Laptele-importana nutriional,compoziia laptelui Importana laptelui in nutriie Subtanele azotoase asigur meninerea vieii organismului uman i animal, precum i dezvoltarea lui normal, datorit coninutului variat in aminoacizi. Calitatea proteinelor laptelui sunt complete, deoarece conin toi aminoacizii eseniali n cantitile aproximativ optime cerute in nutriie. Grsimea reprezint o impotan surs energetic i servete la formarea lipidelor. n afar de aceasta prezint importan coninutul n acizii grai eseniali ai grsimii laptelui. Grsimea n lapte i produse lactate este dispersat sub form de emulsie ceea ce uureaz digestia. Este important prin faptul c constituie vehiculul pentru transportul vitaminelor liposolubile. Fa de alte grsimi animale, are un coninut redus n colesterol, fapt important n prevenirea sterosclerozei. Se consider c raportul existent ntre grasimea i lactoza din lapte stimuleaz dezvoltarea bacteriilor intestinale folositoare. De asemenea, grsimea contribuie in mare msura la aroma laptelui i a produselor lactate. Lactoza este zahrul caracteristic laptelui. Este rezistent la aciunea drojdiilor, este fermentat de ctre bacteriile lactice adevrate fr producere de gaze. Lactoza este important n meninerea condiiilor normale n tubul digestiv, favoriznd dezvoltarea florei bacteriene folositoare cum este, Lactobacillus acidophilus, sinteza vitaminelor:biotine, riboflavina, acid folic. Prezena lactozei, stimuleaz absorbia calciulului, magneziului, bariului, stroniului i fosforului. Lactoza se poate utiliza ca adaos n proporie de 1-2 % la produsele cu coninut sczut in grsime:lapte degresat, diferite buturi din lapte, contribuind la mbuntirea gustului. Laptele este unul din cele mai digestibile alimente. Se consider c proteinele se asimileaza in proporie de 98%, iar grsimea i lactoza 99%. Srurile minerale din lapte sunt de asemeni foarte importante. Clorurile particip la formarea sngelui, protoplasmei celulelor i a altor esuturi. Srurile de sodiu au rol in mentinerea presiunii osmotice normale a lichidelor n organism, influennd concentraia i stimularea concentraiei

muchilor inimii. Laptele este bogat n calciu, element important pentru formarea esutului osos.Proporia de calciu i fosfor de aproximativ 2-1 este important deoarece este apropiat de cea din structura esutului osos uman. Cobaltul este necesar pentru sinteza vitaminei B12. Cuprul este stimulator al hipofizei, este necesar pentru formarea hemoglobinei tiroidiene.Fierul, dei se gsete n cantiti mici de lapte,joac rol n formarea hemoglobinei, a ctorva enzime. Compoziia chimic a laptelui Compoziia laptelui variaz foarte mult de specia animalului, rasa, individualitatea, perioada de lactaie, alimentaia animalului, mulgerea, vrsta i starea sntii animalului, condiiile climaterice. Compoziia chimic a laptelui de vac Tabelul 1 Componente Ap Substan uscat total Lipide Grsime propriu-zis Fosfolipidele Substane asociate cu grasimea (nesaponificabile) Substan uscat fr grsime Glucidele: Lactoza Protide Cazeina Proteinele zerului Substane azotate neproteice Substane saline Componente diverse(vitamine, enzime, gaze) 0,05 9,2 4,9 3,4 2,7 0,55 0,15 0,9 87,3 12,7 3,5 3,4 0,05

Subtanele azotoase din lapte Laptele constituie o valoroas surs de substane azotoase att pentru organismele n dezvolare ct i pentru cele adulte. Din cantitatea de 0,5% azot ct conine laptele, 95%este cuprins in proteine i 5% n substanele azotoase neproteice(tabelul 2). Tabel 2 Substane azotoase Proteine -Cazeina - Lactalbumina -Lactoglobulinele -Proteoze-peptone si glicoproteine Substane azotoase neproteice 100,0 % 95,0 78,5 9,2 3,3 4,0 5,0

