Alimenti: appunti completi

Alimenti e nutrienti

Macronutrienti

I macronutrienti forniscono energia e includono:

• Carboidrati
• Lipidi
• Proteine

Una dieta completa deve comprendere tutte e tre le categorie di macronutrienti.

Micronutrienti

I micronutrienti mettono a disposizione dell'organismo le sostanze necessarie per la formazione e il ripristino dei tessuti, e includono:

• Vitamine
• Componente inorganico

ICM e Tabella LARN

L'ICM (indice di massa corporea) è dato dal rapporto tra peso e il quadrato dell'altezza.

La Tabella LARN fornisce livelli di assunzione giornalieri raccomandati di nutrienti per la popolazione italiana.

Nutrienti essenziali

I nutrienti essenziali sono quei nutrienti che dobbiamo necessariamente inserire con la dieta perché il nostro organismo non li sintetizza.

Alimenti lipidici

Olio di oliva

L'olio di oliva è un grasso liquido a temperatura ambiente, ottenuto dalla frantumazione e spremitura delle olive dopo la separazione dalla sansa (residuo solido) e dalle acque di vegetazione. È costituito da una frazione saponificabile (98-99%) e da una insaponificabile (1-2%).

Frazione saponificabile

Gliceridi: costituiti principalmente da trigliceridi e in piccole quantità sono presenti anche mono- e digliceridi. Tra i trigliceridi la trioleina è quella presente in maggiori quantità. I digliceridi sono del tipo 1,2-digliceridi, con il tempo si ha un cambio di posizione da 1,2 a 1,3; questo effetto di isomerizzazione è un indice di invecchiamento, serve a verificare la freschezza dell'olio. Gli 1,2-digliceridi predominano negli oli più freschi.

Acidi grassi

Gli acidi grassi possono essere distinti in:

• Acidi grassi saturi: nei quali la catena carboniosa ha solo legami semplici. Prevale l'acido oleico.
• Acidi grassi insaturi:
  • Monoinsaturi: nei quali la catena carboniosa ha un solo doppio legame, prevale l'acido oleico.
  • Polinsaturi: nei quali la catena carboniosa presenta più doppi legami, prevalgono l'acido linoleico e l'acido linolenico.

Nell'olio le insaturazioni sono principalmente in configurazione CIS.

Fosfolipidi

I fosfolipidi sono presenti in piccole quantità e sono rappresentati da fosfatildicolina (lecitina) e fosfatildiletanolammina (colammina). Vengono eliminati durante il processo di raffinazione (sono assenti negli oli raffinati).

Cere

Le cere si depositano nella parte esterna del frutto (pericarpo) come forma di difesa da funghi e batteri e dagli agenti climatici. L'analisi del contenuto delle cere viene effettuata per differenziare l'olio di oliva da quello di sansa, ed è un parametro di qualità.

Frazione insaponificabile

Pigmenti:

• Carotenoidi (luteina e beta-carotene): responsabili del colore giallo.
• Clorofille: responsabili del colore verde.

La clorofilla e i carotenoidi hanno un ruolo importante nella stabilità ossidativa dell'alimento in quanto presentano attività antiossidante al buio e pro-ossidante alla luce. Di solito è preferibile produrre oli con un basso contenuto di pigmenti verdi perché subiscono ingenti variazioni.

Steroli e alcoli triterpenici

I fitosteroli sono costituenti minori di tutti gli oli edibili. Il beta-sitosterolo abbassa i livelli sterici delle lipoproteine ad alta e a bassa densità. Negli oli di sansa si trovano in quantità superiori. Lo studio degli steroli consente di definire un periodo ottimale di raccolta in base alle condizioni ambientali o alla specie.

Squalene

Lo squalene protegge la pelle consentendo alla citoarchitettura cellulare di rimanere stabile. È un antiossidante.

Composti fenolici

I polifenoli sono presenti in maggiori concentrazioni negli oli appena franti. Sono un vasto gruppo di sostanze naturali accomunate dalla presenza di uno o più gruppi ossidrilici su anelli aromatici. La capacità delocalizzatrice dell'anello li rende capaci di spegnere i radicali liberi e contrastare lo stress ossidativo a carico delle cellule. I polifenoli sono derivati dall'oleuropeina aglicone e del suo omologo, il ligustroside aglicone, che nel tempo subiscono idrolisi enzimatica dando luogo a fenoli semplici. Nell'oleuropeina c'è uno zucchero e un anello con 2OH, nella produzione dell'olio lo zucchero (aglicone) viene eliminato. Contribuiscono a proteggere l'olio dai processi ossidativi a carico degli acidi grassi e ne garantiscono la conservabilità nel tempo. L'elevato tenore di polifenoli da una sensazione di amaro e piccante e contribuisce a rendere l'olio un nutraceutico naturale. I composti polifenolici si trovano però solo negli oli extravergini e vergini, i processi di rettifica rimuovono queste molecole dall'olio.

