Il latte

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Il latte
Il latte è uno degli alimenti più importanti
della dieta umana, in quanto contiene un numero
elevatissimo di principi nutritivi, tra cui
proteine, vitamine, grassi e sali minerali In via
generale il latte è un alimento ricco e poco
caro. È l'unico prodotto animale la cui funzione
specifica è quella di servire da alimento
completo. Il valore alimentare del latte dipende
anzitutto dal suo contenuto di proteine
(lattoalbumina, lattoglobulina e protidi
complessi si tratta del caseinogeno, una
fosfoproteina che, coagulando, dà la caseina) che
nel complesso non sono affatto da ritenersi
inferiori a quelle delle uova, della carne e del
pesce La caseina e la lattoalbumina sono proteine
complete, cioè che contengono tutti gli
aminoacidi necessari per il fabbisogno del nostro
organismo. Inoltre, nella scala del valore
biologico delle proteine, la lattoalbumina ha il
secondo posto, preceduta dalla ovoalbumina
(proteina dell'uovo) e seguita dalla miosina
(proteina della carne)
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Importanza commerciale
Limportanza commerciale del latte risiede nella
sua grandissima diffusione e consumo, anche se il
suo valore come alimento di qualità non è certo
paragonabile a quello di vini od oli di grande
qualità. Nondimeno il latte è, fra i prodotti di
origine animale, lalimento più controllato dal
punto di vista chimico e microbiologico. Non solo
le Centrali, i Consorzi o le Aziende produttrici
di grandi dimensioni, ma anche i piccoli e medi
produttori necessitano di monitorare
costantemente i requisiti di qualità del latte,
sia per il rispetto delle norme
igienico-sanitarie (in quanto prodotto soggetto a
deperimento naturale), sia per esigenze
economiche legate al pagamento del prodotto
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Composizione delle latte

• Il latte, quale che sia la sua origine, è
  chimicamente una dispersione, ovvero una miscela
  non omogenea in cui alcuni componenti,
  principalmente proteine, sono dispersi in acqua
  mentre altri sono disciolti (zuccheri, sali
  minerali, vitamine) altri composti sono in
  emulsione, come i grassi
• La composizione varia a seconda dellorigine del
  latte, cioè se umano, bovino, caprino, ovino,
  ecc.
• I componenti principali del latte sono lacqua
  (40-90), le proteine (1-13), i grassi (1.5-46)
  e gli zuccheri (1-7). Sono presenti molte delle
  principali vitamine (prevalgono la A, la B e la
  C), ma non tutte in quantità sufficiente, in
  particolare la D. Circa i sali minerali, il latte
  è l'alimento più ricco di calcio (17) e contiene
  quantità rilevanti di potassio, fosforo, cloro,
  sodio, magnesio, oltre che di elementi
  biocatalizzatori come ferro, rame, zinco,
  manganese, iodio, cobalto. Infine, sono presenti
  enzimi ed anticorpi specifici per ogni specie
  animale
• In natura, il latte è l'alimento previsto per la
  crescita dei cuccioli dei Mammiferi, ed il latte
  di ogni specie va ad esclusivo beneficio di
  quella specie questo è evidente dalla diversa
  composizione dei vari tipi di latte

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Tipi di latte
In realtà non esiste il latte, ma alcuni latti e
la loro composizione riflette qualche lieve
differenza Bisogna innanzitutto citare il latte
della donna, di cui si sottolineano le differenze
dal latte vaccino, sufficienti a obbligare
talvolta a una modifica mediante procedimenti
fisici o, come minimo, a realizzarne il
taglio Fra il latte di provenienza animale si
utilizzano quelli di capra, asina e cammello, ma
è quello di vacca a costituire nei fatti il
grosso dei consumi di latte. Alcuni formaggi
vengono invece ottenuti dal latte di capra o di
pecora
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Analisi del latte
Le analisi chimiche del latte sono assolutamente
necessarie per valutarne i caratteri
organolettici e, soprattutto, la genuinità. Il
numero di parametri determinati di routine non è
elevatissimo normalmente, le procedure inerenti
al campionamento e allesecuzione delle analisi
chimiche risultano essere molto più semplici
rispetto a quelle per le analisi
microbiologiche Le principali analisi che si
effettuano di routine sul latte sono le
seguenti Sono poi effettuate prove
microbiologiche e prove per valutare la presenza
di antibiotici e altre sostanze di interesse
tossicologico come le micotossine

• determinazione delle proteine e della caseina
• determinazione del lattosio
• determinazione dei cloruri
• prova dei fosfati
• prova della perossidasi
• prova lattofermentativa
• prova caseozimiscopica

• determinazione dellindice crioscopico
• densità del latte e del siero
• valutazione dello stato di freschezza
• acidità titolabile
• pH
• determinazione della materia grassa
• determinazione del residuo secco e secco-magro

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Parametri di interesse
A seconda delle componenti del latte considerate,
si possono descrivere alcuni parametri che hanno
importanza nella definizione della qualità e
della genuinità del latte

• Parametri che dipendono dallinsieme delle
  sostanze presenti
• Parametri che dipendono dalle sostanze in
  soluzione
• Parametri che dipendono dagli ioni presenti

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Parametri che dipendono dallinsieme delle
sostanze presenti

• residuo secco totale
• residuo secco magro
• densità o peso specifico
• acidità
• tensione superficiale

