Gli Alimenti
Si definiscono alimenti i prodotti di varia natura e provenienza contenenti «principi
nutritivi», cioè delle sostanze, assimilabili dagli organismi viventi, che presiedono al
realizzarsi di funzioni fisiologiche.
Gli alimenti di cui parleremo sono quelli che interessano l'uomo e che sono principalmente in
grado di:
•fornire del materiale indispensabile allo svolgersi di funzioni vitali essenziali
(respirazione, riproduzione, circolazione del sangue, ecc.);
•approntare quanto è necessario a conservare, reintegrare e sviluppare i tessuti ;
apprestare l'energia necessaria allo svolgersi delle attività umane (al pensare, agli
esercizi fisici ed al lavoro in generale);
•produrre il “calore animale”, che mantiene i corpi dei viventi ad una certa temperatura
(circa 37 °C per l'uomo).
Gli alimenti forniscono energia essenzialmente per due vie
•attraverso reazioni di ossidazione in presenza d'ossigeno (in pratica con aria)
•attraverso reazioni di fermentazione in assenza d'aria.
La prima via nell'uomo è di gran lunga la più importante.
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Un tempo gli alimenti si distinguevano in
•plastici (formazione di tessuti) ed
•energetici (sviluppo di energia).
Oggi sappiamo che tutti gli alimenti sono “plastici” ovvero partecipano alla formazione dei tessuti,
e quindi li classifichiamo in base alla loro capacità di fornire energia:
•ENERGETICI
•NON ENERGETICI (Protettivi)
Es.: dalla combustione di 1 g di carboidrati si liberano 4,2 kcal, mentre da quella di 1 g di grassi si
liberano 9,3 kcal.
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NOTE PRELIMINARI
I grassi (lipidi) sono gli alimenti che forniscono più calorie, e depositandosi nel tessuto sottocutaneo
difendono dai climi freddi sostenendo il fattore vitale definito “calore animale”.
I carboidrati forniscono energia nobile cioè l’energia del tipi meccanico e chimico che sono alla base
di tutti i movimenti dell’organismo.
Inoltre durante l’ossidazione l’energia sviluppata degrada almeno per un 25-30% in calore.
Infine dai carboidrati attraverso i cicli biologici rispettivamente di LINEN e KREBS si sintetizzano i
lipidi e molti amminoacidi, che costituiscono le proteine.
E’ per questo che i carboidrati costituiscono la maggior parte degli alimenti.
Le Proteine
Esistono a seconda della loro origine proteine animali e vegetali. Le proteine sono costituite da
amminoacidi.
Le proteine contengono tutti i 23 amminoacidi che formano le proteine dei viventi, compresi i 9
amminoacidi essenziali.
Le proteine sono elementi plastici (creazione di tessuto) e cioè costruttivi.
Le piante hanno la capacità di creare proteine partendo dall’anidride carbonica, dall’acqua e da
sostanze contenenti azoto. Le leguminose possono utilizzare l’azoto dell’aria.
Gli animali e gli uomini sono incapaci di sintetizzare proteine partendo dalle stesse fonti.
Quindi tutti i vegetali sono fonti proteiche per l’uomo.
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LA PIRAMIDE DELLA SALUTE
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ELEMENTI DI CHIMICA DEI
PRODOTTI ALIMENTARI
Costituenti principali
-
acqua
glucidi o carboidrati
lipidi
protidi
Costituenti secondari
-
vitamine
enzimi
sali minerali
acidi organici
assidanti, antiossidanti, e pigmenti (additivi)
composti volatili o aromi
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NATURA E STRUTTURA DEI CARBOIDRATI (GLUCIDI)
Sono composti da Carbonio, Idrogeno e Ossigeno e si trovano principalmente nei vegetali e si
suddividono in:
•monosaccaridi
•oligosaccaridi
•polisaccaridi
I primi due gruppi sono denominati ZUCCHERI.