Classificazione degli oli

Oli di oliva vergini

• Olio extravergine di oliva: acidità espressa in acido oleico è 0.8g/100g
• Olio di oliva vergine: acidità 0.2g/100g
• Olio di oliva lampante: acidità superiore a 0.2g/100g

Oli raffinati

• Olio di oliva raffinato: ottenuto dalla raffinazione dell'olio di oliva vergine, acidità non superiore a 0.3g/100g
• Olio di oliva: miscela di oli raffinati e oli di oliva vergini, acidità non superiore a 1g/100g

Oli di sansa (non sono edibili)

• Olio di sansa di oliva greggio: olio ottenuto dalla sansa di oliva mediante trattamento con solvente
• Olio di sansa di oliva raffinato: ottenuto dalla raffinazione dell'olio di sansa greggio, acidità non superiore a 0.3g/100g
• Olio di sansa di oliva: ottenuto dalla miscela dell'olio di sansa di oliva raffinato e olio di oliva vergine diversi dall'olio lampante, acidità non superiore a 1g/100g

Analisi degli oli

Acidità

L'acidità avviene tramite una titolazione acido-base. Si esegue su campioni di olio di oliva pesati in solventi come etanolo-etere in presenza di indicatore fenolftaleina. Come titolante si usa idrossido di potassio KOH 0,1N. L'acidità viene espressa in grammi di acido oleico su 100g di olio. V xC x M. Acidità libera: 10 x m. Per un olio extravergine l'acidità deve essere < 8%.

Numero di perossidi

Il numero di perossidi avviene tramite una redox, iodometria. Si esegue su un campione di olio pesato e sciolto in cloroformio e acido acetico a cui viene aggiunta una soluzione concentrata acquosa di KI. + COOH + 2H + 3I → COH + H₂O + I₂. Abbiamo che l'ossigeno si riduce da -1 a -2 e lo iodio si ossida da -1 a 0. Lo iodio viene poi titolato con tiosolfato e si usa come indicatore la salda d'amido. L'unità di misura che si utilizza è millequivalenti di O attivo per kg di olio. La quantità di perossidi per essere extravergine deve essere inferiore a 10meq di O attivo/kg di olio. Un olio buono ha circa 9-10 meq. V x N x 1000. N perossidi: m.

Analisi degli esteri metilici di acidi grassi

Avviene tramite gascromatografia. Questa analisi si effettua per gascromatografia su colonna capillare dopo aver trasformato i trigliceridi in esteri metilici più volatili per trattamento con KOH in metanolo. Con questa tecnica conosco la quantità di oleico e linoleico.

Analisi spettrofotometriche

Consente di valutare l'entità di formazione di dieni (idroperossidi) e trieni (aldeidi e chetoni) coniugati che si possono formare per trattamenti di raffinazione degli oli. All'inizio l'olio non ha doppi legami coniugati, se sono presenti in grande quantità vuol dire che l'olio non è di buona qualità.

Analisi dei trigliceridi

Per questa analisi si utilizza HPLC (cromatografia liquida ad alta prestazione) a fase inversa e sono classificate in base al numero di C equivalenti definito secondo la formula: ECN = nC - 2 Δ. Se l'olio contiene ECN42 → indice di genuinità dell'olio. Questa analisi consta di quattro stadi:

• Determinazione della composizione in acidi grassi per gascromatografia a colonna
• Calcolo della composizione teorica dei trigliceridi con ECN42 sulla base dei risultati di GC
• Determinazione HPLC dei trigliceridi con ECN42
• Calcolo della differenza tra i risultati ottenuti per HPLC e il contenuto teorico

Alchilesteri

Esteri alchilici degli acidi grassi (EEAG) vengono considerati marker della qualità delle olive, quando non sono di buona qualità gli alchilesteri aumentano. Si formano per fermentazione di alcol etilico → esteri etilici deodorazione 120°C → porta alla produzione di oli deodorati in grado di superare i convenzionali test di qualità.

