Appunti Biochimica degli alimenti

BIOCHIMICA

DEGLI ALIMENTI

Gli alimenti derivano da organismi viventi e sono consumati da organismi viventi.

Un organismo vivente ha 3 caratteristiche fondamentali: metabolismo, crescita e riproduzione.

La biochimica studia le biomolecole e il loro metabolismo (dal greco "trasformazione"). La biochimica degli alimenti deriva dalla biochimica vegetale e quella animale e dei microorganismi, tenendo conto delle trasformazioni delle biomolecole durante la conservazione e la trasformazione degli alimenti.

ACQUA

L'acqua costituisce una percentuale molto elevata negli organismi, infatti:

• 96% H₂O
• 10% solido = composto da
  • proteine (50%)
  • carboidrati (15%)
  • acidi nucleici (15%)
  • lipidi (10%)
  • miscellanea (10%)

L'acqua è una molecola polare con una struttura tetraedrica in cui ci sono, quindi, 4 orbitali:

• 2 legami con 2 coppie di elettroni liberi
• 2 legami con l'idrogeno

Vi è perciò una forte separazione di carica con un polo negativo e un polo positivo. Per questo motivo, l'acqua può creare dei legami di idrogeno tra le diverse molecole (= legame che si crea tra un H legato ad un elettrofilo elettronegativo con un elettronelettivo). Si tratta di un legame che ha una lunghezza di 0,177 nm. Più il legame è corto, più è forte (quindi importante nel determinare l'interazione tra le molecole).

Quanti legami da H possono formarsi attorno ad una molecola di H₂O? 4! In realtà, a T ambiente (25°C) e a pressione atmosferica, ogni molecola di acqua allo stato liquido forma una media di 3,4 legami a H con altre molecole.

Se la T diminuisce, il numero di legami sarà < di 3,4. Se la T aumenta, invece, il numero di legami aumenta.

Per questi motivi, il ghiaccio occupa un volume maggiore perché l'interazione diminuisce di 1 gradi il volume che ciascuna molecola occupa divento.

L'acqua a 100°C evapora perché si spezzano i legami da H (stato gassoso: non hanno).Alla stato solido di acqua ha una struttura cristallina. Nonostante ciò, non tutto l'acqua è allo stato solido. Anche nel ghiaccio, quindi, una piccola di all'area.

rimanere allo stato liquido. In campo alimentare, quest'ultima cosa fa sì che se ci sono dei nocci possiamo utilizzarlo allo stato liquido e continuano le trasformazioni microbiche. Bisogna arrivare a -18 °C per far sì che l'acqua raggiunga lo stato liquido. Nonostante ciò non esiste un alimento che si possa conservare per sempre in un freezer (-18 °C) perché l'acqua ha minima parte può partire a processi di alterazione.

Un'acqua che ha più grande salinità che esiste nel sistema terrestre (qualsiasi un soluto). L'acqua ha più grande salinità perché ha la caratteristica di grande polarità, quindi andrà a sciogliere tutti quei composti contenenti anch'essi, di grande polarità (NaCl, NaOH, CaCO₃).

Il Na⁺ con O^δ- e Cl^- con H^δ+

Il sodio viene circondato dall'acqua e quindi allontanato dal cloro, il quale a sua volta viene circondato. Questo fa sì che il sodio e il cloro non interagiscano più tra di loro perché l'acqua ha solvato (= circondato) questi.

Nel caso del carbonato di calcio solo una parte del calcio viene circondato (la mole cola di acqua riguarda del carbonato) e perciò una parte del carbonato rimane sul fondo del recipiente (nel caso del cloruro di sodio è tutto sciolto).

L'acqua perciò va a solvatante tutti i composti polare e determina la totale o parziale solubilità in funzione della costante di salubilità del sale.

Tutti i composti con N, O e con eteroatomo (quindi O dal C) sono da considerare polari, cioè con una separazione di carica tra l'eteroatomo e l'H.

