1. IL LATTE Progetto ALIMENTIAMIAMOCI I.P.S. CABRINI Taranto Anno scolastico 2008 / 09 Classe II A O.C.B. Docenti: prof.sse Marcella Schirano , Teresa Gianfreda

2. Il latte è il prodotto delle ghiandole mammarie destinato alla prima alimentazione del nascituro. Per latte alimentare si deve intendere il prodotto ottenuto dalla mungitura completa della mammella delle femmine di animali in buono stato di salute e di nutrizione.Dal punto di vista di vista commerciale, il latte che ha maggiore importanza è quello di vacca, per cui con la sola denominazione “latte” si deve indicare esclusivamente il latte di vacca. Tra gli alimenti di origine animale il latte è considerato il più completo perché contiene tutti e tre i principi nutritivi : proteine , grassi e zuccheri. L’introduzione di 1 l di latte fornisce 650 -700 kcal

3. Caratteri chimico-fisici e composizione chimica qualitativa del latte Il latte destinato al consumo umano deve possedere determinate caratteristiche: peso specifico a 15 °C compreso tra 1029 e 1034 g/l pH in media di 6,5 – 6,7 contenuto in grassi non inferiore al 3,2 % residuo magro non inferiore all’8,7 % un tenore di germi per ml a 30°C minore o uguale a 100000; un titolo di cellule somatiche per ml minore o uguale a 400000 ( linfociti, granulociti neutrofili, basofili ed eosinofili) Il latte si presenta come un liquido bianco opaco, con tendenza al giallognolo quando il contenuto di grasso è elevato, cremoso e di sapore leggermente dolciastro. La composizione varia a seconda della razza e dell’età dell’animale.

4. Il latte è costituito dall’ 87% di acqua in cui sono disciolti lattosio , sostanze proteiche di basso P.M. , sali minerali e vitamine idrosolubili. Il latte va considerato una emulsione per la presenza di lipidi e vitamine liposolubili. Le sostanze proteiche ( 3,5 % ) sono rappresentate da diversi enzimi e proteine ad alto valore biologico (caseina, lattoalbumina, lattoglobulina), che presentano aminoacidi essenziali, come triptofano, lisina, metionina. .

5. Tra i glucidi lo zucchero più importante è il lattosio ( 5%); digerito nell’intestino dà origine al galattosio, che rappresenta uno dei costituenti dei galattolipidi , molecole contenute in tutte le cellule ed in particolare in quelle nervose (mielina); per questo motivo il latte è molto importante per il neonato.

6. I lipidi sono rappresentati prevalentemente da trigliceridi di acidi grassi saturi ( 65 % ) e insaturi ( 35% ).Il grasso del latte si trova sotto forma di emulsione ed è costituito da globuli sferici di diametro variabile da tre a cinque micrometri ( in ogni ml ve ne sono da due a sei milioni). I globuli sono più leggeri della soluzione per cui affiorano e si stratificano in superficie dando origine alla panna o crema. Sono presenti inoltre fosfolipidi (lecitine), steroli (per lo più colesterolo), acidi grassi liberi (oleico, palmitico, stearico, butirrico), e alcune vitamine liposolubili (A,D,E,K).

7. MICROBIOLOGIA Le caratteristiche chimiche e fisiche del latte sono tali da favorire la crescita di una vasta gamma di microrganismi ; per questo motivo anche se raccolto asetticamente da mammelle sane il latte non è sterile, ma spesso contiene, anche se in basso numero, microrganismi denominati “commensali della mammella” e rappresentati soprattutto da micrococchi e streptococchi. Il numero di batteri presenti varia in funzione: dello stato di salute dell’animale delle condizioni igieniche ambientali delle condizioni igieniche di mungitura. In appropriate condizioni igieniche nel latte il livello di microrganismi contaminanti è minimo, inferiore a 1.000 UFC/ml. Nel latte fortemente contaminato è anche più di 1000000 UFC / ml.

8. CAUSE DI CONTAMINAZIONE La contaminazione microbica è imputabile ad una serie di cause legate: all’animale in quanto la superficie della mammella e la cute rappresentano la prima fonte di contaminazione così come anche le feci, trasferite nel latte attraverso la coda dell’animale, possono essere fonte di microrganismi patogeni; all’ambiente della stalla dato che il contenuto microbico dell’aria varia a seconda delle condizioni ambientali aumentando soprattutto durante la distribuzione del fieno; alle condizioni di mungitura: la mungitura manuale comporta quasi sempre una maggiore contaminazione rispetto alla mungitura meccanica; alle condizioni dei recipienti di raccolta poiché recipienti sporchi o mal puliti possono presentare un contenuto microbico di svariati milioni per cm2