Frazione aromatica

Il Panel Test evidenzia descrittori positivi e negativi. L'assenza di difetti aromatici è uno dei requisiti necessari affinché un olio di oliva possa essere classificato come extravergine. Note aromatiche desiderabili: verdi, fruttate, amare, pungenti. I sentori piacevoli derivano dall'ossidazione degli acidi grassi linoleico e linolenico ad opera di una serie di enzimi cellulari presenti nella polpa dell'oliva. Note aromatiche indesiderate: rancidità, inacidimento, muffa, umido, fango. I sentori sgradevoli derivano dalla fermentazione batterica dovuta alla degradazione degli acidi grassi linoleico e linolenico. I composti aromatici sono aldeidi sature e insature. La scarsa concentrazione o assenza di aldeidi C6 determina la comparsa di sentori sgradevoli tipici dell'irrancidimento (off flavors). Se raccolgo le olive di giorno potrebbe esserci attività della lipassi genasi e idroperossidoliasi e quindi una diminuzione delle aldeidi e degli esteri responsabili dell'aroma dell'olio. L'olio raccolto di notte è meglio (aroma migliore) → meno rischio di processi fermentativi.

Estrazione dell'olio

Le tecnologie di estrazione sono diverse: processi di pressione, centrifugazione, percolamento. Alcune fasi di estrazione sono comuni a tutti i sistemi di lavorazione e sono:

• Defoliazione, lavaggio e cernita: è necessario eliminare foglie e lavare le olive in vasche di lavaggio affinché possano giungere nel frantoio senza corpi estranei che possono danneggiare gli impianti.
• Frangitura o molinazione: la frangitura serve a rompere le cellule della polpa permettendo la fuoriuscita dell’olio dai vacuoli, la formazione di gocce di maggiori dimensioni e quindi la separazione dalle altre fasi. Le principali modalità di frangitura dipendono dai tipi di apparecchiature impiegate allo scopo:
  • Frantoio a molazze: consiste in una vasca bordata circolare che riceve le olive attraverso tramoggia e scarica la pasta attraverso apertura laterale. Su tale vasca ruota coppia di cilindri verticali detti molazze. La molazza provvede allo schiacciamento del frutto con parziale snocciolamento e al rimescolamento della pasta. Adatto per potenzialità medio piccole perché il lavoro è lento discontinuo, costoso e ingombrante.
  • Frangitore metallico: costituito da organo metallico di varia forma ruotante a elevata velocità che determina schiacciamento olive contro una parete metallica fissa e provvista di fori. Frangitoi usati in oleifici di grandi dimensioni, in particolare il frangitore a martelli consente di poter variare la portata delle olive, il diametro dei fori della griglia, i numeri dei giri del motore. Uso di frangitoi meccanici può portare alla formazione di emulsioni stabili la cui rottura richiede tempi e temperatura di gramolazione più elevati.
• Gramolazione: movimento continuo e lento dell’impasto realizzato con apparecchiature dette gramolatrici semicilindriche in acciaio. Tale processo ha la proprietà di aumentare la percentuale di olio libero favorendo la coalescenza delle goccioline di olio. In questa fase la pasta viene rimescolata lentamente e continuamente, gramolatrici dotate di sistema di riscaldamento che facilita l’operazione. La resa di estrazione aumenta con il tempo e con la temperatura di gramolazione mentre il contenuto di fenoli può diminuire a causa di fenomeni ossidativi devo quindi ottimizzare binomio tempo-temperatura per ottenere migliore resa-contenuto in polifenoli. Sconsigliati temperatura > 30°C e tempo > 40 min. gli oleifici che adottano il sistema della pressione per estrarre olio e dotati di frantoi a molazze effettuano gramolazione per un tempo di 10-15 min mentre gli oleifici che adottano sistemi in continuo (centrifugazione) e che sono dotati di frangitoi metallici la gramolazione avviene in più stadi.
• Estrazione vera e propria: esistono 4 sistemi di estrazione:
  • Estrazione per pressione: si realizza con sistema costituito da pressa idraulica che agisce su una torre formata sovrapponendo una serie di diaframmi filtranti detti fiscoli e alternando strati pasta di olive a dischi metallici che servono per uniformare distribuzione pressione. La torre formata sostenuta da una foratina centrale che consente alle parti liquide di fuoriuscire.
  • Estrazione per centrifugazione: realizza la separazione delle fasi liquide e di quella solida sfruttando la differenza di pesi specifici dei liquidi immiscibili e del materiale solido. La centrifuga orizzontale è costituita da un tamburo cilindro-conico cavo che porta all’interno un corpo pieno di uguale forma con la superficie alettata a vite senza fine. Applicando leggera differenza di velocità di rotazione del tamburo e della vite interna si ha separazione sansa verso estremità della centrifuga.
  • Estrazione per percolamento: sfrutta la differenza di tensione superficiale tra olio e acqua, immergendo delle lamine di acciaio nella pasta di olive esse si bagnano di olio, principio della macchina detta sinolea.
  • Estrazione abbinata percolamento centrifuga: si usa quando si arriva a un esaurimento della pasta. Estrattore ha meno lame e sul fondo della vasca è presente coclea per scaricare in automatico pasta disoleata da avviare all’estrattore centrifugo.

