chimia alimentelor i

5/10/2018 Chimia alimentelor I - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/chimia-alimentelor-i-559dfda9c36d7 1/78

CHIMIA ALIMENTELOR

I. CLASIFICARE SI CARACTERISTICI CHIMICE

ALE ALIMENTELORI.1. DEFINIREA NOTIUNILOR DE ALIMENT SI NUTRIENT

I.2. CARACTERISTICILE PRINCIPALILOR NUTRIENTI

I.2.1. Glucide

I.2.2. Lipide

I.2.3. ProteineI.2.4. Factori de reglare metabolica: Enzime, Vitamine, Hormoni

I.2.5. Elementele minerale

I.2.6. Produşi secundari de metabolism

I.2.7. Apa

I.3. CLASIFICAREA SI CARACTERIZAREA ALIMENTELOR

IN FUNCTIE DE CARACTERISTICILE COMPOZITIEI CHIMICE

Alimente preponderent proteice

I.3.1. Carne, peste si oua

I.3.2. Lapte şi produse lactateAlimente preponderent glucidice

I.3.3. Cereale

I.3.4. Zahăr şi produse zaharoase

I.3.5. Legume şi fructe

Alimente preponderent lipidiceI.3.6. Gr ăsimi si uleiuri

Alte alimente: apa si bauturi



II. COMPOZITIA CHIMICA A ALIMENTELORII.1. ALIMENTE PROTEICE II.1.1. Carnea

II.1.2. Peştele şi preparatele de peşte

II.1.3. Laptele şi preparatele de lapte

II.1.4. Ouăle şi conservele de ouăII.2. ALIMENTE GLUCIDICE II.2.1. Făina şi produsele f ăinoase

II.2.2. Zahărul şi produsele zaharoase

II.2.3. Mierea şi alte produse apicole

II.2.4. Legume verzi si leguminoase

II.2.5. Fructe

II.3. GRASIMI SI ULEIURI

II.3.1. Gr ăsimi animale

II.3.1.1.Untul

II.3.1.2.Gr ăsimea de porc

II.3.2. Uleiuri vegetale

II.3.2.1.Uleiul de floarea soareluiII.3.2.2. Margarina

II.4. BAUTURI II.4.1. Apa

II.4.2. Băuturi alcoolice

II.4.2.1. Fermentaţia alcoolicăII.4.2.2. Băuturi fermentate : Vinul şi berea

II.4.2.3.Băuturi alcoolice distilate (spirtoase)

II.4.3. Băuturi nealcoolice



III. MODIFICARI ALE COMPOZITIEI CHIMICE A ALIMENTELOR PE DURATA

PROCESARII, DEPOZITARII SI CONSERVARII

III.1. Tehnologia pâinii: modificări ale compoziţiei chimice în diferite etape şi

influenţa lor asupra calităţii pâinii

III.1.1. Operaţia de fr ământare (prelucrare mecanică)III.1.2. Fermentarea aluatului

III.1.3. Dospirea finală şi coacerea

III.1.4. Invechirea pâinii

III.1.5. Fenomene de oxidare enzimatică: rolul lipoxigenazei în panificaţie

III.2. Tehnologia produselor lactate: modificări ale compoziţiei chimice şi ale

calităţii laptelui şi produselor lactate.

III.2.1. Influenţa tratamentului termic (pasteurizare, sterilizare, deshidratare,

liofilizare)III.2.2. Influenţa tratamentului termic asupra calităţii smântânii şi untului

III.2.3. Efectele matur ării, condiţionării şi conservării asupra calităţii untului

III.2.4. Influenţa tehnologiei asupra calităţii brânzeturilor



III.3. Tehnologia cărnii şi a produselor de carne: modificări ale compoziţiei

chimice în funcţie de tehnologie

III.3.1. Efectul temperaturii asupra componentelor cărnii: pasteurizare, fierbere,

pr ă jire, coacereIII.3.2. Influenţa deshidratării şi a depozitării asupra produselor de carne

III.3.3. Influenţa procesului de sărare şi afumare asupra calităţii produselor de

carne

III.3.4. Efectul refriger ării şi a congelării asupra produselor de carneIII.4. Efectul tratementelor termice, a refriger ării şi congelării asupra calităţiiouălor

III.5. Produse vegetale: Efectele tratamentelor termice asupra calităţiiproduselor vegetale

III.5.1. Efecte induse de opărire şi pr ă jire, uscare şi congelare

III.5.2. Factori care influenţează calitatea produselor gelificate

III.5.3 Modificări ale compoziţiei pe durata coacerii şi păstr ării legumelor şi

fructelor.

III.5.4. Fenomene de oxidare enzimatică: rolul polifenoloxidazei în tehnologialegumelor şi fructelor

IV. APORT NUTRITIV, VALOARE ENERGETICA – CALITATE

IV.1. Valoarea alimentar ă şi calorică: aport nutritiv şi valoare energetică

IV.2. Circuitul nutrienţilor în organism şi bilanţul energeticIV.3. Definirea calităţii alimentelor şi factorii care o influenţeazăIV.4. Substante antinutritive naturale



Aliment = materie care prin ingestie serveşte la întreţinerea şi dezvoltarea unui organis

= produs natural de compoziţie complexă, de origine vegetală sau animală.

Nutrienţi = componente ale alimentelor.

