Domande e risposte Biochimica alimentare - modulo 2

PROTEASI

2) Cosa caratterizza le diverse preparazioni di caglio presenti in commercio?

La caseificazione è un processo tradizionale che prevede quasi esclusivamente attività enzimatica. È la conversione di una sospensione di micelle di caseina in cagliata che diventerà formaggio con processi successivi. La miscela di proteasi svolge un ruolo fondamentale per la caseificazione. Queste miscele sono diverse tra loro, a causa di una diversa percentuale di chimosina e pepsina (proteasi). Anche una diversa razza bovina determina una diversa chimosina, così come l'età dell'animale: il vitello avendo latte come unica sorgente di nutrimento avrà circa il 55-75% di pepsina, mentre un animale adulto la pepsina è la proteasi prevalente con l'85-98%.

I caseifici mettono a disposizione ai produttori di formaggio gli enzimi coagulanti per la produzione delle cagliate. La differenza principale nelle miscele enzimatiche è il...

rapporto tra chimosina e pepsina (abbiamo barattoli verdi, rossi, bianchi). Se aumenta la % di pepsina ci sarà differenza quando metto cagliata con sale nella forma, perché dipenderà da questo la stagionatura del formaggio.

Perché la formazione del coagulo dopo l'evento proteolitico primario richiede temperature superiori a 37°C? Perché ad alte temperature, circa 40°C, le micelle sono in grado di riarrangiarsi, denaturandosi ed esponendo così altrisiti idrofobici: abbiamo la formazione di un reticolo polimerico proteico all'interno del quale ho inglobato acqua presente nel sistema. È la cosiddetta cagliata, ovvero il coagulo.

Provate ad associare le dimensioni dei granelli in cui viene rotta la cagliata al tipo di formaggio: a) noce; b) chicco di riso; 1) Taleggio; 2) Grana

Per formare il formaggio devo rompere la cagliata: rompo il reticolo per separare la cagliata vera e propria (ricca di caseine) dalla parte che

contiene sieroproteine, lattosio, acqua nel sistema. Più genero frammenti piccoli di cagliata, maggiore sarà l’acqua che perderò: formaggio ricco di proteine e povero d’acqua. Secondo queste considerazioni performare un formaggio compatto come il Grana dovrò rompere in piccoli frammenti la cagliata: chicco di riso. Per iltaleggio invece, che contiene più acqua, romperò la cagliata in frammenti grandi quanto una noce.

5) Perché le cinetiche di coagulazione sono diverse partendo da latti diversamente trattati?

Durante la coagulazione si creano nuovi siti idrofobici perché nelle regioni di adesione generiamo nuovi siti di legame per marcatore idrofobico fluorescente. Il latte omogeneizzato non si aggrega finché non è tutto idrolizzato… inoltre le micelle sono piccole e fanno più fatica a formare una struttura omogenea. Per questo latte crudo coagula bene, poi abbiamo latte termizzato, latte omogeneizzato,

ed infine latte omogeneizzato e termizzato.

6) A quale attività enzimatica è associata la "fragranza" tipica dei formaggi erborinati?

La fragranza dei formaggi erborinati è legata al rilascio di acidi grassi a basso numero di atomi di carbonio, in particolare acido propionico e acido butirrico. Questo perché le lipasi funzionano molto bene su acidi grassi a corta catena, rispetto alla loro attività su acidi grassi a catena più lunga; grazie alla loro attività lipolitica si generano acidi grassi volatili che conferiscono i caratteristici sapori ai formaggi. Federico Tagliabue

7) Cosa indica il rapporto NPN/azoto totale?

Il rapporto tra NPN (non protein nitrogen) e azoto totale viene usato per calcolare la quantità di proteine intatte ancora presenti in una soluzione; quando una proteina viene tagliata da enzimi durante la caseificazione, rilascia molecole di azoto che risultano non legate alle proteine ma come azoto libero. Per

1. Fare questo rapporto si sfrutta il principio secondo cui le proteine ancora intatte precipitano o insolubilizzano, mentre quelle distrutte rimangono in soluzione come azoto libero.
2. Come mai il lisozima viene aggiunto al Grana Padano, ma non al Parmigiano Reggiano?

I batteri bersaglio del lisozima sono la famiglia dei Clostridi, presenti negli insilati. Poiché le vacche da latte destinate a produrre latte per il parmigiano reggiano non mangiano insilati, non c'è bisogno di aggiungere lisozima nel prodotto. Al contrario, le vacche il cui latte è destinato alla produzione di Grana vengono nutrite con insilati, per cui viene aggiunto lisozima che assicura che il Clostridium non cresca nel formaggio.

3. Enzimi:
1. Cosa distingue alfa-amilasi da beta-amilasi?

Le amilasi sono enzimi appartenenti alla famiglie delle idrolasi attive sui carboidrati; esse sono coinvolte nella degradazione dell'amido. Alfa amilasi è un endoenzima che idrolizza i legami alfa1,4 tra i monomeri di glucosio all'interno della catena dell'amido, mentre la beta amilasi è un esoenzima che idrolizza i legami beta1,4 tra i monomeri di glucosio all'estremità della catena dell'amido.

residui di glucosio; lavora all'interno delle catene lineari, lontano dai punti di ramificazione, producendo frammenti con unità di G ridotte (destrine), ossia più estremità non riducenti, su cui agisce la beta. Beta amilasi è un esoenzima che idrolizza i legami alfa 1,4 glicosidici dall'estremità non riducente delle catene; lavora quindi sui prodotti di idrolisi dell'alfa amilasi e produce maltosio, unità disaccaridica vitale al metabolismo del Saccharomyces cerevisiae, il quale possiede sulla membrana trasportatori specifici per il maltosio.

