de ce laptele este alb dacă iarba este verde

COMPOZIŢIA CHIMICĂ ŞI STRUCTURA LAPTELUI

sau de ce laptele este alb dacă iarba este verde

Laptele poate fi definit ca: “secreţia proaspătă, integrală obţinută prin mulgerea completă a mamiferelor sănătoase, excluzând laptele obţinut în perioada de 15 zile înainte şi 7 zile după fătare (lapte colostru)”. Este un lichid de culoare alb-gălbui,  cu gust dulce şi miros caracteristic plăcut, cu o compoziţie chimică complexă ce variază în funcţie de specie, rasă, alimentaţie, vârstă, stare de sănătate.

            Laptele de vacă are un conţinut mediu de apă de 87,5% şi substanţă uscată totală de 12,5% compus din: grăsime, proteine, lactoză, substanţe minerale, vitamine şi enzime.

Substanţe organice

            A. Grăsimea – trigliceride, steroli (colesterol, ergosterol, 7-dehidroergosterol), fosfolipide (lecitina, cefalina, sfingomielina), acizi graşi liberi.

            B. Substanţe azotate:

     1. substanţe proteice: cazeina, proteinele zerului (lactalbumina, proteozopeptone, lactoglobulina), anticorpi (aglutinine), enzime (oxidaze, reductaze -  lactoperoxidaza, catalaza, reductaza aldehidică ; hidrolaze, fosforilaze – lipaza, fosfataza, proteaza, amilaza).

                 2. substanţe neproteice : acizi aminaţi liberi, colina, guanidina, metal-guanidina, creatinina, creatina, acid carbaminic, uree, acid uric, acid sulfocianic.

            C. Substanţe neazotate – lactoza, oligozaharide, acizi organici (acid lactic, acid citric, acid butiric, acid piruvic), ceruri.      

            D. Vitamine – A, B₁, B₂, B₃, B₄, B₅, B₆, B₁₂, C, D, E, K, P.

            Substanţe anorganice : Ca, Na, K, Mg, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, P, floruri, cloruri, ioduri.

            Gaze : O₂, N₂, CO₂, NH₃.

            Lipidele laptelui

            Grăsimea este componenta cea mai variabilă, situându-se în limite destul de largi chiar în cadrul aceleiaşi specii. Ea se sintetizează în glanda mamară şi din punct de vedere chimic este formată din: gliceride şi substanţe de asociaţie ca: fosfolipide, steroli, pigmenţi, vitamine liposolubile (A) şi acizi graşi liberi. Lipidele se găsesc în lapte sub formă de globule de grăsime de formă uşor eliptică, globule ce sunt înconjurate la suprafaţă de o membrană lipoproteică. Datorită gradului mare de dispersie grăsimea laptelui are câteva particularităţi:

·                                se emulsionează uşor şi se asimilează aproape integral;

·                                are un punct de topire sub temperatura corpului uman (sub 37⁰C) astfel încât în formă

lichidă favorizează unele reacţii enzimatice;

·                                membrana lipoproteică are un pH convenabil acţiunii lipazelor.

Grăsimea propriu-zisă (gliceridele) este formată din mono-, di-, trigliceride ce conţin acizi graşi saturaţi şi nesaturaţi în diferite proporţii, ceea ce conferă anumite proprietăţi cu influenţă asupra consistenţei şi conservabilităţii. Acizii graşi saturaţi sunt:

- volatili – solubili (butiric, caproic);

      - insolubili (caprilic (C₈), caprinic (C₁₀));

            - puţin volatili: acid lauric (C₁₂);

            - nevolatili insolubili: acid miristic (C₁₄), acid palmitic (C₁₆), acid stearic (C₁₈), acid arahnic (C₂₀);

            - acizi graşi nesaturaţi cu o legatură dreaptă: acid oleic, C₁₀ – C₁₆;

            - acizi graşi polinesaturaţi neconjugaţi: acid linoleic, acid linolenic, acid arahidonic.

