Lezione 1 - Chimica degli alimenti

INTEGRATORI ALIMENTARI.

I "NOVEL FOODS" sono alimenti o ingredienti alimentari che non erano comunemente consumati

in Europa prima del 15 maggio 1997, quando è entrata in vigore la legislazione dell'Unione

Europea (UE) sui novel foods. Questa legislazione è stata creata per garantire la sicurezza

alimentare e la protezione dei consumatori, nonché per facilitare l'introduzione di nuovi alimenti

innovativi sul mercato europeo.

La commercializzazione di novel foods nell'UE richiede una valutazione della loro sicurezza da parte

dell'Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA) e l'approvazione da parte della

Commissione Europea. Questo processo garantisce che gli alimenti innovativi siano sicuri per il

consumo umano prima di essere messi in commercio.

Pertanto, anche se un prodotto alimentare o un ingrediente è stato consumato da secoli o

addirittura millenni in altre regioni del mondo, se non era tradizionalmente parte della dieta

europea prima del 15 maggio 1997, può ancora essere classificato come "novel food" nell'UE e

soggetto ai regolamenti e alle procedure di autorizzazione stabiliti dalla legislazione dell'UE sui

novel foods.

L'ambito normativo alimentare è estremamente complesso e può essere suddiviso in due

categorie principali: normativa orizzontale e normativa verticale.

• Normativa Orizzontale: Questa categoria comprende le leggi e i regolamenti che si

applicano trasversalmente a tutti gli alimenti in senso lato. Questi regolamenti coprono

aspetti generali dell'industria alimentare e includono, tra gli altri, l'etichettatura, gli

standard di sicurezza alimentare, le norme igieniche, le pratiche commerciali corrette, le

procedure di autorizzazione e i requisiti per la tracciabilità dei prodotti. In genere, questa

normativa stabilisce le basi per la produzione, la distribuzione e la commercializzazione

degli alimenti.

• Normativa Verticale: Questa categoria riguarda le leggi e i regolamenti specifici per una

classe specifica di alimenti o gruppi di alimenti. Ad esempio, ci sono normative specifiche

per i latticini, la carne, i prodotti da forno, i prodotti ittici e così via. Questi regolamenti

dettagliano le caratteristiche, gli standard di produzione e i requisiti specifici che devono

essere soddisfatti da tali alimenti. La normativa verticale spesso copre aspetti come la

composizione, la denominazione, la qualità e i metodi di produzione specifici per ciascun

gruppo di alimenti.

Il regolamento CE 178/2002 definisce "alimento" in modo estensivo come qualsiasi sostanza o

prodotto che è stato trasformato, parzialmente trasformato o non trasformato e che è destinato ad

essere ingerito da esseri umani, o che si prevede ragionevolmente possa essere ingerito da esseri

umani. Questa definizione comprende una vasta gamma di prodotti, tra cui alimenti solidi,

bevande e persino gomme da masticare. Inoltre, l'acqua intenzionalmente incorporata negli

alimenti durante il processo di produzione, preparazione o trattamento è inclusa in questa

definizione.

È importante notare che questa definizione è molto ampia e copre praticamente tutti i prodotti

destinati al consumo umano, inclusi cibi solidi, liquidi e persino ingredienti utilizzati nella

preparazione degli alimenti. Tuttavia, ci possono essere alcune eccezioni o requisiti specifici

previsti da altre direttive o regolamenti europei, come quelli menzionati nell'articolo 6 della

direttiva 98/82/CE e nelle direttive 89/778/CEE, che possono definire norme particolari per l'acqua

utilizzata in determinati contesti o scopi.

Nel contesto del regolamento CE 178/2002, ci sono diverse categorie di sostanze e prodotti che

non sono inclusi nella definizione di "alimento". Queste categorie escludono:

1. Mangimi: I mangimi destinati all'alimentazione degli animali non sono considerati alimenti

in senso lato nell'ambito di questo regolamento.

2. Animali vivi: Gli animali vivi non sono considerati alimenti, a meno che non siano preparati

per essere immessi sul mercato per il consumo umano. Ad esempio, animali da macello o

pesce da acquacoltura destinati al consumo umano sono inclusi.

3. Vegetali prima della raccolta: Le piante o i vegetali prima della raccolta non sono

considerati alimenti secondo questa definizione.

4. Medicinali: I medicinali sono soggetti a regolamenti specifici e non rientrano nella

definizione di alimenti in questo contesto.

5. Cosmetici: I cosmetici sono regolamentati separatamente e non sono considerati alimenti

in base a questo regolamento.

6. Tabacco: Il tabacco e i prodotti correlati sono regolamentati in modo separato e non sono

inclusi nella definizione di alimenti.

7. Sostanze stupefacenti o psicotrope: Queste sostanze sono regolamentate in base a leggi

specifiche e non sono considerate alimenti.

8. Residui e contaminanti: Il regolamento non si applica alle sostanze residue o contaminanti

che possono essere presenti negli alimenti, ma queste sono invece regolate da normative

specifiche sulla sicurezza alimentare.

ACQUA

L’alimento base che ci permette di sopravvivere è l’acqua. Il nostro organismo può sopravvivere

per qualche giorno senza mangiare ma non senza bere.

