Schemi chiave chimica degli alimenti

INTRODUZIONE

MASSA MAGRA + GRASSO = COMPOSIZIONE CORPOREA

acqua, proteine, glicogeno, minerali

in: muscolo, organi e tessuti

BILANCIO ENERGETICO

(Apporto energetico alimenti - Consumi delle attività)

ALIMENTO (100%)

digestione e assorbim. calore (5%)

95%

metabolismo calore (60%)

E disponibile (45%)

• E consumata (20-45%)
• contraz. muscolare (0-25%)

• Glucidi → 16,81 kJ/g
• Lipidi → 37,36 kJ/g
• Proteine → 21,28 kJ/g

METABOLISMO (70%)

ATTIVITÀ FISICA (15-20%)

TERMOGENESI (10-15%)

LARN

• PRI → assunzione raccomandata (97,5% popolaz.)
• AR → fabbisogno medio (50% pop.)
• AI → Assunzione adeguata

Tossicità

• NOAEL - livello assunzione 0 rischi
• LOAEL - livello minimo con rischi

Nutrienti

• canale gastro enterico
• epitelio mucosa intestinale
• enterociti
• flusso ematico
• organi, tessuti, cellule

Funzioni alimenti

• fornire energia
• materiale plastico
• regolatore

Principi nutrizionali fondamentali

• glucidi (energia)
• lipidi (energia, trasporto, riserva)
• proteine (plastiche)

Principi n. indispensabili

• H₂O
• Sali minerali
• Vitamine

Componenti senza valore nutritivo

• Polifenoli (metaboliti piante)
• Fattori antinutriz. / allergeni (-)
• Sostanze tossiche
• Additivi alimentari

Sostanze nervine

• The
• caffè
• alcol
• cacao

DISACCARIDI

SACCAROSIO

• Presente nella barbabietola e canna da zucchero
• Assenza di mutarot. e attività riducente
• Glucosio + fruttosio (C₁-α - C₂-β)

MALTOSIO

• Idrolisi: comparia inversione del potere rotatorio
• Legame α(1→4) del glucosio
• Zucchero riducente

CELLOBIOSIO

• Legame β(1→4) del glucosio
• Riducente
• Emulsina idrolizza il legame β(1→4)

LATTOSIO

• Glucosio + galattosio (β(1→4))
• Idrolizzato da lattasi
• Subisce fermentazione lattica
• Idrolisi lattosio
• Trasformaz. galattosio in glucosio
• 2 glu → 4 acido lattico ferm.

OLIGOSACCARIDI

• Raffinosio (galattosio + saccarosio)
• Stachiosio (raffinosio + galattosio) → legumi, cavolo

H₂O e Polisacc.

• Umidità: 8-12%
• Ambiente con elevata H₂O, si rigonfiano
• Poca H₂O, perdono acqua dando particelle dure
• I glicani si trovano in uno stato parzialm. amorfo

T_g - temperatura sotto la quale il solido amorfo si comporta da vetroso

Transizione vetrosa

Influenzata da molecole plastificanti (es. umidità, H₂O) abbassa la T_g

Polisaccaride di Cellulosa

• β-D-glucosio
• β(1→4)

Catene parallele di cellulosa unite da legami a H → fibrille

Parte cristallina + amorfa

• Idrofobica
• Idrofila

• Principale componente delle cellule delle piante
• I ruminanti hanno gli enzimi per digerirla, l'uomo no
• Solo fibra per l'uomo

Chitina

Serve nelle strutture rigide (esoscheletro)

Emicellulosa

Cellulosa + altri zuccheri ≠ glu.