            Acidul oleic, palmitic si stearic constituie 70-75 % din totalul acizilor graşi şi din aceştia 1/3 o reprezintă acidul oleic.

Globula de grăsime

            1. fracţiuni de trigliceride cu punct de topire scăzut

            2. fracţiuni de trigliceride cu punct de topire ridicat

            3. membrana lipoproteică

            Globulele de grăsime au dimensiuni între 0.1 – 10 μ şi sunt formate din trei straturi. În structura membranei intră: fosfolipide, colesterol, vitamina A, enzime (spre interior), proteine (spre exterior) ce sunt legate de fosfolipide prin legături electrostatice.

            Proteinele laptelui

            Conţinutul de proteine din lapte variază în funcţie de: specie, rasă, alimentaţie, stadiul lactaţiei, starea fiziologică a animalului. Proteinele sunt macromolecule formate prin înlănţuirea a aproximativ 25 resturi de alfa-aminoacizi, proprietăţile acestora influenţând proprietăţile specifice ale proteinelor laptelui. În lapte există trei grupe de proteine: cazeina, proteinele zerului şi proteozo-peptonele.

            Cazeina se scindează în fracţiunile: α_S1-CN ; α_S2-CN; β-_CN; γ-_CN; K-CN.

            Proteinele zerului: α- lactalbumina, β - lactoglobulina, serumalbumina, globuline imune, substanţe azotate neproteice, proteozo-peptone.

            Cazeina reprezintă 80 % din proteinele laptelui, restul de 20 % reprezintă proteinele zerului.

            Cazeina se găseşte sub formă de micelii.

            Calciu organic 20 % legat de micelii, Calciu mineral 80 %.

            Glucidele laptelui

            Laptele conţine o cantitate de glucide sub formă de soluţie adevărată imprimându-i acestuia un gust dulceag. Glucidele sunt: neutre (lactoza), azotate (N-glucozamina acetilată, N-galactozamina acetilată), acide (acidul sialic este legat de lactoză şi substanţele azotate).

            Galactoza se găseşte în lapte în proporţie de 4,7 – 5,2 % şi reprezintă 40 % din substanţa uscată a laptelui. Este de 6,25 ori mai puţin dulce ca zaharoza, iar substanţele proteice din lapte îi maschează parţial gustul de dulce al lactozei.

            Lactoza este sintetizată în glanda mamară din glucoza din sânge şi acizii volatili produşi în stomacul animalului. Ea este una din substanţele importante în nutriţia omului, fiind singura sursă de galactoză componentă a galacto-cerebrozidelor din ţesutul nervos. Lactoza este substratul pentru numeroase microorganisme producând fermentaţia ce are o importanţă tehnologică: obţinerea produselor lactate acide, a acidului lactic şi lactaţiilor, şi la maturarea brânzeturilor.

            În lapte, lactoza se găseşte sub două forme izomere α, β care se deosebesc prin poziţia unei grupări hidroxil (–OH) pe un C al glucozei, şi care sunt în echilibru. În echilibru sunt şi forma anhidră şi hidratată, ele putând trece una în cealaltă: α sau β lactoza anhidră trece reversibil în α sau β lactoză hidrat şi α lactoza (anhidră sau hidratată trece în β lactoză (anhidră sau hidratată). În lapte se mai găsesc în cantităţi foarte mici oligozaharide importante datorită activităţii lor biologice. Oligozaharidele neproteice – glucoza, fructoza, galactoza, arabinoza; azotate – N-acetil glucozamina, N-acetil galactozamina, care sunt factorii de creştere pentru Lactobacillus bifidus, specie predominantă a microflorei sugarilor. Glucidele acide din lapte sunt reprezentate de: acidul lactamic, acidul neuraminic (sunt acizi sialici).

            Vitaminele laptelui

            Laptele este o sursă importantă de vitamine necesare dezvoltării nou-născuţilor. Cantităţile de vitamine sunt variabile, factorul determinant fiind regimul alimentar al animalului. Vitaminele liposolubile se găsesc cu preponderenţă în smântână şi unt, iar cele hidrosolubile în laptele smântânit şi în zer. Vitaminele sunt: A, B₁, B₂, B₃, B₄, B₅, B₆, B₁₂, C, D, E, K, P.