9. REQUISITI SANITARI Il latte crudo deve provenire da animali che abbiano : uno stato generale di salute buono assenza di ulcerazioni della mammella Gli operatori del settore devono garantire che il latte crudo soddisfi i seguenti criteri: Tenore in germi a 30°C (per ml): ≤ 100.000 Tenore in cellule somatiche (per ml): ≤ 400.000 Assenza di antibiotici

10. . Il latte raccolto da animali sani non è mai sterile ma presenta sempre un certo grado di contaminazione. In base alle caratteristiche fisiologiche i batteri possono essere così raggruppati. Fermenti lattici : germi gram positivi, asporigeni, immobili, catalasi negativi e non riduttori dei nitrati , produttori di acido lattico a partire dai carboidrati .Appartengono a questo gruppo Streptococchi, Streptobacilli e Lattobacilli Fermenti pseudo – lattici : batteri sia gram positivi, ma catalasi positivi e riduttori di nitrati , sia gram negativi, produttori di acido lattico insieme ad altri acidi, CO2 e H2 ( Enterobacter aerogenes).Questi batteri sono importanti per l’alterazione dei formaggi a pasta molle

11. Fermenti propionici : germi asporigeni, anaerobi facoltativi, gram positivi che fermentano il lattosio con produzione di acido propionico , acido acetico, butirrico e CO2. Questi batteri sono importanti per la maturazione dei formaggi Emmenthal e Gruyer Fermenti butirrici: germi anaerobi , sporigeni, produttori di acido butirrico ( Clostridium ) Fermenti proteolitici : germi che scindono le proteine formando peptidi, amminoacidi e ammoniaca (Pseudomonas )

12. Il latte dopo la mungitura e durante la conservazione subisce varie modificazioni del contenuto microbico: inizialmente, nelle prime 3-5 ore successive alla mungitura , si nota una diminuzione della carica microbica dovuta alla presenza di sostanze battericide naturali quali il lisozima e le lactenine . Il potere battericida naturale di tali sostanze termolabili può essere prolungato nel tempo refrigerando il latte a 4°C.Trascorso tale periodo si verifica un aumento del numero di microrganismi che dà origine ad una serie di modificazioni fisico – chimiche del latte.

13. In un primo tempo si verifica una fermentazione del lattosio ad opera di batteri lattici. L’acido lattico prodotto, combinandosi col calcio presente nella caseina, determina la precipitazione di tale proteina con conseguente formazione del coagulo. L’aumento di acidità porta poi ad arrestare l’attività dei fermenti lattici e a favorire lo sviluppo dei germi psicrofili ( Pseudomonas ), germi proteolitici o lipolitici., che demolendo proteine e grassi, determinano un vero processo putrefattivo, trasformando il latte in una massa più o meno fluida ,a volte filante e giallastra.

14. TRATTAMENTI DI CONSERVAZIONE Da quanto esposto appare evidente l’importanza dei trattamenti di conservazione. Il primo trattamento avviene nella sala mungitura in cui il latte, che esce dalle mammelle delle mucche con una temperatura di 37° C circa, viene convogliato in taniche chiuse dove è raffreddato e conservato a 4° C. Con questa temperatura i batteri si riproducono più lentamente . Poi il latte viene trasferito sulle autobotti coibentate che lo trasportano ai caseifici per la trasformazione in prodotto finito. La legislazione vigente non ammette l’impiego di additivi chimici conservanti, pertanto il latte subito dopo la mungitura viene sottoposto a trattamenti basati sull’impiego di alte temperature ( pastorizzazione e sterilizzazione )

15. PASTORIZZAZIONE: latte frescoTempo di conservazione : 4 giorni Il latte, a seguito di preriscaldamento, è portato ad una temperatura di 72°C per almeno 15 secondi. Tale pastorizzazione è resa possibile tramite una riduzione in strato sottile del latte che viene fatto passare tra piastre riscaldate (stassanizzazione)

16. L’alta temperatura uccide circa il 96% dei batteri (soprattutto le forme vegetative dei micobatteri della tubercolosi e i batteri della brucellosi), mentre il restante 4% è costituito dai germi sporigeni termofili. Per rallentare la crescita dei batteri rimasti, il latte viene subito raffreddato a 4°C. Il latte pastorizzato può essere conservato a 4°C per quattro - sei giorni. Il latte che ha subito tale trattamento mantiene intatte le caratteristiche organolettiche.