L'acqua è una piccola molecola inorganica che gioca un ruolo cruciale nella nostra vita. Nonostante

copra la maggior parte della superficie terrestre, solo una piccola frazione è effettivamente

utilizzabile dall'essere umano. Il 96% dell'acqua si trova in mari e oceani, ma essendo salata, non

può essere utilizzata direttamente. Il 3% è sotto forma di ghiaccio, mentre solo l'1% è presente

come vapore acqueo nell'atmosfera. Questo rende l'acqua unico, poiché è l'unico composto che si

trova naturalmente in tutti e tre gli stati: solido, liquido e gassoso.

Il corpo umano è costituito dal 60/70% di acqua. Poiché il corpo perde costantemente acqua

attraverso il sudore, l'urina, la respirazione e altre vie, è fondamentale rimpiazzare l'acqua persa

bevendo liquidi e consumando alimenti idratanti. La quantità di acqua necessaria può variare da

persona a persona in base a fattori come l'attività fisica, il clima e le esigenze individuali, ma

mantenere un adeguato stato di idratazione è fondamentale per il benessere e la salute

complessiva.

Strutta Chimica

L'acqua (H O) è una molecola polare costituita da due atomi di idrogeno (H) e un atomo di

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ossigeno (O). La distanza di legame tra l'ossigeno e l'idrogeno nell'acqua è di circa 0,96 Ångström

(0,096 nanometri). Idealmente, l'angolo di legame tra l'ossigeno e l'idrogeno dovrebbe essere di

109,5 gradi in una geometria tetraedrica perfetta. Tuttavia, l'acqua ha un angolo di legame di 104,5

gradi a causa dei doppietti elettronici non condivisi sull'atomo di ossigeno.

La presenza di doppietti elettronici non condivisi intorno all'atomo di ossigeno crea una repulsione

elettronica che spinge i legami tra l'ossigeno e l'idrogeno più vicini tra loro. Questo porta a una

compressione dell'angolo di legame, portandolo a 104,5 gradi invece dell'angolo ideale di 109,5

gradi. Questa geometria piegata è importante perché contribuisce alle proprietà uniche dell'acqua,

come la sua elevata polarità, la capacità di formare legami idrogeno e le sue straordinarie

proprietà solventi.

Nel legame covalente polare tra l'ossigeno (O) e l'idrogeno (H) nell'acqua, l'ossigeno attira più

fortemente gli elettroni condivisi, il che crea una maggiore densità elettronica intorno all'ossigeno

e una minore densità elettronica intorno all'idrogeno. Di conseguenza, l'ossigeno acquisisce una

-

parziale carica negativa (δ ) mentre gli atomi di idrogeno acquisiscono una parziale carica positiva

+

(δ ).

Questa separazione di carica rende ciascuna molecola d'acqua un dipolo, con una regione

parzialmente negativa e una regione parzialmente positiva. Questi dipoli possono interagire tra

loro attraverso legami idrogeno. Gli atomi di ossigeno parzialmente negativi di una molecola

d'acqua possono formare legami idrogeno con gli atomi di idrogeno parzialmente positivi di altre

molecole d'acqua.

Ogni molecola di acqua può legare a sé altre 4 mediante l’a formazione di legami ad idrogeno. In

una singola molecola d'acqua, l'atomo di ossigeno è legato a due atomi di idrogeno. Tuttavia,

l'atomo di ossigeno ha due coppie di elettroni non condivisi (doppietti elettronici) che

contribuiscono alla formazione di legami idrogeno con altre molecole d'acqua. Questi doppietti

elettronici rendono possibile la formazione di due legami idrogeno con due molecole d'acqua

adiacenti. Quindi, ogni atomo di ossigeno in una molecola d'acqua può formare due legami

idrogeno con altre due molecole d'acqua, uno attraverso ciascuno dei suoi due doppietti

elettronici. Poiché ci sono due atomi di ossigeno in una molecola d'acqua, questo significa che ogni

molecola d'acqua può stabilire un totale di quattro legami idrogeno con altre molecole d'acqua.

Stato solido

è

Quando l'acqua si trova nello stato solido, come nel ghiaccio, le molecole d'acqua si organizzano in

una struttura cristallina tridimensionale. Questa struttura cristallina è mantenuta dai legami

idrogeno tra le molecole d'acqua.

I legami idrogeno sono legami deboli ma importanti che si formano tra l'atomo di ossigeno di una

molecola d'acqua e gli atomi di idrogeno di altre molecole d'acqua.

La rete di legami idrogeno nel ghiaccio conferisce alla struttura una disposizione regolare e aperta.

È interessante notare che i legami idrogeno sono dinamici, e mentre sono deboli, si rompono e si

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riformano costantemente a una velocità incredibilmente elevata, circa 10 secondi. Questa

dinamicità è parte integrante del comportamento dell'acqua e contribuisce alle sue proprietà

termiche e fisiche.

Stato liquido

è

Per spigare lo stato liquido sono state proposte due teorie:

TEORIA DISCONTINUA

1) (Modello di Struttura e Rottura)

Questa teoria suggerisce che nell'acqua liquida, le molecole sono in grado di formare legami

idrogeno tra loro, ma questi legami si formano e si rompono a una velocità molto elevata, sebbene

sia inferiore rispetto allo stato solido. All'aumentare della temperatura, l'energia termica aggiunta

agisce per rompere questi legami idrogeno, portando gradualmente l'acqua allo stato gassoso,

dove le molecole d'acqua esistono come monomeri separati. In sostanza, questa teoria enfatizza la

formazione e la rottura continua dei legami idrogeno nell'acqua liq