Proteinele laptelui Cantitatea de proteine din lapte precum i de compozi ia lor intim este influen at de o serie de factori, dintre care cei mai importani sunt:specia animalului, rasa i individul, stadiul lactaiei, alimentaia, starea patalogic etc. Cazeina Cazeina este principala substan azotoas din lapte, reprezentnd aproximativ 80% din totalul proteinelor laptelui, cantitatea in lapte variind intre 2,6 i 3,1%. Numeroasele cercetri din ultimii ani aspura compozi iei i proprietile fizico-chimice au adus progrese nsemnate in domeniul cunoaterii cazeinei, totui o serie de fenomene au rmas nc neexplicate, structura complexului cazeinic au rmas nc incert. Diferitele fraciuni obinute prin diverse metode:solubilitate, ultracentrifugare, electroforez, cromatografie pe colana de DEAE-celuloz, neavnd caracteristici unitare cu produs la nceput o oarecare confuzie in nomenclatur. Cazeina este un grup heterogen de fosfoproteide precipitate din lapte smntnit la pH 4,6 i 20C. Cazeina este sintetizat n glanda mamar.Ea se prezint n lapte sub forma unor particule complexe micelui de form aproximativ sferic, n compoziia crora n afar de substan a azotoasa intra calciu, fosfat de

cazeinat de calciu n soluie coloidala. Micelele de cazeinat absorb la suprafa a lor micelele de fosfat de calciu, ceea ce permite s se afirme c n lapte cazeina se gse te sub form de fosfocazeinat de calciu. Peste 90% din calciul din lapte smntnit este legat de micelele de cazein. Exist doua forme distincte de asociere a acestor ioni cu micelele de cazein: un sistem exterior, uor de ndeprtat i un sistem interior care reyist la ndeprtare. Fosforul n micelele de cazeinat se gsete sub doua forme: o form mineral (fosfatul tricalcic) absorbit la suprafaa micelelor de cazeinat de calciu i o form organic(fosfoserin sau mai rar fosfotreonin), intrnd n constituia moleculei de cazein propriu-zis.

H2N CH COOH CH2 O P

OH =0 OH

NH2 CH3 HOOC CH CH 0P OH =0 OH

fosfoserin

fosfotreonin

Acidul lactic care se formeaz n lapte determin o ndepartare progresiv a fosfatului tricalcic de la suprafaa cazeinei dup reacia: Ca3P2O8 + 4 CH3 CHOH COOH CaH4P2O8 + -coloidal-solubil+2(C3 CHOH - COO)2Ca -solubilForma sub care se gsete fosfatul in lapte prezint importan n ceea ce privete coagularea cazeinei(n industria brnzeturilor). Dimensiunile particulelor de fosfocazeinat calciu variaz considerabil, depinznd de gradul de asociere dintre ele, care este funcie i de coninutul n calciu al laptelui. n medie, micelele de fosfocazeinat de calciu au diametrul cuprins ntre 50 i 200 m, limita maxim fiind de 800m.Micelele de cazein au o structur care leag n medie 1,90 g ap/g protein.

Prezena simultan n molecula de cazein a gruprilor libere carboxilice si aminice confer acesteia proprieti amfotere. Are caracter acid, datorit excesului de grupri carboxilice fat de gruprile aminice libere i datorit prezenei n molecul a radicalilor acizi tari(fosforic, sialic). Cazeina este deci electronegativ n examenele obinuite, migreaz ctre anod n cursul electroforezei si poate fi separat prin cromatografie pe DEAE celuloz. Cazeina laptelui de vac conine n capacitate mare acid glutamic(in medie 22 g %), leucin(11 g% n medie), tirozin prolin, lizin, sau de loc(n i - cazein) cistein. Kirchmeier consider c stabilitatea ridicat a cazeinei comparativ cu lactoalbumina n aminoacizi care conin sulf i concentraiei relativ ridicate n prolin. Din punct de vedere fiziologic cazeina are o valoare nutritiva exceptional,deoarece conine toi aminoacizii (valin, leucin, izoleucin, fenilalanin, triptofan, treonin, metioni, lizin). Precipitarea cazeinei se poate face prin adugare de acizi diluai, cu enzime coagulante (cheag), prin adugare de ioni de calciu, prin adugare de alcool sau prin adugare de sruri ale metalelor grele. Acidifierea laptelui sub aciune bacteriilor lactice sau prin adugare de acizi pH-ul laptelui, produce precipitarea cazeinei prin aducerea ei la pH izoelectric 4,6 , cnd numrul sarcinilor de cazein i solubilitatea ei este minim.