_{CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH}

CODA APOLARE IDROFOBICA | TESTA POLARE IDROFILA

solubilità che man mano decresce perché man mano aumenta la coda apolare

Da questo possiamo dedurre che i composti organici sono solubili in acqua se hanno dei gruppi polari e se la parte apolare è di piccole dimensioni (in generale perché i composti hanno basso peso molecolare)

DOPPIO STRATO FOSFOLIPIDICO

MICELLA

H₂O

DISTRUZIONE ALL'IDOSOMA

Gli zuccheri in acqua si solubilizzano e non rimangono tali, infatti ciclizzano perché hanno una grande reattività. In formazione di una buttane dei gruppi lateraliici alcoici che, essendo reattivi reagiscono fino di corto. In acqua, quindi, gli zuccheri non tendono o rimanere aperti ma possono rischiudersi e dificultare aprirsi = chiudersi fino ad arrivare ad un equilibrio subendo una reazione chimata acetilica:

α-D(") glucosio e β-D(t) glucosio sono enantiomenie e per distinguerli biochimicamente viene instradotto un'altra definizione: cioè sono ANOMERI Gli ANOMERI sono composti che differiaziona perché la configurazione del carbonio in 1 negli zuccheri ciclici.

Queste strutture si possono scrivere in un altro modo tramite le PROIEZIONI di HAWORTH (ogni vertice rappresenta un atomo di C tutti gli OH che sono a destra si ritrovano qui: in basso e tutti gli OH che sono a sinistra vengono in alto)

4

Dalla riduzione di un aldeide o di un chetone si ottiene un alcol quindi si arriva alla formazione di un poli(alcol), (solo gruppi alcolici).

Il sorbitolo ha un potere edulcorante così come il glucosio, ma il sorbitolo non viene assorbito a livello gastro-intestinale, quindi non apporta calorie e viene eliminato con le feci.

5

Il ribosio è importante per gli acidi nucleici dato che li costituisce (in particolare l'RNA).

Per la riduzione, si riduce un gruppo alcolico (OH) e al suo posto vi è un idrogeno che forma il desossiribosio che va a formare il DNA.

DISACCARIDI

Sono degli zuccheri formati da 2 unità saccaridiche (2 unità monomeriche).Come si formano? Prendiamo il maltosio come esempio. Le unità monosaccaridiche possono legarsi tra di loro attraverso un legame ACETALE.

Facciamo il parallelo con gli zuccheri prendendo il glucosio in forma ciclica.

L'amilopectina è un polisaccaride costituito da unità di glucosio legate da un legame 1,4 - α - glicosidico, ma ogni 24-30 unità vi è un legame 1,6 - α - glicosidico.

Il legame 1,6 - α - glicosidico ha determinato una ramificazione, infatti l'amilopectina presenta una catena ramificata. Ciò determina un minore ordine cristallino rispetto all'α - amilosio, quindi l'amilopectina è più amorfa e l'α - amilosio essendo più ordinato, dà luogo ad una struttura più cristallina.

Dalla fotosintesi si produce il glucosio che porta al saccarosio che si muove nella pianta e viene portato a livello radicale dove deposita l'amido. Gli amidi di deposito attorniano un centro proteico che si chiama ilo da cui emorgono tutte le molecole che verranno riprodotte in senso concentrico. I granuli di amido quindi hanno una forma diversa a seconda delle varie piante e si presenteranno in modo tale da creare zone amorfe e zone meno amorfe.

Ciò è importante perché controlla le caratteristiche dell'amilosio e dell'amilopectina, cioè di questi tipi di amilotti (non possiamo mangiare la farina secca ad esempio, ma dobbiamo unirla con dell'acqua).

Cosa succede quando si aggiunge acqua all'amido? Viene associata con due gradi diversi, possediamo dei gruppi polari che permettono di formare dei legami idrogeno. Alla esterna c'è legame con l'acqua monoservata (rimane fortemente legato alla catena, non ha potere solvente, si libererà solo se rompiamo la catena) per questi gruppi polari si termina il sistema chimico saltano gli anelli, all'interno c'è legame con l'acqua pluristrato.

Questi vengono mantenuti dalla presenza della molecola di acqua non riesce a fortemente di essere solvatate. Dopo c'è la presenza dell'acqua uniente è dimostrato dal congelamento col metodo del sottovuoto e dall'uso del potere solvatante. Dopodiché abbiamo acqua servente e acqua libera, ossia unite che sarà legata alla precedente poliverso legamina idrogenica che non riuscirà dell'utilizzazione. Tutte le molecole possono nella soluzione, infatti l'amilosio e l'amilopectina escono (sistema colloidale di molecole disperse in acqua).

Les: budino, scaldando il volume diminuisce, amilosio e amilopectina internazionano i legami con l'acqua formando il raticolo, ossa sistema colloidale di molecole aggregate di acqua. Questo è il è il unico dei particelle colloidali che intraidrono una soluzione acquosa.