Chimica degli alimenti

Descrivi qualche esempio di frode commerciale

Comprendono tutte le azioni fraudolente sugli alimenti o sulle loro confezioni che, pur non determinando concreto o immediato nocumento per la salute pubblica, favoriscono illeciti profitti a danno del consumatore. Ad esempio, la messa in vendita di prodotti industriali con nomi o marchi atti a indurre in inganno il consumatore (per esempio, cercando di vendere un comune formaggio per Parmigiano Reggiano), o anche l’errata descrizione di un sistema di preparazione e della quantità.

Descrivi qualche esempio di adulterazione di un prodotto alimentare

Comprende tutte le operazioni che alterano la struttura originale di un alimento mediante sostituzione di elementi propri dell'alimento con altri estranei, ovvero con la sottrazione di elementi propri dell'alimento, o ancora, con l’aumento della quantità proporzionale di uno o più dei suoi componenti. Ad esempio, l’aggiunta di alcool metilico al vino per aumentare il grado alcolico in vini di bassa gradazione o annacquati, o la produzione di mozzarella con caseine o latte in polvere zootecnico dove la frode consiste nell’impiegare nel ciclo produttivo una materia prima di minore valore commerciale rispetto a quella dichiarata.

Cosa è l'acqua legata?

L'acqua è legata può essere l'acqua di idratazione cioè quell'acqua unità con legami di tipo elettrostatico a ioni, oppure acqua di struttura e di cristallizzazione. Può essere anche acqua dello strato monomolecolare ovvero quell'acqua che è adsorbita mediante la formazione di legame idrogeno alle macromolecole che contengono gruppi polari o carichi (ad esempio pectine, proteine, amidi eccetera).

Cosa si intende per attività dell'acqua?

L'acqua libera contenuta in una sostanza rappresenta quella parte di molecole di acqua non legata. È infatti prontamente utilizzata dai microrganismi per la loro riproduzione. Inoltre, consente l'interazione per il contatto dei reagenti che possono essere implicati in reazioni chimiche desiderabili o indesiderabili quali ad esempio di reazione di imbrunimento chimico (Reazione di Maillard). Questo parametro viene denominato attività dell'acqua (aw - water Activity). L’attività dell’acqua viene definita come abbassamento della pressione parziale del vapore d’acqua alla superficie dell’alimento (PW) rispetto alla pressione parziale dell’acqua pura (PoW) alla stessa temperatura. aw = PW / PoW

Descrivi i requisiti di qualità dell'acqua destinata al consumo umano

I criteri che devono essere presi in considerazione per il giudizio di qualità di un’acqua destinata al consumo umano sono:

• Criteri idrogeologici
• Criteri organolettici
• Criteri fisici
• Criteri chimici
• Criteri microbiologici

L’acqua destinata al consumo umano deve essere gradevole, o per lo meno accettabile, per quanto riguarda i caratteri organolettici (torbidità, colore, odore, sapore, temperatura); usabile per tutti gli impieghi domestici e per tutte le destinazioni nell’ambito delle industrie e dei servizi; di accertata innocuità, non deve cioè contenere sostanze tossiche o microrganismi patogeni.

Che cosa si intende per parametri indicatori di un’acqua?

Sono i parametri chimico-fisici più importanti ed i relativi limiti definiti dalla normativa in vigore per le acque destinate al consumo umano. Per quanto concerne i criteri idrogeologici, lo studio consente di dedurre utili notizie sul grado di mineralizzazione delle acque, su possibili inquinamenti. Per quanto concerne i criteri organolettici l'acqua potabile deve essere accettabile quindi priva di torbidità, di colorazione e di odori e sapori sgradevoli. Relativamente ai criteri fisici i parametri più comuni sono la temperatura e la conducibilità elettrica. La conducibilità valuta il grado di mineralizzazione dell'acqua ed è un indicatore della gradevolezza e dell'usabilità. L'acqua molto pura (distillata, deionizzata, ecc.) presenta una conducibilità elettrica molto bassa (~ 1 µS/cm). La maggior parte delle acque minerali commercializzate presenta conducibilità elettrica compresa fra 100 e 700 µS/cm. Mentre le acque potabili devono avere un limite massimo di 2500 µS/cm a 20°C. Le analisi chimiche dell'acqua oltre al pH permettono di definire le specie chimiche e quindi la qualità e la quantità di inquinanti con ripercussione sulla innocuità, usabilità ed accettabilità. Tra i parametri indicatori, che sono riportati, ritroviamo la presenza di composti inorganici che si traduce nel cosiddetto bilancio ionico. Gli anioni e cationi contenuti nell'acqua non hanno effetti negativi anzi contribuiscono all’apporto giornaliero di minerali, ma oltre certe concentrazioni possono compromettere la gradevolezza e l'usabilità.

