione chimica

Il latte contiene l'87% di acqua, elemento contenuto in grosse quantità in alimenti come insalata, pomodori, mela e carne. La farina di frumento non supera il 15% per la conservazione, mentre il formaggio ha un intervallo dal 25 al 70% in base alla tipologia. La differenza tra il latte e la mela è che quest'ultima è organizzata in cellule che trattengono l'acqua tramite la parete vegetale (fibra), quindi, nonostante la quantità di acqua sia la stessa, una è liquida e l'altra solida. Il restante 13% è costituito dal residuo secco costituito da:

• Glucidi (5%) in soluzione. Lo zucchero presente in maggiore quantità è il lattosio con 4,8%, disaccaride composto da glucosio e galattosio legati dal legame glicosidico. La maggior parte del lattosio è sintetizzato dalla mammella.
• Lipidi (3,7%). La maggior parte di questi sono trigliceridi, formati da tre molecole di acidi grassi legati per esterificazione a una molecola di glicerolo, con liberazione di una molecola di acqua. I trigliceridi sono insolubili in acqua e sono quindi raccolti in globuli lipidici protetti da una membrana fosfolipidica. Gli acidi grassi presenti sono 2/3 saturi, in natura lineari e solidi, e 1/3 insaturi, ramificati e liquidi. All'interno dei grassi sono presenti le vitamine A, D, E, K che sono liposolubili.
• Proteine (sostanze azotate quaternarie composte da idrogeno, azoto, carbonio e ossigeno) che sono circa il 3,3% formate da amminoacidi legati da un legame peptidico con lunga o corta catena. Questa percentuale è composta principalmente dal 75% di caseine raccolte in micelle caseiniche. Esse in presenza di un enzima coagulano permettendo la cagliazione. In seguito troviamo il 20% di albumine globuline e enzimi vari in soluzione. Il 5% invece è dato da azoto non proteico.
• Sali minerali come il potassio (K), calcio (Ca), sodio (Na).
• Vitamine (Zn, Fe, Si, B).

Il latte è un alimento completo nonostante manchino il ferro e la vitamina C, per questo si addiziona il primo ai cereali ed è consigliata una spremuta.

Composizione lipidica

I digliceridi e gli steridi sono lo 0,3. Dato questo dato si capisce che il latte non dà tanto colesterolo come si dice. I monogliceridi solo lo 0,03.

Composizione acidica del grasso nel latte

I grassi saturi non hanno i doppi legami mentre quelli insaturi ne possiedono 1/2/3. I nomi degli acidi grassi sono preceduti dal numero di carbonio che è sempre pari e il secondo numero si riferisce alla quantità di doppi legami. Solo nel latte esistono nei digliceridi acidi grassi a corta catena che possono entrare nei trigliceridi (fosfolipidi) formando una parete diversa.

È importante ricordare che i grassi saturi non sono solo presenti all'interno di prodotti animali ma anche vegetali e viceversa. Ovviamente la quantità di grassi insaturi sarà maggiore nei vegetali come quella dei saturi negli animali. Un esempio è l'olio di palma e di cocco che possiedono una quantità elevata di acidi grassi saturi. In generale però gli oli sono prevalentemente liquidi, insaturi e di origine vegetale, i grassi invece sono solidi, saturi e di origine animale. Gli idrogenati invece subiscono delle trasformazioni dove l'idrogeno viene liberato e rompe i doppi legami facendo passare i prodotti da insaturi a saturi (margarina).

Aspetto fisico

Il latte è un liquido opaco che se ingrandito presenta dei globuli e se ingrandito ulteriormente presenta micelle caseine (aggregati di caseine unite per rimanere in sospensione colloidale, non essendo solubili. Cambiando le caratteristiche del latte come ad esempio il pH si può variare la sospensione colloidale e il latte diventerà yogurt. Il latte può essere visto contemporaneamente come:

• Una soluzione acquosa in cui tutti i componenti sono sciolti per polarità e rimangono in soluzione (azoto, sali minerali, e azoto non proteico come urea) formando il siero.
• Un'emulsione in quanto i lipidi apolari sono raccolti in globuli lipidici a causa della loro densità inferiore rispetto all'acqua, e sono protetti da una membrana che permette di rimanere in fase acquosa. Il latte appena munto tende a far risalire la parte lipidica in superficie, formando la crema. Questo processo è detto affioramento. (questo metodo si usa per fare il parmigiano, mischiando il latte affiorato, grazie a vasche molto large, della sera a quello del mattino, per poi metterli nella caldaia)
• Una sospensione colloidale in quanto le caseine sono proteine complesse raccolte in micelle. Esse rimangono nella fase acquosa formando il siero.

