COMPOZIIA CHIMIC I STRUCTURA LAPTELUI

Compoziia chimic a laptelui

Laptele poate fi definit ca: secreia proaspt, integral obinut prin mulgerea complet a mamiferelor sntoase, excluznd laptele obinut n perioada de 15 zile nainte i 7 zile dup ftare (lapte colostru). Este un lichid de culoare alb-glbui, cu gust dulce i miros caracteristic plcut, cu o compoziie chimic complex ce variaz n funcie de specie, ras, alimentaie, vrst, stare de sntate.

Laptele de vac are un coninut mediu de ap de 87,5% i substan uscat total de 12,5% compus din: grsime, proteine, lactoz, substane minerale, vitamine i enzime.

Substane organice

A. Grsimea trigliceride, steroli (colesterol, ergosterol, 7-dehidroergosterol), fosfolipide (lecitina, cefalina, sfingomielina), acizi grai liberi.

B. Substane azotate:

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

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

C. Substane 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.

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

Gaze : O2, N2, CO2, NH3.

Lipidele laptelui

Grsimea este componenta cea mai variabil, situndu-se n limite destul de largi chiar n cadrul aceleiai specii. Ea se sintetizeaz n glanda mamar i din punct de vedere chimic este format din: gliceride i substane de asociaie ca: fosfolipide, steroli, pigmeni, vitamine liposolubile (A) i acizi grai liberi. Lipidele se gsesc n lapte sub form de globule de grsime de form uor eliptic, globule ce sunt nconjurate la suprafa de o membran lipoproteic. Datorit gradului mare de dispersie grsimea laptelui are cteva particulariti:

se emulsioneaz uor i se asimileaz aproape integral;

are un punct de topire sub temperatura corpului uman (sub 370C) astfel nct n form

lichid favorizeaz unele reacii enzimatice;

membrana lipoproteic are un pH convenabil aciunii lipazelor.

Grsimea propriu-zis (gliceridele) este format din mono-, di-, trigliceride ce conin acizi grai saturai i nesaturai n diferite proporii, ceea ce confer anumite proprieti cu influen asupra consistenei i conservabilitii. Acizii grai saturai sunt:

- volatili solubili (butiric, caproic);

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

- puin volatili: acid lauric (C12);

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

- acizi grai nesaturai cu o legatur dreapt: acid oleic, C10 C16;

- acizi grai polinesaturai neconjugai: acid linoleic, acid linolenic, acid arahidonic.

Acidul oleic, palmitic si stearic constituie 70-75 % din totalul acizilor grai i din acetia 1/3 o reprezint acidul oleic.

Globula de grsime

1. fraciuni de trigliceride cu punct de topire sczut

2. fraciuni de trigliceride cu punct de topire ridicat

3. membrana lipoproteic

Globulele de grsime au dimensiuni ntre 0.1 10 i sunt formate din trei straturi. n structura membranei intr: fosfolipide, colesterol, vitamina A, enzime (spre interior), proteine (spre exterior) ce sunt legate de fosfolipide prin legturi electrostatice.

Proteinele laptelui

Coninutul de proteine din lapte variaz n funcie de: specie, ras, alimentaie, stadiul lactaiei, starea fiziologic a animalului. Proteinele sunt macromolecule formate prin nlnuirea a aproximativ 25 resturi de alfa-aminoacizi, proprietile acestora influennd proprietile specifice ale proteinelor laptelui. n lapte exist trei grupe de proteine: cazeina, proteinele zerului i proteozo-peptonele.

Cazeina se scindeaz n fraciunile: S1-CN ; S2-CN; -CN; -CN; K-CN.

Proteinele zerului: - lactalbumina, - lactoglobulina, serumalbumina, globuline imune, substane azotate neproteice, proteozo-peptone.

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

Cazeina se gsete sub form de micelii.

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

Glucidele laptelui

Laptele conine o cantitate de glucide sub form de soluie adevrat imprimndu-i acestuia un gust dulceag. Glucidele sunt: neutre (lactoza), azotate (N-glucozamina acetilat, N-galactozamina acetilat), acide (acidul sialic este legat de lactoz i substanele azotate).

Galactoza se gsete n lapte n proporie de 4,7 5,2 % i reprezint 40 % din substana uscat a laptelui. Este de 6,25 ori mai puin dulce ca zaharoza, iar substanele proteice din lapte i mascheaz parial gustul de dulce al lactozei.

Lactoza este sintetizat n glanda mamar din glucoza din snge i acizii volatili produi n stomacul animalului. Ea este una din substanele importante n nutriia omului, fiind singura surs de galactoz component a galacto-cerebrozidelor din esutul nervos. Lactoza este substratul pentru numeroase microorganisme producnd fermentaia ce are o importan tehnologic: obinerea produselor lactate acide, a acidului lactic i lactaiilor, i la maturarea brnzeturilor.

n lapte, lactoza se gsete sub dou forme izomere , care se deosebesc prin poziia unei grupri hidroxil (OH) pe un C al glucozei, i care sunt n echilibru. n echilibru sunt i forma anhidr i hidratat, ele putnd trece una n cealalt: sau lactoza anhidr trece reversibil n sau lactoz hidrat i lactoza (anhidr sau hidratat trece n lactoz (anhidr sau hidratat). n lapte se mai gsesc n cantiti foarte mici oligozaharide importante datorit activitii lor biologice. Oligozaharidele neproteice glucoza, fructoza, galactoza, arabinoza; azotate N-acetil glucozamina, N-acetil galactozamina, care sunt factorii de cretere pentru Lactobacillus bifidus, specie predominant a microflorei sugarilor. Glucidele acide din lapte sunt reprezentate de: acidul lactamic, acidul neuraminic (sunt acizi sialici).

