LA BIOCHIMICA DEGLI ALIMENTI
1- Cambiamenti biochimici di lipidi negli alimenti
Biogenerazione dell’odore di pesce fresco (1.8)
2- Aromi alimentari indotti biochimicamente (1.11)
3- Degradazione biochimica e biosintesi di pigmenti vegetali (1.12)
a) degradazione della clorofilla nella maturazione della frutta
b) biosintesi di mevalonato ed isopentenil difosfato prima
della formazione di carotenoidi;
c) biosintesi di naringenin calcone (naringenina-calcone sintasi è un
enzima appartenente alla classe delle transferasi, che catalizza la
seguente reazione: 3 malonil-CoA + 4-coumaroil-CoA ⇄
4 CoA + naringenina calcone + 3 CO2.
In presenza di NADH e di una reduttasi, viene prodotto il
6'-deossicalcone)
4- Esempi scelti di cambiamenti biochimici importanti nel trattamento
e processamento degli alimenti
5- Maturazione dei frutti
6. Biotecnologie nella produzione, trattamento e processamento
degli alimenti
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1- Cambiamenti biochimici di lipidi negli alimenti
Biogenerazione dell’odore di pesce fresco (1.8)
Enzimi coinvolti: 12 e 15 lipossigenasi e idroperossido liasi
*
*
La 12 lipossigenasi agisce su specifici acidi polinsaturi producendo
N-9-idroperossidi
Acido cis,cis,cis,cis-5,8,11,14-eicosatetrenoico (C20H32O2 )
arachidonato + O2 ⇄ (5Z,8Z,10E,14Z)-(12S)-12-idroperossiicosa5,8,10,14-tetraenoato
Il prodotto viene trasformato in 3,6 e 2,6 nonadienale (due aldeidi.
Cetriolo)
Queste possono essere ridotte ai corrispondenti alcool (fico d’india)
Gli alcool hanno una soglia di detection più elevata.
I composti a sei atomi di carbonio (es. esenale, trans-2-esenale,
cis-3-esenale) forniscono odori di piante verdi.
Sono tipici dei pesci di acqua dolce e sono invece solitamente
assenti nei pesci di mare.
Le molecole a otto atomi di carbonio (es. 1-otten-3-olo, 1-otten-3-one,
1-cis-5-ottadien-3-olo, 1-cis-5-ottadien-3-one) sono presenti nella
maggior parte dei pesci e prodotti ittici. Sono responsabili di odori
vegetali più intensi, come di foglie di geranio stropicciate,
e di tipo metallico.
I composti a nove atomi di carbonio
(es. 3,6-nonadienale, 2,6-nonadienale, 3,6-nonadien-1-olo)
sono presenti solo in alcuni pesci, specialmente d’acqua dolce,
e impartiscono aromi simili al melone e al cetriolo.
Pressione osmotica
Non potendo aumentare la concentrazione di cloruro di sodio la
maggior parte delle creature marine accumula nelle cellule alcuni
aminoacidi. In particolare la glicina, dal sapore dolciastro, e l’acido
glutammico insieme al suo sale, il glutammato, che ha il potere di
esaltare i sapori. Soprattutto i molluschi ne sono ricchi.
Molti pesci invece, oltre agli amminoacidi, per bilanciare la pressione
osmotica accumulano una sostanza inodore e insapore,
la trimetilammina N-ossido.
Questa sostanza, dopo la morte, viene convertita dagli enzimi
presenti e dai batteri nella trimetilammina, il cui forte odore noi
associamo al pesce di mare non più fresco.
Altri pesci, come gli squali e le razze, accumulano l’urea, una sostanza
amarognola e leggermente salata.
Anche questa sostanza, dopo la morte dell’animale, viene rapidamente
degradata, formando ammoniaca, dal caratteristico odore pungente.
2- Altri Cambiamenti biochimici
• Aromi alimentari indotti biochimicamente ( aglio, cipolla, fragola, tea,
semi di limone e arancia, crocifere, 1.11)
..
19/12/2015
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• Degradazione biochimica e biosintesi di pigmenti vegetali (1.12)
a) degradazione della clorofilla nella maturazione della frutta
(modificata nella maturazione della frutta)
b) biosintesi di mevalonato ed isopentenil difosfato prima
della formazione di carotenoidi;
c) biosintesi di naringenin calcone (naringenina-calcone sintasi è
un enzima appartenente alla classe delle transferasi, che
catalizza la seguente reazione:
3 malonil-CoA + 4-coumaroil-CoA ⇄
4 CoA + naringenina calcone + 3 CO2.
In presenza di NADH e di una reduttasi,
viene prodotto il 6'-deossicalcone)
e modifica di alimenti
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Esempi scelti di cambiamenti biochimici importanti nel
trattamento e processamento degli alimenti
a) Produzione di ammoniaca e formaldeide dalla trimetilammina
ed il suo ossido
..
