Domande e risposte esame biochimica alimentare - Prof. Iametti

S-S; se invece ho pochi –SH liberi l’impasto ha un network proteico compatto.

In questo modo sono in grado di mappare gli –SH superficiali ma, per mappare quelli

interni al reticolo, utilizzo per prima cosa un tampone fosfato che elimina dal reticolo

albumine e globuline dopo di che utilizzo ‘'

22. Quali effetti comporta un trattamento ad alte pressioni sulle proteine presenti in un

alimento?

Il trattamento ad alte pressioni di una proteina viene utilizzato per la sanitizzazione di

prodotti alimentari sui quali non si possono applicare i classici trattamenti termici.

I trattamenti HPP avvengono a pressioni fino alle 6000-10000 atm, il trattamento genera

una variazione del volume che influenza il fluido, pertanto non sono efficacemente

applicabili su prodotti essiccati o liofilizzati.

Modificando la struttura del solvente si modifica la struttura terziaria della proteina, le

regioni idrofobiche si riarrangiano causando modificazioni conformazionali, la proteina è

dunque denaturata. Si modificano anche le relazioni a H e idrofobiche quindi modifico

anche la struttura secondaria. Il trattamento può riguardare anche la struttura quaternaria

con possibile scambio di disolfuri nelle proteine dove questo risulta possibile.

Questi trattamenti sono di fondamentale utilizzo per l’inattivazione di certi enzimi difficili

da denaturare termicamente come le polifenolossidasi che sono responsabili

dell’imbrunimento enzimatico. Altro impiego è l’aumento della selettività dell’enzima verso

un determinato substrato.

23. Un trattamento ad alte pressioni è più efficiente su un microrganismo Gram positivo o

Gram negativo?

Si è evidenziato che microrganismi gram positivi sono più resistenti a trattamenti pressori

rispetto ai gram negativi, questo perché la parete cellulare dei gram + è più spessa.

24. Perché un trattamento pressorio non modifica la struttura di piccole molecole presenti in

un alimento?

Le piccole molecole come le vitamine non vengono alterate da un trattamento pressorio,

perché sono le ultime strutture ad essere alterate, non vengono quindi raggiunte le

pressioni necessarie alla loro alterazione.

L’innalzamento di pressione provoca un aumento della temperatura tuttavia, durante il

trattamento il sistema viene refrigerato quindi questo effetto indesiderato viene annullato.

25. Quali sono le peculiarità della chimosina?

La chimosina appartiene alla famiglia delle proteasi, ha una grande affinità sul substrato di

k-caseina, forte specificità verso i residui 105 e 106 (fenilalanina e metionina) e può essere

di origine vegetale o animale.

Essa è di particolare importanza per la caseificazione.

26. Quali sono gli eventi molecolari alla base della formazione di un coagulo enzimatico a

partire da latte?

La chimosina andando a idrolizzare i residui 105 e 106 delle k-caseine ne destabilizza la

struttura esponendo le regioni idrofobiche delle proteine stesse.

Le proteine che si trovano in un ambiente acquoso si aggregano quindi in modo idrofobico

in modo da minimizzare l’esposizione delle cariche verso l’ambiente.

Si forma così una rete ben strutturata detta micella, dove l’aggregazione tra proteine

continua nel tempo.

Inizialmente si forma un coagulo ottimale, dopo un po’continuando l’aggregazione va in

sineresi, questo causerebbe una associazione proteica irregolare che espelle acqua,

interferendo con le caratteristiche desiderate. Per evitare quest’ultimo processo è

necessario quindi operare una rottura meccanica del coagulo.

27. Quali eventi caratterizzano la maturazione un formaggio?

Gli enzimi che intervengono durante la maturazione di un formaggio sono: la rennina che

opera una idrolisi controllata e limitata sulle proteine, la plasmina e gli enzimi presenti nei

batteri utilizzati come starters quali proteasi e peptidasi batteriche.

Gli enzimi proteolitici talvolta vengono aggiunti incapsulati in modo che essi agiscano

durante l’ultima fase della maturazione; una loro azione troppo spinta può portare alla

completa idrolisi della alfa e beta caseina con conseguente formazione di peptidi ad alto

peso molecolare che causano sapore amaro.

Durante la maturazione posso anche avere una riorganizzazione strutturale delle regioni

idrofobiche esposte.

28. Quali legami nelle proteine sono più sensibili al trattamento meccanico?

I legami proteici più sensibili al trattamento meccanico sono le interazioni idrofobiche e i

legami disolfuro.

29. Quali modificazioni strutturali si verificano nella membrana del globulo di grasso in

seguito a un trattamento di omogeneizzazione?

Il trattamento di omogeneizzazione serve per rompere il globulo e fare in modo che esso

sia più piccolo in modo evitare la separazione di fase durante il periodo di conservazione

del prodotto.

Il globulo è costituito da una zona centrale lipidica intorno alla quale si trovano altri acidi

grassi che cambiano fase a basse temperature. C’è poi un mono strato di fosfolipidi con la

coda idrofobiche verso il ‘core’ idrofobico del globulo.

Nel globulo si trovano anche proteine coniugate quali lipoproteine e glicoproteine di

membrana e trans membrana, oltre ad alcuni enzimi come la xantina ossidasi.

Con l’azione meccanica il globulo diventa più piccolo ho quindi una maggiore esposizione

della superficie, il globulo viene rivestito con una membrana costituita da pezzi della

vecchia membrana e da caseine che hanno proprietà sia idrofiliche che idrofobiche.