Tabelul 3 Necesarul zilnic si cantitile de aminoacizi esentiali Aminoacidul Necesarul zilnic pentru adult, g. Cantitatea necesar pentru o utilizare eficient de ctre Triptofan 0,5 1 1,5 Izoleucin 1,4 3 7,5 Leucin 2,2 3,4 11,0 Lizin 1,6 3 8,7 Metionin 2,2 3 4,2 Fenilalanin 2,2 2 5,5 Treonin 0,5 1,4 2,2 1,6 2,2 2,2 1,0 1,6 organism, g. 1 3 3,4 3 3 2 2 3 1,5 7,5 11,0 8,7 4,2 5,5 4,7 7,0 g. n loog preotein

recomandat de FAO din lapte

1,0 2 4,7 Valin 1,6 3 7,0

De fapt, mai corect, se poate vorbi, de un domeniu de pH izoelectric. Coagularea ncepe la pH 5,3 nsoit de o solubrizare gradat a srurilor de calciu i fosfor asociate cu cazeina, i este total la pH4,6 cnd cazeina devine liber de toate srurile anorganice asociate, purtnddenumirea de acid cazeinic. Existena domeniului de pH izoelectric cuprins ntre 5,3 i 4,6 se datoreaz faptului c diverse fraciuni ale cazeinei au valori diferite de pH izoelectric. Prin adugarea de sruri de calciu sau cheag, particulele de cazein apar sudate unele de altele formnd filamente destul de lungi, apoi fasciculele i n sfrit o reea tridimensionala. Suprafaa micelelor joac un rol determinant, durata coagulrii fiind proporional cu suprafaa totala a micelelor, care este invers proporional cu diametrul acestora Proteinele zerului Dup precipitarea i ndeprtarea cazeinei din lapte, n zer rmn dou proteine: Lactaalbumina, solubil n soluie semisaturat de sulfat de amoniu; Lactoglobulina, care precipit prin semisaturare cu sulfat de amoniu; nafar de aceasta, zerul mai conine proteoze-peptone i glicoproteine. Se pot sapera prin semisaturare cu sulfat de amoniu(albumina este solubil, globulina precipit), prin saturarea cu sulfat de amoniu (precipit albumina i globulina, poteozele i peptonele rmn n soluie) sau prin saturare cu sulfat de magneziu (precipit lactoglobulina, lactalbumina i proteozele-peptonele sunt solubile).

Fraciunile care alctuiesc proteinele solubile (proteinele zerului)se deosebesc prin greutate molecular, punct izoelectric, mobilitate electroforetic, structur, compoziie, proprieti chimice. Conin n cantitate mare acid glutamic (19,3%) , leucin (15,5%) i acid asparnic (11,4%) . Sunt bogate n cistein.

nclzirea la 100C produce denaturarea proteinelor din zer, precipitatul nefiind nc vizibil datorit efectului stabilizant determinat de interaciunea proteinelor solubile cu cazeina. Dac se coboar apoi pH-ul la valoarea de 4,6 , proteinele serice precipita mpreun cu cazeina. Pe aceaste proprieti se bazeaza obinerea brnzeturilor cu nglobare de albumin, obinerea precipitatelor proteice precum i obinerea urdei din zer. Substanele azotoase neproteice Aceste substane nu precipita cu acid tricloracetic. Sunt dializabile. Cantitatea lor n lapte de vac este de 0,11-0,29%. Dintre aminoacizii n stare liber, laptele conine n proporia cea mai mare acid glutamic(30-50 mg/l), glicool,lizin i valin(5-10 mg/l). Laptele conine i o serie de esteri fosforici ai acestor aminoacizi ca: fosfoserin,fosfoetanolamin i fosfoglicer+etanolamin(50 mg/l). Anumite tulburri fiziologice, cum este mastita, producnd o mrire a permeabilitaii membranelor celulare, duc la creterea considerabil a cantitii de azot solubil. nclzirea laptelui la temperaturi ridicate provoac o cretere a coninutului de azot neproteic ca urmare a degradrii proteinelor.(tabelul 4 ) Tabelul 4 Civa compui azotoi neproteici n lapte Compusul Mg/100 ml lapte crud

