Cos'è la chimica degli alimenti. Chimica - industria alimentare

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Agenzia federale per l'istruzione della Federazione Russa

Istituto tecnologico dell'industria alimentare di Kemerovo

Dipartimento di tecnologia della fermentazione e dell'inscatolamento

Complesso formativo e metodologico

per studenti a tempo pieno e part-time

nella specialità "Tecnologia della produzione di fermentazione e vinificazione"

chimica degli alimenti

Prefazione

Il complesso didattico e metodologico del corso "Chimica alimentare" è progettato per conoscere i materiali teorici del corso "Chimica alimentare" in fase di studio, comprende un laboratorio di laboratorio per l'esecuzione di lavori di laboratorio, requisiti per la progettazione di test per studenti di corrispondenza corsi, opzioni per i test per gli studenti dei corsi per corrispondenza, domande per il test nel corso "Chimica degli alimenti".

Lo scopo dello studio della disciplina "Chimica degli alimenti" è fornire agli studenti conoscenze sulla composizione chimica di materie prime alimentari, prodotti semilavorati, prodotti finiti, sui modelli generali dei processi chimici che si verificano durante la trasformazione delle materie prime in un prodotto finito, sul ruolo dei principali componenti del cibo nella vita del corpo umano. Conoscenza della procedura per il calcolo del valore nutrizionale ed energetico dei prodotti alimentari.

Compito della disciplina è lo studio dei principali costituenti dei prodotti alimentari e del loro ruolo nella nutrizione umana; familiarizzazione con i processi chimici di base che si verificano a seguito dello stoccaggio e della trasformazione delle materie prime in un prodotto finito, con le norme del consumo quotidiano di sostanze nutritive. Lo studio della teoria della nutrizione umana razionale.

Le conoscenze acquisite dagli studenti nel corso di "Chimica degli Alimenti" si basano sulle conoscenze acquisite nello studio delle discipline "Chimica Organica", "Biochimica", e nel corso dell'ulteriore formazione, vengono consolidate e approfondite nello studio di discipline speciali: "Tecnologia dell'Industria", "Chimica dell'Industria".

Come risultato dello studio di questa disciplina, gli studenti dovrebbero

CONOSCERE: I principali componenti dei prodotti alimentari, la loro assunzione giornaliera e il ruolo nella fisiologia della nutrizione umana; le principali trasformazioni delle sostanze costitutive dei prodotti alimentari nel corpo umano e nel processo di trasformazione delle materie prime in prodotti finiti.

SAPER FARE: Calcolare il valore nutrizionale ed energetico dei prodotti e la sua variazione con l'introduzione di nuovi additivi; determinare i componenti principali di materie prime, prodotti semilavorati, prodotti finiti; prevedere i cambiamenti nella composizione e nelle proprietà dei prodotti alimentari durante vari tipi di lavorazione tecnologica di materie prime e semilavorati.

Le dispense comprendono le sezioni principali del corso oggetto di studio.

Le conoscenze acquisite dagli studenti nello studio del corso di "Chimica degli Alimenti" vengono ulteriormente consolidate e approfondite nello studio delle discipline speciali.

Prima di superare la prova, gli studenti devono elaborare il materiale teorico sia presentato in questo libro di testo che presentato nel materiale di lezione e nella letteratura speciale.

Il programma del corso "Chimica degli alimenti" è stato compilato sulla base dello standard educativo statale dell'istruzione professionale superiore nella direzione 655600 "Produzione di alimenti da materiali vegetali" per la specialità 260402 "Tecnologia della produzione di fermentazione e vinificazione", approvato il 23 marzo 00, n. stato. reg. 185tech/ds.

Il programma contiene un corso teorico, il cui contenuto è dettagliato nel complesso metodologico presentato. Inoltre, il programma della disciplina "Chimica degli alimenti" prevede attività di laboratorio per studenti di tutte le forme di istruzione, attività di controllo per studenti di corsi per corrispondenza. Il contenuto del lavoro di laboratorio è fornito nel laboratorio di laboratorio.

Introduzione. Oggetto e obiettivi del corso. Problemi di incremento del valore nutritivo, qualità e sicurezza dei prodotti alimentari, ruolo delle trasformazioni chimiche che avvengono durante la produzione e la conservazione dei prodotti alimentari. Macro e micronutrienti delle materie prime alimentari. La loro trasformazione nel processo di stoccaggio e lavorazione delle materie prime alimentari.

Fondamenti di nutrizione razionale. Brevi informazioni sulla chimica della digestione. Principi di base della teoria della nutrizione equilibrata. Determinazione del valore nutrizionale ed energetico dei prodotti alimentari.

Carboidrati di materie prime e prodotti finiti. Caratteristiche dei carboidrati delle materie prime e dei prodotti finiti delle industrie di fermentazione: mono-, oligo- e polisaccaridi. Le principali trasformazioni dei carboidrati durante lo stoccaggio e la trasformazione delle materie prime in prodotti finiti: trasformazioni chimiche (inversione, inversione, caramellizzazione, decomposizione dell'idrossimetilfurfurolo, reazione di formazione della melanoidina), trasformazioni enzimatiche (respirazione, fermentazione, idrolisi). Ruolo tecnologico dei carboidrati. Valore nutrizionale dei carboidrati.

Materie prime proteiche e prodotti finiti. Caratterizzazione di aminoacidi, proteine ​​di materie prime e prodotti finiti. Trasformazioni enzimatiche e non enzimatiche delle sostanze azotate durante la lavorazione delle materie prime: (idrolisi, coagulazione e denaturazione, formazione di schiuma, idratazione, formazione di melanoidine). Il ruolo delle sostanze azotate nella formazione della qualità delle bevande. Valore nutrizionale delle proteine ​​e degli aminoacidi.

Lipidi di materie prime e prodotti finiti. Classificazione dei lipidi nelle materie prime e nei prodotti finiti, trasformazioni nella produzione alimentare: idrolisi, idrogenazione, ossidazione. Valore nutrizionale dei lipidi.

Acidi alimentari nelle materie prime e nei prodotti finiti. Il ruolo e l'importanza degli acidi alimentari nelle materie prime e nei prodotti alimentari. Variazioni degli acidi alimentari durante la lavorazione delle materie prime.

Vitamine materie prime e prodotti finiti. Classificazione delle vitamine delle materie prime e dei prodotti finiti. Assunzione giornaliera e fonti alimentari di vitamine. Cause comuni di perdita di vitamine negli alimenti. Cambiamenti nelle vitamine dovuti a processi tecnologici. Modi per conservare le vitamine negli alimenti. Vitaminizzazione del cibo.

Minerali negli alimenti. Il ruolo e l'importanza dei minerali nelle materie prime e negli alimenti. Micro e macro elementi, assunzione giornaliera e fonti alimentari. L'effetto dei minerali sul corpo umano. Cambiamenti nella composizione delle sostanze minerali durante la lavorazione tecnologica delle materie prime.

Sostanze fenoliche di materie prime e prodotti finiti delle industrie di fermentazione. Classificazione delle sostanze fenoliche delle materie prime e dei prodotti finiti. Trasformazioni durante la lavorazione e lo stoccaggio (ossidazione enzimatica, cambiamenti nei polifenoli sotto l'influenza della composizione chimica del mezzo, metalli). Il ruolo delle sostanze fenoliche nel plasmare la qualità delle bevande. Modi per prevenire l'ossidazione dei polifenoli.

Enzimi di materie prime e prodotti alimentari. Classificazione degli enzimi. Il ruolo e l'importanza degli enzimi nelle materie prime e nei prodotti alimentari. L'influenza degli enzimi sulla sicurezza delle materie prime alimentari, la tecnologia di lavorazione delle materie prime e la qualità dei prodotti alimentari. Applicazione degli enzimi nelle tecnologie alimentari.

Acqua nelle materie prime e nei prodotti alimentari. Umidità libera e legata, attività dell'acqua e stabilità degli alimenti.

Ecologia del cibo. Requisiti medico-biologici per i prodotti alimentari. Creare cibi sani.

