Riassunto esame Analisi chimiche degli alimenti, prof. Cosio

OH OH

O

H

O 2

3 OH

OH (­)­Epicatechina 18

RIDUCENTI E “OXYGEN SCAVENGERS”: a questa categoria di antiossidanti appartengono

composti in grado di rallentare l’ossidazione attraverso reazioni di ossidoriduzione; in molti casi

essi reagiscono direttamente con l’ossigeno atmosferico sottraendolo pertanto alla reazione di

ossidazione. Appartengono a questa categoria di composti l’acido ascorbico e isoascorbico

(sintetico), l’ascorbil palmitato (sintetico), i solfiti.

SINGLET OXYGEN QUENCHER: sono soprattutto i Carotenoidi (caroteni e xantofille) ad avere la

capacità di spegnere l’ossigeno singoletto attraverso una reazione che implica il trasferimento

dell’energia di eccitazione dall’ossigeno singoletto al carotenoide:

1 3 3

O + carotenoide O + carotenoide

2 2

Successivamente, l’energia di eccitazione viene dissipata dalle interazioni vibrazionali e rotazionali

che si instaurano tra il carotenoide tripletto ed il solvente, rigenerando la molecola iniziale:

3 carotenoide carotenoide + calore

• VITAMINA C Si può ritrovare nei peperoni, prezzemolo, cavolo, fragole e

arance. Una carenza di vit.C porta allo scorbuto perché

questa vitamina mantiene il ferro ridotto utile per la

sintesi del collagene.

• CAROTENOIDI 19

Essi si suddividono in:

Caroteni: composti da soli C e H (no O e quindi non ossidano), possono contenere gruppi

- ciclici e aciclici che caratterizzano le molecole (alcuni caroteni sono pro vitamini)

Xantofille:

-

I carotenoidi sono molecole cromatiche con doppi

legami coniugati che permettono di creare CH3

CH3 CH3 CH3

radicali stabilizzati da risonanza CH3

ROO* +

rallentando l’ossidazione. CH3 CH3 CH3 CH3

CH3

O

R O *

• VITAMINE LIPOSOLUBILI

Vitamina A:

-

E’ di natura isoprenica ed è di

fondamentale importanza per il ciclo

della visione e ha azione protettiva

delle mucose. Una carenza può

portare a lesioni oculari (xeroftalmia) e

dermatosi e acne. A quantità elevate

crea eccesso nel fegato.

Principali fonti alimentari: fegato ed oli

derivati, vegetali nei quali si trova sotto

forma di precursori (carotenoidi).

N.B: i tessuti vegetali non sono in grado di produrre vitamina A.

Vitamina E:

- 20

Questa vitamina è definita della antisterilità, si trova negli oli di grano, di arachide di oliva, piselli,

uova e arance.

Sono utilizzati come antiossidanti sui radicali lipidici o perossidici creando un radicale stabilizzato.

Vitamina D:

-

E’ essenziale per l’assorbimento del calcio. Principali fonti alimentari: olio di fegato di pesce. Può

essere sintetizzata dal nostro organismo in presenza di luce solare.

È una vitamina idrosolubile e si suddivide in:

D2: sintetizzata a livello industriale

 D3: si trova nell’olio di fegato si merluzzo



La creazione di vitamina D avviene solo in presenza di luce solare.

N.B: le vitamine vengono anche espresse anche come attività biologica che corrisponde ad una

quantità ben precisa di vitamina purificata.

• PIGMENTI PIRROLICI

I principali rappresentanti di questo gruppo

sono composti derivati dalle porfirine (clorofilla

ed emoglobina). 21

GLUCIDI O CARBOIDRATI

cap.4

Fonte principale di energia (1 g di carboidrati  4 kcal = 17 KJ -amido e zuccheri- e di 2.4 kcal/g=10

kJ/g –polialcoli-), in una dieta equilibrata debbono fornire più della metà della quota energetica

complessiva della dieta giornaliera e la loro formula bruta è C (H O)

n 2 n

Le principali funzioni sono:

