CAPITOLUL III*Curs 3Compozitia alimentelorAnaliza cenusii si a substantelor mineraleDeterminarea umiditatiiAnaliza lipidelorAnaliza proteinelorAnaliza zaharurilor

influen pozitiva asupra sntiiIgiena este tiina sau ramur a tiinelor medicale care se ocup cu studiul factorilor de mediu si a influentei acestora asupra strii de sntate a omului.- produse comestibile de origine vegetal sau animal, - pot fi consumate n stare proaspt sau procesata (fierta, conservat, etc) - au proprietatea ca n urma unor transformri s furnizeze materialul necesar dezvoltatii organismului si sa elibereze energia necesar meninerii vieii - sunt factori de mediu indispensabili vieii. Alimentele*

Pentru asigurarea unei stri de nutriie normal este necesar ca alimentele s aduc toate substanele nutritive n cantitatea optim. Factorii nutritivi ndeplinesc diferite roluri : plastice, energetice, catalitice etcNecesitile nutritive difer, depinznd de vrst, sex, greutate corporal, intensitatea i tipul activitii depuse, condiii climaterice etc. Grupe alimentare1. lapte i derivate2. carne i derivate3. ou4. fructe i legume5. cereale i leguminoase6. produse zaharoase7. grsimi alimentare8. buturi alcoolice i nealcoolicepe tot parcursul vieii*

Metabolismul bazal este o nevoie de fond sau de ntreinere reprezentnd energia necesar funciilor vitale ale organismului : respiraie, circulaia sanguin, sinteza unor compui organici, trecerea ionilor prin membrane. Cantitatea total de energie este utilizat de diferitele organe n proporii diferite : ficat (27%), creier (19%), muchii scheletici (18%), inim (10%), rinichi (7%). *

proces de modificare a proprietilor nutritive, fr o pierdere obligatorie a calitilor organoleptice distrugerea factori nutritivi mai fragili. influen negativ asupra sntii (compusi de degradare, poluani, contaminani, microorganisme).*

proces de modificare a proprietilor organoleptice ale alimentului de regula insotit si de modificarea proprietilor nutritive. presupune apariia unor compui strini de natura alimentului, indiferent dac este vorba de ageni biologici sau chimici.substane strine de natura alimentului substane care in mod natural nu fac parte din aliment si nu prezinta valoare nutritiva*

- adugate n mod deliberat,- pe baza unei justificri tehnologice, - n cantiti controlabile,- cu condiia inocuitii lor.Adugarea aditivilor este acceptat numai dac mresc calitatea produselor (ameliorani), micoreaz pierderile de factori nutritivi sau mresc stabilitatea (conservani), favorizeaz desfurarea procesului tehnologic (lubrefiani) etcClasificarea - funcie de scopul n care sunt folosiiconservaniameliorani*

- ajung in aliment in mod imprevizibil i necontrolat- materii prime poluate- manipulari/procesari necorespunzatoare adaugare voita, ilicitaFALSURI ALIMENTARE*

- proces de transformare a alimentului ntr-un produs nociv pentru organism se poate realiza prin: depozitare necorespunzatoare contaminare chimica sau microbilogic*

Funcie de concentraie se pot clasifica n: - macrocomponeni: proteine, glucide, lipide, ap- microcomponeni: vitamine, sruri minerale etc.*

este cel mai abundent component al alimentelor*

AlimentContinut (%)AlimentContinut (%)Salat i tomate95Fructe uscate18Varz i brocoli92Unt, margarin16Morcovi i cartofi90Fin12Citrice87Paste12Mere i ciree85Lapte praf4Carne pui72Bere90Brnz 37Suc de fructe87Pine35Lapte87Salam30Whisky 60Miere20

- Moleculele de ap se asociaz, astfel nct masa molecular pare a fi mult mai mare.structura apei*