Monosaccaridi
I monosaccaridi sono caratterizzati da una funzione ALDEIDICA e CHETONICA e da più funzioni
ALCOLICHE.
I più importanti sono il GLUCOSIO e il FRUTTOSIO che hanno la stessa formula grezza C 6H12O6
ma diversa formula di struttura, cioè sono composti ISOMERI.
Il glucosio è un ALDOSO, il fruttosio è un CHETOSO.
Sono forniti di “atomi di carbonio asimetrici”.
Il primo è detto anche DESTROSIO il secondo LEVULOSIO,
in base alla direzione in cui fanno ruotare il piano della luce polarizzata.
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GLI OLIGOSACCARIDI
Sono composti dalla condensazione di 2 (disaccaridi) o 3 (trisaccaridi).
I disaccaridi più importanti sono: SACCAROSIO, MALTOSIO, LATTOSIO la cui formula grezza è
C12H22O11
Il saccarosio si ricava dalla barbabietola e dalla canna da zucchero.
Il maltosio è ottenuto dalla condensazione di 2 molecole di glucosio.
Il lattosio (zucchero del latte) è ottenuto dalla condensazione di molecole di glucosio e galattosio.
I POLISACCARIDI
Si possono considerare come derivati dalla condensazione di molti monosaccaridi.
I più importanti sono l’AMIDO e la CELLULOSA.
Nella formula grezza (C6H10O5)n la n rappresenta il numero di molecole che formano una
MACROMOLECOLA di amido o cellulosa.
L’amido presenta una struttura compatta, la cellulosa struttura fibrosa.
Per idrolisi completa dell’amido si ottiene glucosio.
(amido => salda d’amido => destrine => maltosio => glucosio).
Questo processo avviene anche durante la digestione ad opera di enzimi (amilasi).
La cellulosa non è digeribile dall’uomo.
I polisaccaridi sono materiali di riserva (amido e glicogeno), ma anche costituenti di tessuti strutturali
nei vegetali (cellulosa).
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NATURA E STRUTTURA DEI GRASSI (LIPIDI)
I grassi sono miscele di trigliceridi, cioè di esteri di acidi “grassi” (ossia ALIFATICI MONOCARBOSSILICI,
SATURI e INSATURI, SUPERIORI) con la glicerina.
Es di ACIDI GRASSI.:
ac. Palmitico (saturo)
ac. Stearico (saturo)
ac oleico (enoico)
ac Linoleico (Dienoico)
Sono detti grassi i gliceridi solidi a temperatura ordinaria ed oli quelli liquidi a temperatura ordinaria (20°C)
Nei grassi naturali prevalgono i gliceridi misti.
Gli acidi grassi essenziali non possono essere sintetizzati dall’organismo umano, ma devono essere forniti con la
dieta. L’olio d’oliva contiene più del 50% di acido oleico.
Gli oli sono più digeribili dei grassi solidi.
Idrolizzando i gliceridi si ottengono glicerina e acidi grassi. Questa reazione può essere catalizzata con acidi o
enzimi.
ALTERAZIONE DEI GRASSI
Rancidità Idrolitica: Idrolisi del legame etereo da lipasi
“
Ossidativa: autoossidazione con acidi grassi insaturi.
“
Liposidasima ossidazione enzimatica con ac grassi insaturi
“
Chetonica ossidazione enzimatica con ac saturi.
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NATURA, IMPORTANZA E STRUTTURA DELLE PROTEINE
(PROTIDI)
Le proteine sono sostanze quaternarie (C, H, O, N).
Esse sono MACROMOLECOLE costituite a partire da AMMINOACIDI
con reazioni di poli-condensazione comportanti eliminazione di molecole
d’acqua.
Tutte le proteine sono composte da amminoacidi (ad es. alanina).
I più importanti amminoacidi sono 23, quelli essenziali 9.