1. Fondamenti di nutrizione umana razionale

1.1 Chimica della digestione

La totalità dei processi associati al consumo e all'assimilazione nel corpo delle sostanze che compongono il cibo è chiamata digestione. La nutrizione comprende processi sequenziali di assunzione, digestione, assorbimento e assimilazione nel corpo dei nutrienti necessari per coprire i costi energetici, costruire e rinnovare cellule e tessuti del corpo umano e anche necessari per regolare le funzioni corporee.

I prodotti consumati dall'uomo in forma naturale o trasformata sono sistemi complessi con un'unica struttura interna e proprietà fisiche e chimiche comuni. I prodotti alimentari hanno una varietà di natura chimica e composizione chimica.

La digestione è la fase iniziale dell'assimilazione dei nutrienti. Nel processo di digestione, le sostanze alimentari di composizione chimica complessa vengono scomposte in semplici composti solubili che possono essere facilmente assorbiti e assimilati dal corpo umano.

L'apparato digerente umano comprende il canale alimentare o il tratto gastrointestinale. La composizione del tratto gastrointestinale comprende:

Cavità orale,

esofago, stomaco,

Duodeno,

intestino tenue, intestino crasso,

Retto,

Le ghiandole principali sono le ghiandole salivari, il fegato, la cistifellea, il pancreas.

La trasformazione dei nutrienti nel processo di digestione avviene in tre fasi:

Digestione cavitaria: il processo di digestione avviene nelle cavità alimentari: orale, gastrica, intestinale. Queste cavità vengono rimosse dalle cellule secretorie (ghiandole salivari, ghiandole gastriche). La digestione cavitaria fornisce un'intensa digestione iniziale.

Digestione a membrana: effettuata con l'ausilio di enzimi concentrati sui microvilli situati lungo le pareti dell'intestino tenue. La digestione a membrana effettua l'idrolisi dei nutrienti.

Aspirazione. Le sostanze solubili semplici, che si formano durante la digestione, vengono assorbite attraverso le pareti dell'intestino tenue e crasso nel sangue e vengono trasportate in tutto il corpo umano.

Ogni componente del cibo ha il proprio schema del processo di digestione e assimilazione.

Assimilazione dei carboidrati. Dai polisaccaridi vengono digeriti l'amido, contenuto negli alimenti vegetali, e il glicogeno, contenuto negli alimenti di origine animale. La digestione dell'amido e del glicogeno avviene per fasi.

L'idrolisi dell'amido e del glicogeno inizia nella cavità orale sotto l'azione degli enzimi amilasi presenti nella saliva. Quindi l'idrolisi continua nello stomaco e nel duodeno. L'amido e il glicogeno vengono gradualmente scomposti in destrine, maltosio, glucosio. L'idrolisi dei disaccaridi alimentari è catalizzata da enzimi situati nello strato esterno dell'epitelio dell'intestino tenue. Il saccarosio viene scisso in glucosio e fruttosio dall'azione dell'enzima saccarasi (invertasi), il lattosio viene scisso in galattosio e glucosio dall'azione dell'enzima lattasi (β-galattosidasi), il maltosio viene scisso in due molecole di glucosio dall'azione azione dell'enzima maltasi. I monosaccaridi o esosi semplici vengono assorbiti dalle cellule epiteliali intestinali nel sangue e consegnati al fegato.

Assimilazione delle proteine. Le proteine ​​​​alimentari vengono scomposte dagli enzimi proteolitici in amminoacidi, il processo avviene gradualmente nello stomaco, nel duodeno e nell'intestino tenue.

Nello stomaco la digestione delle proteine ​​avviene in ambiente acido, nel duodeno e nell'intestino in ambiente leggermente alcalino. Vari enzimi proteolitici sono coinvolti nel processo di digestione delle proteine: pepsina, tripsina, aminopeptidasi, carbossipeptidasi e altri.

assorbimento dei lipidi Il processo avviene nell'intestino tenue. L'enzima lipasi è secreto dal pancreas. Durante l'idrolisi dei lipidi, sotto l'influenza dell'enzima lipasi, si formano acidi grassi liberi, glicerolo, acido fosforico e colina. Questi componenti vengono emulsionati dagli acidi biliari, quindi assorbiti nella linfa e da lì entrano nel sangue.

Il cibo nel corpo umano svolge tre funzioni principali:

fornitura di materiale per la costruzione di tessuti umani;

fornire l'energia necessaria per mantenere la vita e svolgere il lavoro;

fornendo sostanze che svolgono un ruolo importante nella regolazione del metabolismo nel corpo umano.

1.2 Teoria della nutrizione equilibrata

La teoria della nutrizione razionale si basa su tre principi fondamentali:

1. Bilancio energetico. L'energia fornita quotidianamente con il cibo dovrebbe corrispondere all'energia spesa da una persona nel processo della vita.

2. Soddisfare i bisogni del corpo nella quantità e nel rapporto ottimali dei nutrienti.

3. Modalità di alimentazione. Rispetto di un certo tempo e numero di pasti, distribuzione razionale del cibo ad ogni pasto.

Bilancio energetico. L'energia fornita dal corpo durante il consumo e l'assimilazione dei nutrienti viene spesa per l'attuazione di tre funzioni principali associate all'attività vitale del corpo umano. Ciò include: metabolismo basale, digestione del cibo, attività muscolare.

Il metabolismo basale è la quantità minima di energia di cui una persona ha bisogno per mantenere la vita a riposo (durante il sonno). Per gli uomini, questa energia è di 1600 kcal, per le donne - 1200 kcal.

La digestione del cibo è associata alla specifica azione dinamica del cibo in assenza di attività muscolare. Il metabolismo di base nell'uomo a causa della specifica azione dinamica del cibo aumenta del 10-15%, che corrisponde a 140-160 kcal al giorno.

L'attività muscolare è determinata dall'attività dello stile di vita di una persona, dalla natura del lavoro di una persona. L'attività muscolare consuma 1000-2500 kcal.

In totale, una persona spende 2200-2400 kcal per le donne e 2550-2800 kcal per gli uomini per svolgere tutte le funzioni del corpo. Quando si esegue un grande sforzo fisico (sport, lavoro di minatori, costruttori, ecc.), I costi energetici di una persona aumentano a 3500-4000 kcal. In caso di bilancio energetico positivo per lungo tempo, l'energia in eccesso in entrata si accumula come grasso nel tessuto adiposo, il che porta a un eccesso di peso corporeo.

Soddisfare i bisogni del corpo nella quantità e nel rapporto ottimali dei nutrienti. Una dieta completa dovrebbe includere cinque classi di nutrienti: proteine ​​(compresi gli amminoacidi essenziali), lipidi (compresi gli acidi grassi essenziali), carboidrati (comprese le fibre alimentari), vitamine e minerali.

Il fabbisogno giornaliero di carboidrati del corpo umano è di 400-500 g, il saccarosio rappresenta il 10-20% della quantità totale di carboidrati. I carboidrati sono la principale fonte di energia per l'uomo. Fibra alimentare - fibra, pectina, emicellulosa stabilizzano l'attività del tubo digerente. La fibra e l'emicellulosa purificano l'intestino e la pectina lega e rimuove le sostanze nocive dal corpo. Il fabbisogno giornaliero di fibre alimentari è di 25 g, per la pectina - 5 g.

Il fabbisogno giornaliero di lipidi del corpo umano è di 102 g, di cui 72 vegetali I lipidi sono la principale fonte di energia, sono coinvolti nella sintesi del colesterolo e di altri steroidi. Il rapporto ottimale tra grassi vegetali e animali è 7: 3. Ciò garantisce un apporto equilibrato di vari acidi grassi: 30% saturi, 60% monoinsaturi, 10% polinsaturi. Il fabbisogno giornaliero di acidi grassi essenziali (acido linoleico, acido linolenico) è di 3-6 g.

Fisiologicamente preziosi sono i fosfolipidi, necessari per il rinnovamento delle cellule e delle strutture intracellulari. Il fabbisogno giornaliero di fosfolipidi è di 5 g.

