Esercitazione 1 Chimica degli alimenti

PWaw = PoW

Il valore di aw può variare tra 0 ed 1. In generale può essere definita come la percentuale di umidità, ovvero la quantità di acqua libera presente nell'alimento in grado, quindi, di essere coinvolte nelle varie reazioni (chimiche, enzimatiche, ecc) a cui va incontro l'alimento.

Per esempio, l'attività enzimatica di lieviti, muffe e batteri, risulta particolarmente elevata in presenza di grandi quantità di acqua libera.

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Esercitazione 14

1. Cosa si intende per idrolisi dei lipidi? Come si verifica?

Per idrolisi dei lipidi si intende un processo di decadimento, principalmente a carico dei trigliceridi, con liberazione di glicerolo ed acidi grassi mediato da enzimi (quali le lipasi, le fosfolipasi e le glicolipasi e le esterasi).

Questo processo avviene più spesso nei grassi che contengono un'elevata quantità di acqua (come burro e grassi animali in generale) poiché...

l'irrancidimento chetonico dei lipidi. Durante questo processo, gli acidi grassi insaturi vengono ossidati e si formano composti chetonici. Le reazioni che si verificano sono le seguenti: 1) Ossidazione degli acidi grassi insaturi: R-COOH + O2 -> R-COOH2O2 2) Formazione di composti chetonici: R-COOH2O2 -> R-CO-CH3 + H2O Queste reazioni avvengono in presenza di ossigeno e possono essere accelerati da fattori come la luce, il calore e la presenza di metalli. L'irrancidimento chetonico dei lipidi può causare un cattivo odore e un deterioramento delle proprietà organolettiche degli alimenti contenenti grassi insaturi.

irrancidimento chetonico dovutoad enzimi di origine microbica. Le due reazioni, che porteranno ad un chetone (con 1 C in meno rispetto al composto di partenza) coinvolte in questo processo sono:

1. ossidazione: perdita di una molecola d'acqua da parte del substrato con conseguente aggiunta di un ossigeno mediante doppio legame sul C
2. decarbossilazione: perdita di una molecola di CO da parte del substrato con liberazione del chetone

Questo processo si verifica principalmente negli acidi grassi a basso peso molecolare.

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1. Come avviene e quali sono le cause dell'irrancidimento ossidativo?

Si tratta dell'alterazione più importante degli acidi grassi che permette l'assorbimento di ossigeno. È reazione di ossidazione, compiuta ad opera dei ROS (specie reattive dell'ossigeno), che porta alla formazione di radicali liberi partendo da acilgliceroli portando all'innesco di una catena ossidativa. Uno dei

Fattori che influenzano il processo sono la presenza di ossigeno che può dare origine a due meccanismi differenti: l'autossidazione o la fotossidazione (in presenza di ossigeno tripletto o singoletto).

L'autossidazione consiste in 3 fasi:

1. Induzione: avviene in seguito al distacco, mediante l'azione del calore, di 1 atomo di H dal lipide con la formazione di un radicale alcalino (questa reazione avviene in presenza di metalli che hanno la funzione di catalizzatore ed alla radiazione UV/VIS). Questo radicale, particolarmente reattivo in presenza di ossigeno, forma un radicale idroperossi che a sua volta porta alla formazione di idroperossido (neutro) e di un altro radicale in grado di reagire con l'ossigeno.
2. Propagazione: si tratta del processo che porta alla formazione di nuovi radicali e di diidroperossidi la cui successiva decomposizione genera nuovi radicali (idrossi e alcossi) dai quali si ottengono i prodotti secondari di reazione come chetoni ed

aldeidi (molti dei quali responsabili degli odori sgradevoli dopo l'irrancidimento e tossici).

terminazione: avviene in seguito a diverse reazioni dei radicali liberi- collisione con formazione di dimeri di eteri- reazione con antiossidanti- reazioni tra radicali alchilici (in ambienti a basso contenuto di ossigeno) con formazione di dimeri degli A.G.

2) Come si previene l'irrancidimento ossidativo?

Per poter prevenire l'irrancidimento ossidativo si possono aggiungere agli alimenti sostanze qualiantiossidanti che ritardino l'insorgere dell'irrancidimento ossidativo, inoltre bisogna prestare particolare attenzione al metodo di conservazione degli alimenti (in alcuni casi, infatti, l'esposizione a luce/calore porta all'avvio del processo di irrancidimento)

3) Quali sono le molecole lipidiche che vanno più facilmente incontro all'irrancidimento e perché?

Le molecole lipidiche maggiormente coinvolte nell'irrancidimento sono

quelle degli acidi grassi insaturi (in particolare quelli polinsaturi) che risultano meno stabili rispetto a quelli saturi. Questo avviene perché il C coinvolto in un doppio legame risulta molto più reattivo rispetto a quello coinvolto in un gruppo CH₂. Altre molecole facilmente coinvolte nei processi di irrancidimento sono i trigliceridi perché sono una fonte di catene di acido grasso, essi, infatti, sono formati da una molecola di glicerolo unita con 3 catene di acido grasso, nel momento in cui queste vengono separate dal glicerolo, sono in grado, sulla base dal grado di insaturazione, di andare incontro alle reazioni di irrancidimento. Esercitazione 16 1) Quali precauzioni possono essere adottate per evitare l'irrancidimento ossidativo? Per poter prevenire l'irrancidimento ossidativo vengono aggiunte agli alimenti alcune sostanze in grado di ritardare questo processo. In particolare agli alimenti ricchi di lipidi, vengono aggiunti antiossidanti tra cui acido ascorbico.