Trattamenti fisici

Per evitare che il latte da commercializzare si separi nelle sue fasi dovrà subire l'omogenizzazione, processo che rompe la struttura dei globuli lipidici rendendolo uniforme e diminuendo la dimensione media. I globuli diventeranno così piccoli che non si riaggregano (se non dopo molto tempo). Esso è un trattamento meccanico che facilita la digestione del latte dato che aumenta la digeribilità, ma allo stesso tempo è svantaggioso perché innalza la probabilità di irrancidimento e ossidazione (la quale può essere positiva su formaggi come il gorgonzola per conferirgli aroma).

Per scremare il latte invece si centrifuga separando il grasso, ormai nei caseifici viene fatto tramite un macchinario e si può decidere la specifica % da togliere.

Caratteristiche fisiche

• Il colore bianco del latte è dato dalle caseine. La caseina rilascia il siero (giallastro) durante la coagulazione che permette di ottenere il formaggio. Il colore bianco/giallognolo del burro invece è dato dai carotenoidi all'interno dei lipidi.
• La densità del latte a 15°C è tra 1,029 e 1,034 g/ml e in media quindi 1,030 g/ml. Questa proprietà può essere misurata con il densimetro di Quevenne. Ovviamente la densità sarà inferiore se il contenuto di acqua è maggiore. Infatti, se avviene l'annacquamento del latte il peso non cambierà ma la densità del siero sì, quindi grazie al densimetro vengono scoperte eventuali frodi alimentari (sofisticazione).
• La tensione superficiale: quando si riscalda il latte oltre la sua temperatura di ebollizione (90°C) in superficie si forma una pellicola costituita da sieroproteine (da qui deriva la produzione della ricotta, che non è un formaggio ma un latticino che deriva da un ulteriore riscaldamento del residuo del siero). Il latte molto grasso presenterà una tensione inferiore.
• Viscosità, ossia la resistenza allo scorrimento che dipende dall'attrito tra molecole e particelle. Il latte magro e il siero hanno valori inferiori.
• Termiche, si calcola il calore specifico ossia il numero di calorie necessarie per elevare di un grado 1 grammo di latte. Esso varia a seconda della temperatura. I valori nel latte sono 0,92 a 0°C, 0,94 a 15°C, 0,93 a 40°C e 0,92 a 60°C.
• Reologiche, sono equilibri raggiunti dalla materia deformata per effetto di sollecitazioni, proprietà ottiche, termiche.
• Elettriche e dielettriche, cioè la resistenza al passaggio di corrente.
• Punto di congelamento ed ebollizione, è un parametro costante e serve per valutare l'annacquamento. I fattori che lo influenzano sono la razza, la fase di lattazione, l'alimentazione, il clima. Per legge il punto di crioscopio deve essere di -0,520°C. Il punto di ebollizione invece va dai 100,15 ai 100,17°C.
• Pressione osmotica, il latte ha una pressione idrostatica necessaria a impedire lo spostamento di un solvente puro in una soluzione attraverso una membrana semipermeabile.
• Equilibrio acido-base: il latte fresco di vacca ha un pH compreso tra 6,6 e 6,8, se viene annacquato esso arriva a 7, mentre quello mastitico 6,9.
• Equilibrio ossido-riduttivo: i valori positivi rilevano gli ossidanti mentre quelli negativi i riducenti. Il potenziale dipende dall'ossigeno nel latte, se ci fosse un abbassamento dei livelli di ossigeno indica attività batterica, in quanto i batteri consumano ossigeno.

Il latte è un prodotto di secrezione, ovvero di sintesi, dato che viene espulso. Il 90-92% del residuo secco viene prodotto negli alveoli della ghiandola mammaria, all'interno di essi le cellule sintetizzano lattosio, acidi grassi a corta catena, caseine, lattoglobuline, lattoalbumine e enzimi. Il restante 8-10% è un prodotto di escrezione ovvero di filtrazione. Questa parte proviene direttamente dal sangue tramite capillari e comprende acidi grassi a lunga catena, colesterolo, sieroalbumine, immunoglobuline, minerali, vitamine e altri prodotti minori.