Il fabbisogno giornaliero di proteine ​​​​del corpo umano è di 85 g, di cui 50 g di proteine ​​​​animali Le proteine ​​​​fornite con il cibo fungono da materiale da costruzione per la sintesi e il rinnovamento delle proteine, forniscono il metabolismo ormonale e sono una fonte di energia. Per un'alimentazione normale, la quantità di aminoacidi essenziali nella dieta dovrebbe essere del 36-40%, il che è assicurato dal rapporto tra proteine ​​​​vegetali e animali nei prodotti alimentari del 45:55%.

Le vitamine e le sostanze simili alle vitamine sono coinvolte nel metabolismo delle sostanze nel corpo umano, fanno parte di coenzimi ed enzimi e influenzano i processi metabolici nel corpo umano. Il bisogno umano di vitamine dovrebbe essere soddisfatto attraverso il consumo di prodotti naturali. Il fabbisogno giornaliero di vitamine è riportato nella Tabella 6.1.

I minerali sono necessari per la normale alimentazione, svolgono varie funzioni: fanno parte dei componenti strutturali delle ossa, sono elettroliti mantenendo la composizione salina del sangue e dei tessuti, sono gruppi protesici in vari enzimi e influenzano i processi metabolici nel corpo umano. Il contenuto giornaliero di minerali nella dieta è presentato nella Tabella 4.1. Il rapporto ottimale dei principali macroelementi - calcio, fosforo, magnesio dovrebbe essere 1: 1,5: 0,5 o in grammi 800: 1200: 400.

È molto importante con il cibo garantire che il corpo riceva i nutrienti necessari nella quantità ottimale e al momento giusto. La necessità di vari nutrienti ed energia dipende dal sesso, dall'età, dalla natura dell'attività lavorativa di una persona, dalle condizioni climatiche e da una serie di altri fattori.

Le norme di consumo dei nutrienti e dell'energia più importanti per un adulto sono riportate nella tabella 1.1.

La dieta si basa su quattro regole:

regolarità del cibo,

frazione di potenza,

Selezione razionale del prodotto

Distribuzione ottimale del cibo durante la giornata.

Tabella 1.1 Norme di consumo di nutrienti ed energia

sostanza alimentare	fabbisogno giornaliero,
compresi gli animali
Aminoacidi essenziali, g
Carboidrati digeribili, g
Compresi mono e disaccaridi
Lipidi, g vegetale compreso
Acidi grassi essenziali, g
Fosfolipidi, g
Lipidi vegetali, g
Fibra alimentare, g Compresa la pectina, g
Valore energetico, kcal

La regolarità del mangiare è legata all'osservanza dell'orario del pasto. Una persona sviluppa un riflesso della secrezione del succo digestivo, che garantisce la normale digestione e assimilazione del cibo.

La frammentazione della nutrizione dovrebbe essere di 3-4 dosi al giorno. Con tre pasti al giorno, la colazione dovrebbe essere il 30% della dieta, il pranzo il 45-50% e la cena il 20-25%. La cena non dovrebbe superare un terzo della dieta quotidiana.

Una selezione razionale dei prodotti ad ogni pasto dovrebbe fornire condizioni ottimali per l'assimilazione del cibo. Si consiglia di consumare proteine ​​\u200b\u200bdi origine animale nella prima metà della giornata, latticini e alimenti vegetali - nella seconda.

La distribuzione ottimale del cibo durante la giornata garantisce un carico uniforme sull'apparato digerente.

1.3 Determinazione del valore energetico e nutrizionale degli alimenti

Sulla base delle norme del fabbisogno umano di nutrienti di base e dei dati sulla composizione chimica dei prodotti alimentari, è possibile calcolare il valore nutrizionale del prodotto, nonché redigere una dieta individuale.

Il valore fisiologico nutrizionale di un prodotto alimentare è inteso come un contenuto equilibrato di sostanze essenziali digeribili in un prodotto alimentare: aminoacidi essenziali, vitamine, minerali, acidi grassi insaturi. Il concetto di valore nutrizionale include anche il rapporto ottimale di proteine, grassi, carboidrati negli alimenti, che è 1: 1,2: 4 o 85: 102: 360 grammi. Quando si calcola il valore nutrizionale di un prodotto, viene determinata la percentuale di nutrienti presenti nel prodotto: minerali (calcio, magnesio, ecc.), vitamine (tiamina, acido ascorbico, ecc.), dall'assunzione giornaliera ottimale di questa sostanza. Sulla base dei risultati ottenuti, si giunge a una conclusione sull'utilità o sull'inferiorità del prodotto alimentare in termini di composizione.

L'energia che viene rilasciata dalle sostanze alimentari nel processo di ossidazione biologica viene utilizzata per garantire le funzioni fisiologiche dell'organismo, determina il valore energetico del prodotto alimentare.

Il valore energetico dei prodotti alimentari è solitamente espresso in chilocalorie, il calcolo viene effettuato per 100 g di prodotto. Se è necessario ricalcolare nel sistema SI, viene utilizzato un fattore di conversione di 1 kcal = 4,184 kJ. I fattori di conversione per il valore energetico dei componenti più importanti delle materie prime e dei prodotti alimentari sono:

Proteine ​​- 4 kcal;

Carboidrati - 4 kcal;

La somma di mono - e disaccaridi - 3,8 kcal;

Grassi - 9 kcal;

Acidi organici - 3 kcal

Alcool etilico - 7 kcal.

prodotti alimentari
Pane e prodotti da forno in termini di farina
Patata
Verdure e zucche
Frutta e bacche
Carne e prodotti a base di carne
Pesce e prodotti ittici
Latte e prodotti lattiero-caseari in termini di latte
Latte intero
Latte scremato
Olio animale (21,7)*
Cagliata (4.0)*
Panna acida e panna (9.0)*
Formaggio, formaggio (8.0)*
Uova, pezzi
Olio vegetale, margarina

Per calcolare il valore nutrizionale ed energetico dei prodotti è necessario conoscere la composizione chimica dei prodotti. Queste informazioni possono essere trovate in libri di riferimento speciali.

Il valore energetico del prodotto è calcolato dalla formula 1.1

E \u003d (X proteina Ch 4) + (X carboidrati Ch 4) + (X grassi Ch 9) + (X acidi organici Ch 3) + (X alcol Ch 7) (1.1)

In base al livello di valore energetico (contenuto calorico), i prodotti alimentari sono suddivisi in quattro gruppi:

Particolarmente ad alto contenuto energetico (cioccolato, grassi) 400 - 900 kcal

Ad alto contenuto energetico (zucchero, cereali) 250 - 400 kcal

Energia media (pane, carne) 100 - 250 kcal

A basso contenuto energetico (latte, pesce, verdura, frutta) fino a 100 kcal

Per l'esecuzione di tutte le funzioni corporee, una persona spende giornalmente 2200-2400 kcal per le donne e 2550-2800 kcal per gli uomini. Con un maggiore sforzo fisico, i costi energetici aumentano a 3500 - 4000 kcal.

2. Sostanze proteiche

2.1 Classificazione delle proteine

Le sostanze proteiche sono chiamate composti organici ad alto peso molecolare, le cui molecole sono costituite da residui di 20 diversi b-amminoacidi. Le proteine ​​​​svolgono un ruolo enorme nell'attività degli organismi viventi, compresi gli esseri umani. Le funzioni più importanti delle proteine ​​sono:

Funzione strutturale (tessuti connettivi, muscoli, capelli, ecc.); funzione catalitica (le proteine ​​fanno parte degli enzimi);

Funzione di trasporto (trasferimento di ossigeno da parte dell'emoglobina del sangue); funzione protettiva (anticorpi, fibrinogeno nel sangue),

Funzione contrattile (miosina del tessuto muscolare); ormonale (ormoni umani);

Riserva (ferritina di milza). La funzione di riserva o nutrizionale delle proteine ​​è che le proteine ​​sono utilizzate dal corpo umano per la sintesi di proteine ​​e composti biologicamente attivi a base proteica che regolano i processi metabolici nel corpo umano.

Le proteine ​​​​sono costituite da b - residui di amminoacidi collegati da un legame peptidico (- CO - NH -), che si forma a causa del gruppo carbossilico del primo amminoacido e b - gruppo amminico del secondo amminoacido.

Esistono diversi tipi di classificazione delle proteine.