17. TRATTAMENTO UHT: UPERIZZAZIONE(latte a media conservazione) Il latte UHT (ultra high temperature) o a media conservazione ( 3 mesi ) è ottenuto mediante applicazione al latte crudo di un procedimento di riscaldamento continuo ad almeno +135°C, per non meno di un secondo, in modo da inattivare i microrganismi e le spore.Successivamente il latte viene confezionato in recipienti opachi e può essere conservato a temperatura ambiente

18. STERILIZZAZIONE( latte a lunga Conservazione) È il trattamento termico più energico, che assicura la completa eliminazione di tutti i batteri, anche delle spore. Il metodo prevede il riscaldamento dell latte con vapore acqueo a una temperatura molto alta, 140-170°C, per pochi secondi. Il latte così sterilizzato ha una lunga conservazione a temperatura ambiente, 180 giorni. Il latte sterilizzato è più sicuro del latte UHT dal punto di vista batteriologico ma ha perso la gran parte dei contenuti nutrizionali e taluni dubitano dell'opportunità della sua assunzione poiché il trattamento causa diminuzione delle vitamine e alterazione del calcio.

19. SCREMATURA Si intende il trattamento che viene effettuato per diminuire la percentuale di grassi nel latte. Si procede centrifugando il liquido fino alla separazione della parte grassa (la panna ). Più è lunga e intensa la centrifugazione, più grassi vengono separati. Il latte parzialmente scremato, infatti, contiene grassi in percentuale di 1,5-1,8%, mentre il latte scremato, più centrifugato, contiene grassi al massimo nella percentuale dello 0,5%. .Il latte che non ha subito trattamenti di scrematura, viene detto latte intero ( contenuto di grassi superiore al 3,5 %).

20. LE NOSTRE ANALISI Nei laboratori della nostra scuola abbiamo analizzato dal punto di vista chimico e microbiologico un campione di latte proveniente da una confezione acquistata presso un normale supermercato della nostra città. Dapprima abbiamo effettuato l’analisi chimica determinando la densità e il valore del pH

21. Determinazione della densità del latte Tale determinazione ha lo scopo di verificare la genuinità del latte , l’assenza di adulterazioni, quali l’annacquamento, che fa diminuire il peso specifico e la scrematura, che lo fa aumentare. E’ infatti accertato che sottraendo al latte l’1% di grasso e aggiungendo il 3% di acqua, il peso specifico rimane invariato.Bisogna sottolineare però che la sola conoscenza della densità non offre elementi sicuri e precisi; in caso di dubbi bisogna procedere ad altre indagini quali la determinazione del grasso. La determinazione della densità si esegue utilizzando il cosiddetto lattodensimetro ,costituito da un galleggiante zavorrato in basso e portante in alto una sottile asta di vetro con scala graduata da 20 a 40, dove 20 sta per 1,020 e così via.

22. si mescola con cura il campione di latte da analizzare capovolgendo o agitando il contenitore più volte, allo scopo di omogeneizzarlo al massimo; si versa poi il latte in un cilindro alto e stretto, avendo cura che il latte scorra lungo le pareti (per evitare la formazione di schiuma), fino a 8-10 cm dall’orlo superiore; si immerge quindi nel latte il lattodensimetro , evitando che si appoggi alle pareti del cilindro per evitare false letture dopo 1’ circa si legge il valore PROCEDIMENTO

23. La densità misurata è risultata pari a 1030 g/l

24. Determinazione dell’acidità Il latte possiede una lieve acidità naturale dovuta ai fosfati, citrati, CO2 e proteine; a partire dal momento della mungitura l’acidità aumenta in quanto il lattosio del latte si trasforma parzialmente in acido lattico.Tale trasformazione è tanto più rapida quanto più il latte è sporco o mantenuto a temperatura favorevole allo sviluppo batterico.Date le gravi conseguenze che l’acido lattico ha sulla conservabilità del latte e sulle lavorazioni casearie, l’accertamento dell’acidità riveste grande importanza.La determinazione dell’acidità del latte si basa sulla determinazione del pH valutabile attraverso l’uso del pHmetro o di indicatori

26. Il pH misurato è risultato 6,7

27. Determinazione dello zucchero lattosio Come tutti gli alimenti anche il latte contiene zuccheri. La presenza di zuccheri negli alimenti può essere facilmente dimostrata ricorrendo alla reazione di Fehling.

28. PROCEDIMENTO Mettere in una provetta 1 ml di latte Aggiungere 1 ml di reattivo di Fehling A (soluzione di solfato rameico CuSO4 ) Aggiungere 1 ml di reattivo di Fehling B( tartrato sodico potassico con idrossido di sodio ). Scaldare a bagnomaria fino quasi all'ebollizione. Osservare il cambiamento di colore: l'intensa colorazione blu della soluzione di Fehling A+B diventa prima arancione poi rosso mattone.