In natura non esistono bovini selvatici, l'uomo ne ha salvato l'estinzione, questo per il latte. Ponendo a confronto i diversi tipi di latte delle diverse specie animali si possono notare delle differenze in base alle razze, alle necessità, tipo di alimentazione e all'utilizzo del latte come fonte energetica. La percentuale di grasso aumenta nel latte di animali che vivono in condizioni estreme come renne, balene, orsi polari, in quanto il grasso è la maggiore fonte di energia. Le proteine nel latte invece sono maggiori negli animali che hanno bisogno di una crescita veloce (molte cellule sono formate da proteine che sono costituite a loro volta da amminoacidi, e per crescere il nostro organismo deve aumentare il numero di cellule) per far sì che l'animale sia subito autonomo. Un esempio sono i conigli e i topi che raddoppiano il peso in soli 6 giorni, questo è dovuto a un processo genetico che ha portato gli animali spesso vittime di predatori a sviluppare tale caratteristica. Più il processo di sviluppo è lento maggiori saranno le quantità di grassi e proteine e sali minerali per lo sviluppo dell'apparato scheletrico. L'uomo raddoppia il proprio peso in 150 giorni, ma quello che ha permesso la sua effettiva evoluzione è la presenza all'interno del latte di grandi quantità di lattosio, l'unico zucchero contenente galattosio, fondamentale per la formazione di galattolipidi che servono per lo sviluppo di membrane cellulari specie nelle cellule nervose.

L'uomo è l'unico ad utilizzare come alimento il latte bovino e riesce a farlo tramite la lattasi, enzima inducibile che ci permette di digerirlo. Il lattosio se non viene scisso dalla lattasi in glucosio e galattosio è comunque prodotto dal nostro organismo. Per la crescita dei vitelli l'uomo utilizza il latte ricostituito perché se il vitello succhiasse direttamente il capezzolo potrebbe causare la crescita di fattori patogeni.

Gli animali presenti in natura sono molti e si differenziano in specie, che pur essendo simili non possono riprodursi con altre (cavallo/asino) e anche per la razza creata dall'uomo.

Igiene e sanità del latte

Nel latte si possono trovare in condizioni normali microrganismi come batteri, muffe, virus e lievito e cellule tipiche dell'animale (cellule somatiche), ma non sempre contiene contaminanti esterni. Il latte appena munto ha una carica batterica standard da 10000 a 100000 microrganismi al ml. L'utilizzo della mungitura meccanica riduce il numero di batteri massimi, ma ugualmente il latte entro 48 h deve essere sottoposto a trattamenti per abbassare la carica batterica. In particolare, se sottoposto a pastorizzazione il latte viene riscaldato a più di 70°C per 15 secondi e presenterà una carica batterica di 4000 microrganismi/mL e dovrà essere consumato entro pochi giorni e conservato a una temperatura tra 0 e 4°C. Se invece il latte viene sterilizzato (UHT) vengono eliminati quasi tutti i microrganismi grazie al fatto che vengono utilizzate temperature superiori a 100°C, grazie a questo trattamento il latte potrà essere conservato a temperatura ambiente per circa 3 mesi. Il latte potrà subire ulteriori trattamenti quali la scrematura (viene ridotta la componente lipidica) o l'omogeneizzazione (trattamento meccanico che riduce i globuli lipidici) che permettono di rendere più digeribile il latte. Molte persone sono intolleranti al lattosio, ovvero non producono l'enzima lattasi che scinde il lattosio in glucosio e galattosio, per questo motivo esistono prodotti come il latte ad alta digeribilità ottenuto grazie all'idrolisi del glucosio. Il latte crudo non subisce invece alcun trattamento termico e viene commercializzato appena munto. Per quanto riguarda le cellule somatiche dell'animale contenute nel latte, esse indicano quanto è sano il latte dato che la quantità di cellule presenti dipende dai processi infiammatori dell'animale.

I contaminanti esterni invece possono essere sostanze inibenti (antibiotici, detergenti, inibenti naturali..), agrofarmaci (insetticidi, erbicidi, fungicidi..), metalli pesanti (Cd, Pb, Hg..) e micotossine (aflatossine, ocratossine, zaralenone). Gli antibiotici o farmaci spesso sono usati per curare la vacca da eventuali patologie, ma dato il costo elevato vengono fatti solo 2 cicli all'anno. I detergenti potrebbero derivare invece dalla pulizia effettuata nell'azienda.

