Il latte: composizione, zuccheri e processi tecnologici

Il latte

Il latteFluido biologico secreto dalle femmine di tutti i mammiferi (~4500 specie) per soddisfare completamente le richieste nutrizionali e fisiologiche dei piccoli della propria specieLa mammella e la sintesi del latte Mammella: organo deputato alla sintesi e secrezione del latte e all'alimentazione del piccolo della specie.

Nella vacca: 4 ghiandole indipendenti (dette quarti), composte da acini o alveoli. Ogni quarto conferisce la capacità di 4 L di latte.

Alveolo

Cellule epiteliali secernenti 1 - SANGUE ARTERIOSO CELLULA LATTIPEMA CELLULA MICIEPITELIALE CAPILLARE SANGUE VENOSO globuli di grasso RETICOLO ENDOPLASMÁTICO IRREGOLARE NUCLEO mitocondri 2 TRASFORMARE I NUTRIENTI NEI COSTITUENTI DEL LATTE RIMUOVERE SOSTANZE FUNZIONI DEGLI ALVEOLI: globuli di grasso proteine del latte apparato di Golgi TJ DComposti di escrezione, dalla filtrazione dal sangue: - sieroproteine - sali minerali - acqua 8 7 6 5 % 4 3 2 1 0 sodio cloro calcio fosforo potassio grassi lattosio proteine Acqua: 91% sangue latte 87% Composti di secrezione, sintetizzati nelle cellule della ghiandola mammaria, a partire da precursori presenti nel sangue: - grasso - caseina - sieroproteine - lattosioAlveolo Lobulo Grappolo Lume alveolare Alveolo secretivo Dotto intralobulare Mioepitelio Dotto lobare Lobo secretivo Cisterna ghiandolare Legamento sospensorio Areola Cisterna del capezzolo Orifizio del capezzolo Dotti galattofori mettono in comunicazione gli alveoli tra di loro e trasportano il latte nella parte inferiore della mammella chiamata cisterna del latte.

Il latte dalla cisterna arriva nel canale del capezzolo e fuoriesce all'esterno da un'apertura.

Nei bovini il 40% del latte prodotto è contenuto nei dotti e nella cisterna (latte cisternale) il 60% è ancora trattenuto negli alveoli (latte alveolare)Meccanismo neuro-endocrino dell'eiezione del latte O La prolattina stimola le cellule epiteliali a secernere il latte nella cavità degli alveoli; quando la cavità si riempie, le cellule smettono di produrne per la pressione esercitata dal latte sulle cellule secernenti.

C I In seguito a stimoli esterni, l'ipotalamo produce un ormone, l'ossitocina, che attraverso il sangue arriva alla mammella.

L'ossitocina stimola la contrazione delle cellule muscolari degli alveoli: il latte passa così dal lume dell'alveolo fino al condotto di secrezione.

Myoepithelial Cells (small muscle cells) Stimoli esterni / Tattili: suzione del vitello o operazioni di mungitura / Visivi: visione del vitello / Acustici: rumore dei secchi o della macchina mungitrice / Olfattivi: odore del mangime Adenoipofisi Neuroipofisi OSSITOCINA eiezione del latte Midollo spinale vie nervose sensitive . L'azione dell'ossitocina dura 6/8 minuti (è quindi importante mungere subito).

PROLATTINA secrezione del latte Fibre sensitive (calocettori e tangocettori) Cellula lattifera Cellula mioepiteliale Alveolo ghiandolare 1Il latte è il primo alimento: è un alimento completo perché contiene tutti i più importanti principi nutritivi.

Composizione del latte bovino

Casein Micelles Fat Globules. LATTE: Sistema eterogeneo- i diversi composti sono in diversi rapporti con la fase disperdente (acqua)

COMPONENTE	DIAMETRO PARTICELLE	Tipo di particelle	STATO FISICO	nº/mL
altro tracce
0,6-0,8% sali minerali
4,8-5,1% lattosio	GRASSO 0,1-10 um	Globuli	Emulsione nel plasma latteo	1010
2,8-3,3% proteine
3,3-4,4% grasso
enzimi vitamine gas disciolti	CASEINA 50-700 nm	Micelle	Dispersione colloidale nel siero	1014
86,9-88,5% acqua	SIEROPROTEINE 1-5 nm	Monomeri o piccoli polimeri	Soluzione colloidale nella fase acquosa	1017
ZUCCHERI E SALI MINERALI			Soluzione vera e propria in acqua

Fattori di variabilità della composizione del latte

Fattori endogeni genetici

V SPECIE: Quantità e proporzioni differenti dei diversi costituenti per rispondere alle esigenze nutrizionali dei piccoli della specie, alla velocità di crescita e alle condizioni ambientali.