Gli amminoacidi sono caratterizzati da uno o più gruppi amminici e uno o
più gruppi acidi.
La numerosità e la varietà delle proteine non sono determinate dalla varietà
di amminoacidi, ma anche dalla sequenza di questi nella catena proteica e
dalla conformazione spaziale.
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Protidi
Sono essenziali in qualsiasi organismo vivente.
Sono composti plastici, alcune proteine sono enzimi altre anticorpi altre ormoni.
Possono all'occorrenza anche essere energetici.
Es. di proteine:
Albumine
Globuline
Prolamine
Gluteline
La sequenza e il tipo di amminoacidi determina la struttura primaria della proteina.
Sono importanti anche altre strutture:
•secondaria: Conformazione ad elica della catena di amminoacidi (peptidica)
•terziaria: Conformazione tridimensionale della spirale risultante dalla str. secondaria
•quaternaria: formazione di aggregati macroscopici tra più macromolecole di proteine.
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Ogni proteina e costituita da avvolgimenti elicoidali (str. secondaria) di molecole lineari
con specifiche sequenze di amminoacidi (str. primaria) ed è costituita da una quindicina
di amminoacidi.
Il peso molecolare varia da 50.000 a 400.000 dalton.
Una proteina è detta denaturata se ha subito un cambiamento della solubilità e di sue
proprietà specifiche (struttura, grado di idratazione, aspetto esterno, colore).
Questi cambiamenti (irreversibili) sono dovuti ad una ri- o disorganizzazione interna della
macromolecola, senza rottura dei legami peptidici.
I fattori che agiscono sulla denaturazione sono il pH, la TEMPERATURA,
l’ESSICAMENTO, Azioni MECCANICHE, RAGGI IONIZZANTI, ULTRASUONI.
Nella carne la denaturazione delle proteine conduce a vari cambiamenti (colore,
tenerezza) ed induce digeribilità.
IDROLISI
Proteine + acqua => peptoni => amminoacidi.
Questo processo realizzabile in laboratorio in ambiente acido si verifica nell’app.
digerente per azione enzimatica tramite gli enzimi detti PROTEOLITICI come la
PEPSINA e la TRIPSINA.
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I COSTITUENTI PROTETTIVI: VITAMINE
Le vitamine sono sostanze organiche che sono essenziali al normale funzionamento
dell’organismo.
Si distinguono in liposolubili, cioè solubili nei grassi (es. A, E, D, K) ed in idrosolubili,
cioè solubili in acqua (es. vit. C).
Le vitamine si trovano sia negli alimenti vegetali che in quelli animali; inoltre molte
vitamine sono termolabili, cioè tendono a decomporsi al forte calore, quindi occorre che
nella dieta figurino cibi crudi.
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FUNZIONI DELLE VITAMINE
Vitamine
Necessarie per:
LIPOSOLUBILI
A
D
occhi,pelle,crescita
denti, ossa, crescita
E
muscolatura,ghiandole,sistema
vascolare, coagulazione del
sangue
coagulazione del sangue
K
Presenza negli alimenti
latte, burro, formaggi, fegato di pesce, uova, ortaggi
verdi, carote.
latte, burro, tuorlo d'uovo, fegato di merluzzo, pesce
azzurro.
oli vegetali, grasso, ortaggi a foglia verde, germe di
frumento.
spinaci, cavoli e ortaggi a foglia verde.