2) Perché l'aggiunta di beta-amilasi diminuisce i tempi di fermentazione dei prodotti da forno? L'azione della beta amilasi produce maltosio, il quale è il substrato preferenziale per la crescita del Saccharomyces cerevisiae il quale può quindi procedere più rapidamente con la fermentazione. Motivo per cui le amilasi sono usate come coadiuvante in

panificazione: producendo substrati facilmente assimilabili per la fermentazione del S. cerevisiae, non si deve attendere che il lievito stesso produca gli enzimi, li secerna e ottenga i substrati per la sua fermentazione.

Qual è il ruolo delle amilasi nel determinare il colore dei prodotti da forno? Gli zuccheri semplici liberati dalle amilasi vanno incontro a caramellizzazione e alla reazione di Maillard, motivo per cui conferiscono ai prodotti da forno nuove note aromatiche e colore. Si spennella i prodotti da forno con bianco d'uovo, così che gli aa delle proteine reagiscano con gli zuccheri prodotti dalle amilasi, innescando la reazione di Maillard e la caramellizzazione.

Perché l'aggiunta di enzimi che idrolizzano polisaccaridi dà maggior shelf-life ai prodotti da forno? Gli enzimi che idrolizzano i polisaccaridi aumentano la shelf-life dei prodotti da forno perché rallentano il processo di raffermamento grazie all'azione.

amilolitica: tagliano l'amido in pezzi più piccoli, poiché il raffermamento è causato principalmente dalla retrogradazione dell'amido, ovvero un ritorno alla struttura cristallina di alcune parti della molecola, dovuto a un ritorno di acqua verso le proteine (se si taglia l'amido, insolubile, in pezzi più piccoli, solubili, essi legheranno acqua la quale tornerà più difficilmente a legare le proteine). In parallelo, per rallentare il raffermamento, agiscono enzimi non amilolitici che idrolizzando composti quali cellulose, emicellulose, glucani ecc. aumentando la capacità di questi di legare acqua. Funzionano da sistema tampone nel rallentare migrazione acqua da amido a molecole proteiche e viceversa: si avranno tempi di cottura più lunghi e tempi di transito d'acqua da amido a proteine più lunghi (acqua da amido non va direttamente alle proteine ma si associa a questi composti). 5) Su quali proprietàdi un vino può avere impatto il trattamento di mosto d'uva con enzimi che idrolizzano polisaccaridi? Molti dei componenti aromatici del vino sono alcoli superiori (terpeneolo, geraniolo); essi sono volatili in forma libera ma, nel vino, essi si trovano legati a zuccheri. Il legame con gli zuccheri rende queste molecole solubili e ciò impedisce loro di evaporare e quindi di essere percepiti all'olfatto. È necessario quindi idrolizzare tale legame così che queste molecole diventino volatili; a questo scopo in campo enologico si usano le macerasi, complessi multienzimatici atti al rilascio facilitato di componenti legate alla matrice polisaccaridica. L'idrolisi avverrebbe naturalmente, ma con tempi troppo lunghi, durante i quali il vino andrebbe incontro a fenomeni di maderizzazione o di sedimentazione (il fondo) oppure svilupperebbe aromi troppo presto, quando è ancora acidulo. Federico Tagliabue 6) Come l'aggiunta di glucoso-ossidasiserve per modulare le proprietà meccaniche di un impasto? Le ossidasi sono una famiglia di enzimi che produce legami covalenti di diversa natura, i quali causano un cambiamento delle proprietà tecnico-funzionali, nutrizionali, di digeribilità e allergeniche di un prodotto. Nei prodotti da forno sono usate per aumentare la forza del glutine, creando legami covalenti tra proteine coinvolte: le proteine del grano sono ricche di gruppi sulfidrilici -SH che, ossidati, reagiscono tra loro creando ponti disolfuro. Questa ossidazione negli impasti è sinonimo di cross-link tra proteine e aumento della forza del glutine. L'enzima glucosio-ossidasi, in particolare, è un'ossidasi flavinica di origine fungina e viene aggiunta negli impasti dove, in presenza di ossigeno, ossida il glucosio ad acido gluconico e acqua ossigenata, la quale catalizza la reazione di formazione dei ponti S-S. 7) Da dove vengono lipasi usate in prodotti da forno, cosa le distingue da

quelle usate per altri scopi? Le lipasi usate nei prodotti da forno hanno origine fungina: Aspergillus niger o oryzae, Humicola sp., Rhizopus. È laselettività nel taglio che distingue le lipasi usate nei prodotti da forno rispetto a quelle usate per altri prodotti.

A quali componenti è dovuta la caratteristica "umami" di estratti di lievito? Il gusto umami è un'esaltazione delle capacità recettoriali nei confronti di altri sapori; è dato da una serie di molecole che attivano dei recettori sensoriali, i quali nell'insieme aumentano la percezione di aromi già presenti nel sistema. È principalmente legato alla presenza di aa, peptidi liberi e nucleotidi, in particolare IMP; molecole prodotte dal lievito durante la produzione degli estratti di lievito. Il lievito va facilmente incontro a fenomeni di autolisi: da esso si ottengono acidi nucleici e proteine, che vengono trattati da proteasi (umamizyme) per liberare

Il testo formattato con tag html sarebbe il seguente:

aa e nucleotidi. Dalle proteine degradate con opportuni enzimi (stessi della conciatura delle pelli) si ottiene acido glutammico, potente agente umami; l'RNA viene tagliano a AMP, potente agente umani, che però può essere substrato di deaminasi che lo trasformano in IMP, agente umami ancora più