29. La presenza dello zucchero lattosio è evidenziata dalla formazione del precipitato rosso di ossido rameoso Cu2O

30. ESAME MICROSCOPICO L’esame microscopico fornisce indicazioni sui componenti corpuscolari del latte e quindi sullo stato di salute della mammella in quanto dà un’idea sul contenuto in leucociti del latte, dei globuli di grasso e dell’entità della carica microbica

31. TECNICA Agitare il latte, prelevarne una goccia e deporla sul vetrino portaoggetti. Deporvi sopra un vetrino coprioggetti e lasciare a temperatura ambiente per qualche minuto in modo da far affiorare i globuli di grasso. Osservare al microscopio a 400 ingrandimenti ( 40 x). Per lo studio degli elementi cellulari (leucociti, corpuscoli di colostro, macrofagi, cellule giganti, cellule di sfaldamento) si utilizza la colorazione di Giemsa.

32. Il latte tale e quale

33. Previa colorazione L’esame del nostro latte ovviamente non ha evidenziato la presenza di leucociti e microrganismi ma solo di globuli di grasso

34. ESAME QUANTITATIVO DEI BATTERI PRESENTI NEL LATTE PASTORIZZATO Saggi da eseguire: Determinazione della carica microbica a 32° e a 55 °C Ricerca dei batteri termofili capaci di sopravvivere alla pastorizzazione

35. DETERMINAZIONE DELLA CARICA MICROBICA La carica microbica del latte, risulta un fattore di primaria importanza igienico-sanitaria, dato che l'alimento è facilmente deteriorabile ed è potenziale fonte di malattie infettive. Il mezzo più idoneo per risanare il latte è costituito dalla pastorizzazione, trattamento con calore in grado di eliminare tutti i microrganismi patogeni. Per poter determinare il numero dei batteri presenti nel latte si possono usare due metodi che presentano allo stesso tempo dei vantaggi e degli svantaggi. Per il latte che si presume contenga pochi batteri, il metodo di inclusione in piastra risulta più sensibile e dà i risultati più precisi, mentre per il latte ad alta carica batterica è preferibile usare il metodo della conta microbica diretta. Entrambi i metodi sono indicativi di come il latte è stato raccolto, trattato e immagazzinato

38. Si considerano positive per ogni serie le provette che hanno sviluppato torbidità. Ottenuta la sequenza si legge il dato sulla tabella MPN. Risultati: Valori limite in tutte le 5 Unità Campione (flora aerobica a 32° e flora termofila a 55°): 110 colonie/ml in tutte per il latte UHT (media conservazione: 90giorni) 12 colonie/ml per il latte sterilizzato (a lunga conservazione: 6mesi)

39. I nostri risultati La prima serie di provette incubate a 32° ha fornito il seguente risultato: 110 UFC/ml La seconda serie di provette incubate a 55° ha fornito il seguente risultato: 50 UFC/ml

40. Metodo di inclusione ( conta in piastra ) Per il conteggio in piastra a 32° il latte UHT e il latte sterilizzato vanno preicubati a 32° per 14 giorni ( valutazione dei batteri mesofili ). Per il conteggio in piastra a 21° al fine di valutare il grado di contaminazione da germi psicrofili latenti che si possono sviluppare a questa temperatura, il latte pastorizzato va preincubato a 6° per 5 giorni .

41. Diluizione e semina del campione E' necessario innanzitutto procedere alla diluizione dei campione in esame utilizzando soluzione fisiologica sterile. Il numero delle diluizioni decimali va scelto in base ai tipo di latte utilizzato, perché è evidente che il latte pastorizzato, ad esempio, ha un contenuto microbico inferiore al latte crudo.Diluire il latte campione 1/10, 1/100, 1/1000, 1/10000,1/100000.

42. PROCEDIMENTO Prendere due piastre per ogni diluizione Da ogni diluizione si trasferisce in piastra Petri sterile 1 ml di campione per il latte crudo o pastorizzato, 0,1 ml per il latte sterile o UHT Si allestiscono due piastre per ogni diluizione : seminare le piastre a partire dalla diluizione 1/100 con una pipetta sterile ( 1ml o 0,1ml) Aggiungere per ogni piastra 15 - 18 ml di Plate Count Agar fuso e raffreddato a circa 45°C. Mescolare il terreno per ottenere una distribuzione uniforme dei materiali e lasciare solidificare.