pasteurizat

Amoniac Uree Creatin Creatinin Acid uric

0,79 8,5 3,9 0,44 2,2

0,93 9,2 4,0 0,46 2,2

Grsimea laptelui Grsimea constituie unul din cei mai importani componeni ai laptelui. Lipidele laptelui prezint o deosebit importan att sub aspect economic i nutritiv ct i pentru influena pe care o au asupra proprietilor senzoriale ale laptelui i produselor lactate. n mod obinuit laptele de vac conine 3,5-4% grsime, la unele specii de animale ajunge la 6 i chiar 12% (laptele de bivoli i de oaie). Lipidele laptelui cuprind tri categorii:grsimea propriu-zis(trigliceride), fosfolipide i substane nesaponificabile (sociate cu grsimea). Gliceridele laptelui Sunt esteri ai acizilor grai cu glicerina. Exist n lapte gliceride simple cnd radicalii acizii din molecula gliceridei sunt identici (exemplu trioleina) i gliceride mixte cu radicali acizii diferii, gliceride saturate i nesaturate.Gliceridele trisaturate din grsimea laptelui sunt ntr-o proportie mai mare dect n multe alte grsimi naturale. n grasimea laptelui de vac exist un numr foarte mare de acizi grai (s-au identificat peste 142), 2/3 reprezentnd acizii saturai i 1/3 nesaturai.Numrul mare de acizi grai diferii prezeni n grsimea laptelui determin o compoziie gliceridic foarte complex. Factorii care influeneaz compoziia grsimii laptelui O serie de factori produc n proporia diferiilor acizi grai din grsimea laptelui. Cei mai variabili acizi grai sunt acizii butiric, oleic, palmitic i stearic. Ei sunt principalii responsabili cu modoficrile punctului de topire a grsimii lapteluI. Puncult de topire al trigliceridelor este n strns legtur cu punctele de topire ale acizilor grai care le constituie.

Punctul de topire al grsimii variaz n funcie de modificarea proporiilor de acizi grai. Factorii care produc cele mai multe variaii n compoziia grsimii laptelui sunt: alimentaia din punct de vedere al calittii i cantitii stadiul lactaieii rase. Alimentaia influeneaz compoziia grsimii laptelui n msura mai mare dect toi ceilali factori. Trecerea vacilor de la alimentaia de iarn la pune produce creterea produciei de acizi grai nesaturai i scderea cantitii de acizi grai saturai. Crete mult cantitatea de acid oleic i scade mult cantitatea de acid butiric i stearic. Datorit acestui fapt punctul de topire al grsimii scade apreciabil. La fabricarea unutlui, n mod normal se coboar vara temperatura de batere i se crete iarna,pentru a compensa direna dintre punctul de topire a grsimii laptelui. Ca o regul general alimentele bogate n uleiuri vegetale produc creterea cantitii de acid oleic n grsimea laptelui i coborrea punctului de topire, n timp ce alimentele srace n uleiuri i bogate n hidrai de carbon scad coninutul n acid oleic i punctul de topire al grsimii laptelui crete. O excepie de la regula general o constituie fina de semine de bumbac,care numai c produce mrirea coninutului de aicd oleic, dar i micorarea proporiei de acid butiric n aa msur nct anuleaz efectulu acidului oleic, rezultnd o cretere a punctului de topire. Acest tendin poate fi accentuat prin adugarea de porumb nsolozat n raie pentru a ridica punctul de topire. Modificri n proporia celorlali acizi grai pot fi produse prin folosirea alimentaiei bogat n acetia. Pentru mrirea cantitii de acid linoleic n grsimea laptelui se poate practica adugarea n raia zilnica a finii de semine de in. Cantitatea de hran. Subalimentaia animalelor afecteaz proprietile fizice i chimice ale grsimii laptelui, datorit micorrii coninutului de acizi volatili, n special acid butiric i cretereii proporiei de acid oleic. Stadiul lactaiei. n cursul lactaiei exist modificri caracteristice n compoziia grsimii.acizii volatili, n deosebi acidul butiric, scad treptat de la nceputul ctre sfritul perioadei de lactaie. Dup primele sptmni de lactaie coninutul n acid oleic crete uor pn la sfritul perioadei. Rasa. Exist diferene n compoziia grsimii laptelui provenit de la diferite rase, de vaci unele producnd un lapte mai bogat n acizi volatili i cu o cantitatea mai mic de acid oleic. Vitaminele Laptele conine toate vitaminele, unele n cantiti apreciabile, altele n proporii destul de reduse. Cantitile de vitamine din lapte sunt influenate de diferii factori, dintre care cel mai important se considera a fi regimul alimentar al animalului. Bogia laptelui n anumite vitamine i confer valoare biologic ridicat i prezint de asemenea interes din punct de vedere tehnologic.

Vitamina A. n lapte cantitatea de vitamina A este de 0,15 0,55 mg/Kg. De obicei laptele obinut n perioada de var, perioada de punat, conine mai mult vitamina A dect cel recoltat iarna, datorit concentraiei mari de caroten din furajele verzi.