Classificazione in base alla struttura della catena peptidica: distinguono tra una forma elicoidale a forma di b-elica e una struttura piegata a forma di c-elica.

Classificazione in base all'orientamento della molecola proteica nello spazio:

1. La struttura primaria è una combinazione di amminoacidi nella catena lineare più semplice dovuta ai soli legami peptidici.

2. La struttura secondaria è la disposizione spaziale della catena polipeptidica sotto forma di una struttura b - elica o c - piegata. La struttura è mantenuta dalla presenza di legami idrogeno tra legami peptidici adiacenti.

3. La struttura terziaria è una disposizione specifica dell'elica b sotto forma di globuli. La struttura viene mantenuta grazie alla comparsa di legami tra i radicali laterali degli amminoacidi.

4. Una struttura quaternaria è una combinazione di diversi globuli nello stato di una struttura terziaria in una struttura allargata con nuove proprietà che non sono caratteristiche dei singoli globuli. I globuli sono tenuti insieme da legami a idrogeno.

Il mantenimento della caratteristica struttura terziaria spaziale della molecola proteica viene effettuato a causa dell'interazione dei radicali laterali degli amminoacidi tra loro con la formazione di legami: idrogeno, disolfuro, elettrostatico, idrofobo. Le configurazioni dei collegamenti elencati sono mostrate nella Figura 2.1.

Classificazione in base al grado di solubilità proteica.

Le proteine ​​​​idrosolubili hanno un piccolo peso molecolare, sono rappresentate da albumine d'uovo.

Le proteine ​​​​solubili nel sale si dissolvono in una soluzione di cloruro di sodio al 10%, sono globuline: caseina proteica del latte, globulina proteica del sangue.

Le proteine ​​solubili alcaline si dissolvono in una soluzione di idrossile di sodio allo 0,2%, sono gluteline: proteina del glutine di frumento.

Le proteine ​​solubili in alcool si dissolvono nel 60-80% di alcol, sono rappresentate dalle prolamine: proteine ​​dei cereali.

Classificazione secondo la struttura della proteina.

Le proteine ​​​​secondo la struttura della molecola proteica sono divise in semplici o proteine ​​​​e complesse o proteidi. La composizione delle proteine ​​​​semplici comprende solo aminoacidi, la composizione delle proteine ​​​​complesse comprende aminoacidi (apoproteina) e sostanze di natura non proteica (gruppo prostetico), che comprende: acido fosforico, carboidrati, lipidi, acidi nucleici, ecc.

Le proteine ​​sono suddivise in sottogruppi a seconda della composizione della parte non proteica:

Le lipoproteine ​​sono costituite da residui proteici e lipidici, fanno parte delle membrane cellulari, nel protoplasma delle cellule.

Le glicoproteine, costituite da proteine ​​e carboidrati ad alto peso molecolare, fanno parte dell'albume.

Le cromoproteine ​​sono costituite da sostanze proteiche e coloranti - pigmenti che hanno metalli nella loro composizione, ad esempio l'emoglobina contiene ferro.

Le nucleoproteine ​​sono costituite da proteine ​​​​e acidi nucleici, fanno parte del protoplasma delle cellule e nel nucleo cellulare.

Le fosfoproteine ​​sono composte da proteine ​​e acido fosforico, fanno parte della cellula.

2.2 Trasformazioni non enzimatiche delle proteine

Le proteine ​​sono utilizzate nella produzione alimentare non solo come ingredienti nutrizionali, hanno proprietà specifiche - proprietà funzionali che forniscono struttura, influenzano la tecnologia della produzione alimentare.

Capacità di legare l'acqua o idratazione. Le proteine ​​​​sono in grado di legare l'acqua, cioè mostrano proprietà idrofile. Allo stesso tempo, le proteine ​​\u200b\u200bsi gonfiano, la loro massa e il loro volume aumentano. L'idrofilia delle proteine ​​del glutine è una delle caratteristiche che caratterizzano la qualità del grano e della farina. Il citoplasma di una cellula è una sospensione stabilizzata di molecole proteiche. Nel processo di lavorazione tecnologica delle materie prime, l'acqua è legata, i prodotti aumentano di volume - si gonfiano.

Tipi di legami in una molecola proteica. Idrogeno: 1- tra i gruppi peptidici; 2 - tra il gruppo carbossilico (acido aspartico e glutammico) e l'idrossile alcolico (serina); 3- tra idrossile fenolico e imidazolo. Interazione elettrostatica: 4 - tra la base e l'acido (il gruppo amminico della lisina e il gruppo carbossilico degli amminoacidi aspartico e glutammina). Idrofobo: 5 - con la partecipazione di leucina, isoleucina, valina, alanina; 6 - con la partecipazione di fenilalanina.

La denaturazione proteica è il processo di modifica della struttura spaziale di una proteina sotto l'influenza di fattori esterni: riscaldamento, stress meccanico, stress chimico, stress fisico, ecc. Durante la denaturazione, la struttura quaternaria, terziaria, secondaria della proteina si rompe, ma la struttura primaria è conservata e la composizione chimica della proteina non cambia. Durante la denaturazione, le proprietà fisiche della proteina cambiano: la solubilità e la capacità di legare l'acqua diminuiscono, l'attività biologica della proteina viene persa. Allo stesso tempo, aumenta l'attività di alcuni gruppi chimici e viene facilitata l'idrolisi enzimatica della proteina.

Durante la lavorazione tecnologica delle materie prime (pulizia, miscelazione, cottura, trattamento con reagenti chimici, utilizzo del vuoto o alta pressione), le proteine ​​​​vengono denaturate, il che aumenta il grado della loro assimilazione.

Schiumoso. Le proteine ​​sono in grado di formare sistemi di gas liquido e gas solido altamente concentrati sotto forma di schiuma. Le proteine ​​svolgono la funzione di agenti schiumogeni nell'industria dolciaria (soufflé, marshmallow), nella panificazione, nella produzione della birra. La superficie delle bolle di gas è ricoperta da un guscio liquido o solido costituito da proteine. Quando questo guscio si assottiglia, le bolle di gas scoppiano, si verifica la coalescenza o la coalescenza delle bolle, la schiuma si allenta, meno stabile. La stabilità della struttura della schiuma è un fattore importante per migliorare la qualità dei prodotti alimentari, compresa la birra.

Formazione di melanoidi (reazione di Maillard). Quando i gruppi amminici delle proteine ​​e degli amminoacidi interagiscono con i gruppi carbonilici dei carboidrati, si verifica una reazione di formazione della melanoidina. Questo è un processo redox con la formazione di vari prodotti intermedi, i prodotti di reazione finali - le melanoidine sono di colore marrone, influenzano il colore e il gusto dei prodotti finiti. La reazione di Maillard si verifica quando si essicca il malto, quando si fa bollire il mosto con il luppolo, quando si cuoce il pane, quando si cuociono gli sciroppi di zucchero e quando si lavorano frutta e verdura. La velocità e la profondità della reazione di formazione della melanoidina dipendono dalla composizione del prodotto, dal livello di pH del mezzo (un mezzo leggermente alcalino è più favorevole), dalla temperatura e dall'umidità. La formazione di melanoidi riduce l'attività di vitamine ed enzimi, il che porta a una diminuzione del valore nutrizionale dei prodotti.

2.3 Idrolisi enzimatica delle proteine

L'idrolisi delle proteine ​​​​è effettuata da enzimi proteolitici. Un'ampia varietà di enzimi proteolitici è associata alla specificità del loro effetto sulla proteina. Il luogo di applicazione o azione dell'enzima proteolitico è associato alla struttura dei radicali adiacenti al legame peptidico. La pepsina scinde il legame tra fenilalanina e tirosina, acido glutammico e cistina (metionina, glicina), tra valina e leucina. La tripsina scinde il legame tra l'arginina (lisina) e altri amminoacidi. Chimotripsina - tra aminoacidi aromatici (triptofano, tirosina, fenilalanina) e metionina. Le aminopeptidasi agiscono sul lato dell'amminoacido N-terminale, le carbossipeptidasi sul lato dell'amminoacido C-terminale. Le endopeptidasi distruggono la proteina all'interno della molecola, le esopeptidasi agiscono dall'estremità della molecola. Per l'idrolisi completa di una molecola proteica, è necessario un insieme di un gran numero di diversi enzimi proteolitici.