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Residuo secco
La materia secca del latte è la sostanza che
resta alla fine del processo di essiccazione
espressa in in massa ( m/m). Il valore del
tenore in materia secca deve essere pari al 12
13 La determinazione della materia secca
consente di avere indicazioni sullannacquamento
o sulla scrematura del latte entrambe le
operazioni comportano una sua diminuzione Lanalis
i comporta la determinazione dellumidità del
latte mediante evaporazione in stufa. Il latte si
porta in capsula (tarata) in bagnomaria bollente
e poi a 104C fino a evaporazione totale del
liquido Il tenore in materia secca si può
ricavare anche con la formula di Fleischmann, una
volta effettuate le determinazioni del peso
specifico e del tenore in materia grassa G
m/v in materia grassa ps peso specifico del
latte a 15 C
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Residuo secco magro
Il residuo secco magro è dato dallinsieme dei
costituenti del latte escluso il grasso. Il
tenore in materia secca magra nel latte deve
essere non inferiore all8.70 (se il tenore in
materia grassa supera il 3.15 deve essere non
inferiore all8.50) Valori inferiori all8,50
rendono il latte sospetto di annacquamento per
tale motivo si determina lindice crioscopico. Un
elevato valore del tenore in materia secca magra
indica unelevata percentuale di sostanze
proteiche e quindi una buona resa di
trasformazione in formaggio. Valori ottimali sono
90-120 g/l Il residuo secco magro è un valore
regolare poiché la componente più variabile è
quella del grasso ed avendolo eliminato
precedentemente, il risultato finale è stabile La
determinazione del residuo secco magro si
effettua con un calcolo, sottraendo dal residuo
secco la materia grassa (vedi oltre)
materia secca magra materia secca - materia
grassa
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Densità del latte
La densità o peso specifico o massa volumica è un
parametro di base. Il suo valore nel latte è
determinato da due opposti fattori di variazione
la concentrazione di elementi disciolti ed in
sospensione (residuo magro), proporzionale alla
densità, e la quantità di grasso in emulsione,
inversamente proporzionale. A 15C la densità
deve avere valori compresi fra 1.029 e 1.034 g/
ml. Questi valori risultano superiori in caso di
latte scremato (tra 1.035 e 1.037), inferiori in
caso di latte annacquato. Se la scrematura e
lannacquamento vengono effettuati sullo stesso
prodotto, potrebbero non verificarsi variazioni
del peso specifico e la sofisticazione sarebbe
nascosta in tal caso si può effettuare un
controllo sulla di materia grassa, sullindice
crioscopico e sulla densità del siero Oltre che
sul latte, la densità è controllata anche sul
siero, cioè il latte privato di proteine e grassi
mediante coagulazione. La densità del siero a 15
C deve avere valori compresi fra 1.026 e 1.028 g/
ml le variazioni sono più contenute in quanto è
diminuito uno dei fattori che influenzano la
densità.
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Determinazione della densità
Per la determinazione della densità si utilizza
un areometro, il lattodensimetro di Quevenne,
unasta di vetro contenente unestremità
zavorrata e una avente una scala graduata in 29
tacche, comprese tra 14 e 42 le due cifre
indicano la seconda e la terza decimale, quindi
si deve anteporre ad esse 1.0. Lo strumento
incorpora un termometro ed è tarato a 15C. La
determinazione è basata sul Principio di
Archimede un corpo galleggiante (in questo caso
lareometro) si immerge nel latte fino a quando
il peso del liquido spostato equivale al peso
dellareometro La densità del siero si misura
alla stessa maniera, dopo coagulazione di
proteine e grassi con una soluzione di CaCl2 a
caldo, raffreddamento e separazione del
precipitato di caseina
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Acidità del latte
Lacidità del latte è dovuta a quattro
componenti, di cui i primi tre formano lacidità
naturale del latte Le unità di misura
utilizzate per esprimere lacidità del latte sono
tre

• acidità dovuta ai gruppi acidi della caseina 2/5
  dellacidità naturale
• acidità dovuta alle sostanze minerali (acido
  carbonico) e alle tracce di acidi organici (acido
  citrico), sia liberi sia legati alle micelle di
  caseina 2/5 dellacidità naturale
• reazioni secondarie dovute ai fosfati 1/5
  dellacidità naturale
• acidità sviluppata che è dovuta allacido lattico
  proveniente dalla fermentazione del lattosio ad
  opera dei fermenti lattici dopo la mungitura
• Gradi SH Soxhlet- Henkel sono usati in tutto
  il mondo, tranne che in Francia ed Inghilterra.
  Sono i ml di NaOH 0,25 N necessari per
  neutralizzare 100 ml di latte (6-8 SH/100 ml in
  un latte normale)
• Gradi D Dornic sono usati in Francia. Sono i
  ml di NaOH al 0,11 N necessari per neutralizzare
  100 ml di latte (14-18 D in latte normale)
• Gradi T Turner sono usati in Inghilterra. Sono
  i decimi di ml di NaOH al 0,1 N necessari per
  neutralizzare 10 ml di latte