Olio di semi

Si ottengono mediante estrazione tramite solventi (come esano C6H14). Oli di semi commerciali includono girasole, mais, soia, arachidi, semi vari. Composizione acidica: acido linoleico > acido oleico (scarsamente conservabili). La raffinazione è necessaria per renderli edibili.

Raffinazione dell'olio

Raffinazione: 5 step (ha lo scopo di eliminare le caratteristiche negative del prodotto):

• Demucillaginazione: si effettua su oli che contengono quantità rilevanti di sostanze fosforate come le lecitine presenti degli oli di soia. Queste sostanze potrebbero precipitare compromettendo la limpidezza dell'olio.
  • 1° passaggio: idratazione con acqua dei fosfatidi presenti nell'olio, si centrifuga per allontanare i fosfolipidi
  • 2° passaggio: si aggiunge acido citrico e si centrifuga
• Deacidificazione: ha lo scopo di ridurre la concentrazione di acidi grassi liberi con uso di soluzione alcolica diluita (es. NaOH) a caldo, poi lavato con acqua calda o trattato con silice per ridurre il livello di sapone residuo. Oppure: distillazione sottovuoto (comporta anche la deodorazione del prodotto)
• Dicolorazione: può avvenire a uno step: OSB (one step bleaching) o a due step: TSB (two step bleaching). Ha lo scopo di rimuovere residui di saponi, pigmenti, e componenti ossidati. Avviene sottovuoto con l'aggiunta di terre decoloranti mentre nel two step l'olio viene prima trattato con acido e acqua. Controindicazione: formazione di acidi grassi con doppi e tripli legami coniugati e isomerizzazione cis-trans dell'acido oleico.
• Deodorazione: ha lo scopo di rimuovere componenti volatili e creare olio privo di odori indesiderati. Viene eseguita sottovuoto spinto, riscaldando l'olio a 180-240°C e portandolo a contatto con vapore surriscaldato per rimuovere le componenti volatili.
• Demargarizzazione: si usa per ottenere un prodotto che rimarrà limpido a temperature basse. Nei mesi invernali può verificarsi intorpidimento dovuto alla precipitazione di trigliceridi ricchi di acidi grassi saturi quindi con un punto di fusione elevato.

Frittura

Durante la frittura si verificano ossidazione, idrolisi e isomerizzazione dei doppi legami. Un riscaldamento prolungato porta inoltre alla formazione di molecole piccole e molto reattive come l'acroleina che è dannosa per la salute.

Punto di fumo: il punto che corrisponde alla Tmax che l'olio può raggiungere prima di iniziare a bruciare producendo fumo in modo continuo. L'olio EVO è ideale per la frittura. La temperatura ottimale per la frittura è 160-180°C. L'olio di palma raffinato raggiunge più lentamente il punto di fumo quindi sarebbe ideale per la frittura, ma il processo per renderlo edibile lo priva di molti componenti antiossidanti come i carotenoidi, e l'elevata presenza di acidi grassi lo rendono più resistente all'ossidazione ma anche più dannoso per il sistema cardiovascolare.

Burro

L'acido butirrico è un regolatore della crescita cellulare con contemporanea inibizione della proliferazione delle cellule cancerose. Il burro è il prodotto derivante dalla crema di latte mediante la zangolatura (processo chiave della burrificazione) attraverso il quale si ottiene un'inversione di fase, infatti:

• Crema di latte: il grasso è sotto forma di emulsione in fase acquosa
• Burro: l'acqua è sotto forma di emulsione nella fase grassa

Il burro può essere prodotto da:

• Crema dolce di centrifugazione (ottenuta dal latte mediante la centrifugazione), tenore di grasso 30-50%: la crema si centrifuga e si separa la fase lipidica
• Crema acida o di affioramento (lasciando il latte a riposo permettendo al grasso di affiorare lentamente): questo tipo di creme contribuiscono a conferire l'aroma al prodotto finito mentre le creme di centrifuga non sono soggette allo sviluppo di batteri lattici perché sono ottenute in tempi molto rapidi, tenore di grasso 20-30%
• Grasso di siero