Cosa è la durezza di un’acqua?

È dovuta ai sali dei metalli alcalino terrosi. Di norma si intende durezza totale la concentrazione di tutti i sali quali carbonati, solfati, cloruri, nitrati eccetera di calcio e magnesio e si esprime generalmente in gradi francesi (°F) dove un grado francese corrisponde a 10 mg/L di carbonato di calcio. Un'acqua è dura per valori di gradi francesi compresi nel range 18-20. La durezza temporanea è invece dovuta alla concentrazione di bicarbonato di calcio e magnesio che per ebollizione precipitano come carbonati. La durezza permanente è dovuta alla concentrazione di cloruri, solfati, nitrati di calcio e magnesio che permangono dopo l'ebollizione dell'acqua.

Quale deve essere, secondo i LARN, l'assunzione adeguata di acqua per un uomo adulto?

L’assunzione adeguata di acqua per un uomo adulto è di 2,5 L/giorno.

Come possono essere definiti i lipidi dal punto di vista chimico?

Con il termine generico di lipidi si intende solitamente una classe eterogenea di composti accomunati dalle loro proprietà comuni di solubilità, sono infatti insolubili in acqua, mentre sono solubili in solventi apolari o con limitata polarità. Sono solitamente un insieme di grassi o di altre varie sostanze che contengono o sono associate ad acidi grassi, per di più a lunga catena, oppure contenenti o associate a sostanze derivati da acidi grassi. Gli acidi grassi e loro derivati rappresentano quindi la struttura fondamentale dei lipidi.

Cosa si intende per serie n-3 e n-6 degli acidi grassi?

Gli acidi grassi essenziali sono generalmente suddivisi in due classi, ω-3 ed ω-6, a seconda della posizione del loro primo doppio legame nella porzione metilica della molecola. Gli acidi grassi capostipite dei due gruppi sono l’acido α-linolenico (18:3 ω-3) e l’acido linoleico (18:2 ω-6) entrambi di origine vegetale.

Cosa contengono gli alimenti?

Gli alimenti sono materiali complessi costituiti da un'ampia varietà di costituenti chimici diversi. La loro composizione può essere specificata in diversi modi a seconda della proprietà che interessa all'analista e del tipo di procedura analitica utilizzata: atomi specifici (ad es. Carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, zolfo, sodio, ecc.); molecole specifiche (ad es. acqua, saccarosio, b-lattoglobulina), tipi di molecole (ad es. grassi, proteine, carboidrati, fibre, minerali).

Descrivi un alimento dal punto di vista nutrizionale e legislativo

Dal punto di vista nutrizionale un alimento è una sostanza in grado di fornire all’organismo umano i nutrienti che, una volta metabolizzati, sono utilizzati per la produzione di energia, calore, materiale di reintegro e di accrescimento per organi e tessuti, assicurando il normale svolgimento delle funzioni vitali per l’organismo. Dal punto di vista legislativo un alimento è qualsiasi sostanza o prodotto trasformato, parzialmente trasformato o non trasformato, destinato ad essere ingerito, o di cui si prevede ragionevolmente che possa essere ingerito da esseri umani.

Cosa si intende per fattore anti-nutrizionale? Descrivi qualche esempio

I fattori anti-nutrizionali sono costituenti naturali che interferiscono con l'assorbimento dei nutrienti e quindi con la loro biodisponibilità. Possiamo suddividere i fattori anti-nutrizionali in:

• Inibitori enzimatici (antienzimi)
• Antivitamine
• Composti che interferiscono con il metabolismo dei minerali
• Composti fenolici antinutrizionali
• Oligosaccaridi antinutrizionali

Esempi possono essere i tannini presenti in molti alimenti di origine vegetale, tra cui ricordiamo il vino rosso, il tè, il caffè e il cacao. Tutti i cibi che contengono tannini e fitati hanno come importante effetto anti-nutriente quello di ridurre l'assorbimento del ferro vegetale.

Cos'è l'acido fitico? Dove si trova? Perché è importante nella nutrizione?