- Energetica

: 55 – 65% delle calorie totali (10 – 12% zuccheri semplici);

- Plastica : costituenti di importanti molecole con funzioni fisiologiche;

- Regolatrice del metabolismo : determinano un risparmio proteico per scopi energetici;

- Antichetogenetica : riducono la formazione di acidi chetonici e acidosi;

- Di riserva : glicogeno;

- Favoriscono lo sviluppo della flora batterica intestinale : fibra

Possono essere:

- Dolcificanti naturali (milele, fruttosio, glucosio, sorbitolo, mannitolo, xilosio): sono calorici,

hanno un potere dolcificante simile al saccarosio, stimolano la produzione di insulina anche

se in misura minore rispetto allo zucchero (alcuni hanno un effetto lassativo)

- Dolcificanti sintetici (saccarina, ecesulfame, aspartame): sono acalorici, hanno un potere

dolcificante maggiore al saccarosio, ma non stimola la produzione di insulina. Le dosi devo

essere espresse in etichetta.

Si possono suddividere in:

• Disponibili:

SOTTOGRUPPO

CLASSE COMPONENTE MONOMERO

(grado di polimerizzazione) Glucosio, Fruttosio, Galattosio Fruttosio Glucosio

Monosaccaridi (1) Saccarosio

Carboidrati Galattosio Glucosio

Disaccaridi (2) Lattosio

semplici Glucosio

Oligosaccaridi (3-9) Maltosio Glucosio

Maltodestrine

Carboidrati Amido Glucosio

Polisaccaridi (> 9)

complessi Glicogeno Glucosio

• Non disponibili:

SOTTOGRUPPO

CLASSE COMPONENTE MONOMERO

(grado di polimerizzazione) Lattulosio Fruttosio-Galattosio

Sorbitolo - Xilitolo - Maltitolo

Disaccaridi (2) Galattosio-Glucosio

Carboidrati Raffinosio

Polialcoli (1-2) Galattosio-Glucosio

semplici Stachiosio

Oligosaccaridi (3-2) Galattosio-Glucosio

Verbascosio Fruttosio-Glucosio

Fos

Cellulosa Glucosio

Emicellulosa Arabinosio-Xilosio

Pectine Acido Glucuronico

Carboidrati Polisaccaridi (> 9) Galattomannani Galattosio-Glucosio

complessi Glucomannani Mannosio-Glucosio

Inulina Fruttosio-Glucosio

Amidoresistente Glucosio

• CARBOIDRATI MAGGIORMENTE PRESENTI NEI PRODOTTI ALIMENTARI

CARBOIDRATO PROVENIENZA

Monosaccaridi

D (+)-Glucosio Miele, frutta e vegetali

D (-)- Fruttosio Miele, frutta,vegetali (cipolla e cicoria)

D (+)- Galattosio Latte (lattosio), galattocerebrosidi 22

L (-)- Sorbosio Sorbe, carrube

Disaccaridi

Saccarosio Barbabietola, canna da zucchero

Lattosio Latte

Maltosio Malto

Polisaccaridi

Amido Cereali, legumi, patate

Cellulosa Fibra

Glicogeno Fegato

• MONOSACCARIDI

Sostanze cristalline di colore bianco caratterizzate da un sapore dolce, solubili in acqua e insolubili

in solventi organici.

Si classificano in base a:

• lunghezza della catena carboniosa: Triosi, Tetrosi, Pentosi, Esosi

• gruppo carbonilico: aldosi e chetosi

POLIDROSSIALDEIDI

POLIDROSSICHETONI

Gli idrati del carbonio con tre o più atomi di carbonio presentano nella molecola centri chirali per

n

cui possono esistere diverse forme stereoisomere in numero pari a 2 dove n rappresenta il

numero dei carboni asimmetrici formando dei stereoisomeri (es: Per il glucosio esistono 4 centri

chirali e quindi sono possibili 16 steroeisomeri; oltre al D ed L glucosio, gli altri 14 stereoisomeri

sono a due a due enantiomeri a cui vengono attribuiti nomi particolari come mannosio, galattosio,

etc.) 23

Il simbolo D o L non è correlato con il segno dell’attività ottica.