Nutrienţii =compuşi organici şi anorganici cu rol structural, energetic şi/sau

funcţional (reglator metabolic), care asigur ă supravieţuirea şi reproducerea

organismului.Glucidele şi lipidele = nutrienţi cu rol structural, funcţional şi energetic

Proteinele au rol structural şi funcţional (metabolic).

Enzimele, hormonii sau vitaminele au rol de reglatori (modulatori) ai

proceselor metabolice.

Elementele minerale au rol structural şi reglator, îndeosebi in asociere cu

apa.

Produşii secundari de metabolism sunt în principal de origine vegetală

(pigmenţi, uleiuri volatile, fenoli şi polifenoli (taninuri), pectine, glucozinolaţii,

alcaloizii, etc.Aceştia au rol metabolic în organismele vegetale şi exercită efecte benefice

(dar uneori şi toxice) asupra organismelor animale.



Alimentele care conţin microorganisme ce contribuie pozitiv la

metabolism sunt denumite probiotice. De exemplu : fermenţii lactici

din iaurturi (Activia)

Substanţele care stimuleaza metabolismul unor microorganisme

probiotice se numesc prebiotice (ex- fibre din cereale sau pectine din

fructe necesare dezvoltării unor fermenţi.

Unele substanţe pure obţinute de industria agro-alimentar ă sau

chimică (zahărul, alcoolul, etc.) pot fi considerate de asemenea

alimente ( alimente industriale). Margarina ???

Alimentele funcţionale sunt considerate cele care aduc beneficii

suplimentare sănătăţii animalelor şi omului prin compoziţia lor

îmbogăţită în compuşi biologic activi, cu efecte antioxidante, de

protecţie faţă de boli degenerative (cancer, boli cardiovasculare,

cataractă, boli dermatologice).



CARACTERISTICILE PRINCIPALILOR NUTRIEN Ţ I DIN ALIMENTE

Glucidele se mai numesc şi hidraţi de carbon, substanţe cu formulă generală (CH2O)ncare au gust dulce, conţin funcţiuni hidroxilice (OH) şi carbonilice (aldehide sau cetone).

Ozele (monoglucide)

3=trioze,4=tetroze,5=pentoze,

6=hexoze, 7=heptoze)

(aldoze sau cetoze).



Aldoze si cetoze

Epimeri = izomeri



CICLIZAREA GLUCOZEIGLUCIDE

PIRANOZICE (6) si FURANOZICE (5)



Derivaţi ai glucidelor.

Glicozide - se formează prin reacţii lagrupări OH glicozidice (din poziţia 1) din

glucide. O-glicozide obţinute prin reacţii de

eterificare cu alcooli sau fenoli ,

N-glicozide obţinute prin reacţii cu baze

purinice sau pirimidinice

S-glicozide (reacţii cu tioli).

Deoxiglucidele (obţinute prin eliminarea

unor grupări OH ( de ex. fucoza, ramnoza)

Poliolii : alcooli rezultaţi prin hidrogenarea

monoglucidelor (de ex. sorbitol, inozitol şi

mezoinozitol, a că

rui ester fosforic = acid

fitic). Xilitolul= pentitol din xiloza( glucid din

hemiceluloze) da senzaţie de mentolat,

ingredient în gumele de mestecat.

Aminoglucidele sunt derivaţi aminici ai

glucidelor, ex.glucozamina,galactozamina.

Acizii uronici rezultă prin oxidări ale

grupărilor aldehidice sau hidroxil rezultând

prin oxidare la C1 - acizi gluconici, la C6 -

acizi glucuronici sau C1 +C6 - acizizaharici).



Lactonele = cetone ciclice obţinute

prin oxidarea enzimatică a

monoglucidelor (vitamina C).

Esteri ai glucidelor: esteri fosfor ici

(nucleozid fosfaţi), esteri sulfurici (în

alge şi licheni) sau esteri ai acizilor

uronici (pectine).

Pectinele -polimeri cu catene de

glucide libere şi acid galacturonic, cu

rol de susţinere a texturii celulare la

legume şi fructe. Se găsesc în

cantitate mare în unele mere,

coacă

ze, coaja de citrice, etc. Nu sunt

asimilabile dar se pot utiliza în

prepararea jeleurilor şi a marmeladelor

de fructe. Se folosesc ca agenţigelifianţi în creme şi deserturi.

Glicanii neomogeni (chitina,

mucopolizaharide cum sunt

condroitinsulfatul, acidul hialuronic) şi

glucidele complexe cum sunt acidul

sialic, muraminic sau neuraminic.

chitina

http://images.google.ro/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/VitaminC.svg/800px-VitaminC.svg.png&imgrefurl=http://commons.wikimedia.org/wiki/File:VitaminC.svg&usg=__0RXqC7PUv1CB_SDC6xuB1HvWf6k=&h=600&w=800&sz=17&hl=ro&start=3&tbnid=C4tSsfjo8p1STM:&tbnh=107&tbnw=143&prev=/images%3Fq%3Dvitamin%2BC%26gbv%3D2%26hl%3Dro%26sa%3DG



http://images.google.ro/imgres?imgurl=http://www.mdconsult.com/das/patient/body/0/0/10041/18109_en.jpg&imgrefurl=http://www.mdconsult.com/das/patient/body/0/0/10041/35008.html&usg=__jsbU0I70c0nCYHG-AIHA_zLCcds=&h=320&w=400&sz=24&hl=ro&start=1&tbnid=T1H-0D8ZVE7b1M:&tbnh=99&tbnw=124&prev=/images%3Fq%3Dvitamin%2BC%26gbv%3D2%26hl%3Dro%26sa%3DG

http://images.google.ro/imgres?imgurl=http://www.juicedaily.com/wp-content/uploads/2009/01/vitamin-c.jpg&imgrefurl=http://www.juicedaily.com/&usg=__EdLDE73unjakRRj0iZziadG4MIo=&h=299&w=450&sz=25&hl=ro&start=6&tbnid=7o--36PWsYZDAM:&tbnh=84&tbnw=127&prev=/images%3Fq%3Dvitamin%2BC%26gbv%3D2%26hl%3Dro%26sa%3DG