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Determinazione dellacidità del latte
Lacidità del latte è determinata
volumetricamente con titolazione acido-base. Si
utilizza NaOH 0.25 N come titolante e
fenolftaleina come indicatore. Per cogliere
esattamente il viraggio a colorazione rosea
persistente, è necessario operare in ottime
condizioni di luce e confrontare il risultato con
il latte naturale Lacidità del latte espressa in
gradi Soxhlet-Henkel (SH) si può convertire nel
valore equivalente di acido lattico presente in
100 ml di latte, moltiplicando i gradi SH x 0.0225
Acidità (SH) Tipo di latte
6-7 Latte di cattiva coagulazione
7-8 Latte normale
8-8.5 Latte sub-acido (di difficile conservabilità)
8.5-9 Latte acido (cattiva conservabilità)
9-10 Latte acido anche al sapore (coagula allebollizione)
gt 10 Latte che coagula al calore
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Determinazione dellacido lattico
Oltre allacidità totale, è utile determinare la
quantità di acido lattico presente nel campione
di latte. Essendo lacido lattico prodotto dalla
fermentazione del lattosio ad opera
principalmente dell'attività microbica, la sua
concentrazione è correlata alla carica batterica
totale e può essere un utile indicatore del buon
stato di conservazione del latte Un metodo di
determinazione è per via spettrofotometrica. Il
metodo si basa su una reazione enzimatica che
porta alla formazione di un complesso viola la
cui intensità, misurata a 545 nm, è direttamente
proporzionale alla concentrazione di acido
lattico nel campione Y mX n Ass. Conc.
m n Conc. (Ass. n)/m
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Tensione superficiale
Nel latte sottoposto a riscaldamento, la tensione
superficiale si manifesta con la formazione di un
film chiamato pelle. Questa è dovuta alla
presenza nel latte di sostanze come la caseina e
il sigma proteoso che tendono ad interagire fra
di loro e che si dispongono sulla superficie del
liquido Per riscaldamento evapora lacqua in
superficie, la caseina ed il sigma proteoso
(sostanza azotata del siero) possono
concentrarsi, interagire tra di loro per
inglobare grasso e formare la pelle. In un latte
con elevato tasso di grasso si ha una minore
tensione superficiale in una crema tale tensione
è ancora minore, per questo agitando la crema si
forma più facilmente la schiuma che non agitando
il latte La presenza di sostanze organiche nel
latte spiega labbassamento della tensione
superficiale in rapporto a quella dellacqua
pura. Questa forza superficiale viene espressa in
dine/cm e diminuisce quando la temperatura
aumenta. La diluizione del latte, fino a circa 10
volte, non comporta una modificazione sensibile
della tensione
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Parametri che dipendono dalle sostanze in
soluzione

• indice di rifrazione quando un raggio luminoso
  passa obliquamente da un mezzo trasparente ad un
  altro più rifrangente, subisce una deviazione che
  prende il nome di rifrazione. Il rapporto dei
  seni dellangolo di incidenza e langolo di
  rifrazione si mantiene costante per due dati
  mezzi trasparenti e questa costante è lindice

di rifrazione. Per il latte esso vale
1.3440-1.3480 (riferito alla luce gialla del Na).
Lindice di rifrazione è utile per stabilire se
il latte è stato annacquato, considerando che
lindice dellacqua è pari a 1.3329. Si può anche
arrivare a determinare la quantità di acqua che è
stata aggiunta. Si utilizza il siero del latte
dopo averlo deproteinato per aggiunta di solfato
di calcio o cloruro di calcio. Inoltre può
fornire un dosaggio indiretto del lattosio nel
latte magro deproteinizzato

• punto di ebollizione è attorno ai 100.16C, ma
  questo fattore non viene utilizzato per
  determinare se ci sono delle alterazioni

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Punto di congelamento

• Si dice punto di congelamento o indice
  crioscopico la temperatura a partire dalla quale
  la fase solida e quella liquida coesistono. Se
  consideriamo il punto di congelamento dellacqua
  pura, 0C, una soluzione acquosa tenderà a
  congelare a temperature proporzionalmente più
  basse in ragione della quantità di sostanze
  disciolte, a causa dellinterazione tra i soluti
  e il solvente che causa il cosiddetto
  abbassamento crioscopico
• Il latte congela naturalmente attorno a 0.5C
  questo valore, più basso di quello dellacqua, è
  giustificato dal fatto che il latte contiene una
  quantità elevata di sostanze disciolte,
  principalmente il lattosio e i sali minerali tra
  le sostanze in soluzione ci sono anche le
  sieroproteine, ma dato che hanno peso molecolare
  nellintervallo 15.000-150.000 e sono presenti
  nel latte solo in concentrazione di 5-7 g/l, la
  loro concentrazione osmotica (moli/l) non
  influenza molto lindice crioscopico

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Fattori di variazione

• Nel latte genuino lindice crioscopico è di
  0.55C. Si possono avere variazioni stagionali
  da -0.53C a 0.575C labbassamento è più
  consistente nei mesi freddi, mentre laumento è
  più evidente nei mesi caldi a causa dellalto
  tenore nei sali della reazione alimentare. In
  realtà, lindice è piuttosto costante perché le
  sostanze che lo determinano maggiormente sono
  quelle che hanno una minore variabilità
  percentuale nel corso della lattazione (lattosio
  e sali)
• Fattori che influenzano localmente lindice
  crioscopico del latte possono essere

• letà, la razza e lo stato di salute delle
  mucche il latte proveniente da vacche ammalate
  ha un indice crioscopico compreso tra 0.56C e
  0.610C e nelle vacche affette da mastiti
  streptococchi può arrivare a 0.81C
• la disponibilità di acqua
• lalimentazione
• il tempo meteorologico e la temperatura delle
  stalle
• il periodo di mungitura
• i trattamenti del latte
• la conservazione dei campioni prima della
  determinazione dellindice crioscopico