Modificarea densitii - apa lichid la 0OC are densitatea de 0,9998 g / mL, iar n stare solid 0,9168 g/mL, ceea ce duce la o cretere a volumului de 9%. Relaia ntre cele trei stri de agregare, lichid, solid i vapori, este prezentat n diagrama de faze. *

n alimente se gsete sub diferite forme, funcie de mediul inconjurator, respectiv interaciunile cu moleculele nconjurtoare.Ap liber: este liber de orice alt constituent, fiecare molecul de ap este nconjurat de alte molecule de ap. Are proprieti identice cu cele ale apei pure (punct de fierbere, topire, densitate, compresibilitate, cldur de vaporizare, spectru de absorbie). Ap capilar: este meninut n canalele nguste dintre diferiii componeni, datorit forelor de capilaritate. Moleculele sunt implicate n interaciuni normale cu alte molecule de ap, proprietile sunt similare cu ale apei libere. Ap legat fizic: moleculele se gsesc n contact molecular cu alte molecule (proteine, carbohidrai, vitamine). Legturile dintre moleculele de ap i aceti constitueni imprim apei proprieti diferite fa de apa liber.Ap legat chimic: sub form de ap de cristalizare. Aceste legturi sunt mai puternice dect legtura dintre moleculele apei libere, prin urmare are alte proprieti dect apa liber: punct de topire mai sczut, punct de fierbere mai mare, densitate mai mare, compresibilitate mai mic etc. *

*

Concluzii1. Alimentele sunt materiale heterogene care conin ap n diferite forme de agregare respectiv tipuri diferite (liber, capilar sau legat). 2. Proprietile fizico-chimice difer foarte mult. Determinarea umiditii poate ridica probleme. Metodele analitice prezint sensibilitate diferite pentru diferitele tipuri de ap. Aceasta nseamn c valoarea umiditii pentru un aliment dat depinde de tehnica analitic utilizat la determinare. Uneori este necesar determinarea coninutului de ap de un anumit tip (liber, capilar) i nu coninutul total de ap. De exemplu viteza de dezvoltare microbial ntr-un aliment depinde de apa liber prezent n aliment i nu este necesar determinarea coninutului total de ap. Exist tehnici analitice care pot oferi informaii privind fracia relativ de ap din diferite forme (RMN)*

Substanele minerale se gsesc n alimente sub form de sruri sau n combinaie cu proteinele (cazeinat de calciu, fierul n hemoglobin). Cantitatea i felul substanelor minerale depind de natura alimentului. Procentul de substane minerale variaz 0,3-1,8% n fructe i legume proaspete; 1,7-1,9% n gru; 1,1% in ou; 0,8-1,1% n carne; 0,6-0,7% n lapte.Unele elemente, chiar n doze extrem de mici sunt foarte toxice pentru organism (Pb, Zn, As, Sn) fapt pentru care prezena lor este strict limitat sau chiar interzis.Ca i P au o importan deosebit n formarea esutului osos. Asimilarea calciului n organism este influenat de prezena combinaiilor cu fosfor din alimente. Raportul optim Ca/P este de 1/3 1/5. Calciul influeneaz de asemenea i procesul de coagulare al sngelui iar fosforul particip la metabolizarea glucidelor i lipidelor. Na se gsete n cantiti mici n produsele naturale, de aceea este introdus sub form de clorur de sodiu, n procesul tehnologic de preparare. Are un rol important n reglarea presiunii osmotice i meninerea echilibrului acido-bazic. Cantiti excesive duneaz ns sntii. Fe intr n compoziia hemoglobinei.*

*

n proteinele alimentare exist 20 aminoacizi, dintre care 9 sunt eseniali - nu pot fi sintetizai de organismul uman i trebuie preluai din alimente

n funcie de rolul lor n organism distingem :

- aminoacizi indispensabili (leucina, izoleucina, valina, triptofan, fenilalanina, metionina, treonina, lizina, histidina), - aminoacizi condiional indispensabili (prolina, serina, arginina, tirozina, cisteina, taurina, glicina) - aminoacizi dispensabili (acid glutamic, ac. aspartic, alanina).