DIGLUCIDE

Lactoza= α-galactoza + β-glucozaZaharoza=α-glucoza + β-fructoza

Maltoza= 2 x α-glucoza

Celobioza= 2 x β-glucoza



Amidon=

amiloza (1,4) si

amilopectina (1,4+1,6)

Amidon = polimer al α-glucozei

Poliglucide

http://images.google.ro/imgres?imgurl=http://cdavies.files.wordpress.com/2006/10/potato-starch.jpg&imgrefurl=http://cdavies.wordpress.com/2006/10/05/starch/&usg=__wOYgAqe5vaQaMZ3oGqH96Z_asxI=&h=338&w=450&sz=34&hl=ro&start=10&tbnid=OothbLQhch6c2M:&tbnh=95&tbnw=127&prev=/images%3Fq%3Dstarch%26gbv%3D2%26hl%3Dro%26sa%3DG





http://images.google.ro/imgres?imgurl=http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/imgapr04/starch-epipremmnum.jpg&imgrefurl=http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/artapr04/wdslicerb.html&usg=__gXpNK-pU3-pWpsIZlt6OgyXiibU=&h=480&w=640&sz=75&hl=ro&start=14&tbnid=k1TnjIHuWmOuVM:&tbnh=103&tbnw=137&prev=/images%3Fq%3Dstarch%26gbv%3D2%26hl%3Dro%26sa%3DG



Celuloza = polimer al β-glucozei



Glicogenul este forma principală de

stocare a glucozei la animale şi om.

Structura sa este identică cu cea a

amilopectinei, dar mai ramificată şi maicompactă. Glicogenul este stocat

preferenţial în ficat şi muşchi. Se

găseşte şi în carnea de cal, în moluşte

Inulina - polimer al β-fructozei, întâlnit

în principal în ceapă, usturoi, cicoare,

anghinare, precum şi ca poliglucid de

rezervă în r ădăcini.

Este prebiotic.

Acacia



Caracteristici fizico-chimice ale glucidelor, cu aplicaţii în tehnologia

alimentar ă

Organismul utilizeaza glucide ca sursă principală (aprox. 50 % dinnecesarul energetic) si rapida de dizolvare, absorbţie şi digerare, îndeosebi

glucoza, fructoza dar şi diglucide (zaharoza, lactoza).

Puterea îndulcitoare (PD) a unor glucide şi polioli este diferită, în raport

cu zaharoza (referinţa PD= 100), considerând soluţii de 10%:D- Fructoza = 114 D-Glucoza = 69 Xilitol = 102

Zahăr invertit = 95 D-Manitol = 69 D-Sorbitol = 51

D-Galactoza = 63 D-Manoza = 59 Maltoza = 46

Lactoza = 16 Rafinoza = 22

Fibrele de tip glucidic provin din celuloze, hemiceluloze, pectine (cereale,

legume, fructe) în cantităţi mari (15-20 g/zi) şi depăşesc procentul de 50% de

glucide în alimentaţie.



Agaroza Alginati si complecsi cu Calciu

Poliglucide din alge

Agar

Agaroza

Alginat

Caragenan



In apa

Amiloza, spiralată tridimensional sub formă de helix

se dizolvă mai uşor iar la r ăcire devine insolubilă,sub formă de gel sau pastă.

Amilopectina este mai puţin solubilă în apă şifomează soluţii mai puţin vâscoase la cald.

Conţinutul său mai mare în fosfaţi contribuie la

umflarea rapidă a granulelor.

Modificări ale structurii glucidelor



Degradare termică - datorită grupărilor lor hidroxilice şi carbonilice, cu reactivitate

mare şi stabilitate termică redusă, glucidele sufer ă modificări ale structurii lor,

dependente de modul de obţinere şi prelucrare a alimentelor.

1. Reacţii Maillard (brunificare neenzimatică) = condensare glucide cu grupari

amino din aminoacizi sau proteine. La încălzire sau păstrare îndelungată apar compuşi coloraţi brun, cu aromă specifică ( pr ă jirea pâinii, obţinerea caramelelor,

obţinrerea ciocolatei cu lapte). Reacţia Maillard poate avea si consecinţe negative

datorita aminelor toxice ce apar în cazul cărnii sau a peştelui pr ă jit.

2. Brunificări enzimatice apar spontan în fructe şi legume (mere, cartofi) lapăstrare îndelungată la aer dar mai ales la încălzirea (coacere, pr ă jire) glucidelor,

datorita actiunii polifenoloxidazelor.