2.4 Valore nutrizionale delle proteine

Il valore biologico delle proteine ​​è determinato dall'equilibrio della composizione aminoacidica in termini di contenuto di aminoacidi essenziali. Questo gruppo comprende aminoacidi che non sono sintetizzati nel corpo umano. Gli aminoacidi essenziali includono aminoacidi: valina, leucina, isoleucina, fenilalanina, lisina, treonina, metionina, triptofano. Gli amminoacidi arginina e istidina sono parzialmente sostituibili, poiché vengono sintetizzati lentamente dal corpo umano. L'assenza di uno o più aminoacidi essenziali nel cibo porta a un'interruzione dell'attività del sistema nervoso centrale, interrompe la crescita e lo sviluppo del corpo e porta all'assimilazione incompleta di altri aminoacidi. Il valore biologico delle proteine ​​è calcolato dal punteggio degli amminoacidi (AS). Il punteggio di aminoacidi è espresso in percentuale, che rappresenta il rapporto tra il contenuto di un aminoacido essenziale nella proteina in esame del prodotto e la sua quantità nella proteina di riferimento. La composizione aminoacidica della proteina di riferimento è bilanciata e corrisponde perfettamente al fabbisogno umano di ciascun aminoacido essenziale. L'amminoacido con il tasso più basso è chiamato il primo amminoacido limitante. Ad esempio, l'amminoacido lisina è limitante nelle proteine ​​del grano, la metionina è limitante nel mais, la metionina e la cistina sono limitanti nelle patate e nei legumi: questi sono amminoacidi contenenti zolfo.

Le proteine ​​animali e vegetali differiscono per valore biologico. La composizione aminoacidica delle proteine ​​animali è vicina alla composizione aminoacidica delle proteine ​​umane, quindi le proteine ​​animali sono complete. Le proteine ​​vegetali contengono un contenuto ridotto di lisina, triptofano, treonina, metionina, cistina.

Il valore biologico delle proteine ​​è determinato dal grado della loro assimilazione nel corpo umano. Le proteine ​​animali hanno un grado di digeribilità più elevato rispetto alle proteine ​​vegetali. Il 90% degli aminoacidi viene assorbito dalle proteine ​​animali nell'intestino e il 60 - 80% dalle proteine ​​vegetali. In ordine decrescente di velocità di digestione delle proteine, i prodotti sono disposti nella sequenza: pesce > latticini > carne > pane > cereali

Uno dei motivi della scarsa digeribilità delle proteine ​​vegetali è la loro interazione con i polisaccaridi, che ostacolano l'accesso degli enzimi digestivi ai polipeptidi.

Con una mancanza di carboidrati e lipidi nel cibo, i requisiti per le proteine ​​\u200b\u200bcambiano leggermente. Insieme al ruolo biologico, la proteina inizia a svolgere una funzione energetica. Quando si digerisce 1 grammo di proteine, vengono rilasciate 4 kcal di energia. Con un'eccessiva assunzione di proteine, c'è il pericolo di sintesi lipidica e obesità corporea.

Il fabbisogno giornaliero di proteine ​​di un adulto è di 5 g per 1 kg di peso corporeo, ovvero 70-100 g al giorno. Le proteine ​​animali dovrebbero rappresentare il 55% e le proteine ​​vegetali il 45% della dieta umana quotidiana.

3. Carboidrati

3.1 Classificazione e struttura dei carboidrati

I carboidrati sono chiamati poliidrossialdeidi e poliossichetoni, così come i composti che si trasformano in essi dopo l'idrolisi.

I carboidrati si dividono in tre gruppi:

Monosaccaridi;

Oligosaccaridi o disaccaridi;

Polisaccaridi.

I monosaccaridi di solito contengono cinque o sei atomi di carbonio. Dei pentosi, arabinosio, xilosio e ribosio sono comuni. Degli esosi si trovano spesso: glucosio, fruttosio, galattosio.

Il ribosio è il componente più importante delle molecole biologicamente attive responsabili del trasferimento di informazioni ereditarie, il trasferimento di energia chimica necessaria per l'attuazione di molte reazioni biochimiche di un organismo vivente, poiché fa parte dell'acido ribonucleico (RNA), acido desossiribonucleico ( DNA), adenosina trifosfato (ATP) e così via. L'arabinosio e lo xilosio fanno parte del polisaccaride emicellulosico. Il glucosio è una parte dei frutti 2-8%, polisaccaridi: amido, glicogeno, cellulosa, emicellulosa, nonché disaccaridi: maltosio, cellobiosio, saccarosio, lattosio. Il fruttosio è una parte della frutta 2-8%, è parte integrante del saccarosio disaccaride. Il galattosio è parte integrante del disaccaride lattosio, i derivati ​​del galattosio fanno parte del polisaccaride pectina.

Gli oligosaccaridi sono polisaccaridi del primo ordine, cioè sono costituiti da 2-10 residui monosaccaridici collegati da legami glicosidici. Tra gli oligosaccaridi, i disaccaridi sono più comuni; le destrine, costituite da tre, quattro o più residui di glucosio, sono di grande importanza pratica nelle industrie di fermentazione.

I disaccaridi si dividono in disaccaridi riducenti e non riducenti. I disaccaridi riducenti includono idrossile emiacetale libero, come maltosio, cellobiosio e lattosio. I disaccaridi non riducenti sono quelli in cui due idrossili emiacetalici sono coinvolti nella formazione di un legame glicosidico, questi sono i disaccaridi saccarosio e trealosio.

La composizione del maltosio include il legame b-D-glucopiranosio 1,4. Il maltosio si forma come prodotto intermedio dell'idrolisi dell'amido o del glicogeno.

La composizione del cellobiosio include il legame H-D-glucopiranosio 1,4. Il cellobiosio fa parte della cellulosa polisaccaride e si forma come prodotto intermedio della sua idrolisi.

La composizione del lattosio comprende il legame R-D-galattopiranosio e 6-D-glucopiranosio 1,4. Il lattosio si trova nel latte e nei prodotti lattiero-caseari, spesso indicato come zucchero del latte. Nella figura, la formula del glucosio è mostrata capovolta.

La composizione del saccarosio include il legame I-D-fruttofuranosio e b-D-glucopiranosio 1,2. Il saccarosio è un prodotto alimentare comune: lo zucchero. L'idrolisi del saccarosio è effettuata dall'enzima invertasi o R-fruttofuranosidasi; durante l'idrolisi del saccarosio si formano fruttosio e glucosio. Questo processo è chiamato inversione del saccarosio. I prodotti dell'idrolisi del saccarosio migliorano il gusto e l'aroma dei prodotti, prevengono la stantia del pane.

Il trealosio contiene il legame b-D-glucopiranosio 1,1. Il trealosio fa parte dei carboidrati dei funghi e si trova raramente tra le piante.

I polisaccaridi di secondo ordine sono costituiti da un gran numero di residui di carboidrati. Per struttura, i polisaccaridi possono essere costituiti da unità monosaccaridiche dello stesso tipo - questi sono omopolisaccaridi, così come unità monomeriche di due o più tipi - questi sono eteropilisaccaridi. I polisaccaridi possono essere lineari o ramificati.

L'amido è costituito da residui di 6-D-glucopiranosio. Il legame 1,4 su una struttura di amido lineare chiamata amilosio e i legami 1,4 e 1,6 su una struttura di amido ramificata chiamata amilopectina. L'amido è il principale componente di carboidrati del cibo umano. Questa è la principale risorsa energetica dell'uomo.

Il glicogeno è costituito da residui di b-D-glucopiranosio, legami 1.4 e 1.6, la ramificazione nel glicogeno si trova ogni 3-4 unità di glucosio. Il glicogeno è il nutriente di riserva di una cellula vivente. L'idrolisi del glicogeno viene effettuata dagli enzimi amilolitici.