Acizii dispensabili au i ei o importan deosebit n structura proteinelor dar ei pot fi sintetizai de organismul uman prin mecanism de transaminare din ali aminoacizi. n anumite condiii ns unii aminoacizi pot deveni eseniali. De exemplu arginina n stri de malnutriie sau stri septice devine indispensabil.*

*

-Compui macromoleculari, M mare; legturi peptidice; structura liniar-Fiecare protein, pe o lungime definit are o secven specific unic de aminoacizi. -Dup compoziia chimic se disting - proteinele simple sau holoproteinele (n urma hidrolizei sunt eliberai numai aminoacizi) - proteinele conjugate sau heteroproteinele (alturi de aminoacizi conin i grupri neproteice - grupri prostetice). Reacia gruprii acide (COOH) a unui aminoacid cu gruparea aminic (NH2) a altui aminoacid cnd se formeaz legtura peptidic i se elimin o molecul de ap. n funcie de gradul de peptizare avem:- oligoproteine lanuri de maximum 10 aminoacizi - polipeptide peste 10 aminoacizi. -n alimente se gsesc ca atare sau n urma hidrolizei proteinelor sub aciunea unor enzime specifice. -n alimentele de natur animal ntlnim carnozina i anserina iar n produsele vegetale glutadionul. *

Albumineleproprieti fizice : solubile n ap, coaguleaz la caldcaracteristici nutriionale : proteine de nalt calitate, bogate n lizinsurse : produse animale - lapte, albu de ou produse vegetale cereale.Globulineproprieti fizice : insolubile n ap, coaguleaz la caldcaracteristici nutriionale : coninut ridicat de lizinsurse : cele din regnul animal sunt mai bine echilibrate cele din regnul vegetal sunt deficitare n metioninGlutelineleproprieti fizice : foarte greu solubile n apa, nu coaguleaz la caldcaracteristici nutriionale : coninut moderat de lizin -surse : n regnul vegetal cereale

Prolamineleproprieti fizice : solubile n alcool, nu coaguleaz la caldcaracteristici nutriionale: calitate moderata datorit absenei lizinei i triptofanului*

Histamineleproprieti fizice : solubile n apa, nu coaguleaz la caldcaracteristici nutriionale : predomin aminoacizii bazici, calitate redus datorit aminoacizilor cu sulf

Protamineproprieti fizice : solubile n ap, nu coaguleaz la caldcaracteristici nutriionale : predomina aminoacizii bazici.

Scleroproteineleproprieti fizice : insolubile sau foarte greu solubile n ap, ex. colagenul prin fierbere duce la formarea gelatinei,se caracterizeaz prin coninut ridicat n hidroxiprolin (esut conjunctiv) i cistein (fanere)caracteristici nutriionale : valoare nutritiv mediocr, absna triptofanului i uneori a lizinei. Gelatinele sunt digerabile, elastinele i cheratinele nu se diger.surse alimentare : regnul animal n esutul conjunctiv i fanere.*

Fosfoproteideleformate dintr-o component proteic i acid fosforic ca i grupare prosteticinsolubile n ap i acizi, solubile n bazereprezentani : cazeina (fosfocazeinat de calciu) n lapte, vitelina n glbenuul de ou.

Hemoglobinaproteine globulelor roii din sngele vertebratelor, partea proteic globin 96%, partea prostetic hem conine Fe (II) 4%

Nucleoproteideleformate dintr-o baz azotat (purinic sau pirimidinic), o molecula de pentoz (riboz sau dezoxiriboz) i acid fosforicparticip activ la procesele de transfer de energie :ATP + H2O ADP + H3PO4*

Solubilitatea - proteinele prezint solubiliti diferite n ap, soluii saline, soluii diluate de acizi sau baze, toate sunt insolubile ns n solveni organici.

Punctul izoelectric pH-ul la care proteinele au sarcina neta nula. Majoritatea proteinelor sunt electrolii amfoteri datorit gruprilor amino si carboxil liber. Acestea pot fi ionizate sau neionizate funcie de pH-ul mediului.

Capacitatea de tamponare datorita prezentei gruprilor aminice cu caracter bazic i a gruprilor carboxil cu caracter acid. In general moleculele proteinelor sunt amfiioni:

RCCOO- RCCOOH + H+ NH3+ NH3+

RCCOO - RCCOO- + OH - + H2O NH3+ NH2*

Precipitarea - trecerea proteinelor din stare dizolvata in stare solida, de compus greu solubil. Procesul poate fi reversibil sau ireversibil.

In soluii diluate de electrolii, ionii adsorbii pe suprafaa proteinei duc la creterea solubilitii. In soluii concentrate proteinele insa precipita, fenomenul fiind cunoscut sub numele de salefiere. Concentraia salina de precipitare difer de la proteine la proteina. Pe baza aceasta se pot separa amestecurile de proteine.