Presentando centri chirali, i glucidi possono ruotare il piano dela luce polarizzata e si possono

definire destrogiri (+) o levogiri (-).

Isomeri strutturali: Differiscono tra loro per il fatto che gli atomi sono legati con un ordine

differente.

Stereoisomeri: I loro atomi sono legati con lo stesso ordine ma cambia la disposizione spaziale.

Centro chirale: Atomo di carbonio che lega quattro atomi o gruppi atomico differenti.

Epimeri: Coppie di stereoisomeri che differiscono nella configurazione di un solo atomo di

carbonio chirale in una molecola con più centri chirali.

• FORMA SEMIACETALICA CICLICA

La forma semiacetalica si origina in seguito alla reazione tra il gruppo carbonilico dello zucchero ed

uno dei gruppi alcolici.

Le forme cicliche sono dette Furanosiche quando hanno un anello a 4C

e un ponte ossigeno; Piranosiche quando hanno un anello a 5C e un

ponte ossigeno.

Questo crea il fenomeno della muto rotazione che da origine ad altri

due stereoisomeri : α-D-glucosio β-D-glucosio

Ma più comunemente vengono raffigurati con le formule di Haworth:

la conformazione a sedia è quella più stabile perché

mantiene i sostituenti più grossi in posizione equatoriale.

• REAZIONI DEI MONOSACCARIDI

• Ossidazione degli zuccheri:I monosaccaridi hanno potere riducente dovuto alla presenza

del gruppo aldeidico libero, anche gli a-idrossichetoni (fruttosio) si ossidano

facilmente.L’ossidazione può avvenire in quattro modi:

1) con i reattivi di Tollens o di Fehling

2) con acqua di bromo (Br +H O)

2 2

3) con acido nitrico (HNO )

3

4) con acido periodico (HIO )

4 24

N.B.: il saccarosio è l’unico DISACCARIDE non riducente e lo si può vedere se contiene un

aldeide libero o sottoforma di emiacetale in forma chiusa; per stabilirlo si fanno i saggi di Tollens,

benedit e feling.

• Riduzione degli zuccheri: Si può effettuare con diversi mezzi. In laboratorio si puù trattare

lo zucchero con sodio boroidruro. Dalla riduzione degli zuccheri si ottengono i polialcoli:

• DISACCARIDI

I disaccaridi sono formati da due monosaccaridi uniti con un legame glicosidico che può essere:

- monoglicosidico : reagisce il gruppo semiacetalico di un monoso con il gruppo alcolico

dell’altro

- diglicosidico : reagiscono entrambi i gruppi semiacetalici dei due monosi

• ANALISI DEI DISACCARIDI

- Analisi centesimale (metodo di Feheling): 25

x diluizione

Il reattivo è costituito da una

soluzione alcalina contenente solfato di rame. In presenza di zuccheri riducenti e operando a

caldo, gli ioni rameici vengono ridotti a rameosi con formazione finale di ossido rameoso, di colore

rosso mattone. Viene ridotta una quantità prefissata di rame che per i seguenti zuccheri equivale

alle quantità sotto riportate:

Fattori di conversione in g

glucosio = 0.04945

fruttosio = 0.05350

invertito = 0.05150

lattosio = 0.06760

- Polarimetria:

La luce è costituita da una serie di onde che oscillano su infiniti piani. La luce opportunamente

filtrata per oscillare su un solo piano viene definita polarizzata. Quando una sostanza è

attraversata da luce polarizzata, possiamo verificare se il piano di oscillazione della luce ruota

durante il passaggio attraverso di essa. Se il piano resta invariato, la sostanza non è otticamente

attiva; se invece il piano di oscillazione della luce polarizzata ruota, tale sostanza si definisce

otticamente attiva. A seconda della rotazione che il piano

subisce è possibile calcolare la concentrazione di quella

sostanza. Il percorso che la luce compie attraverso la

sostanza durante i test è standard e la rotazione subita dal

piano è diret