La cellulosa o cellulosa è costituita da residui del legame R-D-glucopiranosio 1,4. La cellulosa è un comune polisaccaride vegetale che si trova nel legno, nello scheletro di steli e foglie, nel guscio di cereali, ortaggi e frutti. La cellulosa non viene scomposta dagli enzimi del tratto gastrointestinale umano, pertanto nella nutrizione umana svolge il ruolo di una sostanza di zavorra: fibre alimentari che aiutano a purificare l'intestino umano.

Le sostanze pectiche sono costituite dai loro residui di acido galatturonico e acido galatturonico metossilato, collegati da legami b - (1,4) - glicosidici. Esistono tre tipi di pectine:

La protopectina, o pectina insolubile, è legata all'emicellulosa, alla cellulosa o alle proteine;

La pectina solubile ha un alto grado di esterificazione con residui di alcol metilico. La pectina solubile è in grado di formare gelatine e gel in ambiente acido e in presenza di zucchero;

Gli acidi pectici non hanno residui di alcool metilico, mentre l'acido pectico perde la sua capacità di formare gelatine e gel.

La pectina ha un peso molecolare di 20-30 mila unità, non viene assorbita dal corpo umano, appartiene ai carboidrati di zavorra (fibra alimentare).

Le emicellulose sono eteropolisaccaridi, in quanto comprendono R-D-glucopiranosio, legame 1.4 (fino al 70%) e 1.3 (fino al 30%), R-D-xilopiranosio, legame 1.4 e R-L-Arabofuronosis, connessione 1-2 e 1-3. Meno comuni sono i residui di galattosio e mannosio. Il peso molecolare delle emicellulose è di 60 mila unità. Le emicellulose fanno parte delle membrane cellulari delle piante, comprese le pareti dei grani di amido, ostacolando l'azione degli enzimi amilolitici sull'amido.

3.2 Conversioni di mono e disaccaridi

La respirazione è un processo esotermico di ossidazione enzimatica dei monosaccaridi in acqua e anidride carbonica:

C6 H12 O6 + 6O2 > 6CO2 ^ + 6H2 O + 672 kcal

La respirazione è la fonte di energia più importante per una persona. È necessaria una grande quantità di ossigeno per eseguire il processo di respirazione.

Con una mancanza di ossigeno o la sua assenza, si verifica il processo di fermentazione dei monosaccaridi. Esistono diversi tipi di fermentazione a cui prendono parte vari microrganismi.

La fermentazione alcolica viene effettuata con la partecipazione di enzimi di lievito secondo il seguente schema:

C6 H12 O6 > 2CO2 ^ + 2C2 H5OH + 57 kcal

Come risultato della reazione di fermentazione alcolica, sotto l'azione di un complesso di enzimi di lievito, si formano due molecole di alcol etilico e due molecole di anidride carbonica. I monosaccaridi sono fermentati dal lievito a velocità diverse. Il glucosio e il fruttosio fermentano più facilmente, il mannosio è più difficile, il galattosio, il principale carboidrato del latte, praticamente non fermenta. I pentosi non sono fermentescibili dal lievito. Insieme ai monosaccaridi glucosio e fruttosio, il lievito può fermentare i disaccaridi maltosio isaccarosio, poiché il lievito possiede enzimi in grado di scomporre le molecole di questi due disaccaridi in glucosio e fruttosio (L-glicosidasi e β-fruttofuranosidasi). La fermentazione alcolica svolge un ruolo importante nella produzione di birra, alcol, vino, kvas e nella panificazione. Insieme ai principali prodotti della fermentazione - alcool etilico e anidride carbonica, la fermentazione alcolica produce sottoprodotti e prodotti della fermentazione secondaria: glicerina, acetaldeide, acido acetico, isoamilico e altri alcoli superiori. Questi prodotti influiscono sulle proprietà organolettiche dei prodotti, spesso peggiorandone la qualità.

La fermentazione dell'acido lattico viene effettuata con la partecipazione di enzimi di batteri dell'acido lattico:

C6 H12 O6 > 2CH3? CH (OH)? COOH +52kcal

Come risultato della reazione della fermentazione dell'acido lattico, si formano due molecole di acido lattico sotto l'azione di un complesso di enzimi. La fermentazione dell'acido lattico svolge un ruolo importante nella produzione di prodotti a base di latte fermentato, kvas, crauti.

La fermentazione butirrica viene effettuata con la partecipazione di enzimi di batteri butirrici:

С6Н12О6 > CH3? CH2? CH2? COOH + 2CO2 ^ +2 H2 ^

Come risultato della reazione di fermentazione butirrica, si forma una molecola di acido butirrico, due molecole di anidride carbonica e idrogeno. Questo processo si verifica sul fondo delle paludi durante la decomposizione dei residui vegetali, nonché quando si verifica un'infezione da microrganismi butirrici durante la produzione alimentare.

La fermentazione dell'acido citrico viene effettuata con la partecipazione di enzimi del fungo della muffa Aspergillus niger:

C6 H12 O6 + [O] > COOH? CH2? CON? CH2? UNSD

Come risultato della reazione della fermentazione dell'acido citrico, si forma una molecola di acido citrico. Questa reazione si basa sul processo di ottenimento dell'acido citrico.

Caramellizzazione. La reazione di caramellizzazione viene effettuata riscaldando oltre 100°C soluzioni di glucosio, fruttosio, saccarosio. In questo caso, si verificano varie trasformazioni dei carboidrati. Quando il saccarosio viene riscaldato in un mezzo leggermente acido, si verifica un'idrolisi parziale (inversione) con la formazione di glucosio e fruttosio. Quando riscaldate, tre molecole d'acqua possono essere separate dalle molecole di glucosio e fruttosio, la disidratazione avviene con la formazione di idrossimetilfurfurale, la cui ulteriore distruzione porta alla distruzione dello scheletro di carbonio e alla formazione di acido formico e levulinico. L'idrossimetilfurfurale si forma riscaldando soluzioni di carboidrati a bassa concentrazione - 10 - 30%, questa sostanza ha un colore marrone e un odore specifico di crosta di pane cotto.

Nella prima fase della reazione di caramellizzazione, due molecole d'acqua vengono separate dalla molecola di saccarosio. Si forma il caramellano, costituito da anelli anidro contenenti doppi legami nell'anello (diidrofurano, cicloesanolone e altri composti), che sono marroni. Nella seconda fase, tre molecole d'acqua vengono separate e si forma il caramello, che ha un colore marrone scuro. Al terzo stadio avviene la condensazione delle molecole di saccarosio e si forma la caramellina, che ha un colore marrone scuro, scarsamente solubile in acqua. La caramellizzazione del saccarosio viene effettuata con un contenuto di saccarosio del 70 - 80%.

Formazione di melanoidi o reazione di Maillard. La reazione dell'interazione di disaccaridi e monosaccaridi riducenti con amminoacidi, peptidi, proteine. Come risultato dell'interazione del gruppo carbonilico (aldeidico o chetonico) dei carboidrati e del gruppo amminico di proteine ​​​​e amminoacidi, si verificano trasformazioni multistadio dei prodotti di reazione con la formazione di glucosamina, che subisce un riarrangiamento secondo Amadori e Hayts, quindi si formano pigmenti melanoidinici, che hanno un colore marrone scuro, un gusto e un odore specifici. La reazione di formazione della melanoidina è la causa principale dell'imbrunimento non enzimatico dei prodotti alimentari. Tale oscuramento si verifica durante la cottura del pane, durante l'essiccazione del malto, durante l'ebollizione del mosto con il luppolo nella produzione di birra e durante l'essiccazione della frutta. La velocità di reazione dipende dalla composizione dei prodotti interagenti, dal pH del mezzo, dalla temperatura e dall'umidità. Come risultato della reazione di formazione della melanoidina, il contenuto di carboidrati e aminoacidi, compresi quelli indispensabili, si riduce del 25%, il che porta anche a un cambiamento nella qualità del prodotto finito, una diminuzione del suo valore nutrizionale ed energetico . Esistono prove che i prodotti di reazione della formazione della melanoidina hanno proprietà antiossidanti, riducono l'assorbimento delle proteine.