Fonte: Fox et al. Dairy chemistry and biochemistry, ed. Springer

Specie	Solidi totali	Grassi	Proteine	Lattosio	Ceneri	Valore energetico (KJ/kg)	Tempo per raddoppiare il peso alla nascita (giorni)
Umano	12.2	3.8	1.0	7.0	0.2	2763	120-180
Bufala	17.8	7.5	4.8	4.7	0.8	4040
Vacca	12.7	3.7	3.4	4.8	0.7	2763	30-47
Capra	12.3	4.5	2.9	4.1	0.8	2719	12-19
Pecora	19.3	7.4	4.5	4.8	1.0	4309	10-15
Scrofa	18.8	6.8	4.8	5.5	0.9	3917	9
Cavalla	11.2	1.9	2.5	6.2	0.5	1883	40-60
Asina	11.7	1.4	2.0	7.4	0.5	1966	30-50
Renna	33.1	16.9	11.5	2.8	1.5	6900	22-25
Coniglio	32.8	18.3	11.9	2.1	1.8	9581	4-6
Elefante indiano	31.9	11.6	4.9	4.7	0.7	3975	100-260
Orso polare	47.6	33.1	10.9	0.3	1.4	16900	2-4

Fattori endogeni di razza

V RAZZA:

Razza	Grasso %	Proteine %
Bruna	3,89	3,46
Frisona Italiana	3,55	3,25
Pezzata Rossa	3,88	3,42
Valdostana	3,50	3,27
Grigio Alpina	3,75	3,38
Jersey	5,32	3,99
Reggiana	3,514	3,38
Bianca Padana	3,33	3,39

INDIVIDUO: genetica dell'animale, fattori ereditati dal padre e dalla madre.

Fattori endogeni fisiologici

V STADIO DI LATTAZIONE COLOSTRO: secrezione della ghiandola mammaria dal parto al 5º giorno dopo il parto

	Colostro |1ª mungitura	Latte
Peso specifico	1,056	1,032
pH	6,32	6,5
Residuo secco %	23,9	12,9
Grasso	1	4.7
	4,0
Proteine totali %	14.0	3,1
Immunoglobuline
Lattosio %	2.7	4,9
Ceneri %	1	1.1
	0,74
vitamina A	1

Produzione di latte (kg/capo/d) Composizione del latte (g/kg) Lattosio 47 25 46 45 44 Produzione lattea 43 20 - 42 41 40 39 15- 38 37 Grasso, - 36 - 35 10- - 34 33 Proteine - 32 31 50 100 150 200 250 300 Maggiore contenuto calorico giorni di lattazione V ETA' E NUMERO DI PARTI Minerali (>Na e Cl e

Fattori endogeni patologici

V STATO DI SALUTE E BENESSERE DELL'ANIMALE es. mastite: infezione caratteristica della mammella, provocata da m.o. del genere Streptococcus Si riduce il contenuto in grasso, lattosio e caseina (minore sintesi) Aumenta il contenuto in composti derivanti dal siero (maggiore passaggio dal sangue) e in cellule somatiche Le CELLULE SOMATICHE: 20% cellule epiteliali da desquamazione della mucosa interna O globuli bianchi o leucociti: normalmente presenti nel latte, il loro compito è quello di fagocitare e distruggere i batteri che entrano nella mammella. Nel latte di mammelle sane (<200.000 cellule/ml) Aumentano considerevolmente in caso di fenomeni infiammatori (mastiti), traumi, lesioni, stress Sono uno dei fattori su cui si basa il pagamento del latte in base alla qualità

Fattori esogeni

Stagione e clima

V STAGIONE/CLIMA Produzione di latte Consumi alimentari (kg s.s./capo/d) 4.4 4.2 4.0 3.8 3.6 Percent Milk Fat 3.4 . 3.2 3.0 2.8 Milk Protein 2.6 2.4 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov D 1 -20 -10 0 10 20 30 Temperatura ambiente ("℃) Effetto del caldo: Effetto di umidità e temperatura; T ottimale 5 + 15℃, umidità relativa 60-70 % Produzione compromessa per T>35°C, UR > 90% 35 35 30 Stress da freddo Stress da caldo 25 - Produzione latte 20 20 Consumi alimentari 15 15- 10 - 10 Minore ingestione della razione Minore quantità di latte prodotto % grasso e proteine minori V ALIMENTAZIONE: il grasso è il costituente maggiormente influenzato dall'alimentazione Valori medi di composizione, grande range di variabilità (kg/capo/d) 30 25