Zootecnia

Le vacche stanno in allevamenti studiati dagli zootecnici. Il latte è prodotto dalla ghiandola mammaria di bovine da latte. Il latte può considerarsi tale solo se deriva dalla mungitura regolare (almeno due al giorno) ed ininterrotta (tutti i giorni) di animali in buono stato di salute, di alimentazione e in corretta lattazione (decreto regio 1929). In corretta lattazione significa che la vacca inizia a fare il latte dopo il parto e continua per circa 10-12 mesi con un andamento specifico della curva di lattazione (non precipita ma cala lentamente).

Le razze bovine più allevate in Italia sono la Frisona Italiana di cui ce ne sono circa 1,000,000 registrate e per vacca producono 9800 kg di latte per periodo di lattazione. Sta al primo posto perché produce di più. Il suo peso per mucca è superiore rispetto alle altre ed è più produttiva ed efficiente. Produce un latte con residuo secco inferiore solo alla Grigio Alpina. Nonostante la frisona faccia un latte meno indicato per i formaggi, il Grana Padano è composto dal 95% da esso e il parmigiano reggiano da 90%. La seconda è la Bruna italiana di cui ce ne sono 80,000 e producono 7500 Kg, la terza è la Pezzata Rossa Italiana di cui ne registriamo 50,000 che producono 7000 kg; queste due sono allevate non solo per la produzione di latte ma per lo più per quella del formaggio. L'ultima è la Grigio alpina di cui ce ne sono 9000 e producono 5100 kg.

La quantità di lattosio contenuta in tutti i latti è molto simile. Il periodo di lattazione dura 305 perché in un anno ci sono 365 giorni (lattazione standard) e di questi, 60 sono di asciutta, cioè periodo in cui la mucca non produce latte. Se la vacca partorisse ogni anno lo stesso giorno, tra il primo e secondo parto non passerebbero 365 giorni. La gravidanza dura 281 giorni e 60 giorni prima abbiamo la secca. Rispetto ad anni fa il numero di lattazioni è aumentato grazie al miglioramento dell'alimentazione, caratteristiche genetiche e c'è più selezione nelle razze.

Produzione in azienda

Il latte non comprende solo la mungitura ma entra in un percorso dell'azienda zootecnica. Oggi se non possiedi un terreno non puoi avere un allevamento, e questa deve essere controllata a fondo. Questo perché la terra è una parte pericolosa dell'allevamento dato che potrebbe contenere prodotti nocivi per la vacca, per questo all'animale vanno dati cibi specifici. Ora per il foraggio viene usato il mais e fieno miscelati con altri prodotti. Inoltre, il fieno viene anche unito alle feci per creare il letame che servirà per rintrodurre nei campi sostanze organiche. Se non ci fossero andrebbe comprato azoto e carbonio per il terreno.

Il latte è un alimento importante che si trova al centro della piramide della dieta mediterranea, deve essere introdotto in maggiori quantità rispetto al formaggio e ha un impatto ambientale anche minore.

In Italia la produzione zootecnica rappresenta circa 1/3 della produzione agricola. Se viene considerata solo la Lombardia si arriva a 2/3 (60%). Mentre per quanto riguarda il territorio il 40% della superficie agricola utile è destinata a foraggere, prati e pascoli. Anche una parte dei cereali è destinata a feed (alimenti per bestiame). Un alimento importante per l'animale è il mais, questo perché esso parte da un seme e si sviluppa in altezza quindi la massa foraggere (quantità prodotta per ettaro) è molto superiore. Infatti, circa l'85% di esso è usato per uso zootecnico, mentre una parte solo in alcuni paesi è usata per fare combustibile.

Evoluzione zootecnia

In Italia è stato perso molto suolo, e la perdita è aumentata con gli anni. La produzione mondiale di latte nel 2013 era di circa 638,200,000 t, ma distribuite in modo non uniforme. I maggior produttori sono gli stati dell'unione europea (33%), seguiti da America (29%), Asia(26%) e Oceania(4%). La distribuzione della produzione in base agli abitanti è sbilanciata dato che in unione europea c'è il 7% della popolazione mondiale. Da questo dato si capisce che la produzione in questi paesi è molto superiore al consumo. Per questo motivo negli anni 80 sono state...