Latte Alimentare: composizione e analisi, con focus su acidità del vino

LATTE ALIMENTARE: Caratteristiche e Composizione

LATTE ALIMENTARE : Caratteristiche generali :

• Il latte è una matrice acquosa complessa, contenente tutti i macronutrienti (grassi, zuccheri, proteine) e microcomponenti (es. calcio).
• È usato come matrice modello per l'analisi degli alimenti.
• Deriva da sintesi nella ghiandola mammaria: gli enzimi trasformano i precursori provenienti dal sangue.
• Alcune componenti (es. immunoglobuline) derivano direttamente dal sangue e non sono sintetizzate.

Composizione Strutturale del Latte

Composizione strutturale

• Tre fasi principali:
  • Grassa (panna, globuli lipidici)
  • Proteica (caseine e sieroproteine)
  • Liquida/plasma (acqua + zuccheri + sali)
• Il latte non è omogeneo: contiene particelle in sospensione e colloidi.

Fattori che Influenzano la Composizione del Latte

Fattori che influenzano la composizione

• Genetici: razza e attitudine produttiva
• Fisiologici: stadio di lattazione (es. colostro: î proteine e grassi, Į lattosio)
• Ambientali: stagione, alimentazione, salute (es. mastiti)

Grassi nel Latte

2.1 Grassi nel latte

• Principali: trigliceridi (98-99%), fosfolipidi, colesterolo.
• Sono presenti in emulsione, sotto forma di globuli rivestiti da una membrana fosfolipidica.
• Grassi saturi predominanti; gli insaturi sono nutrizionalmente importanti.
• Rimpicciolimento dei globuli (omogeneizzazione) -> stabilità dell'emulsione.

Quantificazione dei Grassi nel Latte

Quantificazione dei grassi

• Senza solvente: metodo Babcock o Gerber (uso di H2 SO4 + alcol -> coalescenza)
• Con solvente: estrazione, evaporazione del solvente, pesata residuo -> calcolo % lipidica

Zuccheri e Lattosio nel Latte

2.2 Zuccheri - Lattosio

• Disaccaride: glucosio + galattosio
• Circa 4,6% nel latte, valore costante (regolato osmoticamente)
• Basso potere dolcificante ma elevata fermentabilità
• Substrato per reazione di Maillard (gruppi amminici liberi + zucchero riducente)
• La fermentazione produce acido lattico (1:4 lattosio -> ac. lattico) -> abbassa pH, aumenta acidità titolabile, abbassa punto crioscopico

Determinazione del Lattosio

Determinazione del lattosio

1. Polarimetria: misura della rotazione ottica Metodo chimico (Fehling): titolazione con rame (riduzione da Cu2+ a Cu+)
2. Test enzimatico (specifico, preciso):
   • Enzimi: B-galattosidasi (lattosio -> galattosio), galattosio deidrogenasi (galattosio -> acido galatturonico + NADH)
   • Lettura assorbanza NADH a 340 nm

Proteine del Latte

2.3 Proteine del latte

• Totale ~ 3,5%
• Due grandi gruppi:
  • Caseine (micellari, sintetizzate nella mammella)
  • Sieroproteine (esogene, dal flusso ematico)

Caseine nel Latte

Caseine :

• Micelle = aggregati di sub-micelle, stabilizzate da calcio e gruppi fosfato
• Tipi: a, B (idrofobiche) e k-caseina (idrofila con gruppo glucidico)
• Stabili a pH fisiologico grazie a: interazioni idrofobiche, ponti salini, repulsione elettrostatica
• Precipitano per: Į pH (punto isoelettrico), enzimi (coagulazione presamica)

Importanti per la caseificazione

Sieroproteine nel Latte

Sieroproteine :

• Sieroalbumine, lattoalbumine, lattoglobuline, immunoglobuline
• Termolabili, denaturano >100℃
• Determinabili per verificare il trattamento termico subito dal latte

Determinazione Proteica del Latte

Determinazione proteica

• Metodo Kjeldahl:
  • Digestione (H2 SO4 + catalizzatori) -> sale d'azoto
  • Neutralizzazione (NaOH) -> ammoniaca
  • Distillazione - titolazione acido residuo o ioni borato
  • Conversione azoto in proteine (fattore 6,25)
• Metodo Biureto:
  • Colorazione con Cu2+ legati ai peptidi -> spettrofotometria a 540 nm