Vitaminele laptelui

Laptele este o surs important de vitamine necesare dezvoltrii nou-nscuilor. Cantitile de vitamine sunt variabile, factorul determinant fiind regimul alimentar al animalului. Vitaminele liposolubile se gsesc cu preponderen n smntn i unt, iar cele hidrosolubile n laptele smntnit i n zer. Vitaminele sunt: A, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B12, C, D, E, K, P.

Enzimele laptelui

Enzimele sunt substane chimice complexe, de natur organic, proteino-coloidal solubile, dotate cu activitate catalitic. Se mai numesc i biocatalizatori. n lapte exist 16 sisteme enzimatice. Originea lor poate fi endogen sau exogen (atunci cnd enzimele provin din snge prin traversarea esutului mamar sau atunci cnd sunt secretate de microorganisme). n funcie de tipul reaciei pe care o catalizeaz se mpart n 6 mari clase: oxidoreductaze, transferaze, hidrolaze, liaze, izomeraze, ligaze. n mod obinuit, n lapte se gsesc enzime din primele 3 clase care prezint importan sub urmtoarele aspecte: sensibile la cldur, unele sunt factori de degradare a unor componente ale laptelui, folosesc la determinarea calitii igienice a laptelui, au aciune bactericid, asigur protecia limitat a laptelui.

Principalele tipuri de enzime din lapte:

oxidoreductaze: peroxidaza, xantinoxidaza, catalaza, sulfhidriloxidaza;

transferaze: ribonucleaza, lactozosintelaza; hidrolaze: lipaza, fosfataza alcalin, proteaza, amilaza, lizozimul.Gazele laptelui

Laptele are un coninut de gaze variabil ntre 3-8 %. Imediat dup mulgere predomin CO2, dup care, n contact cu aerul cantitatea de CO2 scade crescnd cantitatea de O2 i N2. Laptele conine i mici cantiti de NH3.

Microorganismele laptelui

Microorganismele sunt de trei tipuri: drojdii, mucegaiuri i bacterii. Laptele imediat dup mulgere conine un numr de microorganisme, cuprins ntre cteva mii/ml pn la cteva milioane/ml. Acestea au mai multe surse de provenien:a. mamela, n interiorul creia, pe canalul galactofor pot ptrunde o serie de bacterii nepatogene cu aciune proteolitic i acidifiant, iar n cazul animalelor cu afeciuni mamare pot apare i germeni patogeni;b. partea exterioar a ugerului;c. minile mulgtorului sau aparatele de muls;d. praful i mizeria din grajd.Laptele este un mediu foarte bun pentru dezvoltarea microorganismelor.

Bacterii: bacterii gram (+): Lactobacillaceae, Streptococaceae; bacterii homofermentative (transform lactoza n acid lactic), ex.: Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus thermophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus lactis, Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris; bacterii lactice heterofermentative (produc acid lactic, alte substane i 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 n lapte.

Drojdii:: - pot avea rol negativ, cnd fermenteaz lactoza cu formare de alcooli i gaze, prevenind balonarea brnzeturilor sau defecte de gust. Ex.: Sacharomyces lactis, Sacharomyces fragilis, Torula sferice, Torula cremoris; - pot avea rol pozitiv: Torula chefiri, Torula cums.Mucegaiuri : - rol negativ : Monilis nigra, Penicillium casei, Cladosporium butyri, Mucor

mucedo, Oedium lactis.

- rol pozitiv: Penicillium camemberti, Penicillium roqueforti.

Puterea bactericid a laptelui

Imediat dup mulgere, laptele conine substane care inhib sau distrug o serie de microorganisme. Aceast putere bactericid a laptelui dureaz 2-3 ore i este dat de: aglutinine (anticorpi) i de lactoperoxidaza (enzima). Aceste substane au activitate slab n uger, n schimb devin mult mai active n laptele proaspt muls. Puterea bactericid a laptelui poate fi prelungit dac temperatura laptelui scade astfel:

Dac laptele proaspt muls nu se rcete imediat i este pstrat timp mai ndelungat microorganismele existente se dezvolt ntr-un ritm foarte rapid.

La nclzirea laptelui la temperaturi foarte ridicate au loc fenomenele:

- la 80C se distrug lactaminele favoriznd creterea bacteriilor lactice;

- la 90 120C o parte din proteine se denatureaz, se formeaz peptide i se stimuleaz dezvoltarea streptococilor, lactoza se transform n substane reductoare, inclusiv acidul formic favorizeaz dezvoltarea lactobacililor;

- la 120C se distrug factorii de cretere i se inhib dezvoltarea microorganismelor.