3. Deshidratarea glucidelor în absenţa compuşilor aminici = caramelizare, din

care rezultă polimeri, stimulati de adausuri de acizi şi săruri (cicluri furfuralice prin

anhidrificare (eliminarea apei între diferite grupări OH din glucid cu formare delegături duble). Culoarea maro-caramel din unele băuturi (Coca-cola, bitter),

siropuri sau bomboane se obţine prin deshidratarea zaharului la cald cu bisulfit de

sodiu, la pH acid de 2-4.5, la care are loc o reacţie Amadori – parte componentă a

reacţiei Maillard. Coloraţii brun-roşiatice de tip caramel se pot obţine la pH=3-4, înbere sau alte băuturi alcoolice.



H C O

CH OH

D - Glucose

H C OH

C OHH

C HHO

1,2-Endiol

CH O

H HC

C O

3-Deoxy-D-glucosulose

O

CHO

OHHOH2C

O

CHO

HOH2C

5-Hydroxymethylfurfural

H

HOH

HOH

HOH

O

CHO

Furfural



Uses of StarchUses of Starch

Canningfilling viscosity aid

suspension aid for particulates

opacity agentbody for soups, sauces, puddings and gravies

aseptically canned products

beverages such as coffee, teas or chocolate

Cereals and Snackshot extruded snacks

chips, pretzels, etc.

extruded and fried foodsready-to-eat cereals

Cooked Meat Binder water binder for formed meat

smoked meats, low-fat meats

pet foods (dried and canned)

Flavors and BeverageCloudsencapsulation of flavors, fats,

spray dried flavors for dry beverage

beverage emulsionsliquid and powdered non-dairy cream



Amidon cristalin sau amorf



GelatinizareaGelatinizarea amidonuluiamidonului

Amodon naturTemp (27oC) Incalzire (40oC)

Inmuiere (50oC) Inmuiere (60oC)Rupere (65oC)

Gelatinizare - pasta

70-90oC Implozie (90oC)



AmidonAmidon GelatinizareGelatinizare

TT

PorumbPorumb 6262--7070ººCC

PorumbPorumb

cerosceros62.562.5--7272ººCC

SorgSorg 6868--7575ººCC

Cartof Cartof 5959--67.567.5ººCC

TapiocaTapioca

58.558.5

--7070

ººCC

Amilopectina

Amiloza

Formarea pastei de amidon ( aluat)

Transformari enzimatice ale glucidelor



AMIDONDEXTRINIZARE ⇓ α-amilazăDEXTRINE

ZAHARIFICARE ⇓ β-amilazăglucanohidrolaze

amiloglucozidazeOLIGOZAHARIDE

MALTOZĂ, GLUCOZĂIZOMERIZARE ⇓ glucozoizomerază

FRUCTOZĂ

Hidrolazele amilolitice

degradează specific

legături glicozidice din

amidon şi ale produşilor lor de degradare

(maltodextrine) până la

stadiul de oligoglucide si

monoglucide

Transformari enzimatice ale glucidelor

DextrineAmidon

http://images.google.ro/imgres?imgurl=http://www.palaeos.com/Fungi/FPieces/Images/Glucose.gif&imgrefurl=http://www.palaeos.com/Fungi/FPieces/CellWall.html&usg=__bk0w7qMyq1vp8yUVghogF3uMbe8=&h=313&w=363&sz=7&hl=ro&start=3&um=1&tbnid=4F5lGLGrV81iIM:&tbnh=104&tbnw=121&prev=/images%3Fq%3Dglucose%26um%3D1%26hl%3Dro

http://images.google.ro/imgres?imgurl=http://www2.ufp.pt/~pedros/bq/bq57.gif&imgrefurl=http://www2.ufp.pt/~pedros/bq/carb_en.htm&usg=__U_QxgvZHpPyFikpyj2qAkxXXaf4=&h=200&w=400&sz=3&hl=ro&start=20&um=1&tbnid=392W4tGYOZSgMM:&tbnh=62&tbnw=124&prev=/images%3Fq%3Damylases%26um%3D1%26hl%3Dro

http://thegermanguy.net/images/alphabeta.jpg

http://images.google.ro/imgres?imgurl=http://www.medicinescomplete.com/mc/excipients/current/images/ExcMaltodextrinC001.gif&imgrefurl=http://www.medicinescomplete.com/mc/excipients/current/1000302703.htm&usg=__P2IPoB8oVpg6o1foh-gB-Of1EVU=&h=448&w=513&sz=16&hl=ro&start=18&um=1&tbnid=uOIBQOoWEy1BmM:&tbnh=114&tbnw=131&prev=/images%3Fq%3Dmaltodextrins%2Bfrom%2Bstarch%26um%3D1%26hl%3Dro



Amidon- modificare enzimatica

α – amilaza – Endo-enzima = rupe legatura glicozidica in regiuni

necristaline (α- 1-4 linkage)

DEXTRINE, MALTOZE si MALTOTRIOZE

α -amilaza

β-amilazaExo-enzimaMALTOZE



Mucopolizaharide

Glicoproteine glico-lipoproteine

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Chondroitin_sulfate.svg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Hyaluronan.png

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Chondroitin_Sulfate_Structure_NTP.png



AMINOACIZI- PEPTIDE- PROTEINE

Legatura peptidica

Aminoacizi si peptide 20 de aminoacizi pot forma proteine



Aminoacizi si peptide 20 de aminoacizi pot forma proteine

2 aa= 2 peptide diferite

3 aa = 6 peptide diferite

4 aa= 24 peptide diferite… 20 aa = ? Proteine

PROTEINELE



PROTEINELE

compuşii macromoleculari proveniţi din policondensarea aminoacizilor

(proteine simple = holoproteine) precum şi

proteidele (combinaţii ale proteinelor cu grupări prostetice neproteice =heteroproteine) dar şi compuşii de degradare ale proteinelor (peptide şi aminoacizi).