43. Prendere due piastre per ogni diluizione Da ogni diluizione si trasferisce in piastra Petri sterile 1 ml di campione per il latte crudo o pastorizzato, 0,1 ml per il latte sterile o UHT Si allestiscono due piastre per ogni diluizione : seminare le piastre a partire dalla diluizione 1/100 con una pipetta sterile ( 1ml o 0,1ml) Aggiungere per ogni piastra 15 - 18 mi di Plate Count Agar fuso e raffreddato a circa 45°C. Mescolare il terreno per ottenere una distribuzione uniforme dei materiali e lasciare solidificare. Incubare le piastre capovolte per più di 24 h a 32 °per la flora mesofila e a 55 ° per la flora termofila

44. Per il conteggio delle colonie si sceglieranno le piastre che contengono da 10 a 300 colonie. Naturalmente si terrà conto dei fattore di diluizione per rapportare il numero di colonie, e quindi di germi, al millilitro. Per il latte sterilizzato la conta a 32° non deve superare le 10 colonie /ml Per il latte UHT la conta non deve superare le 110 colonie per ml

45. I NOSTRI RISULTATI Il nostro campione di latte UHT diluito 1/100 ha evidenziato la presenza di 14 colonie nella piastra A e 26 colonie nella piastra B ; quindi il numero di colonie per ml è dato da 14 + 26 / 2 x102 = 2000 UFC/ ml Il nostro campione di latte UHT diluito 1/1000 ha evidenziato la presenza di 18 colonie nella piastra A e 22 colonie nella piastra B ; quindi il numero colonie è sempre dato da 18 + 22 / 2 x 103= 20000 UFC/ml

46. RICERCA e NUMERAZIONE DEI COLIFORMI NEL LATTE PASTORIZZATO La presenza di coliformi (Escherichia Coli) in un campione di latte crudo è indice di contaminazione fecale mentre in quello sottoposto a trattamenti termici dì risanamento evidenzia un’inefficacia degli stessi o un successivo ulteriore inquinamento. La tecnica suggerita è quella della conta in terreno liquido (MPN). Si effettua in due tempi : 1° prova fase preliminare 2° prova fase di conferma

47. Si cercano i coliformi che incubati a 30 ° sviluppano dando origine a colonie capaci di fermentare il lattosio presente nel latte, formando gas che si raccoglie nella campanella di Durham.Si fa uso del terreno Brodo bile verde brillante perché è un terreno selettivo per la specie in esame in quanto la bile presente inibisce la crescita dei Gram+ e il verde brillante è un colorante con azione batteriostatica nei confronti dei Gram – diversi dai coliformi.

48. . In caso di positività( presenza di gas dentro la campanella ) si passa alla prova di conferma seminando le colonie sviluppate in terreno Agar Levine EBM, terreno contenente l’eosina che inibisce la crescita dei Gram + , il lattosio, unico zucchero fermentabile e un colorante che permette di differenziare le colonie lattosio fermentanti, blu-nere o viola con riflessi metallici, da quelle non fermentanti, incolori o rosa prive di riflessi.In genere la seconda fase non si fa perché nel latte non devono essere presenti coliformi.

49. TECNICA DI ESECUZIONE Preparare tre serie di provette contenenti 10 ml di terreno e introdurre la campanella Sterilizzare in autoclave Trasferire nella I serie 1 ml di latte tale e quale Trasferire nella II serie 0,1 ml di latte tale e quale Trasferire nell III serie 0,1 ml di latte diluito 1/10 con soluzione fisiologica sterile Incubare a 32 ° per 48 h Si considerano positive per ogni serie le provette che hanno sviluppato torbidità. Ottenuta la sequenza si legge il dato sulla tabella MPN

51. I NOSTRI RISULTATI La prova è risultata negativa a conferma del fatto che i coliformi sono stati eliminati completamente dal trattamento di sterilizzazione e non è avvenuta nessuna ricontaminazione del prodotto alimentare.

52. CONCLUSIONI Il nostro campione di latte UHT proviene da allevamenti controllati dal punto di vista igienico e sanitario in quanto non abbiamo rilevato la presenza di leucociti e di microrganismi all’esame microscopico e l’enumerazione dei batteri mesofili e termofili rispetta i limiti di legge riportati dalla G.U.n° 90 del 13 aprile 1991.

53. Il progetto è stato realizzato in questo modo: Durante le ore curriculari tutta la classe ha effettuato le analisi chimiche e microbiologiche sul latte utilizzando il laboratorio della scuola grazie anche alla collaborazione del tecnico Sig.ra Olga Vozza. La stesura finale del lavoro è stata realizzata da: Bianco Alessia Bruno Antonella Danese Francesca De Mitri Mara Epifani Natalizia Solito Francesca