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Annacquamento del latte
Il punto di congelamento può essere sfruttato per
riconoscere un eventuale annacquamento del latte.
Infatti, lindice crioscopico è il parametro meno
variabile del latte fresco e con la sua
determinazione si riesce a stabilire se il latte
è stato addizionato di acqua e, in caso
affermativo, in che misura. Quando lacqua è
addizionata al latte, la concentrazione di sali
minerali e di zuccheri viene diluita e questo
comporta un innalzamento della temperatura alla
quale il latte congela normalmente. Se
consideriamo da una parte il punto di
congelamento dellacqua (0C) e dallaltra il
punto di congelamento del latte (circa -0.5C),
lintervallo compreso è linearmente proporzionale
al contenuto di acqua addizionata alla dispersione
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Determinazione dellindice crioscopico
La determinazione dellindice crioscopico si
effettua con uno strumento noto come crioscopio
di Beckmann. La misura è preceduta da un
azzeramento della scala del termometro del
crioscopio, mediante la determinazione del punto
di congelamento dellacqua. Il valore misurato
sul campione di latte sarà quindi calcolato come
segue Indice crioscopico (C) T - T1 T
temperatura di congelamento dellacqua T1
temperatura di congelamento del latte
La determinazione dellindice crioscopico può
essere effettuata su campioni di latte la cui
acidità espressa in acido lattico non risulti
superiore a 0.18 g di acido lattico per 100 ml di
latte. Si può effettuare la prova anche su latte
acido detraendo dal risultato il valore 0.05 per
ogni grammo di acidità, espressa in acido
lattico, superiore a 1.2
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Problemi nella determinazione
Anche lindice crioscopico ha dei limiti
nellattendibilità, infatti ci sono dei casi in
cui questo non va bene si può avere un latte
annacquato con un punto di congelamento normale,
oppure un latte genuino con un punto di
congelamento anormale durante la sterilizzazione
alcuni sali si aggregano alle sostanze proteiche,
altri precipitano, e in questo modo diminuisce il
numero di moli in soluzione con conseguente
avvicinamento del punto di congelamento a quello
dellacqua
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Parametri che dipendono dagli ioni presenti in
soluzione

• conducibilità elettrica nel latte, la presenza
  di elettroliti minerali (cloruri, fosfati,
  citrati) e di ioni colloidali favorisce il
  passaggio della corrente nellacqua. La
  conducibilità del latte si misura in µSiemens
  oppure in ohm-1, unità inverse alla resistenza
  elettrica. Il parametro varia con la temperatura
  a 25C il valore medio nel latte è fra 4010-4 e
  5010-4 ohm-1. Lannacquamento abbassa la
  conducibilità, mentre lacidificazione laumenta

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Potenziale di ossidoriduzione
Il potenziale di ossidoriduzione è definito come
la differenza di potenziale che si crea tra un
elettrodo di platino immerso in una soluzione ed
un elettrodo di riferimento al calomelano. Un
valore positivo (perdita di elettroni) indica
proprietà ossidanti della soluzione un valore
negativo (acquisto di elettroni) indica proprietà
riducenti. Il latte fresco normale ha un
potenziale redox positivo compreso tra 0.20 e
0.30 volt. I valori che intervengono nel
determinare le proprietà ossido-riduttive del
latte sono

• lossigeno disciolto, responsabile in gran parte
  del potenziale positivo del latte fresco crudo
• il latte contiene inoltre un sistema riduttore
  naturale che è formato dalla xantino-ossidasi. Si
  manifesta in presenza di blu di metilene, che
  viene decolorato. Tale sistema è distrutto per
  riscaldamento a 80C
• unelevata carica microbica abbassa rapidamente
  il potenziale redox del latte

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pH del latte
Il pH del latte ne indica lo stato di freschezza
e lacidità attuale, cioè il contenuto di ioni
idrogeno disciolti, a differenza dellacidità
titolabile che esprime un dato di acidità totale,
in quanto tiene conto anche degli ioni idrogeno
non dissociati Il pH è un parametro
importantissimo e semplice da misurare. Nel latte
il valore di pH è solitamente prossimo alla
neutralità (cioè 7) il latte è una soluzione
tamponata, cioè per piccole aggiunte di acidi o
basi il suo pH non varia. Questo è
dovuto alla presenza di numerosi composti che
hanno funzioni acide o basiche libere che
neutralizzano eventuali basi o acidi aggiunti si
tratta principalmente delle proteine del latte
che presentano gruppi ionici con cariche positive
o negative a seconda del pH. Pertanto si può
considerare anormale quel latte che presenta
piccoli scostamenti di pH dal valore normale
(minore di 6.6 e maggiore di 6.8). Esiste una
relazione di proporzionalità inversa fra il pH e
la quantità di proteine presenti, quindi quando
il contenuto totale di proteine scende, il pH
aumenta
pH Tipo di latte
6.7 latte normale
6.5 acidificazione incipiente
6.3 acidificazione leggera
6.1 acidificazione avanzata
5.9 acidificazione avanzata
5.7 acidificazione avanzata
5.2 latte acido
4.5 latte coagulato
7.1 latte patologico
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Altre analisi
Oltre ai test analitici sui parametri citati in
precedenza, ci sono altre determinazioni che
possono dare utili indicazioni sulla qualità dei
latticini. Tra queste, sono particolarmente
significative le seguenti

• Ceneri totali e alcalinità delle ceneri
• Materia grassa
• Proteine totali
• Azoto totale, proteico, non proteico e non
  caseinico
• Urea
• Lattosio e zuccheri
• Attività perossidasica
• Attività fosfatasica
• Anioni inorganici (in particolare cloruri)
• Cationi inorganici
• Perossido di idrogeno