Precipitaresepararedializ dizolvare (redobndirea activitii biologice)

Dintre agenii de precipitare reversibili se enumera sulfaii de amoniu, magneziu si sodiu.

Precipitri ireversibile nsoite de denaturarea proteinelor se pot realiza cu sruri ale metalelor grele. *

Denaturarea trecerea proteinei dintr-o stare foarte ordonata ntr-o stare dezordonat, pierzndu-i caracteristicile strii native prin: dezorganizarea structurii teriare i secundare, prin ruperea legturilor necovalente intra- i inter- moleculare. Denaturarea se poate realiza n urma aciunii unor ageni: -chimici (uree, detergeni-dodecilsulfat de sodiu, alcool, variaii de pH) -fizici (temperatur, raze Rontgen, UV) -mecanici (ultrasunete).

Caracter de coloizi hidrofili reversibili capacitatea de a fixa cantiti mari de ap. Gradul de mbibare i stabilitatea soluiilor proteice prezint un minim la punctul izoelectric, unde proteinele precipita foarte uor.

Hidroliza proteinelor descompunerea n aminoacizii constitueni, sub aciunea: -acizilor (HCl 6N), enzimelor proteolitice proteaze.*

- rol predominant plastic participnd la formarea, dezvoltarea, reinoirea esuturilor organismului, component de baza al protoplasmei celulare - servesc ca structuri de rezistenta extracelulara : pr, unghii etcalturi de ap particip la meninerea echilibrului osmotic i hidric al organismului. mentinerea echilibrului acido-bazic al organismului datorita caracterului lor amfoter.- rol catalitic n diverse reacii biochimice celulare prin intermediul enzimelor- vector informaional ntre diferite grupuri de celule : hormoni proteici - insulina, - sub form de lipoproteine particip la transportul trigliceridelor, colesterolului, fosfolipidelor i a vitaminelor liposolubile. - transport oxigenul n organism : pigmeni respiratori hemoglobina.- intervin n mecanismul de aprare al organismului prin intermediul anticorpilor - realizeaz micarea prin intermediul proteinelor contractile din muchi- rol secundar de surs energetic 1g protein genereaz 4 kcal. *

Calitatea proteinelor alimentare e dat de: - coninutul n aminoacizi, - coeficientul de utilizare digestiv.

n funcie de calitatea lor se clasific n trei categorii:

- Proteine complete : au valoare biologic mare, conin toi aminoacizii eseniali, asigur creterea organismului i echilibrul proteic, (ex. proteine animale : miozina carne ; ovoalbumina ou ; caseina - lapte) Proteine parial complete : conin toi aminoacizii eseniali dar n proporii necoresopunztorare, fiind necesare cantiti duble pentru asigurarea dezvoltrii organismului i echilibrul proteic (ex. proteine vegetale : glicinina soia ; legumelina - legume)

Proteine incomplete : au valoare biologic redus, sunt lipsite de 1-2 aminoacizi eseniali, iar cei coninui sunt n proporie necorespunztorare, nu pot asigura dezvoltarea organismului i echilibrul proteic ( colagen - carne ; zeina porumb).*

Valoarea biologic a unor proteine deficitare poate fi ridicat prin: - suplimentarea cu aminoacidul deficitar- innd cont de principiul complementaritii : amestecarea a dou alimente cu valoare proteic sczut (ex. : utilizarea derivatelor de cereale (lizina) n amestec cu derivatele din lapte (metionina i cisteina).

Calitatea proteinelor alimentare este evaluat comparativ cu proteinele din ou, acesta fiind luat ca termen de referin.*

AlimentOuLapte CarneSoia Orez GruPorumbScor chimic100 95 93 74 67 5349

Eficiena nutriional a proteinelor e dependent i de utilizarea lor digestiva, proteinele de natura animal avnd o digerabilitate mai mare dect cele vegetale. Pentru aprecierea utilizrii digestive a oricrui principiu activ se utilizeaz coeficientul de utilizare digestiv = diferena dintre cantitatea de principiu nutritiv ingerat (I) i cantitatea eliminat prin fecale (F) i raportat la cantitatea ingerat.*

AlimentOuLapteCarnePorumbOrezFainaFasoleCUD973953943856884865783