Domande Biochimica Alimentare prof. Iametti

HOLDING.

Le proteine grazie alla loro polarità ed alle cariche superficiali sono

in grado di fare legami con l’acqua, aumentando la capacità di un

alimento di trattenere l’acqua, diventando così capace di trattenere

acqua aggiunta all’alimento(per esempio durante la cottura della

pasta).

Quest’acqua non si separa dall’alimento,è una protezione a reazioni

ossidative e di imbrunimento.

25)Come sono classificate le proteine in base alla loro

solubiltà?

In base alla solubilità abbiamo 5 diverse famiglie di proteine.

Le proteine solubili in acqua sono e albumine(ad es sieroalbumina,

lattoalbumina,nei cereali sono le amilasi).

Quelle solubili in soluzioni saline(NaCl) sono le globuline(ad

esempio immunoglobuline).

Quelle solubili in alcol sono le prolamine (ad esempio le gliadine de

frumento).

Quelle solubili in ambienti poco acidi sono le gluteline(ad esempio

glutenine nel glutine).

Le proteine insolubili sono le scleroproteine(sono presenti nei

semi).

I fattori ambientali che influenzano la solubilità sono: la forza

ionica(concentrazione salina presente in un ambiente),

pH,metalli(ad esempio il calcio).

26)Perchè una variazione di forza ionica mi fa variare la

solubilità?

Se la forza ionica è molto bassa facilita la solubilità di una

proteina(salting in). Se aggiungo sali aumenta la forza

ionica,favorisco l’aggregazione tra proteine ed esse diventano

meno solubili e precipitano (salting out).

Durante salting in ed out non cambia la struttura delle proteine,

cambiano solo le loro interazioni con il solvente.

Quando aggiungo un sale al solvente questo si scioglierà perchè

intorno al sale mi si forma una sfera di idratazione ,questo ione avrà

una carica netta,se ha una carica positiva andrà a schermare le

cariche negative delle proteine; ad un certo punto le proteine

avranno meno carica netta e sarà favorita l’interazione tra

proteine.Se continua ad aggiungere sale la soluzione sarà satura è

ci sarà competizione tra il sale e le proteine per sciogliersi in acqua

e sarà favorita l’aggregazione tra proteine e quindi precipiteranno

(salting out).

La solubilità dipende dal tipo di sale(strutturante,destrutturante),

dalla natura del catione coinvolto,dalla forza ionica del sale.

27)Perchè alcuni gels sono reversibili e altri no?

I gels proteici sono prodotti da modificazioni strutturali di proteine,ci

sono gels reversibili e irreversibili.

Un esempio di gel irreversibile è il formaggio fuso in cui il gel è

stabilizzato da interazioni elettrostatiche mediate da calcio.

L’unico gel reversibile è la gelatina,la proteina che dà origine alla

gelatina è il collagene,questo gel è stabilizzato da interazioni

idrogeno e di tipo covalente. Sciolgo la proteina nell’acqua calda e

mi si rompono i legami H,raffreddo e mi si riformano i legami H tra

le diverse catene che si sono modificate e mi si forma una struttura

che ingloba e trattiene grandi quantità d’acqua.La tenacità di questo

gel dipende dalla specie da cui proviene il collagene,meno è tenace

la gelatina più acqua mi trattiene.

28)Quali sono le interazioni che stabilizzano un gel di

leguminose?

Le proteine delle leguinose sono cariche negativamente (a pH

normale perchè sono dissociate) quindi hanno residui

acidi( aspartato,glutammato),queste cariche interagiscono con ioni

positivi come il calcio(Ca2+), queste interazioni sono quindi

“elettrostatiche”.

Per fare il gel aggiungo idrossido di calcio ,alcalizzo il pH così

dissocio le proteine e questi ioni mi fanno da ponte tra 2 residui di

aspartico.In questo modo faccio il tofu, lo potrei fare anche con

magnesio ma otterrei un prodotto amaro.

29)Quali interazioni tra sieroproteine sono alla base della

formazione della ricotta?

La ricotta è un gel proteico stabilizzato da “interazioni

idrofobiche,idrofiliche ed elettrostatiche”.

La ricotta viene fatta dal siero residuo di caseificazione,aggiungo

sale,acidifico,scaldo e lascio riposare.Acidificando denaturo le

proteine che non saranno più solubili, si verifica un associazione

idrofobica tra proteine,certi gruppi distanti ora vicini tra loro faranno

legami elettrostatici grazie al sale che scherma le cariche.

La principale proteina della ricotta è la beta-lattoglobulina.

30)Come si forma un coagulo dal latte?

Se voglio fare un coagulo,ho la micella di caseina,aggiugo la

rennina che è composta dalla chimosina che toglie le parti

idrofiliche della K-caseina e dalla pepsina che agisce sugli AA acidi

e idrofobici,quindi la K-caseina si associa idrofobicamente con altre

micelle e mi si forma un coagulo che ingloba la componente

lipidica.La rennina è una proteasi che è formata da chimosina

agisce selettivamente per il residuo 105-106 MET-PHE della K-

caseina e da pepsina che agisce su AA idrofobici e AA acidi.

Ottengo il formaggio.

Posso formare un gel di caseina anche acidificando,in questo modo

cambio le interazioni elettrostatiche e il calcio si lega di meno,la

struttura precipita ed ottengo lo yogurt.

Oppure posso usare agenti di fusione che chelano il calcio

rendendolo meno disponibile all’interno della micella,alla fine

ottengo un formaggio fuso.Uso come agente di fusione il citrato.