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Determinazione delle ceneri
Le ceneri si determinano pesando il latte,
evaporandolo, incenerendolo e pesando il residuo
costituito prevalentemente da sostanze
inorganiche. Il campione viene prima essiccato in
stufa ad aria forzata a 100 2C per 4 ore e
successivamente posto in muffola a 550C. Il
contenuto in ceneri del latte è il peso del
residuo espresso come percentuale del peso di
partenza del latte Sulle ceneri così ottenute si
determina anche lalcalinità delle ceneri,
determinata dalla quantità di ioni alcalini e
alcalino-terrosi presenti nel latte essa si
calcola dagli ml di NaOH 0.1 N necessari per
titolare una quantità nota di HCl 0.1 N, aggiunto
in eccesso per sciogliere le ceneri ottenute da
un campione di latte di 5 ml. La titolazione si
effettua in presenza di indicatore fenoftaleina
27
Determinazione della materia grassa
Il tenore in materia grassa del latte può variare
tra il 3 e il 4.5. Il latte intero deve avere un
tenore di grasso non inferiore a 3.2, il latte
parzialmente scremato varia tra 1.5 e 1.8 e nel
latte scremato il tenore di grasso è lt 0.5 Il
tenore in materia grassa si determina con il
butirrometro di Gerber. In questo metodo si
utilizza acido solforico per sciogliere tutti i
componenti del latte ad eccezione dei grassi, che
possono essere separati per centrifugazione.
Oltre allacido solforico si addiziona alcol
amilico per estrarre la materia grassa
impedendone la carbonizzazione
Nel butirrometro si pongono lacido solforico, il
latte a temperatura ambiente e lalcool amilico.
Dopo avere scaldato a bagnomaria a 65-70C per 10
minuti circa e centrifugato si formano 3 strati
in mezzo uno strato rosso scuro o talvolta
violaceo, composto dalle sostanze organiche
demolite dallacido solforico sopra uno strato
oleoso trasparente di colore giallastro composto
dalla sostanza grassa e sul fondo uno strato
sottile
biancastro, composto da sali minerali e sostanze
insolubili. Facendo coincidere lo zero della
scala graduata con la linea di separazione degli
strati rosso scuro e giallastro, si legge il
valore di di materia grassa
28
Determinazione delle proteine totali
Il contenuto proteico è un indice di qualità e di
pregio del latte e riveste importanza anche nei
processi produttivi. Le proteine del latte sono
quindi materia nobile e sono costituite per circa
l80 dalla caseina La determinazione del tenore
di proteine totali e di caseina si può effettuare
con il metodo Steinegger si tratta di un metodo
volumetrico basato sulla reazione di Schiff tra i
gruppi amminici liberi delle proteine e laldeide
formica. I gruppi amminici delle proteine vengono
bloccati dallaldeide, lasciando liberi e quindi
titolabili i gruppi carbossilici che sono
determinati mediante titolazione acido-base con
NaOH in presenza di fenolftaleina R-NH2 HCHO ?
R-NCH2 H2O
29
Determinazione dellazoto
La determinazione dellazoto è importante per
valutare il profilo proteico del latte, essendo
dovuto in gran parte alle funzioni amminiche
delle proteine. Si utilizza il famoso metodo di
Kjeldhal Il metodo consiste nella digestione, in
tubo di Kjeldhal, di unaliquota per lanalisi
con acido solforico, utilizzando CuSO45H2O come
catalizzatore e K2SO4 per aumentare il punto di
ebollizione, in modo da liberare tutto lazoto
organico dalle proteine e convertirlo in solfato
dammonio. Al digerito raffreddato è aggiunto un
eccesso di NaOH per liberare ammoniaca, che viene
distillata e raccolta in una soluzione di acido
borico e titolata con una soluzione di HCl a
titolo noto, in presenza di miscela indicatore
rosso metile e verde di bromocresolo. Il tenore
in azoto del campione è calcolato partendo dalla
quantità di ammoniaca prodotta Oltre allazoto
totale, è utile determinare il contenuto di azoto
non proteico, che si misura sul campione di latte
deproteinato con acido tricloroacetico, e il
contenuto di azoto non caseinico, che esprime la
quantità di proteine diverse dalla caseina
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Urea nel latte
La determinazione dellurea nel latte può
costituire la base per valutare l'idoneità di una
determinata dieta del bestiame da latte, allo
scopo di ottenere un prodotto di buona qualità e
ad alto contenuto proteico. Infatti il contenuto
di urea nel latte crudo è scarsamente correlato
alle caratteristiche dell'animale ed è piuttosto
in relazione con la quantità di apporto proteico
nell'alimentazione dell'animale il suo dosaggio
permette quindi di definire una dieta adeguata,
utilizzando l'urea come indicatore
dell'efficienza dei programmi di alimentazione
negli allevamenti del bestiame da latte In
seguito ad un cambiamento delle esigenze del
consumatore che predilige sempre più la
componente proteica del latte rispetto alla parte
grassa, si è sviluppato un sistema di prezzi che
ha ridotto il peso economico della frazione di
materia grassa in favore di quella proteica.
L'analisi del contenuto proteico del latte può
essere effettuata misurando l'azoto presente nel
campione, ma alte concentrazioni di urea nel
latte determinano un aumento di questo parametro
che può essere erroneamente considerato azoto
proteico. L'analisi dellurea permette di
distinguere il contenuto di urea dal reale tenore
di proteine del latte
Si è inoltre evidenziato che alte concentrazioni
di urea nel latte producono effetti negativi sui
processi di caseificazione. L'analisi dellurea
nel latte permette quindi di prevenire eventuali
problemi
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Determinazione dellurea
La determinazione dellurea si effettua per via
spettrofotometrica, misurando lassorbanza del
campione dopo averlo fatto reagire con un
composto organico. La concentrazione dellurea è
direttamente proporzionale allintensità del
colore rosa sviluppatosi nella reazione con la
diacetilmonossima in presenza di