Il terz-butil-idossianisolo (BHA), il terz-butil-idrossitoluene (BHT), il Propril-gallato (PG), ecc. Altre precauzioni possono essere messe in atto senza andare a modificare l'alimento, come, per esempio, prestare particolare attenzione alla conservazione dello stesso. Infatti esistono fattori quali la temperatura e l'esposizione a fonti di luce/calore che possono portare alla formazione dell'irrancidimento.

2) Cosa sono gli antiossidanti "Chain breaker"? Per antiossidanti "chain breaker" (= rottura della catena) sono quelli in grado di impedire la propagazione delle reazioni radicaliche a catena. Si tratta di sostanze in grado di donare atomi di H ai radicali (lipidici, alchilici, alcossilici e perossilici). Il meccanismo d'azione può essere riassunto con -RCOO + AH → RCOOH + A- -RCOO + A → prodotto non radicalico- - Dove A (radicale ottenuto in seguito alla cessione di H) RCOO (radicale che può essere coinvolto.

Nella catena di propagazione) RCOOH (idroperossido) AH (antiossidante); quest'ultimo deve possedere alcune caratteristiche:

1. Contenere un atomo di H facilmente separabile
2. Reagire con i radicali trasformandoli in composti più stabili e non radicalici

Fanno parte di questa categoria di antiossidanti composti sintetici come:

• terz-butil-idossianisolo (BHA)
• terz-butil-idrossitoluene (BHT)
• Propril-gallato (PG)

E composti naturali quali:

• Tocoferoli
• Composti fenolici

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Esercitazione 3

1. Quali sono i prodotti alimentati che si ottengono con i processi fermentativi a carico dei monosaccaridi?

Esistono diverse tipologie di fermentazione che possono avvenire su diversi substrati tra cui zuccheri semplici, disaccaridi (che subiscono, in precedenza, una idrolisi enzimatica).

1. Fermentazione alcolica che ha come prodotti finali alcol etilico ed anidride carbonica
2. Fermentazione lattica che ha come prodotto finale l'acido lattico (o lattato)

1. Fermentazione acetica che porta, partendo dall'alcol etilico, alla produzione di acido acetico.
2. Fermentazione propionica che porta, partendo dal lattato, alla produzione di acido propionico, acido acetico ed anidride carbonica.
3. Fermentazione butirrica che porta, partendo dal lattato, alla produzione di acido butirrico, acido acetico, anidride carbonica ed idrogeno.

2. Descrivi le Reazioni di caramellizzazione degli zuccheri. Indica alcuni prodotti volatili della caramellizzazione.

La caramellizzazione è un complesso di reazioni di imbrunimento non enzimatico (di tipo pirolitico) degli zuccheri che produce composti aromatici e composti ad alto peso molecolare di colore marrone.

Le reazioni di caramelizzazione degli zuccheri avvengono mediante applicazione di calore e risultano pH dipendenti, portano ad una prima disidratazione ed una successiva frammentazione che hanno come risultato composti colloidali di colore bruno e dal tipico aroma. Gli unici caramelli a non seguire

Questa reazione sono quelli al latte come quelli delle caramelle mou nelle quali vengono coinvolti anche residui di A.A. La velocità delle reazioni può essere controllata grazie al pH (lenta a pH7, più veloce intorno a pH sia acidiche basici) ed alla Temperatura (che risulta peculiare per ogni zucchero). Il prodotto finale della caramellizzazione è un insieme di anelli aromatici (a 5 o 6 C) che conferiscono il tipico aroma e di 3 gruppi di polimerici (caramellani C H O , caramelleni C H O e caramellini24 36 18 36 50 25C H O ) che conferiscono il tipico colore bruno. 125 188 80 Esistono 4 classi di caramello:

1. Classe I: caramello semplice, preparato senza fonte di ioni ammonio o solfito ma solamente mediante fonte di calore.
2. Classe II: caramello al solfito caustico, preparato mediante fonte di calore e presenza di ioni solfito ma in assenza di ioni ammonio. Principalmente utilizzato per conferire colore alle bevande alcoliche (birre).
3. Classe III: ammonio caramello,

preparato mediante riscaldamento e presenza di ioni ammonio ma inassenza di ioni solfito. Utilizzato per prodotti da forno, sciroppi e budini.
Classe IV: carammello du ammonio e solfito, preparato mediante riscaldamento ed in presenza di ioniammonio e ioni solfito. Viene utilizzato per le bibite analcoliche, bevande acide, prodotti da forno,caramelle ed alimenti per animali domestici.
A conferire il tipico aroma del caramello sono le sostanze volatili che vengono liberate in questa reazione tracui derivati del diacetile, esteri e lattoni, derivati del furano ed il maltolo.
Bova Camilla Matricola 004164477 1 di 1Esercitazione 341) Spiega brevemente le fasi della reazione di Maillard?
La reazione di Maillard è un insieme di reazioni amico-carboniliche che avviene in seguendo fasi:

fase iniziale: porta alla formazione di diversi intermedi di reazione sulla base del substrato che viene preso in considerazione definite basi di Schif