Indici Chimico-Fisici del Latte

2.4 Indici chimico-fisici del latte Usati per rilevare frodi o anomalie :

• Residuo secco: tutto ciò che resta dopo evaporazione dell'acqua
  • Residuo secco magro: senza la componente lipidica
• Densità: latte > acqua (1,029-1,034); diminuisce se diluito, aumenta se sgrassato
• Acidità titolabile: misura dei gruppi acidi; espressa in °SH (7-8 SH = latte fresco)
• Punto crioscopico: - 0,520°C / -0,550°C -> aumenta con aggiunta d'acqua
• pH: 6,6-6,8 -> Į con fermentazione, î con mastiti

Frodi Comuni nel Latte

2.5 Frodi comuni

• Alcalinizzazione: aggiunta di carbonato di sodio per falsare pH; si valuta l'alcalinità delle ceneri (limite legale: 70 meq/L)
• Diluizione con acqua salata:
  • I cloruri devono essere 90-110 mg/100g
  • Analisi con titolazione con nitrato d'argento
  • Rapporto lattosio/cloruri -> î se mastite (meno lattosio, più sali)

Test Microbiologici e Indicatori di Freschezza del Latte

2.6-2.8 Test microbiologici e indicatori di freschezza

• Reduttasimetria alla resazzurrina: colorante ridotto dalle reduttasi microbiche
• Test alcol-alizarina: verifica inizio fermentazione (etanolo favorisce precipitazione caseine)

Trattamenti Termici del Latte

2.9 Trattamenti termici

• Obbligatori per legge (risanamento)
• Solo fisici: calore o microfiltrazione
• Pastorizzazione (<100°℃), sterilizzazione (>100°℃)

Obiettivo: ridurre la carica microbica preservando le qualità

Classi Merceologiche del Latte

2.10 Classi merceologiche

• Latte pastorizzato: >48h dalla mungitura, pastorizzazione più severa . Latte fresco: entro 48h, più delicato
• Alta qualità: proteine del siero non denaturate >15,5%
• Microfiltrato: rimozione fisica dei microrganismi + pastorizzazione
• Latte UHT / sterilizzato: shelf-life lunga, ma peggior qualità sensoriale

Reazioni di Danno Termico nel Latte

2.11 Reazioni di danno termico

• Denaturazione proteica:
  • Siero Proteine denaturate >100℃ -> aggregati, ponti disolfuro -> problemi caseificazione
• Reazione di Maillard:
  • Zuccheri riducenti + gruppi amminici liberi -> imbrunimento
  • Formazione di:

• Furosina (stadio iniziale, marker legale)
• HMF (idrossimetilfurfurolo, stadio intermedio)
• Lisilpirralina (avanzato)
• Melanoidine (colorazione bruna finale)

• Indicatori: assorbanza a 420 nm (fluorescenza), cromatografia
• Reazione accelerata da î temperatura, î pH, î attività dell'acqua

L'Acqua negli Alimenti

L'Acqua negli Alimenti :

Importanza dell'Acqua negli Alimenti

1. Importanza dell'acqua negli alimenti

• L'acqua è l'ingrediente più economico e comune nelle matrici alimentari.
• Il suo contenuto influenza:
  • Valore commerciale del prodotto (possibili frodi)
  • Stabilità microbiologica

Stabilità sensoriale e chimica (consistenza, colore, gusto)

Concetti Chiave sull'Acqua negli Alimenti

2. Concetti chiave

• Contenuto d'acqua (umidità): quantità totale di acqua presente nella matrice.
• Residuo secco: tutto ciò che resta dopo eliminazione completa dell'acqua.

Legge => impone limiti massimi di acqua in certi alimenti per evitare frodi (es. aggiunta d'acqua per aumentare il peso).

• In matrici grasse (es. olio), l'acqua è scarsa e instabile.
• In alimenti come succhi o latti concentrati, l'acqua viene rimossa per facilitarne il trasporto e riaggiunta in fase finale.

Metodi di Determinazione dell'Umidità

3. Metodi di determinazione dell'umidità Metodo per evaporazione (gravimetrico)

• Il campione viene riscaldato per evaporare l'acqua e si misura la perdita di peso.
• Il residuo finale rappresenta il residuo secco.
• Rappresenta il metodo standard, ma è lento (può richiedere fino a 24 ore).
• Valore espresso in % sul peso totale.

Fattori che Influenzano il Tempo di Evaporazione

Fattori che influenzano il tempo di evaporazione:

1. Concentrazione dei soluti: î concentrazione = 1 punto ebollizione.
2. Quantità iniziale di H2O
3. Superficie esposta: più ampia = evaporazione più rapida.
4. Preparazione del campione: si tende a macinare per aumentare l'efficienza.