L'acido fitico è un fattore antinutrizionale, cioè una sostanza in grado di limitare l'assorbimento o l'utilizzo dei nutrienti. Nel caso specifico, legandosi ad essi a formare sali insolubili (fitati e fitina), l'acido fitico ostacola l'assorbimento di alcuni minerali (calcio, ferro, magnesio e zinco). È presente soprattutto nei cereali e nei legumi, dove si concentrano nei semi e nelle parti fibrose. L’acido fitico ha proprietà antiossidanti, è infatti in grado di chelare il ferro, un elemento che, quando è presente in eccesso, favorisce la produzione del radicale libero ossidrile (OH-), un agente chimico particolarmente pericoloso per l'organismo.

Cosa si intende per biodisponibilità di un nutriente?

La biodisponibilità è definita come la frazione di un nutriente che l'organismo è in grado di assorbire e di utilizzare per le proprie funzioni fisiologiche; è la quantità presente in un alimento in concentrazione e forma chimica necessarie al suo assorbimento. Varia in funzione delle caratteristiche del nutriente e delle altre componenti dell'alimento (in particolare la presenza di anti-nutrienti) e dei processi di digestione ed assorbimento dello specifico nutriente.

Cosa si intende per non nutriente? Descrivi qualche esempio

I non nutrienti sono sostanze che non inibiscono o interferiscono significativamente coi processi digestivi e quindi non hanno effetti dannosi per l'organismo. Hanno un interesse nutrizionale in quanto possono avere un effetto salutistico e sul benessere dell’individuo. La stragrande maggioranza di queste sostanze è di origine vegetale. Esempi sono il licopene, potente antiossidante che si trova in piante come pomodori, anguria e pompelmo rosa; la fibra alimentare che, grazie alle sue proprietà, è in grado di ridurre il rischio di obesità, malattie cardiovascolari, diabete e di migliorare la flora intestinale.

Cosa si intende per sostanze di neoformazione? Descrivi qualche esempio

Queste sostanze sono prodotte prevalentemente durante i processi di trasformazione industriale degli alimenti. Esempi sono l'istamina che è un mediatore chimico per infiammazione, che si ritrova nel pesce conservato a lungo ed in maniera inopportuna; un avvelenamento ordinario che si presenta come un'allergia è l'avvelenamento indotto dall'istamina, che è causato dal consumo di alcuni pesci o prodotti fermentati con un contenuto più elevato di istamina. Altri esempi sono sostanze prodotte da reazione chimica a carico di alcuni componenti come la formazione di un colore marrone, dovuto a pigmenti chiamati melanoidine, che può essere desiderabile (come il colore della crosta di pane, caffè tostato e cipolle fritte).

Cosa sono gli alimenti per gruppi specifici?

Gli alimenti per gruppi specifici (FSG) sono finalizzati a far fronte alle esigenze nutrizionali particolari di soggetti con turbe del processo di assorbimento intestinale o del metabolismo o comunque in condizioni fisiologiche particolari. Sono classificati dal regolamento (UE) N. 609/2013 in 3 tipologie:

• Gli alimenti per la prima infanzia
• Gli alimenti a fini medici speciali (AFMS)
• Gli alimenti presentati come sostituti totali della dieta per la riduzione del peso corporeo

Cosa è un nutraceutico? Descrivi qualche esempio

Si intende un composto attivo naturale presente negli alimenti, singola sostanza con proprietà medicamentose presente nell'alimento e con effetti benefici sulla salute dell’uomo. Esempi sono gli acidi grassi polinsaturi essenziali come Omega 3 e Omega 6 o sali minerali come calcio, magnesio.

Cosa è un alimento funzionale? Descrivi qualche esempio

Un alimento è definito funzionale se oltre alle sue proprietà nutrizionali è scientificamente dimostrata la sua capacità di influire positivamente su uno o più funzioni fisiologiche, contribuendo a migliorare lo stato di salute o a ridurre il rischio di insorgenza delle malattie correlate al regime alimentare. Esempi sono i cereali integrali per via dell’alto contenuto di fibra o alimenti alleggeriti o “light” nei quali è stato eliminato uno dei suoi componenti in modo da diminuire o eliminare gli effetti negativi sulla salute (ad es. la diminuzione degli acidi grassi saturi).