Proteinele au rol plastic şi structural ( formare de ţesuturi noi şi

menţinerea structurilor celulare şi tisulare)Proteinele au rol functional, metabolic ( reglare metabolism,activitate catalitica,

aparare imuna, receptori de membrana)

Au rol energetic secundar (1 g furnizează numai 4 calorii) iar în hrană aportul

energetic al proteinelor variază între 10-15 % din totalul caloriilor ingerate.

Proteinele nu au formă de rezervă şi existenţa lor în organism este dependentă

de calitatea/cantitatea proteinelor din alimente.

Fosfoproteinele: conţin resturi de PO43- legate de aminoacizii terminali (serină,



ţ g (

treonină) din proteine cum sunt cazeina (lapte), vitelina (gălbenuş). Sunt

hidrolizabile sub acţiunea pepsinei şi a tripsinei.

Glicoproteine: rezultă prin legarea covalentă dintre o fracţie glucidică şi o fracţieproteică. Au importanţă fiziologică mare, se găsesc în plasmă, urină şi mucus,

ţesut conjunctiv, membrane celulare şi extracelulare. Cei mai importanţireprezentanţi din această clasă de proteine sunt imunoglobulinele şi

haptoglobulinele.

Cromoproteinele conţin diferiţi pigmenţi şi includ hemoglobina (hem = grupare

prostetică ce conţine Fe2+ ca ion central şi globina = partea proteică), mioglobina,

clorofila, citocromii rodopsina, enzime cum sunt catalaza, peroxidaza, etc.

Lipoproteinele rezultă prin asocierea unei fracţiuni proteice (globuline) cu o

fracţiune lipidică. Ele reprezintă forma circulantă a lipidelor în serul sangvin. Sunt

clasificate în funcţie de mobilitatea lor electroforetică sau densitate (fracţiuniVLDL = lipoproteine cu densitate foarte mică; LDL = lipoproteine cu densitate

mică; HDL = lipoproteine cu densitate mare).

Nucleoproteinele rezultă prin asocierea acizilor nucleici cu protemine şi histone.

Cele mai importante sunt ribonucleoproteinele şi deoxiribonucleoproteinele,constituenţi principali ai nucleului celular şi a citoplasmei.



Protaminele şi histonele sunt proteine cu masă molecular ă mică, ce conţinaminoacizi bazici (lizina, arginina). Protaminele sunt bogate în arginină, nu conţintirozină şi triptofan şi sunt hidrolizate sub acţiunea unei enzime specifice, tripsina.

Histonele nu conţin triptofan şi sunt hidrolizate de tripsină şi pepsină. Ele intr ă în

constituţia nucleoproteinelor, formând nucleozomii (prin asociere cu acizii

nucleici).

Albuminele sunt solubile în apă, coagulează la cald, conţin glicocol în cantităţimici. Dintre acestea, cele mai importante sunt ovalbumina (din ou) şi albumina

serică (din ser sangvin).

Globulinele sunt bogate în glicocol, acid glutamic şi aspartic. Sunt r ăspândite în

lichidele biologice, cum sunt α-, β-, γ-globulinele din serul sangvin. Se găsesc înmuşchi, (miozina), gălbenuş (ovoglobulina), lapte (lactoglobulina) şi plante cum

sunt fasolea, mazărea, legumele verzi.

Prolaminele şi glutelinele sunt specifice regnului vegetal. Prolaminele sunt

bogate în acid glutamic, prolină, glutamină şi asparagină, dar sărace în lisină şi

triptofan. Glutelinele sunt apropiate de prolamine şi sunt bogate în arginină,

prolină, acid glutamic. Aceste proteine se găsesc îndeosebi în cereale (gliadina +

gluteninele formează glutenul) cum sunt grâul, porumb (zeina), orz (hordeina),

fasole (faseina).

St t t i l



Structura proteinelor

1. Structura primara

C CH

NH2

R

HO

O

C CH

NH2

R

HO

O

C C

H

NH

R

HO

O

C CH

NH2

R

O

Apa

Aminoacizi

Secventa aa



Legatura peptidica

O

C N

H

O

C N

H

:

- +

NHNH

O

O

R

NH+

NH

+

O

O

R

Structura proteinelor



• Legaturi

intermoleculare

O….H

• Punti S-S

intermoleculare sauintramoleculare

CH

2

SH CH

2

SH

CH

2

SSCH

2

[O]

Structura proteinelor 1. Structura secundara- legaturi de H, punti S

a-Helix

Structura secundara de tip foaie



Structura secundara de tip foaie

pliata (β-Sheet)• Paralele sau antiparalele

• Mai stbile decit α-helix

β-sheet



HydrophobicHydrophobic

amino acidsamino acids

Peptide chainPeptide chain

ImpachetareImpachetare= Folding= Folding



Structura tertiara



Tipuri de structuri tertiare

Globulare Dezordonat Fibroase

Solubile in apa Insolubile in apa

S



Structura cuaternara

Dimerized protein shields the

hydrophobic amino acids

from water

Masa moleculara a proteinelor = suma maselor aa (Daltoni=Da)



Masa moleculara medie a unui aa= 100

100 aa formeaza o proteina de masa 10000 Da = 10 kDa

Proteine globulare

Hb – 60 kDa

Mioglobina

Proteine fibrilare



Proteine musculare



Miozina

FIBRE MUSCULARE



Transformări biologice şi tehnologice ale proteinelor



Transformări biologice şi tehnologice ale proteinelor

Relaţia cu apa,proteine uşor solubile (albumine, globuline mici),

solubile numai în săruri neutre (euglobinele) sau

insolubile în apă, solubile în mediu alcalin sau acid (scleroproteine, prolamine).