IDROSOLUBILI
C
B1
B2
PP
Ca Pantotenato
B6
B12
Acido Folico
H
muscolatura, gengive, aumento
della resistenza fisica
sistema nervoso, tessuto
cerebrale,metabolismo
intestino, ghiandole, occhi
metabolismo e l'accrescimento
nutrire cellule e tessuti
sistema nervoso, pelle, mucose
formazione dei globuli rossi e
sintesi degli acidi nucleici
formazione dei globuli rossi e
delle cellule
metabolismo e cellule
ortaggi verdi, limoni, arance, spinaci, patate, fragole,
pomodori, cavoli, peperoni, meloni.
lievito di birra, legumi, frutta, germe di cereali, carni,
farina integrale, patate.
latte, nova, pesci, carni, cereali, fegato.
carni, pesci, cereali, fegato, legumi.
tuorlo d’uovo, ortaggi verdi, fegato, lievito di birra,
legumi.
cereali integrali, uova, legumi, patate, pesci, carni.
fegato animale, pesce, carni, uova, latte, formaggi.
fegato animale, ortaggi verdi, uova, patate.
lievito di birra, fegato, carni, tuorlo d'uovo, latte,arachidi,
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Alcune regole per una migliore conservazione delle vitamine negli
alimenti
• conservare i vegetali correttamente, evitando l'appassimento e la
disidratazione, che provocano la perdita di vitamina A e C.
• cuocere le verdure intere, quando possibile, poiché il taglio
provoca
la perdita di vitamine idrosolubili
• evitare la cottura con bicarbonato di sodio che provoca la
distruzione della vitamina C e della tiamina; anche una cottura
eccessiva è sconsigliata
• conservare i grassi al freddo, oltre che coperti, per evitare
l'irrancidimento, che provoca la distruzione di vitamina A
• mantenere il latte al riparo dalla luce che provoca la
degradazione della riboflavina (Vit. B2)
• mantenere coperti e refrigerati i succhi di frutta per evitare la
perdita di vitamina C.
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Fonti alimentari e sintomi carenziali delle vitamine liposolubili
Vitamina
Fonti
Sintomi di carenza
A
Fegato, spinaci, broccoli, carote,
zucche, rape, arance, albicocche,
pomodori
Cecità notturna,
Secchezza delle mucose,
ipercheratosi.
Germe di grano, oli vegetali, legumi,
pesce, vegetali a foglia verde.
Anemia da distruzione
degli eritrociti,
neuropatia.
K
Vegetali a foglia verde, cavolfiori, olio
di soia, tè verde.
Sintesi batterica
intestinale, emorragie.
D
Latte fortificato, pesce,
Rachidismo (bambini)
Ostomalacia (adulti)
E
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Fonti alimentari e sintomi carenziali delle vitamine idrosolubili
Vitamina
Fonti
Sintomi di carenza
B1(tiamina)
Cereali interi, germe di grano, legumi,
lievito di birra, fegato, carne di maiale
B2(riboflavina)
Vegetali a foglia verde, latte e derivati,
uova, fegato, cereali interi.
Farine di grano intero, farine fortificate,
legumi, carni, fegato,
Polineurite, depressione, scarso
appetito, instabilità nervosa,
edemi, spasmi muscolari.
Stomatite, cheilite, cataratta.
Niacina
B6
B12
Folacina
Acido pantotenico
Biotina
C
Grano intero, patate, vegetali verdi,mais,
fegato, carni rosse.
Alimenti di origine animale: carne, fegato,
latte e derivati.
Lievito, vegetali a foglia verde, legumi,
cereali interi.
Legumi, patate, grano duro, fegato, uova.
Soia, lievito di birra, latte, uova,
produzione batterica intestinale.
Agrumi, pomodori, fragole, peperoni
verdi, broccoli, patate.
Disturbi gastrointestinali,
dermatite, depressione.
Convulsioni, depressione,
lesioni orali.
Degenerazione del midollo
spinale, disturbi psichiatrici.
Disturbi psichiatrici, difetti del
tubo neurale.
Cefalea, crampi, nausea,
spossatezza.
Anemia, depressione, insonnia,
dermatite.
Anemia, ematomi,alterazioni
dentarie.
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I COSTITUENTI PROTETTIVI: I SALI
I sali minerali sono chimicamente dei sali inorganici che apportano all’organismo
ioni (anioni e cationi) che ad esso variamente necessitano.