Schema dell'interazione della riduzione di disaccaridi e monosaccaridi con amminoacidi in forma semplificata:

3.3 Idrolisi enzimatica dei polisaccaridi

L'idrolisi dell'amido viene effettuata dagli enzimi amilolitici. L'enzima b-amilasi idrolizza l'amido agendo in modo casuale, rompe il legame 1,4 con la formazione di destrine e una piccola quantità di maltosio. L'enzima b-amilasi, agendo sul grano di amido, forma dei canali, scindendo il polisaccaride in pezzi. Lo schema dell'idrolisi dell'amido è mostrato nella Figura 3.1.

L'enzima R-amilasi idrolizza l'amido agendo dall'estremità della catena, rompe il legame 1,4 e forma il maltosio, nei siti di ramificazione dell'amilopectina, l'azione dell'R-amilasi si interrompe, in questo caso rimane una piccola quantità di destrine.

L'enzima glucoamilasi agisce dall'estremità della catena, scinde una molecola di glucosio, rompe il legame 1,4, nei siti di ramificazione dell'amilopectina, l'azione della glucoamilasi si interrompe e rimane una piccola quantità di destrine non idrolizzate. L'enzima oligo-1,6-glicosidasi scinde il legame 1,6 per formare destrine. L'enzima isomaltasi idrolizza il disaccaride isomaltosio a glucosio. L'idrolisi dell'amido è la reazione più importante che si verifica durante la lavorazione tecnologica delle materie prime nella produzione di birra e alcol.

L'idrolisi del glicogeno viene effettuata dagli enzimi amilolitici.

L'idrolisi della pectina viene effettuata da enzimi pectolitici.

La pectina solubile viene convertita da pectina insolubile in uno stato solubile mediante l'azione dell'enzima protopectinasi o in presenza di acidi diluiti. In questo caso, la pectina viene scissa dall'emicellulosa o da altri componenti leganti. La pectina solubile è in grado di formare gelatine e gel in ambiente acido e in presenza di zucchero;

Gli acidi pectici si formano dalla pectina solubile sotto l'azione dell'enzima pectasi (pectinesteresi) o in presenza di alcali diluiti, mentre l'acido pectico perde la sua capacità di formare gelatine e gel. Come risultato dell'azione dell'enzima pectasi, l'alcool metilico viene separato dalla pectina solubile. L'idrolisi enzimatica della pectina può essere rappresentata come uno schema:

L'idrolisi delle emicellulose viene effettuata da enzimi citolitici, che includono endo-R-glucanasi, arabinosidasi e xilanasi. Le emicellulose non sono solubili in acqua, rendendo molto più difficile l'idrolisi dell'amido. Sotto l'azione dell'enzima endo-R-glucanasi, il residuo di glucosio viene staccato, con l'azione dell'enzima arabinosidasi, il residuo di arabinosio viene staccato e sotto l'azione dell'enzima xilonasi, il residuo di xilosio viene staccato. Con l'idrolisi parziale dell'emicellulosa si formano gomme o amilani, che hanno un peso molecolare inferiore, si dissolvono in acqua formando soluzioni viscose. La velocità di idrolisi dell'amido durante la saccarificazione del malto nella produzione della birra e la durata della filtrazione del mosto dipendono dal grado di idrolisi delle emicellulose.

3.4 Valore nutritivo dei carboidrati

Una delle funzioni più importanti dei carboidrati a basso peso molecolare è quella di aggiungere un sapore dolce agli alimenti. La tabella 3.1 mostra le caratteristiche della dolcezza relativa di vari carboidrati e dolcificanti rispetto al saccarosio, la cui dolcezza è presa come 1 unità.

I carboidrati sono la principale fonte di energia per l'uomo, con l'assimilazione di 1 g di un mono o disaccaride si liberano 4 kcal di energia. Il fabbisogno umano giornaliero di carboidrati è di 400 - 500 g, inclusi mono e disaccaridi 50 - 100 g Carboidrati di zavorra (fibra alimentare) - le sostanze di cellulosa e pectina al giorno dovrebbero essere consumate 10 - 15 g, aiutano a pulire l'intestino e normalizzarne attività. Un eccesso di carboidrati nella dieta porta all'obesità, poiché i carboidrati vengono utilizzati per costruire acidi grassi e porta anche all'interruzione del sistema nervoso, a reazioni allergiche.

Tabella 3.1 Dolcezza relativa (RS) di carboidrati e dolcificanti

Carboidrati		Carboidrati o dolcificanti
saccarosio		b-D-lattosio
I-D-fruttosio		I-D-lattosio
b-D-glucosio
I-D-glucosio
b-D-galattosio
I-D-galattosio		Ciclomati
b-D-mannosio		Aspartame
I-D-mannosio

4.1 Classificazione dei lipidi

I lipidi sono derivati ​​di acidi grassi, alcoli, costruiti utilizzando un legame estere. Nei lipidi si trovano anche un legame etereo semplice, un legame fosfoetere e un legame glicosidico. I lipidi sono una miscela complessa di composti organici con proprietà fisico-chimiche simili.

I lipidi sono insolubili in acqua (idrofobici), ma altamente solubili in solventi organici (benzina, cloroformio). Esistono lipidi di origine vegetale e di origine animale. Nelle piante si accumula nei semi e nei frutti, soprattutto nelle noci (fino al 60%). Negli animali, i lipidi sono concentrati nei tessuti sottocutanei, cerebrali e nervosi. Il pesce contiene il 10-20%, la carne di maiale fino al 33%, la carne di manzo il 10% di lipidi.

In base alla loro struttura, i lipidi si dividono in due gruppi:

Lipidi semplici

lipidi complessi.

I lipidi semplici includono esteri complessi (grasso e olio) o semplici (cera) di acidi grassi superiori e alcoli.

I lipidi complessi contengono composti contenenti atomi di azoto, zolfo e fosforo. Questo gruppo comprende i fosfolipidi. Sono rappresentati dall'acido fosfotidico, che contiene solo acido fosforico, che prende il posto di uno dei residui di acidi grassi, e dai fosfolipidi, che comprendono tre basi azotate. Le basi azotate vengono aggiunte al residuo di acido fosforico dell'acido fosfotidico. La fosfotidiletanolammina contiene la base azotata etanolammina HO - CH2 - CH2 - NH2. La fosfotidilcolina contiene la base azotata colina [HO-CH2 - (CH3)3 N] + (OH), questa sostanza è chiamata lecitina. La fosfotidilserina contiene l'amminoacido serina HO-CH(NH2)-COOH.

I lipidi complessi contengono residui di carboidrati - glicolipidi, residui proteici - lipoproteine, la sfingosina alcolica (invece del glicerolo) contiene sfingolipidi.

I glicolipidi svolgono funzioni strutturali, fanno parte delle membrane cellulari e fanno parte del glutine di grano. Molto spesso, i monosaccaridi D-galattosio, D-glucosio si trovano nella composizione dei glicolipidi.

Le lipoproteine ​​fanno parte delle membrane cellulari, nel protoplasma delle cellule, influenzano il metabolismo.

Gli sfingolipidi sono coinvolti nell'attività del sistema nervoso centrale. In violazione del metabolismo e del funzionamento degli sfingolipidi, si sviluppano disturbi nell'attività del sistema nervoso centrale.

I lipidi semplici più comuni sono gli acilgliceridi. La composizione degli acilgliceridi comprende alcool glicerolo e acidi grassi ad alto peso molecolare. I più comuni tra gli acidi grassi sono gli acidi saturi (non contenenti legami multipli) palmitico (C15H31COOH) e stearico (C17 H35COOH) e gli acidi insaturi (contenenti legami multipli): oleico con un doppio legame (C17H33COOH), linoleico con due legami multipli ( C17 H31COOH), linolenico con tre legami multipli (C17 H29COOH). Tra i lipidi semplici si trovano principalmente i triacilgliceridi (contenenti tre residui di acidi grassi identici o diversi). Tuttavia, i lipidi semplici possono essere presentati come diacilgliceridi e monoacilgliceridi.

I grassi sono prevalentemente acidi grassi saturi. I grassi sono duri e hanno un alto punto di fusione. Contenuto principalmente in lipidi di origine animale. Gli oli contengono principalmente acidi grassi insaturi, hanno una consistenza liquida e un basso punto di fusione. Contenuto in lipidi di origine vegetale.