tiosemicarbazide la misura spettrofotometrica è
effettuata ad una lunghezza donda compresa
nellintervallo 515-540 nm Questa determinazione
si effettua sul latte deproteinato con addizione
di acido tricloroacetico. Un altro dosaggio,
effettuato sul latte non trattato, impiega una
reazione colorimetrica in cui l'urea viene
trasformata dallenzima ureasi in ammoniaca, la
quale reagisce con un derivato fenolico formando
un complesso verde-blu la cui intensità, misurata
a 700 nm, è direttamente proporzionale alla
concentrazione di urea nel campione
32
Determinazione del lattosio
La determinazione del lattosio si effettua con il
metodo di Fehling, dopo separazione delle
proteine dal siero contenente il lattosio. Il
reattivo di Fehling contiene Cu2 che ossida gli
zuccheri (tra cui il lattosio è
predominante) Zucchero Cu2 ? prodotto
ossidato Cu
Esso si compone di due soluzioni (contenenti
rispettivamente CuSO4 e tartrato doppio di sodio
e potassio in NaOH), miscelate al momento
delluso. La miscelazione sviluppa un colore blu
intenso che, sotto riscaldamento, in presenza di
zuccheri vira ad una colorazione
variabile tra il giallo-uovo, l'arancio ed il
rosso mattone. Per poter apprezzare meglio
l'effetto, è opportuno che il liquido su cui si
effettua il test sia limpido, per cui la misura
si effettua sul latte deproteinato Operativamente,
la determinazione si effettua ponendo una
quantità nota di reattivo di Fehling in un
contenitore e titolando il reattivo con il siero
del campione, in presenza di indicatore blu di
metilene e in condizioni di ebollizione per
favorire la reazione. La fine della titolazione è
segnalata dal viraggio blu-rosso
33
Determinazione dellattività perossidasica
La lattoperossidasi è un enzima presente in
grandi quantità nel latte crudo. La sua
persistenza nel latte pastorizzato può venire
adottata come indice di qualità del prodotto Il
saggio si effettua per via colorimetrica.
Lenzima lattoperossidasi decompone il perossido
di idrogeno lossigeno atomico liberato ossida
il reagente 1,4-fenilendiammina che è incolore,
trasformandolo in nel composto indofenolo di
colore viola. La comparsa di tale colore indica
la presenza dellenzima perossidasi nel latte
lintensità del colore è proporzionale alla
concentrazione dellenzima
34
Determinazione della fosfatasi alcalina
La Fosfatasi Alcalina (ALP) è un enzima
normalmente presente nel latte crudo, che viene
inattivato a condizioni di trattamento termico
leggermente più drastiche di quelle richieste per
la distruzione dei batteri patogeni. Quindi la
ricerca dell'ALP nel latte pastorizzato serve per
verificare che il processo sia avvenuto in modo
corretto. Un latte pastorizzato correttamente può
mantenere una contaminazione di latte crudo al
massimo dello 0.1, corrispondente a 350-500
mU/l Il metodo si basa su una reazione enzimatica
a partire dal composto 4-nitrofenilfosfato, che
porta alla formazione di un colore giallo la cui
intensità, misurata a 405 nm, è direttamente
proporzionale alla concentrazione di ALP nel
campione
35
Analisi di specie ioniche con IC
Nelle determinazioni mediante cromatografia
ionica, il latte non può essere iniettato
direttamente in colonna, sia a causa del suo
elevato contenuto salino, sia soprattutto a causa
dei colloidi dispersi presenti in grande
quantità, che intaserebbero la fase
stazionaria Una soluzione consiste nel rimuovere
le sostanze colloidali precipitandole, per
esempio portando il pH del campione di latte al
punto isoelettrico, in modo da precipitare le
proteine, ma la procedura è lunga in quanto
richiede la rimozione del precipitato mediante
centrifugazione inoltre va verificata la
possibilità di coprecipitazione degli analiti Una
valida alternativa per la purificazione del
campione consiste nellutilizzo della dialisi,
attraverso la quale si ottiene una soluzione
purificata contenente soltanto gli analiti di
interesse
36
La dialisi
Il pretrattamento con dialisi sfrutta la
migrazione di sostanze a basso peso molecolare
attraverso una membrana di materiale polimerico
(es. acetato di cellulosa), impermeabile al
passaggio di particelle grandi (gt 0.2 µm), fino a
raggiungere lequilibrio tra il campione e una
soluzione accettore I pazienti che soffrono di
insufficienza renale cronica utilizzano questo
metodo. A causa di questa disfunzione, nel loro
sangue i composti ionici a basso peso molecolare
si accumulano a concentrazioni troppo elevate,
alterando lequilibrio elettrolitico e le
funzioni metaboliche collegate. La concentrazione
di questi ioni va quindi ridotta ad intervalli
regolari attraverso la dialisi una soluzione
accettore a
bassissima forza ionica usualmente acqua
ultrapura è fatta scorrere lungo una membrana
semipermeabile, mentre il sangue del paziente
scorre dallaltro lato della membrana. Gli ioni
diffondono dalla soluzione a maggiore forza
ionica, il sangue, alla soluzione a minore forza
ionica, la quale è rinnovata in continuo per fare
in modo che lequilibrio non sia mai raggiunto e
la migrazione dal sangue sia continua, fino ad
ottenerne la purificazione
37
Dialisi per il latte
Il pretrattamento di campioni di latte a scopo
analitico ha lobiettivo opposto la soluzione
accettore è a contatto con la membrana in
condizioni statiche, in modo che si raggiunga
lequilibrio al quale gli ioni sono totalmente
migrati nella soluzione accettore, la quale può
essere utilizzata per la determinazione degli
analiti ionici in quanto non contiene le sostanze
interferenti Il metodo di dialisi può essere
automatizzato allinterno di un cromatografo
ionico. Il tempo necessario per raggiungere
lequilibrio di
dialisi è di circa 10 minuti, dopo il quale il
campione (cioè la soluzione accettore) è
iniettato in colonna mentre leluizione è in
corso è possibile preparare un nuovo campione con
la dialisi Sulla soluzione trattata con dialisi è