Gli elementi chimici costituenti sali minerali si denominano macroelementi,
es. ( PO43 ; Cl  ; Ca 2 ; Na  ; Fe2 ; K  )
Essi svolgono una di queste funzioni:
- Plastica ossia stutturazione di tessuti e proteine.
- Regolatrice ossia di equilibrio di pressione osmotica e di scambi di materia a
livello cellulare.
- Catalizzatrice
Mentre gli elementi chimici costituenti sali minerali dei quali occorre solo la
presenza di tracce nella dieta si chiamano oligoelementi
(l  , F  , Co2 , Cu 2 )
che per lo più costituiscono parti di enzimi.
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ENZIMI
Gli enzimi, catalizzatori biologici, sono proteine.
Apoenzima + cofattore = olo-enzima
(proteina)
(co-enzima)
Si può fare una nomenclatura, secondo il tipo di reazione, secondo il
legame scisso e secondo il substrato specifico.
-Idrolasi (scissione idrolitica e reazioni inverse)
-Transerasi (trasferimento di gruppi da una molecola a altra)
-Liasi e sinteasi (scissione o formazione di legame non idrolitici)
-Isomerasi (isomerizzazione)
-Ossidoriduttasi (ossidazione e riduzione)
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ADDITIVI
Tipo
Antimicrobici
Antiossidanti
Aromatizzanti
Acidificanti
Coloranti
Edulcoloranti artificiali
Caratteristiche
Sostanze aggiunte agli alimenti per evitare le
alterazioni causate dai microrganismi.
Sostanze impiegate per impedire l’ossidazione
degli alimenti durante lo stoccaggio.
Sostanze che vengono aggiunte agli alimenti per
impartire un certo sapore.
Sostanze che svolgono negli alimenti varie
funzioni come regolatori del Ph dell’alimento
finito.
Additivi che ripristinano il colore naturale di
alcuni alimenti che in seguito a lavorazioni lo
perdono.
Additivi impiegati solo nei prodotti dietetici.
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Alcune definizioni di analisi sensoriale
caratteristiche organolettiche
le qualità di un prodotto che agiscono
come stimolo specifico di un
determinato organo sensoriale.
sensazioni percepii e al fra verso gli organi di senso.
Odore
da
Sapore
da
Gusto
bocca.
Aroma
smell
flavor
taste
aroma
comprendere
Palatabilità
solo
- sensazione percepibile con l'organo olfattivo stimolato
sostanze volatili.
- sensazione percepibile con l'organo gustativo stimolato
sostanze solubili
-insieme di sensazioni gustative,olfattive e di sensibilità
chimica comunque percepite quando il prodotto è nella
-Caratteristica di sostanze edibili.
- insieme delle sensazioni percepite attraverso l'organo
olfattivo, l'organo gustativo e la cavità orale; può
sensazioni termiche, tattili, chimiche.
- la gradevolezza di un cibo al palato, condizionata non
dal sapore ma anche dalla consistenza.
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REAZIONE DI MAILLARD
E’ una reazione chimica frequente che, durante un riscaldamento, uno zucchero
o un prodotto di ossidazione di un acido grasso hanno con gli amminoacidi..
La reazione è accelerata dalla temperatura, che fa in modo formare degli
imbrunimenti e parti più dure sui prodotti.
L’intensità della reazione è proporzionale alla quantità di calore applicata.
Inoltre i pH alcalini la favoriscono fortemente.
La parte più specifica di questa reazione è la degradazione di Strecker, cioè i
prodotti formati provocano essi stessi la distruzione degli aminoacidi ancora
intatti e inoltre provoca la formazione di specifiche molecole aromatiche che
valorizzano la qualità dei prodotti.
Questa reazione, infine, presenta due tipi di rischi: la perdita di proteine e in
particolare quella selettiva della lisina; e il rischio di degenerazioni tossiche ed
antienzimatiche.
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