Attenzione:

• Se il forno è troppo caldo, può causare formazione di croste impermeabili o decomposizione della materia organica (rilascio CO2 -> sovrastima umidità).
• Il peso finale è rilevato solo quando è costante in successive misurazioni.

Tipi di Forni per Evaporazione

4. Tipi di forni per evaporazione

Tipo Caratteristiche principali

Forni standard T > 100℃; rischio croste e decomposizione

Forni a circolazione forzata Ricircolo d'aria migliora il gradiente di evaporazione

Forni a vuoto Į pressione - evaporazione più rapida

• Dopo il forno, i campioni si raffreddano in atmosfera a umidità controllata per evitare condensa.

Metodi Rapidi Alternativi per l'Umidità

5. Metodi rapidi alternativi

Forni a microonde

• Solo 1 campione per volta.
• Riscaldamento rapido e uniforme.
• Spesso dotati di bilancia integrata per monitoraggio in tempo reale.

Essiccatori a infrarossi (IR)

• Utilizzano radiazione IR.
• Adatti per campioni con superfici ampie.

Questi metodi sono veloci, ma adatti solo a matrici con alto contenuto di acqua.

Olio d'Oliva: Composizione e Analisi

Olio d'Oliva :

Composizione Generale dell'Olio d'Oliva

1. Composizione generale

• L'olio è una matrice lipidica costituita principalmente da:
  • Trigliceridi (>98%)
  • Acidi grassi liberi
  • Frazione insaponificabile (steroli, tocoferoli, pigmenti, ecc.)

Acidità Libera dell'Olio d'Oliva

2. Acidità libera

• Indica la percentuale di acidi grassi liberi (non esterificati) nell'olio.
• Valore espresso in % di acido oleico.
• Rappresenta un indice di qualità e freschezza: î acidità = Į qualità.

Oli extra vergini: acidità < 0,8%

Determinazione dell'Acidità dell'Olio

Determinazione dell'acidità

• Metodo: titolazione con una base (NaOH) a titolo noto.
• Si pesa l'olio, si scioglie in etere + etanolo, si titola con NaOH usando un indicatore (fenolftaleina).

Irrancidimento Ossidativo dell'Olio d'Oliva

3. Irrancidimento ossidativo

Processo di degradazione degli acidi grassi insaturi dovuto a:

• Ossigeno
• Luce
• Calore
• Metalli (Fe, Cu)

Fasi:

1. Innesco: formazione radicali liberi (attivazione perossidica)
2. Propagazione: formazione di idroperossidi
3. Terminazione: formazione di prodotti secondari (aldeidi, chetoni)

Fattori che Accelerano l'Irrancidimento

Fattori che accelerano l'irrancidimento:

• Grado di insaturazione
• Temperatura
• Presenza di luce
• Contatto con metalli
• Bassa presenza di antiossidanti

Marker dell'Irrancidimento dell'Olio

4. Marker dell'irrancidimento

Numero di Perossidi nell'Olio

4.1 Numero di perossidi

• Misura gli idroperossidi formati nella fase iniziale di ossidazione.
• Espresso in meq O2/kg di olio.
• Rilevante per valutare l'inizio del degrado ossidativo.

Numero di p-Anisidina nell'Olio

4.2 Numero di p-anisidina

• Indica la quantità di aldeidi secondarie formatesi in fase avanzata.
• Metodo: reazione con p-anisidina -> complesso colorato (assorbanza a 350 nm).

Indici Totox per l'Olio

4.3 Indici Totox

• Totox = 2 x n. perossidi + n. anisidina

Valuta la qualità ossidativa complessiva.

Analisi Spettrofotometrica dell'Olio

5. Analisi spettrofotometrica

• Assorbanza a 232 nm (coniugazione dienica): perossidi primari
• Assorbanza a 270 nm (coniugazione trienica): composti secondari
• Serve per rilevare sofisticazioni e invecchiamento.

Composti Antiossidanti nell'Olio

6. Composti antiossidanti

• Fenoli (tocoferoli, acidi fenolici, flavonoidi)
• Rallentano l'ossidazione e migliorano la stabilità.

Determinazione Contenuto Fenolico nell'Olio

6.1 Determinazione contenuto fenolico

• Metodo: estrazione con solvente polare (es. metanolo)
• Reazione con reagente di Folin-Ciocalteu
• Lettura spettrofotometrica a 765 nm

Determinazione Potere Antiossidante nell'Olio

6.2 Determinazione potere antiossidante

• Metodo DPPH (radicali liberi) -> variazione di colore rilevata a 517 nm