Proteoliza. Proteinele sunt nutrienţi care nu sunt absorbiţi ca

atare ci numai după degradare la aminoacizi.

In cursul digestiei, enzimele proteolitice stomacale şi

intestinale (endopeptidaze) atacă lanţul polipeptidic, astfel:•pepsina A (stomacală) rupe legăturile -CO-NH- la nivelul

unor ramificaţii voluminoase şi hidrofobe, la pH =2 (foarte

acid)•tripsina (pancreatică) acţionează lângă ramificaţii laterale

bazice, la pH = 8 (alcalin)

•chimotripsina (pancreatică) acţionează la nivelul unor

ramificaţii voluminoase şi hidrofobe, la pH alcalin

•elastaza (pancreatică) acţionează la nivelul unor ramificaţiimici şi neîncărcate ionic.



Exopeptidazele (care acţionează la capătul lanţului

polipeptidic) reduc lungimea acestuia iar dipeptidazele rup

ultima legătur ă peptidică şi formează aminoacizi liberi:

•carboxipeptidazele A şi B (pancreatice) care eliberează

aminoacizi C-terminali, cu excepţia prolinei. Sunt secretate

ca enzime (zimogeni) inactive, au M=25-35 kDa şi suntdependente de Zn.

•aminopeptidaza (intestinală) eliberează aminoacizi N-

terminali, e dependentă de Zn, are M= 300 kDa.

î î



Proteoliza aplicată în scop tehnologic, în industria alimentar ă:

enzime de origine animală, obţinute prin extracţie din organe

- chimozina (labferment sau cheag) extrasă din stomac de

viţel, utilizată în obţinerea caşurilor

- pepsina extrasă din stomac de porc sau vacă, utilizată înacelaşi scop ca şi chimozina

- pancreatina, amestec de proteaze din pancreas de porc

enzime vegetale: papaina (extrasă din papaya, tije de ananas), folosită ca stabilizator de bere, în fabricarea biscuiţilor şi a cărnii

enzime microbiene:

- proteaze neutre active la pH=6,5-7,5, utilizabile în panificaţieşi patiserie

- proteaze alcaline active la pH=10,5 utilizate în spălare

- proteaze acide, active la pH=5-6, substituenţi ai cheagului

(Endothia papasitica, Mucor mielei, Mucor pusillus )



Lipide

(solubile in solventi organici

Vegetale

(uleiuri)

No cholesterol

Animale

(grasimi)

TriacilglicerolMono si digliceroli

SteroliCeruri

(monoesteri)

Acizi grasi si lipide



Nume Notare prescurtată Poziţia

dublei

legături (Δ)

R ăspândire

AGS

Butiric

Capronic

Caprilic

Caprinic

Lauric

MiristicPalmitic

Stearic

Arahidic

C4:0

C6:0

C8:0

C10:0

C12:0

C14:0

C16:0

C18:0

C20:0

-

-

-

-

-

-

--

-

lapte

lapte, ulei de palmier

şi cocos

“

“

“

“toate gr ăsimile

gr ăsimi animale

arahide

AGN (1Δ)

Palmitoleic

OleicElaidic

Erucic

C16:1

C18:1

(cis)

C18:1 (trans)C

22:1

Δ9

Δ9

Δ9Δ13

peşti oceanici,

uleiuri vegetale

toate uleiurileuleiuri vegetale şi

gr ăsimi

uleiuri de crucifere

(rapiţă)

AGN (>1Δ)

LinoleicLinolenic

Arahidonic

C18:2

C18:3C

20:4

Δ9, 12

Δ9, 12, 15Δ5, 8, 11, 14

Uleiuri vegetale

Ulei de inGr ăsimi animale

Lipidele au rol energetic

important (1g furnizează 9 cal.).

Sursa de gr ăsimi - uleiurilevegetale, untul, margarina sau

cremele, nucile şi arahidele

(60%), mezelurile (40%),

ciocolata (30-35%), carnea deporc (30%), de vită (10%).



2 Lipidele complexe



2. Lipidele complexe

Glicerofosfolipidele se găsesc în principal în sânge şi ţesuturi (creier, ficat). Intr ă în structura membranelor celulare, a lipoproteinelor, facilitând transportul

gr ăsimilor în organism. Cele mai reprezentative fosfolipide din alimente sunt

lecitinele şi cefalinele care au proprietăţi emulsifiante (reducere a tensiunii

superficiale între două faze nemiscibile).