Polialcoli

forma ridotta dei monosacc. → carbonile ridotto a OH

• Sorbitolo
• Xilitolo
• Mannitolo
• Maltitolo

poco calorici

assorbimento incompleto dovuto a diffusione passiva

Provoca degradaz. fermentativa

Poca energia ottenuta da questo metabolismo indiretto

Edulcoloranti Nat. → Sweet Protein

interagiscono con un recettore sulle papille accoppiato alla proteina G

che riconosce gusto salato e dolce

Taumatina

proteina vegetale, grande PE, effetto sinergico

Monellina

proteina con 2 catene, sensibile al calore

Miracolina

glicoproteina dolce solo se mast. in alimenti acidi

Edulcoloranti

Sintetizzati:

Saccarina

• da solo o in associaz., resistente al calore e pH acidi
• bevande, succhi, caramelle

PE elevato, parzialm. assorbita, non dà calorie

Asparame

fenilalanina + acido aspartico (estere metilico)

apporto calorico insignific.

instabile a calore e pH

Ace Sulfame K

PE 200, effetto sinergico

L'escreto immutato nelle urine

L'assparame ha PE di 350

Glicolipidi

Glicosidi acilgliceroli

• Glicerolo + zucchero + 2 ac. grassi

Glicosfingolipidi

• Sfingosina + ac. grasso
• Cerebrosidi
• Gangliosidi

Cerebrosidi:

• Glucosio o galattosio costituiscono guaine mieliniche

• Catena di tri, oligosaccaridica → Globosidi

Gangliosidi:

• Ceramide, glucosio, galattosio, ac. huilosaminico, ac. sialico (+)

nel cervello e nelle membrane

Funzioni

• Trasmissione impulso nervoso
• Controllo crescita
• Rendono specifici gruppi sanguigni

Degradazione lipidi

• Lipolitica → causata da enzimi di origine microbica, o inacidimento
• Chetonica → causata da enzimi come flossosidasi che formano gruppo chetonico
• Ossidativa → autossidazione

Fotosidazione

Reazione auto catalitica con O₂ che forma perossidi

Fattori rischio

• Composizione lipide (PUFA più suscettibili all'ossido)
• Temperatura
• Contatto con O₂
• Esposizione alla luce → fotooxidazione
• Presenza ioni metallici (catalizzatori)
• Attività lipasi

Idrolizzanti proteici:

• aumentano digeribilità
• diminuiscono allergenicità
• ottenimento proprietà tecnologiche
• funz. nutraceutica

Allergeni (proteine)

• allergie comuni → mediate da IgE
• allergie meno comuni → in IgA

Allergene fa riconoscere una macromolecola come estranea ⇒ produ. anticorpi

alimenti con aggiunta di allergeni

→ contaminati

Allergene attiva l' antigene si attacca sulla cellula T che rilascia IgE

→ si legano sui mastociti che riconoscono allergene e rilasciano reaz. allergica (tramite istamina, leucotrieni, prostagland.)

Se gli epitopi vengono modificati tramite denaturazione l'allergene non è più riconosciuto

Tecnica per ricerca allergeni; problemi:

• elevato numero molecole
• scelta marker →
  • molecola più facile # allergene
  • Tener conto del processo produttivo
  • utilizzo PCR
• disponibilità allergene
• effetto matrice
• valore guida

Ha azione proteolitica

1. stadio: chimosina. Taglia k-caseina. Tra 22°C. 105 e 106, rimuove parte glucidica ⇒ micelle si aggregano (paracaseinato bicalcico)
2. stadio: forma gelatino con abbassamento pH.
   • massa gelatinosa in cui sono incorporati H₂O, grasso e siero
3. stadio: riarancio micelle e spurgo siero
   • si ottiene la PASTA

Cottura della pasta

1. Semicottura 46-48°C per 10-15 min
2. Cottura 55-57°C per 10-15 min

Non avviene nei formaggi crudi

FRUMENTO

• Seme (cariosside)
  • pericarpo (cellulosa, sali min)
  • strato aleuronico (prot., lip., vit., sali)
  • albumine (amido, prot. riserva)
  • germe (prot., lip.)
• Composiz. chimica:
  • H₂O (8-18%)
  • Glucidi (72%): amido, penosani, cellulosa, lignina, destrine, glu.
  • Proteine (7-18%):
    1. albumine (3%) → strato ale, germe
    2. globuline → germe
    3. gluteline e gliadine (75-85%) → endosperma
       • intrappolano amido e aria

(reticolo 3D) GLUTINE

• gliadine → fibrille → estensibilità
• gluteline → fibre → resistenza