I componenti del latte

Proteine: Macromolecole costituite da amminoacidi

AMINOACIDI ALIFATICI CH. CH3 CH2 CH CH, CH CH CH CH-CH HN-C-COO HẸN-C-COO HẸN-C-COO HŇ-C-COO HẸN-C-coo T H H H H Glicina (Gly) G Alanina (Ala) A Valina (Val) V Leucina (Leu) L Isoleucina (Ne) I AMINOACIDI CON CATENE LATERALI CONTENENTI ZOLFO O GRUPPI OSSIDRILICI CH_ AMINOACIDO CICLICO OH SH CH2 CH2 CHỈ CHỈ N c c H R Gruppo amminico Gruppo variabile Gruppo carbossilico AMINOACIDI ACIDI E LORO AMIDI 0 NH C O NH2 1 CH CH CH CH CH H,Ň-C-COO HẸN-C-COO H,Ň-C-C00 HŇ-C-COO H H H Acido aspartico (Asp) D Acido glutammico (Glu) E Asparagina (ASA) N Glutammina (Gin) Q Uguali in tutti gli AA H H H CH2 CH CH H,N-C-COO H,N-C-COO H.N-C-COO HẠN-C-COO- HẠN-C-COO H H H H Serina (Ser) S Cisteina (Cys) C Treonina (Thr) T Metionina (Met) M Prolina (Pro) P AMINOACIDI AROMATICI AMINOACIDI BASICI NH NH C=NH, OH H CH, NH HN- CH2 CH2 NH CH CH CH2 CH, CH, CH, CH2 CH HN-C-COO HẸN-C-COO HN-C-COO HN-C-COO HN-C-COO HIN-C-COO H H H H H H Fenilalanina (Phe) F Tirosina (Tyr) Y Triptofano (Trp) W Istidina (His) H Lisina (Lys) K Arginina (Arg) R I 20 aminoacidi delle proteine. CH H-C-H S CH, HCOH -0-I 1 0-08-8-0- CH AA essenziali, che devono essere introdotti con la dieta; non possono essere sintetizzati dal nostro organismo

Legame tra amminoacidi

Aminoacido 1 Aminoacido 2 H H H N C c + N c c 1 N C c R H H R Dipeptide Amminoacido Struttura primaria: sequenza di amminoacidi Legame peptidico COO Legame a idrogeno Legame a idrogeno Struttura secondaria: alfa-etica e foglietto ripiegato Alfa-elica Foglietto ripiegato Struttura terziaria: forma giobulare Proteine: AA>100, PM>10000 Da Influenza della struttura proteica sulle caratteristiche della proteina: la successione degli amminoacidi determina la sua struttura e le sue funzioni > Attività enzimatica > Attività biologica Proprietà tecnologiche H H R R legame peptidico H H N C c H H H H H O acqua Legame desolfuro Struttura quaternaria: più di un polipeptide H H

Le sostanze azotate del latte

LE SOSTANZE AZOTATE DEL LATTE Proteine totali = N × 6,38 SOSTANZE AZOTATE PROTEICHE 95% SOSTANZE AZOTATE NON PROTEICHE 5% CASEINA SIEROPROTEINE

Le sostanze azotate proteiche del latte: la caseina

PH Latte Caseina ~78% Latte vaccino: Proteine totali ~32-36 g/L ~78% «Caseina (25 g/L): la frazione proteica che precipita per acidificazione a pH 4.6 e 20°℃ del latte crudo scremato»

Fonte: Jenness et al. "Nomenclature of the proteins of bovine milk" Journal of Dairy Science (1956), 39 (5) 536 - 541.

CASEINA o CASEINE? K-caseina LATTE VACCINO 13% Qs1-caseina 38% 39% B-caseina 10% Q52-caseina Rapporti tra le diverse frazioni sono pressoché costanti O Microeterogeneità di ciascuna frazione Piccole variazioni quali/quantitative possono avere ripercussioni sulla qualità del latte