Sfingolipidele derivă din sfingozină (alcool superior diaminat nesaturat cu 18

atomi de C) esterificat cu AGS sau AGN prin legături de tip amidic şi cu colina

Glicolipide

Sulfolipide ( sulfatide)

Reacţii de oxidare a lipidelor - induc formarea de compuşi toxici, cu miros şi

gust neplăcut. Aceste reacţii au loc şi în alimente ce conţin mai puţin de 1%



gust neplăcut. Aceste reacţii au loc şi în alimente ce conţin mai puţin de 1%

lipide. Principalul substrat oxidabil sunt AGN care se oxidează mai uşor în

stare liber ă decât integraţi în gliceride sau fosfolipide.Şi alte substraturi nesaturate, cum sunt vitaminele A şi E, pigmenţii carotenoidici

sau hidrocarburi nesaturate din alimente se pot oxida.

Consecinţele reacţiilor de oxidare a lipidelor sunt diferite:formare de aldehide şi cetone cu molecule mici (volatile) având miros de rânced

(hexanal, 2-decenal) care se percep la concentraţii infime (1 ppm)

brunificarea neenzimatică prin reacţia compuşilor carbonilici (formaţi prin

oxidare) cu proteinele

oxidarea secundar ă a unor arome existente în probăpierderi de activitate vitaminică şi de culoare

pierderea valorii nutritive a acizilor graşi esenţiali

Aceste reacţii pot fi influenţate pozitiv de presiunea de O2, agenţi prooxidanţi(metale, hemoglobina, lipoxigenaze) şi negativ de antioxidanţi (α-tocoferol,

vitamina C, carotenoide, aminoacizi, proteine şi agenţi de complexare a

metalelor). Activitatea apei poate influenţa pozitiv oxidarea prin influenţa ei

asupra efectului catalitic al metalelor şi asupra dispersiei lipidelor.

Glicolipide din plante



Steroli animali (hormoni)



Steroli vegetali (uleiuri)

Ceruri ( pene, blana)

1. Lipidele simple = reprezentate prin



Gliceridele sunt gr ăsimi neutre în care funcţiunea alcool este esterificată la o

poziţie (monogliceride), 2 poziţii (digliceride) sau 3 poziţii (trigliceride) cu

acizi graşi. Gr ăsimile animale conţin trigliceride cu acizii palmitic, stearic,

oleic.

Ceridele = lipide constituite din lanţuri lungi (>40 C) de AGS şi alcooli, întâlnite

frecvent în cerurile animale sau vegetale dar nu prezintă interes nutriţionalpentru om şi nu pot fi metabolizate. Ceara de albine, uleiul de jojoba sau

ceara de balenă sunt câteva exemple.

Steridele = esteri ai colesterolului cu AGS sau AGN, se află în toate ţesuturile

animale şi în ou. Raţia alimentar ă conţine 500-700 mg steride dar ele se potsintetiza şi în organism. Plantele sintetizează steride specifice a căror

componentă alcoolică sunt fitosterolii (sitosteroli, stigmasteroli), care difer ă

puţin ca structur ă faţă de colesterol şi sunt competitori cu colesterolul la

nivel tisular şi celular. In levuri şi mucegaiuri se găseşte ergosterol, care

prin iradiere cu lumină UV dă o serie de derivaţi cum sunt vitamina D2 sauergocalciferol. Colesterolul se leagă de proteine în care el reprezintă 45-

50% , formând lipoproteine de joasă densitate (LDL) care îl transportă de la

ficat la ţesuturi.

Enzime



Tipuri de inhibitie enzimatica



VITAMINE



Termenul de vitamină - introdus în 1911 de către Funk carea descoperit tiamina ( vitamina B1), derivă din cuvântul grec

„aminos”(substanţă indispensabilă pentru viaţă).

Vitaminele – reglatori metabolici, cofactori în sisteme

enzimatice şi membrane celulare, f ăr ă valoare energetica,necesare în concentratii foarte mici.

Vitaminele care nu pot fi sintetizate în organism ci numai din

hrană se numesc vitamine esenţiale.Vitaminele se clasifică după solubilitate, în vitamine

liposolubile (solubile in lipide- A,D,E,F, K) şi vitamine

hidrosolubile ( solubile in apa- B1,B2,B3,B5,B6,B12, C).Provitamine – compusi de origine vegetala care in organism

se pot transforma in vitamine.

Vitaminele liposolubileVitaminele A (A1=retinol şi A2=dehidroretinol) se găseşte în produse de origine

i lă ( fi t t l t l i i b â ă)



animală ( ficat, unt, lapte, uleiuri, brânză).

Provitamine A - pigmenţi carotenoidici ( β-caroten, β-criptoxantina) şi se găsesc înlegume (morcovi, spanac, etc) sau fructe (caise, portocale, etc.), dar şi în ţesuturi

animale (ficat, epidermă). Provitaminele A sunt convertite în vitamine A în celulele

din peretele intestinal, în funcţie de nevoile organismului.

Protectia pielii

Protectia vederiiProtectia glandelor

seminale (ovare)



Vitamine D ( D2 –esentiala si D3)

Vitamine E si K

Vitaminele D (D2 = ergocalciferol, D3 = colecalciferol - acţiune

antirahitică. Vitamina D2 se obţine prin iradierea ergosterolului (sterol de



ţ p g (

origine vegetală) cu radiaţii UV iar vitamina D3 prin iradiarea UV adehidrocolesterolului, la nivelul epidermei.