possibile determinare tutte le specie ioniche a
basso peso molecolare, come anioni, cationi e
oligosaccaridi
38
Determinazione degli anioni
La determinazione degli anioni inorganici è
importante soprattutto per quanto riguarda il
contenuto di ioni cloruro e fosfato. Siccome la
determinazione è effettuata correntemente
mediante cromatografia ionica, è normale
determinare nella stessa corsa altri anioni come
nitrato, nitrito e solfato Lanalisi richiede la
diluizione del campione 150 con acqua ultrapura
e il trattamento con dialisi per avere una
soluzione iniettabile in colonna
Eluente NaHCO3 2.4 mM/l, Na2CO3 2.5
mM/l Rivelazione conduttometrica Consumo di
campione 20 µl
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Determinazione dei cloruri
La determinazione dei cloruri è particolarmente
importante perchè permette di identificare
eventuali aggiunte di acqua salata al latte.
Inoltre l'animale affetto da mastite presenta nel
latte appena munto valori di ioni Cl-
significativamente più alti I cloruri, oltre che
per IC, si determinano con il metodo di Volhard
sulle ceneri di una determinata quantità di
latte. Su un volume noto delle ceneri sciolte con
acido (non con HCl, evidentemente, ma con HNO3),
si addiziona nitrato di argento che causa la
precipitazione di AgCl dal caratteristico aspetto
bianco caseoso Ag Cl- ? AgCl? Il sale AgNO3
è addizionato in quantità nota e leccesso è
determinato volumetricamente con una titolazione
di precipitazione, impiegando solfocianato di
potassio come agente precipitante in presenza di
indicatore allume ferrico, NH4Fe(SO4)212H2O KSCN
Ag ? AgSCN? Fe3 SCN- ? FeSCN2 Il
complesso Fe-SCN è colorato in rosso, quindi il
termine della titolazione (quando tutto lo ione
Ag è stato precipitato) si coglie allapparire
della colorazione rossa
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Determinazione degli ioduri
La determinazione del contenuto di iodio,
normalmente minore degli altri anioni, si può
effettuare sul campione andando a identificare il
picco corrispondente a tempi di ritenzione elevati
Eluente NaHCO3 1.0 mM/l, Na2CO3 3.2
mM/l Rivelazione conduttometrica Consumo di
campione 20 µl
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Determinazione degli zuccheri
La distribuzione degli zuccheri, dominata dal
lattosio, può essere globalmente determinata con
la cromatografia ionica. Utilizzando una fase
mobile fortemente basica, si possono separare gli
zuccheri sfruttando il loro comportamento come
acidi deboli. La rivelazione è amperometrica si
sfrutta la presenza del gruppo aldeidico,
facilmente ossidabile. Per lanalisi, il campione
è diluito 11000 per diminuire la quantità di
lattosio che entra in colonna
Eluente NaOH 100 mM/l Rivelazione
amperometrica Consumo di campione 20 µl
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Determinazione dei cationi
La determinazione dei cationi inorganici nel
latte non è prevista dalle norme di legge, ma può
dare un controllo incrociato sulla possibilità di
adulterazione. Infatti, la diminuzione
dellacidità del latte si può effettuare
fradolentemente aggiungendo NaOH o KOH per
abbassare il valore di acidità titolabile il
controllo incrociato di questo parametro,
espresso come acido lattico, e della
concentrazione di ioni Na e K può svelare la
manipolazione. La determinazione si effettua con
tecnica IC
Eluente acido tartarico 4 mM/l, acido
dipicolinico 1 mM/l Rivelazione
conduttometrica Consumo di campione 20 µl
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Determinazione del perossido di idrogeno
Il perossido d'idrogeno o acqua ossigenata può
essere utilizzato come sanificante nelle
apparecchiature di trattamento del latte, ma
queste procedure devono essere fatte in modo da
impedire un'eventuale contaminazione del latte.
In alcuni Paesi dell'Europa e negli USA, per
alcune particolari preparazioni di formaggi a
pasta dura, invece, il perossido d'idrogeno viene
utilizzato come stabilizzante del latte, in
alternativa alla pastorizzazione, a
concentrazioni ben definite Il dosaggio dellH2O2
si effettua per via spettrofotometrica. Il metodo
si basa su una reazione enzimatica che porta alla
formazione di un complesso rosa, la cui
intensità, misurata a 505 nm, è direttamente
proporzionale alla concentrazione di H2O2 nel
campione
44
Principali adulterazioni del latte
L'adulterazione del latte è antica quasi quanto
quella del vino, e infatti il latte e i latticini
sono stati tra i primi alimenti ad essere oggetto
di controlli Unantica ricetta prevedeva una
miscela di 1 gallone di acqua, 2 once di
zucchero, 1½ oncia di sale e un po di caramello
da aggiungere a 4 galloni di latte per ingannare
il lattometro. Si usavano anche calcare,
destrine e semplicemente acqua come
adulteranti Saggi per riconoscere laddizione
dellacqua al latte sono quindi noti da lungo
tempo Oltre ad antiche pratiche di adulterazione,
bisogna tenere conto del mutare delle abitudini
alimentari dei consumatori, in particolare per
quanto riguarda il contenuto di grassi. Mentre in
passato erano sviluppati metodi di analisi per
verificare che il latte non fosse
fraudolentemente impoverito di grassi,
attualmente sono in commercio il latte scremato e
parzialmente scremato, in cui la rimozione dei
grassi è lecita e anzi gradita a molti
consumatori!
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Specie indesiderate
Le specie indesiderate nel latte sono numerose,
in ragione della possibilità di trattamenti non
permessi o non accurati intrapresi nel ciclo
produttivo Esse possono essere di origine animale
e vegetale, come le micotossine, oppure di
origine umana, come i contaminanti chimici
provenienti dallambiente
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Determinazione dellammoniaca
L'ammoniaca è un importante indicatore della
qualità igienica del latte, applicabile in tutte