Cosa si intende per Claim nutrizionale? Descrivi qualche esempio

Il Claim nutrizionale è la rivendicazione della presenza (o dell’assenza) di un nutriente o di una sostanza ad effetto nutritivo o fisiologico; quindi, è una qualunque indicazione che affermi, suggerisca o sottintenda che un alimento abbia particolari proprietà nutrizionali benefiche, dovute all'energia che apporta, apporta a tasso ridotto o accresciuto o, non apporta. Esempi sono A BASSO (o RIDOTTO) CONTENUTO CALORICO; SENZA CALORIE; A BASSO CONTENUTO DI (o SENZA) GRASSI/GRASSI SATURI; A BASSO CONTENUTO DI (o SENZA) ZUCCHERI ecc...

Cosa si intende per Claim salutistico? Descrivi qualche esempio

Fa riferimento a specifici effetti positivi di un alimento, o componente alimentare, su specifiche attività fisiologiche o al contributo significativo nel ridurre un fattore di rischio di sviluppo di una malattia. Un esempio è: “LA VITAMINA D È NECESSARIA PER LA NORMALE CRESCITA E LO SVILUPPO DELLE OSSA NEI BAMBINI”.

Perché alcuni acidi grassi sono essenziali?

Gli acidi grassi sono essenziali, in quanto l’organismo umano non è in grado di sintetizzarli da altri acidi grassi.

Quanti tipi di acilgliceroli conosci?

Gli acilgliceroli sono prodotti di esterificazione del glicerolo con gli acidi grassi. Quando l'esterificazione interessa un gruppo ossidrilico dell'alcol si avranno i monoacil-gliceroli o monogliceridi.

Cosa sono le lecitine? In quali alimenti si trovano maggiormente?

Le lecitine sono fosfogliceridi e sono costituite dall’ estere della colina con acido fosfatidico. L’impiego della lecitina nel settore alimentare si ha soprattutto nella produzione della margarina (come anti-spatter ed emulsionante), ma anche del cioccolato, delle caramelle e nel coating di chewing gum. È inoltre usato nella produzione di prodotti da forno, formaggi, prodotti a base di carne, ecc.

Cosa sono le cere?

Le cere si differenziano dagli acilgliceroli per il fatto di essere semplici monoesteri a peso molecolare abbastanza elevato. La caratteristica comune è quella di essere situate nella parte esterna (strato di protezione) degli organismi viventi. Hanno funzione protettiva e impermeabilizzante. Le cere di origine naturale possono essere utilizzate nel rivestimento di alcuni formaggi, o agente di distacco nei prodotti da forno e possono essere utilizzati come marker per la differenziazione di alcuni oli.

In quali alimenti si trovano maggiormente i fosfolipidi?

Alcuni tessuti animali sono particolarmente ricchi di fosfolipidi, in particolare il tessuto nervoso e il tuorlo d'uovo. Il tuorlo d'uovo contiene circa il 28% di fosfolipidi e costituisce una fonte appropriata di fosfolipidi per uso farmaceutico. I semi di soia sono anche una fonte relativamente ricca di fosfolipidi, ma la loro composizione fosfolipidica è molto diversa da quella delle uova. I fosfolipidi di soia e uovo sono usati come emulsionanti.

Descrivi le reazioni di irrancidimento ossidativo dei lipidi

“L'ossidazione dei lipidi” è un termine generale che viene utilizzato per descrivere una sequenza complessa di cambiamenti chimici che risultano dall'interazione dei lipidi con l'ossigeno. È l’alterazione più importante, e consiste nell’assorbimento di ossigeno da parte degli acidi grassi insaturi (liberi o esterificati). Questa reazione è, dal punto di vista chimico, un’ossidazione delle molecole di acilgliceroli ad opera di Specie Reattive dell’Ossigeno (ROS) radicaliche e non. Questa ossidazione porta alla formazione di radicali liberi da acilgliceroli e quindi innesca un’ossidazione a catena dei restanti acilgliceroli ancora non ossidati (è una reazione auto catalitica). A seconda dello stato in cui l'ossigeno reagisce con gli acidi grassi si possono avere due meccanismi di reazione diversi: l'autossidazione oppure la fotossidazione se è implicato l’ossigeno tripletto o l’ossigeno singoletto.

Quali sono le molecole lipidiche a cui vanno più facilmente incontro all'irrancidimento e perché?

È l’alterazione più importante, e consiste nell’assorbimento di ossigeno da parte degli acidi grassi insaturi (liberi o esterificati al glicerolo). Questa reazione è, dal punto di vista chimico, un’ossidazione delle molecole di acilgliceroli ad opera di Specie Reattive dell’Ossigeno (ROS) radicaliche e non. L’ossigeno singoletto, 1O₂, è una forma reattiva dell’ossigeno che si genera dallo ossigeno allo stato fondamentale 3O₂.