Vitaminele E - tocoferoli: α-tocoferol cel mai activ, din ulei de

germeni de grâu, β-tocoferolul din uleiuri de germeni de grâu şi porumb γ-şi δ-tocoferol din ulei de soia. Tocoferolii sunt în produse de origine

vegetală (ulei de arahide: 15-30 mg/100g, de măsline: 10-20 mg/100g, de

soia: 140 mg/100g, germeni de cereale:15-20 mg/100g) sau animală

(ficat: 1,4 mg/100g, lapte: 0,1-0,7 mg/100g, ouă: 1,2 mg/100g).

Vitamina K - două forme naturale: vitamina K1 (fitomenadiona) în

produse de origine vegetală şi vitamina K2 - sinteză în tubul digestiv sub

acţiunea bacteriilor. Vitaminele K se găsesc în pătlăgele roşii, spanac,mazăre, cartofi, dar şi în carne de porc, de vacă, de oaie.



Vitamina C = acid ascorbic , vitamina esentiala. Se

gaseste in legume şi fructe : fragi (60 mg/100g),

lămâi şi portocale (50 mg/100g), mere (20 mg/100g),

(50 /100 ) (20 25 /100 ) A



varza (50 mg/100g), spanac (20-25 mg/100g). Are

actiune antioxidanta.

Prin procesele de prelucrare (fierbere sau pr ă jire) a

alimentelor, vitamina C se oxideaza în acid

dehidroscorbic sau prin solubilizare în apă.Laptele de fermă conţine vitamină C, în timp ce

laptele pasteurizat nu mai conţine decât cantităţi f mici.

Vitaminele din grupul

B sunt : vitamina B1



(tiamina), B2(riboflavina), B6

(piridoxina), B12

(ciancobalamina), B3

(niacina sau vitamina

PP), B5 (acidpantotenic), vitamina

H ( biotina), acidul

folic.

B5

B3

Acid folic



Apa ca reactant chimic

(hidroliza)



Gheata

Apa ca solvent ( procese fizice)

Reglarea relatiei apei cu alimente - pH



Disponibilitatea apei în organism este diferită, dependent de alimentul

în care apa se află legată şi este reprezentată de un parametru numit

“activitate”, definit ca scăderea presiunii par ţiale de vapori a apei determinată de

li t



aliment:

aw = P/P° , unde P - presiunea par ţială a apei în aliment;

P°- presiunea par ţială a apei pure la aceeaşi temperatur ăIn spaţii închise,

aw=P şi se poate defini aw= umiditatea relativă la echilibru (%)/100

Disponibilitatea apei.

Dacă 0<aw<0,2-0,3 , apa este reţinută puternic la suprafaţă şi reprezintă 3-10%

Dacă aw>0,2-0,3 , apa este slab adsorbită (procentul de apă legată este foarte

mic)

Câteva valori ale disponibilităţii apei (aw) în diferite alimente

Disponibilitatea apei.

Dacă 0<aw<0,2-0,3 , apa este reţinută puternic la suprafaţă şi reprezintă 3-10%

Dacă aw>0,2-0,3 , apa este slab adsorbită (procentul de apă legată este foarte mic)

Câteva valori ale disponibilităţii apei (aw) în diferite alimente

Aliment aw

Aliment aw

Carne proaspătă

Mezeluri

Lapte concentrat

Alimente congelate

Carne uscatăCereale

0,99

0,93

0,83

0,81

0,720,66

Pate de ficat

Suncă presată

Prod. patiserie

Sucuri de fructe conc.

MiereFructe seci

0,95

0,91

0,89

0,79

0,740,65

Activitatea biologică a apei

Noţiunea de activitate biologică a apei este importantă în alimentaţie întrucât

it l b i t t ii d t i li t l t lâ d



permite elaborarea unei strategii de protecţie a alimentelor, controlând

deterior ările fizico-chimice, activitatea enzimatică şi proliferarea

microorganismelor.

In reacţiile de oxidare, dependent de valorile lui aw pot apare diferite reacţii :aw<0,1-0,2: oxidări puternice cu formare de radicali liberi, peroxidare, oxidare la

compuşi carbonilici.

Consecinţe:

formare de copuşi volatili cu miros urât, distrugerea vitaminelor liposolubile,

formare de complecşi, scăderea digestibilităţii proteinelor. aw = 0,2: stabilitate maximă prin formarea unui monostrat de apă protector

faţă de oxigen

0,2<aw<0,5: peroxizii activi sunt în concentraţie mică întrucât mulţi dintre ei

fixează apa. Astfel antioxidanţii solubili sunt activi iar catalizatorii metalici sunt

puţin activi datorită hidratării

aw>0,5: catalizatorii metalici difuzează liber către situsurile de oxidare şi induc

oxidare accelerată aw>0,9: oxidarea încetineşte datorită efectului de diluţie

Pentru majoritatea microorganismelor, creşterea optimă este realizată când

0,92<aw<0,99, deci



Stabilitatea microbiană este mare în produse deshidratate (aw=0,2-0,4), cu

umiditate intermediar ă (aw=0,6-0,8) sau tratate cu sare sau zahăr (brânză,

cârnaţi, gemuri).

Bacteriile patogene sau toxigene se multiplică la aw > 0,85 , iar mucegaiurile

la aw> 0,7.

Minerale



MacroelementeOligoelemente

Microelemente

MetaleNemetale



Minerale din dieta

chimia alimentelor i

Documents