            Enzimele laptelui

            Enzimele sunt substanţe chimice complexe, de natură organică, proteino-coloidal solubile, dotate cu activitate catalitică. Se mai numesc şi biocatalizatori. În lapte există 16 sisteme enzimatice. Originea lor poate fi endogenă sau exogenă (atunci când enzimele provin din sânge prin traversarea ţesutului mamar sau atunci când sunt secretate de microorganisme). În funcţie de tipul reacţiei pe care o catalizează se împart în 6 mari clase: oxidoreductaze, transferaze, hidrolaze, liaze, izomeraze, ligaze. În mod obişnuit, în lapte se găsesc enzime din primele 3 clase care prezintă importanţă sub următoarele aspecte: sensibile la căldură, unele sunt factori de degradare a unor componente ale laptelui, folosesc la determinarea calităţii igienice a laptelui, au acţiune bactericidă, asigură protecţia limitată a laptelui.

            Principalele tipuri de enzime din lapte:

·                                oxidoreductaze: peroxidaza, xantinoxidaza, catalaza, sulfhidriloxidaza;

·                                transferaze: ribonucleaza, lactozosintelaza;

·                                hidrolaze: lipaza, fosfataza alcalină, proteaza, amilaza, lizozimul.

Gazele laptelui

Laptele are un conţinut de gaze variabil între 3-8 %. Imediat după mulgere predomină CO₂, după care, în contact cu aerul cantitatea de CO₂ scade crescând cantitatea de O₂ şi N₂. Laptele conţine şi mici cantităţi de NH₃.

            Microorganismele laptelui

            Microorganismele sunt de trei tipuri: drojdii, mucegaiuri şi bacterii. Laptele imediat după mulgere conţine un număr de microorganisme, cuprins între câteva mii/ml până la câteva milioane/ml.  Acestea au mai multe surse de provenienţă:

a.                               mamela, în interiorul căreia, pe canalul galactofor pot pătrunde o serie de bacterii nepatogene cu acţiune proteolitică şi acidifiantă, iar în cazul animalelor cu afecţiuni mamare pot apare şi germeni patogeni;

b.                              partea exterioară a ugerului;

c.                               mâinile mulgătorului sau aparatele de muls;

d.                              praful şi mizeria din grajd.

Laptele este un mediu foarte bun pentru dezvoltarea microorganismelor.

Bacterii:

-                                 bacterii gram (+): Lactobacillaceae, Streptococaceae;

-                                 bacterii homofermentative (transformă lactoza în acid lactic), ex.: Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus thermophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus lactis, Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris;

-                                 bacterii lactice heterofermentative (produc acid lactic, alte substanţe şi gaze), ex.: Lactobacillus bifidus, Lactobacillus caucasicus, Lactobacillus brevis, Leuconostoc citrovorum;

-                                 genul Bacillus: Bacillus subtilis, Bacillus mezentericus, Bacillus cereus, Bacillus mycoides;

-                                 genul Clostridium: Clostridium butyricum, Clostridium tyrobutyricum, Clostridium sporogenus;

-                                 bacterii gram (-) reprezentate de: Enterobacteriaceae (bacterii coliforme: Escherichia coli), Pseudomonas alcaligenes – nedorite în lapte.

Drojdii:: - pot avea rol negativ, când fermentează lactoza cu formare de alcooli şi gaze, prevenind balonarea brânzeturilor sau defecte de gust. Ex.: Sacharomyces lactis, Sacharomyces fragilis, Torula sferice, Torula cremoris;

          - pot avea rol pozitiv: Torula chefiri, Torula cumâs.

Mucegaiuri : - rol negativ : Monilis nigra, Penicillium casei, Cladosporium butyri, Mucor

mucedo, Oedium lactis.

                                 - rol pozitiv: Penicillium camemberti, Penicillium roqueforti.