le fasi della catena produttiva. Infatti
l'ammoniaca, come metabolita dell'attività
microbica, cresce all'aumentare della carica
batterica nel latte e non è sensibile ai
trattamenti termici, permettendo così di
monitorare non solo il latte crudo ma anche
quello pastorizzato La determinazione si effettua
per via spettrofotometrica sul campione di latte
non trattato, impiegando una reazione
colorimetrica in cui l'ammoniaca reagisce con un
derivato fenolico formando un complesso
verde-blu, la cui intensità, misurata a 700 nm, è
direttamente proporzionale alla sua
concentrazione nel campione
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Le micotossine
Le micotossine sono composti tossici che vengono
prodotti da alcuni tipi di muffe (Aspergillus,
Penicillium e Fusarium) in particolari condizioni
di temperatura e di umidità. A livello chimico,
sono una classe costituita da circa 100 molecole
che presentano diverso grado di tossicità e tra
esse le aflatossine (in particolare l'aflatossina
B1) e locratossina A, hanno potere
cancerogeno Le micotossine possono entrare nella
catena alimentare sviluppandosi su cereali e
altri prodotti usati come mangimi. Alcune di
esse, infatti, sono metabolizzate dalle mucche e
i loro metaboliti arrivano fino al latte Il
rischio alimentare associato a queste sostanze è
particolarmente alto per prodotti provenienti da
Paesi del Terzo Mondo, dove non sempre le
condizioni di stoccaggio e trasporto delle
derrate alimentari possono garantire la salubrità
dei prodotti
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Aflatossine
Negli anni 60, circa 100.000 tacchini morirono
nel Regno Unito per unintossicazione causata da
metaboliti tossici di origine fungina. Si scoprì
che nei loro mangimi cera un componente,
identificato con le arachidi, infestato
dallAspergillus flavus, un fungo che cresce su
quel sustrato in particolari condizioni di
conservazione
Le analisi rivelarono la presenza di una serie di
micotossine denominate AFlatossine (AFs), dal
nome del fungo Molte aflatossine mostrano
tossicità acuta e cronica, con azione mutagenica,
carcinogenica e teratogenica su un ampio range di
organismi, incluso luomo
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Origine delle aflatossine
Le aflatossine hanno ampia diffusione e sono in
grado di contaminare un gran numero di prodotti
agricoli. Si sviluppano in condizioni di elevata
umidità e temperatura e possono entrare nel ciclo
del latte se le mucche sono alimentate con fieno
o mangimi non correttamente conservati.
Laflatossina M1 si accumula nel latte di mucche
che abbiano mangiato mangimi contaminati con
aflatossina B1 essa si forma per azione delle
cellule del fegato degli animali. Grazie a questa
biotrasformazione l'aggressività dell'aflatossina
originaria diminuisce, ma non scompare. La
molecola continua ad essere genotossica e quindi
mutagena Sono note almeno 16 aflatossine
(serie B, G, M, P e Q) di cui B1 e G1 sono quelle
a maggior attività carcinogenica
?
50
Determinazione delle aflatossine
La determinazione delle aflatossine nel latte si
può effettuare con metodi immunochimici, oppure
per cromatografia liquida. Essendo il limite
stabilito dalla UE per il contenuto massimo negli
alimenti estremamente basso (50 ng/Kg), è
necessaria una tecnica di rivelazione molto
sensibile, come può essere la spettrofluorimetria
Utilizzando una colonna a fase inversa e un
rivelatore a fluorescenza con post-derivatizzazion
e, si ottiene un limite di rivelabilità
sufficientemente basso
Nei cromatogrammi mostrati, è evidenziato
leffetto delladdizione di ciclodestrine sulla
resa di fluorescenza
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Idrocarburi policiclici aromatici
Gli idrocarburi policiclici aromatici o PAH si
originano dalla combustione incompleta di materia
organica come gli oli combustibili. I PAH
presenti nellambiente sono dovuti principalmente
al rilascio dai veicoli e a sorgenti industriali
dopo essere immessi nellambiente, si diffondono
in tutti i comparti della biosfera e quindi
possono entrare nella catena alimentare
Benzo(a)pirene 1,2-benzoantracene
Benzo(e)pirene Un gran numero di PAH hanno
proprietà carcinogenica e/o mutagenica la loro
determinazione è quindi di grande importanza
negli alimenti e in particolare in quelli di
grande diffusione e consumo come il latte
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Determinazione dei PAH nel latte
La determinazione dei PAH è effettuata con
cromatografia HPLC. Per lanalisi, il campione è
pretrattato con NaOH per saponificare la materia
grassa i PAH sono estratti in esano. La
separazione cromatografica prevede una colonna a
fase inversa e una fase mobile acqua/metanolo/acet
onitrile. La rivelazione è spettrofotometrica, ma
anzichè la più usuale tecnica in assorbimento è
impiegata la tecnica in fluorescenza
Nella figura a fianco è riportato il
cromatogramma di un campione di latte vaccino A
causa della loro natura lipofilica, i PAH tendono
ad accumularsi nella materia grassa e quindi, nel
latte, sono associati ai trigliceridi. È stato
verificato sperimentalmente che esiste una
correlazione tra il contenuto di trigliceridi e
il contenuto di PAH nel latte
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Determinazione di antibiotici
Una categoria di composti indesiderati ma spesso
identificati nel latte è quella degli
antibiotici. Utilizzati per la cura degli
animali, entrano nella composizione del latte
insieme ai loro metaboliti e sono in grado di
esercitare azione antisettica - ma non richiesta
sul consumatore di latte Il dosaggio degli
antibiotici si può effettuare per via
cromatografica, con la tecnica HPLC. Lanalisi è
effettuata dopo purificazione del campione con
estrazioni successive Nella figura è illustrata
la determinazione dellantibiotico enrofloxacina
e del suo metabolita