31)Che interazioni stabilizzano un gel di caseina?

Ho 4 famiglie di caseine :alpha-s1,alpha-s2,beta,K.Per raggiungere

la stabilità le caseine si associano a formare una struttura

quaternaria chiamata micella di caseina.

Le micella di caseina è fatta da submicelle che si associano con

legami idrofobici ed elettrostatici tra fosfati carichi e calcio che fa da

ponte tra 2 residui di serina o tra fostato e serina.

Se voglio fare un coagulo,ho la micella di caseina,aggiugo la

rennina che è composta dalla chimosina che toglie le parti

idrofiliche della K-caseina e dalla pepsina che agisce sugli AA acidi

e idrofobici,quindi la K-caseina si associa idrofobicamente con altre

micelle e mi si forma un coagulo che ingloba la componente

lipidica.La rennina è una proteasi che è formata da chimosina

agisce selettivamente per il residuo 105-106 MET-PHE della K-

caseina e da pepsina che agisce su AA idrofobici e AA acidi.

Posso formare un gel di caseina anche acidificando,in questo modo

cambio le interazioni elettrostatiche e il calcio si lega di meno,la

struttura precipita ed ottengo lo yogurt.

Oppure posso usare agenti di fusione che chelano il calcio

rendendolo meno disponibile all’interno della micella,alla fine

ottengo un formaggio fuso.Uso come agente di fusione il citrato.

32)Cosa fa la chimosina?

Se voglio fare un coagulo di latte per via enzimatica,ho la micella di

caseina,aggiugo rennina composta dalla chimosina che toglie le

parti idrofiliche della K-caseina e dalla pepsina che agisce sugli AA

acidi e idrofobici e quindi si associa idrofobicamente con altre

micelle e mi si forma un coagulo che ingloba la componente

lipidica. La chimosina è una proteasi che costituisce(insieme alla

pepsina)la rennina.

33)Quali parametri si devono considerare per la messa a

punto di un saggio per la valutazione dell’attività

enzimatica?

Si deve consumare una specie facilmente rilevabile,si deve formare

un composto con una specifica assorbanza.Devo calibrare la mia

reazione in modo tale che l’equilibrio sia spostato verso destra, la

reazione A-B deve avere un tempo veloce.

34) Descrivere una reazione accoppiata.

Un esempio di reazione accoppiata è quella del glucosio.

Il glucosio viene trasformato da un esochinasi con l’utilizzo di atp in

glucosio-6-forsfato. Poi utilizzo un secondo enzima la glucosio-6-

fosfatodeidrogenasi,utilizzo il nad+, e mi si forma

6fosfogluconato.La quantità di nadh che si forma è uguale alla

quantità di glucosio.

35)Cosa è una denaturazione interfacciale?

Una proteina denaturata permette di far interagire 2 fasi

incompatibili.

Abbiamo una fase continua a maggior concentrazione e una

dispersa a minor concentrazione.

Abbiamo 3 categorie di interazioni interfacciali: sol(1 fase continua

liquida e 1 fase dispersa solida;ad es il latte), emulsioni(2 fase

liquide, 1 idrofilica e 1 idrofolica; ad esempio la panna e la

maionese ), le schiume(fase continua liquida,fase dispersa

gassosa, ad esemio la meringa).

36)Con quali componenti possono interagire le proteine in

un alimento?

Le interazioni che possono fare le proteine sono: proteina-

ambiente, proteina-proteina(per esempio in un impasto), proteina-

lipidi(ad esempio nel burro), proteina-amido(ad esempio nella

pasta).

37)Cosa stabilizza una schiuma?

La schiuma è composta da una fase continua liquida e da una fase

dispersa gassosa.

Un esempio di schiuma è la meringa che è fatta partendo da

albume che è costituito da acqua e ovoalbumina che con un azione

meccanica viene denaturata finchè non ingloba il gas.Mi si forma

una schiuma e avrò il gas(idrofobico) con intorno la fase

continua.La stabilità è data dalle proteine espongono le loro zone

idrofobiche verso la fase gassosa e le loro zone idrofilice sono

all’interno della fase continua acquosa, facendo legami idrofobici e

legami a idrogeno;la cottura stabilizza questa struttura,denaturo il

sistema ed elimino il gas.

38)In quali reazioni si sfrutta l’interazione proteine-

polifenoli?

L’interazione proteine polifenoli è importante nella chiarifica del

vino,che ha 4 obbiettivi: eliminare alcuni polifenoli con sapore

astringente,eliminare alcuni polifenoli che causano difetti nel vino

bianco,facilitare la filtrazione sfruttando questa

associazione,stabilizzare il vino.Le proteine che legano bene i

polifenoli sono quelle del pisella,anche la lenticchia li lega bene ma

lascia un retrogusto di fagiolo; l’alternativa al pisello è il glutine che

però è un allergene.

39)Quali legami della struttura 3D delle proteine vengono

modificati dai trattamenti termici?

Coinvolge i legami H, si modificano anche le zone idrofobiche,poi

avvengono scambi disolfuro, tutto questo causa perdita di solubilità

e con formazione di polimeri aggregati solubili o insolubili oppure si

può formare un gel.

40)Perchè si formano proteine polimeriche dopo un

trattamento termico?

Un trattamento termico rompe i legami H, si modificano anche le

zone idrofobiche che vengono esposte e quindi le proteine per

ridurre la superfice esposta fanno legami idrofobici,poi vengono

coinvolti i legami disolfuro, tutto questo causa perdita di solubilità e

con formazione di polimeri aggregati solubili o insolubili oppure