La omogeneizzazione porta quindi ad un aumento della componente caseinica, se

pastorizzo, aumenta anche la quantità di sieroproteine.

30. Quali modificazioni si verificano per azione meccanica che caratterizza la produzione di

burro?

Se l’omogeneizzazione avviene a basse temperature (4°C) non ho la fluidificazione del

grasso, inoltre se lavoro a pressione atmosferica non posso formare una membrana mista.

Con la rottura del globulo di grasso e la formazione di globuli di dimensioni minori, i

fosfolipidi che mettevano in relazione la componente idrofobica con quella idrofilica non

bastano per riformare la membrana di ciascun globulo.

Per minimizzare l’esposizione all’ambiente idrofilico le particelle si associano

idrofobicamente, in questo modo si forma una micella inversa con acqua all’interno e fuori

la matrice ibrofobica.

31. Perché un latte omogenizzato presenta scarsa attitudine alla caseificazione?

Con il processo di omogeneizzazione avviene la rottura della micella caseinica, faccio in

modo che le micelle siano più piccole e tutte uguali tra loro. Dato che sono più piccole e

meno pesanti, sarà più difficile avere la loro precipitazione.

Con l’omogeneizzazione variano anche le proprietà strutturali, questa caratteristica può

essere osservata la luminosità, mano a mano che si forma il coagula, la luminosità varia.

Nel latte omogeneizzato la formazione del coagulo è rallentata, si forma 5/6 minuti dopo il

latte crudo, la luminosità misurata è inferiore.

Il coagulo formato, inoltre è strutturalmente diverso, cambia la struttura del reticolo che

non permette di trattenere globuli di grasso.

32. Quali enzimi vengono impiegati nell’estrazione di succhi vegetali?

Sono enzimi idrolitici utilizzati come coadiuvanti di processo che agiscono sulla frazione

non proteica e non amido. In questo modo recupero le proteine che sono dentro la parete

cellulare senza utilizzare trattamenti acidi o alcalini, lavorando a condizioni di pH e

temperatura non estreme non ho la denaturazione delle proteine.

Gli enzimi sono utilizzati anche per la chiarifica del succo ovvero per renderlo più limpido,

stabilizzando e prevenendo lo sviluppo di torbidità.

33. Cosa si intende per peptidi bioattivi?

I peptidi bioattivi sono piccole molecole composte da 4-5-6 amminoacidi, con funzioni

benefiche per la vita della cellula. Originano dall’azione proteolitica ad opera di pepsina,

endoproteasi (tripsina che agisce sugli AA basici chimotrispsina che agisce su AA idrofobici)

ed esoproteasi.

Possono essere presenti nella matrice, possono derivare da microrganismi aggiunti o

presenti nella matrice presenti nel tratto gastrointestinale; derivano principalmente da

caseine, sieroproteine e glutine.

Le funzioni benefiche principali sono: attività antiossidante per la cellula, immuno

protettori, neurotrasmettitori, inibitori dell’angiotensina (diminuzione della pressione

sanguinea), immuno modulatori, antimicrobica e veicolante di micronutrienti.

Non basta la presenza di peptidi, per essere certi che questi siano bioattivi devo effettuare

dei test in vitro e in vivo al fine di stabilirne l’attività in un determinato alimento.

34. Da dove si originano i fosfopeptidi e quali loro proprietà sono importanti per veicolare il

calcio?

Sono peptidi contenenti un gruppo fosfato, derivanti principalmente da alfa e beta caseina.

Hanno la funzione di chelare il Ca che non è libero in soluzione in quanto insolubile e

tossico.

In questo modo il calcio può essere assorbito, quindi biodisponibile quando necessario.

La capacità del fosfopeptide di chelare il calcio e renderlo più o meno biodisponibile

dipendono principalmente dalla sua struttura quaternaria, la alfa-caseina chela meglio il Ca

non rendendolo più disponibile.

35. Come si può prevenire l’imbrunimento enzimatico in alimenti?

Inattivando gli enzimi responsabili dell’imbrunimento con l’aggiunta di chelanti in quanto

questi enzimi utilizzano Fe o Cu come cofattori. I chelanti più utilizzati in ambito alimentare

sono acido citrico e acido ascorbico; l’aggiunta di questi acidi genera un ulteriore

vantaggio, infatti abbassando il pH la loro efficienza non è massima (hanno un ottimo di

attività a pH 7).

Altra tecnica è quella di conservare l’alimento in atmosfera modificata in assenza di

ossigeno con gas inerti; essendo questi enzimi ossidasici, essi utilizzano l’ossigeno per le

caratteristiche reazioni di ossidazione.

Infine per prevenire l’imbrunimento è meglio evitare l’utilizzo di lame in metallo,

preferendo materiali come la ceramica.

36. In quali alimenti si riscontra una concentrazione elevata di tiramina e quali processi

metabolici posso influenzare?

È fortemente sconsigliata l’assunzione di cibi particolarmente ricchi di tiramina se si

assumono antidepressivi.

Dato che questi farmaci inibiscono le monoamminossidasi, si alzano le concentrazioni di

dopamina e adrenalina con conseguente aumento della pressione sanguinea.

Cibi ricchi di tiramina sono il cioccolato, vini rossi, funghi, formaggi stagionati… La tiramina

in essi presente stimola la produzione di catecolamine una classe di prodott