Il lattosio: principi di determinazione quantitativa in derivati del latte

nota Prof. Fernando Gabriele Giorgio Tateo, Ordinario di Scienze e Tecnologie Alimentari (UniMi) e Prof. Monica Bononi, Cattedra di Analisi Chimica degli Alimenti, Università degli Studi di Milano

Incontro del 9 novembre 2021

 

Oltre al lattosio, il disaccaride nel settore lattiero-caseario più rappresentato quantitativamente, nel latte e derivati sono contenuti più di 30 oligosaccaridi, legati al galattosio attraverso il legame 1- 4. Per meglio rendere l’immagine di tali strutture, si può far riferimento alla formula del lattosio, costituito proprio da una molecola di galattosio recante il legame β -1-4 con il glucosio:

lattosio

La funzione biologica di questi saccaridi è in primo luogo quella di promuovere la crescita di alcuni ceppi di lattobacilli e di bifidobatteri che già nel latte umano hanno funzione protettrice contro l’infestazione da patogeni: il benessere dell’apparato digerente, nelle persone di tenera età come in quelle di età avanzata, è conseguente al rispetto di equilibrio microbico.

Questi HMOs (human milk oligosaccharides) sono composti chimicamente definibili come “glicani” e sono diffusamente presenti nel corpo umano, perché non digeriti nel tratto gastrointestinale, ed esplicando la loro azione nel colon ove presiedono all’equilibrio microbico, legandosi a cellule epiteliali ed a cellule del sistema immunitario, modulando così l’attività immunitaria del neonato. Gli HMOs in piccola parte intervengono nel sistema circolatorio e vengono escreti attraverso l’apparato urinario.

Gli effetti immunologici dei glicani che accompagnano il lattosio sono tra l’altro ben trattati in “Immunological effects of human milk oligosaccharides” (Edited by Daniel Munblit, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, Russia).

La citazione ora fatta è ovviamente utile a sfatare il significato di ogni affermazione fatta da nutrizionisti dell’ultima ora che tendono a sostenere l’equivalenza di utilizzo di possibili sostituti del latte e derivati nella dieta. Contro ogni possibile affermazione di “equivalenza” nutrizionale con liquidi e coaguli di origine vegetale, dunque, v’è anche la realtà dell’importanza biologica essenziale del complesso di composti complementari che accompagnano il lattosio solo nella matrice “latte” e non in altre emulsioni opache di origine vegetale prodotte con frutti, semi o altre sostanze mimetizzanti l’immagine del latte.

Alcuni indici caratteristici legati al contenuto in lattosio del latte umano e non, sono la dimostrazione dell’importanza dell’equilibrio quantitativo naturale fra i costituenti delle sostanze naturali nei liquidi biologici. Si cita ad esempio “l’indice di Koestel” costituito dal rapporto “cloro/lattosio” (x100). I valori estremi di questo indice, nel latte di mucca sono 2,10 e 2,95. Se il latte di mucca è sano e ben conservato, l’indice di Koestler deve in media non superare il valore 2,70; nel latte di capra i valori estremi superano quelli del latte di mucca ed oscillano fra 3,6 e 4,6.

Le unità di misura da impiegare per il calcolo dell’indice sono: g/100 mL per il lattosio e ione cloro in g/100 mL.

I metodi analitici di determinazione quantitativa del lattosio sono basati su tecniche differenziate e a diversa sensibilità; si ricordano le seguenti: polarimetria, gravimetria, infrarosso, colorimetria, GLC, HPLC, metodo enzimatico.

Una delle tecniche più sensibili è quella GC, che si realizza trasformando gli zuccheri, anche se in miscela, in trimetilsililderivati al fine di ottenere composti volatili identificabili per gascromatografia.

In figura è rappresentato un tracciato GC di standard di zuccheri: 1) fruttosio, 2) galattosio, 3) glucosio, 4) galattosio + glucosio, 5) mioinositolo (standard interno per monosaccaridi), 6) saccarosio, 7) trealosio (standard interno per disaccaridi), 8) lattosio, 9) maltulosio, 10) maltosio.

La tecnica gascromatografica conduce a produzione di picchi sdoppiati per alcuni zuccheri, che vengono risolti in modo differenziato nelle forme α e β.

La tecnica oggi più comunemente impiegata è quella di LC/MS/MS (cromatografia liquida/massa/massa), che produce tracciati con risoluzione molto specifica.

Nella pratica più comune attuale la determinazione quantitativa più semplice risulta quella secondo la quale il lattosio viene idrolizzato in:

 

β-galattosio + glucosio (per via enzimatica in presenza di enzima β-galattosidasi)

 

Nel secondo step di reazione il galattosio viene ossidato sempre per via enzimatica per mezzo di NAD (Nicotinamide–Adenin–Dinucleotide) in acido galattonico, in presenza di β-galattosio deidrogenasi. Ai fini della determinazione quantitativa, si misura per spettrofotometria a λ=340 nm la quantità di NADH (= NAD ridotto) formatosi in quantità stechiometrica pari alla quantità di lattosio.

Il limite di quantificazione di “lattosio + galattosio” libero nella soluzione del campione in analisi è pari a 10 mg/L. Se il fattore di estrazione utilizzato per la preparativa è pari ad es. a 5, il limite di quantificazione sul campione è pari a 50 mg/L (equivalente a 0,005%).

Nel caso in cui la concentrazione di “lattosio + galattosio” derivato dall’estrazione sia superiore al limite di quantificazione, occorre sottrarre dal risultato la quantità di galattosio eventualmente presente per ottenere il reale valore di contrazione di lattosio.

 

A livello di disposizioni nazionali, l’indicazione “senza lattosio” in etichetta può essere impiegata per latte e derivati lattiero-caseari con residuo di lattosio inferiore a 0,1 g/100 g o 100 mL. I prodotti così connotati devono riportare in etichetta l’ulteriore informazione riguardante la specifica soglia residua di lattosio (meno di …..).

La soglia indicata deve risultare comunque inferiore a 0,1 g/100 g o 100 mL.

 

L’indicazione “a ridotto contenuto di lattosio” può essere adottata per latte e latte fermentato se il residuo di tale disaccaride è inferiore a 0,5 g/100 g o 100 mL. In etichetta di tali prodotti si riporta in tal caso che “il contenuto di lattosio è meno di 0,5 g/100 g o 100 mL.

 

Per i prodotti delattosati dichiarati come “senza lattosio” oppure “a ridotto tenore di lattosio”, è prevista una indicazione del tipo “il prodotto contiene glucosio e galattosio in conseguenza della scissione del lattosio”.

 

Per gli alimenti non contenenti ingredienti di origine lattea, le indicazioni sull’assenza di lattosio devono risultare conformi alle condizioni previste dall’Art. 7 del Reg. UE 1169/2011 e devono contenere termini del tipo “naturalmente” per informare sulla non presenza di galattosio. Ciò a differenza degli alimenti delattosati.

 

I Laboratori del “Brazzale Science Nutrition & Food Research Center (BSC)” dispongono di attrezzatura analitica atta a determinazioni in linea per la verifica di rispondenza della produzione Brazzale alle norme di informazione sul contenuto in lattosio.

All’incontro hanno partecipato:

   Sartori    Andrea
   Bonventi    Mattia
   Tognato    Elena
   Meneguzzo    Roberto
   Passuello    Alessandra
   Rossi    Karen
   Brazzale    Giovanni
   Boscolo Chio    Laura
   Mazzarini    Riccardo
   Dragoni     Marco

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