B- Produzione di ammoniaca dall’urea ad opera dell’ureasi
L’ammoniaca è uno dei componenti delle basi totali volatili
(Total volatile base- TVN). L’azoto TVN viene utilizzato come indice di
qualità per l’accettabilità del pesce o frutti di mare.
Es. lo squalo (eliminare subito il sangue)
C- Produzione di ammine biogene (1.15)
D- Degradazione dell’adenosin trifosfato;
E- imbrunimento enzimantico da parte della
polifenolossidasi (PPO)*
* Gruppo di enzimi contenuti nelle piante e in alcuni tessuti animali
dove provocano l'ossidazione delle sostanze con struttura fenolica,
in particolare degli orto-difenoli. Un'importante polifenolossidasi è
la DOPA-ossidasi presente nei tessuti melanogeni: agisce sulla DOPA
ossidandola in melanina.
F- Produzione di etilene nella maturazione dei frutti;
G. riduzione dei fitati nei cereali
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Degradazione dell’adenosin trifosfato
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LA BIOCHIMICA DEGLI ALIMENTI
LA MATURAZIONE DEI FRUTTI
La selezione di alberi che producono frutti ha accompagnato
l’evoluzione dell’uomo
Uomo raccoglitore-cacciatore a quello agricoltore-allevatore
In termini di produzione e volume i frutti più importanti sono
- Pomodori
- Agrumi
- Banana
- Uva
Le qualità nutrizionali e alimentari dei frutti sono il risultato di
intricati vie metaboliche.
H2O
fino al 95% del peso fresco. Nella maturazione si hanno
importanti variazioni nella composizione dei composti
biochimici.
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Alcuni componenti dei frutti
- Amido
- Conversione in zuccheri nella maturazione con conseguente
(banana, melone, ..
-Acidi organici che diminuiscono nella maturazione (uva, mela,
pomodoro…)
Contengono grande quantità di materiale fibroso come cellulosa
e pectine che nella maturazione vengono trasformati in prodotti
idrosolubili con conseguente ammorbidimento del frutto.
Prodotti secondari
- Antocianine (uva, mele, prugne, mirtilli..)
- Carotenoidi ( licopene e carotene. Pomodoro)
- Aromi: monoterpeni, (in arance e limetta); esteri volatili (etile,
metilbutirrato nelle mele, acetato di isoamile nella banana);
acidi organici acido citrico e malico nelle mele e limoni; aldeidi
a catena corta come l’esanale (melone).
-Vitamina C
- i lipidi sono in bassa quantità con l’eccezione delle olive e avocado.
(oli).
- La quantità di proteine è in genere bassa.
METABOLISMO DEI CARBOIDRATI NEI FRUTTI
CATABOLISMO DEGLI ZUCCHERI ATTRAVERSO
LA GLICOLISI ED IL CICLO DELL’ACIDO CITRICO
ASE
METABOLISMO DEI CARBOIDRATI NEI FRUTTI
Acido
nucleico
METABOLISMO DEI CARBOIDRATI NEI FRUTTI
METABOLISMO DEI CARBOIDRATI NEI FRUTTI
Le biotecnologie nella produzione di alimenti, trattamento e
processing
- enzimi alimentari derivati dalle biotecnologie;
- organismi geneticamente modificati utili per il
processing degli alimenti
ALCUNI ENZIMI COMMERCIALI PRODOTTI
BIOTECNOLOGICAMENTE
Enzima
Acetolactate decarboxylase
(EC 4.1.1.5)
α -amylase (EC 3.2.1.1)
Applicazione
Beer aging and diacetyl reduction
High fructose corn syrup* (HFCS)
production
Amylo-1,6-glucosidase
(EC 3.2.1.33)
High fructose corn syrup (HFCS)
production
Chymosin (EC 3.4.23.4)
Milk clotting in cheese manufacturing
Lactase (EC 3.2.1.108)
Lactose hydrolysis
Glucan 1,4- α -maltohydrolase Anti-staling in bread
(maltogenic α-amylase,
EC 3.2.1.133)
Ciascun paese ha i suoi regolamenti per l’uso
Di questi enzimi biotecnologici
*55% fruttosio e 45 % glucosio
potere dolcificante come saccarosio o miele
19/12/2015
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The third step in the processing of high fructose corn
syrup is the most expensive.
An enzyme called glucose-isomerase is stored in tall
columns and the glucose slurry is poured across the
top of those columns.
The enzyme converts the pure glucose into a
combination of fructose and glucose, but not at the
final percentages desired.
A process called liquid chromatography essentially
distills the syrup into 90% fructose.
This concentrated fructose product is then blended
back into the original mix to create the final
55% fructose, 45% glucose product called high
fructose corn syrup.
Saccarosio
Glucosio
Fruttosio
1,00
0,74
1,70 varia con la temperatura