Le cere sono chiamate esteri, che includono un alcool monoidrico ad alto peso molecolare con 18-30 atomi di carbonio e un acido grasso ad alto peso molecolare con 18-30 atomi di carbonio. Le cere si trovano nel mondo vegetale. La cera copre foglie e frutti con uno strato molto sottile, proteggendoli dal ristagno, dall'essiccazione e dall'esposizione ai microrganismi. Il contenuto di cera è basso e ammonta allo 0,01 - 0,2%.

I fosfolipidi sono comuni tra i lipidi complessi. I fosfolipidi contengono due tipi di sostituenti: idrofili e idrofobici. I radicali degli acidi grassi sono idrofobi, mentre i residui di acido fosforico e le basi azotate sono idrofili. I fosfolipidi sono coinvolti nella costruzione delle membrane cellulari, regolano il flusso di nutrienti nella cellula.

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Tre chilogrammi di sostanze chimiche. Questa è la quantità che viene ingerita ogni anno dal consumatore medio di una varietà di prodotti a volte assolutamente familiari: muffin, ad esempio, o marmellata. Coloranti, emulsionanti, addensanti, addensanti sono ormai presenti letteralmente in tutto. Naturalmente, sorge la domanda: perché i produttori li aggiungono al cibo e quanto sono innocue queste sostanze?

Gli esperti hanno concordato di considerare che "additivi alimentari" è il nome generico di sostanze chimiche naturali o sintetiche aggiunte agli alimenti per conferire loro determinate proprietà (miglioramento del gusto e dell'olfatto, aumento del valore nutritivo, prevenzione del deterioramento degli alimenti, ecc.) che non vengono utilizzate come prodotti alimentari indipendenti. La formulazione è molto chiara e comprensibile. Tuttavia, non tutto in questa materia è semplice. Molto dipende dall'onestà e dalla decenza elementare dei produttori, da cosa esattamente e in quali quantità usano per dare ai prodotti un aspetto commerciabile.

Numero ordinale di gusto

Gli integratori alimentari non sono un'invenzione della nostra era high-tech. Sale, soda, spezie sono noti alle persone da tempo immemorabile. Ma la vera fioritura del loro utilizzo è iniziata nel XX secolo, il secolo della chimica degli alimenti. C'erano grandi speranze per gli integratori. E sono stati all'altezza delle aspettative al massimo. Con il loro aiuto è stato possibile creare un vasto assortimento di prodotti appetitosi, duraturi e allo stesso tempo meno laboriosi. Dopo aver ottenuto il riconoscimento, i "miglioratori" sono stati messi in funzione. Le salsicce sono diventate rosa tenue, gli yogurt sono diventati frutta fresca e i muffin sono diventati magnificamente non stantii. La "giovinezza" e l'attrattiva dei prodotti sono state garantite da additivi che vengono utilizzati come coloranti, emulsionanti, addensanti, addensanti, agenti gelificanti, agenti di rivestimento, esaltatori di sapore e odore, conservanti

La loro presenza è necessariamente indicata sulla confezione nell'elenco degli ingredienti ed è indicata dalla lettera "E" (la lettera iniziale della parola "Europa" (Europa). Non dovresti aver paura della loro presenza, la maggior parte degli articoli, se il la ricetta è seguita correttamente, non causa danni alla salute, le uniche eccezioni sono quelle , che in alcune persone possono causare intolleranza individuale.

La lettera è seguita da un numero. Permette di navigare nella varietà degli additivi, essendo, secondo la Classificazione Unificata Europea, il codice di una particolare sostanza. Ad esempio, carbone attivo completamente innocuo E152, amido E1404 e soda E500.

I codici E100E182 designano i coloranti che migliorano o ripristinano il colore del prodotto. Codici E200E299 conservanti che aumentano la shelf life dei prodotti proteggendoli da microbi, funghi e batteriofagi. Lo stesso gruppo comprende additivi sterilizzanti chimici utilizzati nella maturazione dei vini, nonché disinfettanti. E300E399 antiossidanti che proteggono i prodotti dall'ossidazione, ad esempio dall'irrancidimento dei grassi e dallo scolorimento di frutta e verdura tagliata. E400E499 stabilizzanti, addensanti, emulsionanti, il cui scopo è mantenere la consistenza desiderata del prodotto, nonché aumentarne la viscosità. E500E599 Regolatori di pH e agenti antiagglomeranti. Е600Е699 Aromi che esaltano il gusto e l'aroma del prodotto. E900E999 agenti antifiamma (antischiuma), E1000E1521 tutto il resto, ovvero agenti di rivestimento, separatori, sigillanti, ammendanti per farine e pane, testurizzanti, gas per imballaggio, edulcoranti. Non ci sono ancora additivi alimentari E700-E899, questi codici sono riservati a nuove sostanze, la cui comparsa non è lontana.

Il segreto della kermesse cremisi
La storia di un colorante alimentare come la cocciniglia, nota anche come carminio (E120), ricorda un romanzo poliziesco. Le persone hanno imparato a riceverlo nei tempi antichi. Le leggende bibliche menzionano un colorante viola ottenuto da un verme rosso, che era usato dai discendenti di Noè. In effetti, il carminio era ottenuto dagli insetti cocciniglia, noti anche come cimici della quercia o kermes. Vivevano nei paesi del Mediterraneo, si incontravano in Polonia e Ucraina, ma la più famosa era la cocciniglia dell'Ararat. Nel III secolo, uno dei re persiani presentò all'imperatore romano Aureliano un tessuto di lana tinto di cremisi, che divenne un punto di riferimento del Campidoglio. La cocciniglia dell'Ararat è menzionata anche nelle cronache arabe medievali, dove si dice che l'Armenia produce vernice "kirmiz", usata per tingere lanugine e prodotti di lana, scrivendo incisioni di libri. Tuttavia, nel XVI secolo, apparve sul mercato mondiale un nuovo tipo di cocciniglia, la cocciniglia messicana. Il famoso conquistatore Hernan Cortes lo portò dal Nuovo Mondo in dono al suo re. La cocciniglia messicana era più piccola della cocciniglia dell'Ararat, ma si moltiplicava cinque volte all'anno, non c'era praticamente grasso nei suoi corpi sottili, il che semplificava il processo di produzione della vernice e il pigmento colorante era più luminoso. Nel giro di pochi anni, un nuovo tipo di carminio ha conquistato tutta l'Europa, mentre la cocciniglia dell'Ararat è stata semplicemente dimenticata per molti anni. Fu solo all'inizio del XIX secolo che l'archimandrita del monastero di Echmiadzin Isaak Ter-Grigoryan, che è anche un miniaturista Sahak Tsaghkarar, riuscì a ripristinare le ricette del passato. Negli anni '30 del XIX secolo, Joseph Hamel, accademico dell'Accademia imperiale russa delle scienze, si interessò alla sua scoperta, dedicando un'intera monografia ai "coloranti viventi". La cocciniglia ha persino provato a riprodursi su scala industriale. Tuttavia, l'apparizione alla fine del XIX secolo di coloranti all'anilina a buon mercato scoraggiò gli imprenditori domestici dal scherzare con i "vermi". Tuttavia, è diventato subito chiaro che la necessità della vernice alla cocciniglia non sarebbe scomparsa molto presto, perché, a differenza dei coloranti chimici, è assolutamente innocua per il corpo umano, il che significa che può essere utilizzata in cucina. Negli anni '30, il governo sovietico decise di ridurre l'importazione di prodotti alimentari importati e obbligò il famoso entomologo Boris Kuzin a iniziare a produrre cocciniglia domestica. La spedizione in Armenia è stata coronata dal successo. È stato trovato un prezioso insetto. Tuttavia, la guerra ne ha impedito l'allevamento. Il progetto per lo studio della cocciniglia dell'Ararat fu ripreso solo nel 1971, ma non si arrivò mai ad allevarla su scala industriale.

Cibo di domani

L'agosto 2006 è stato caratterizzato da due sensazioni contemporaneamente. Al Congresso Internazionale di Micologia, tenutosi a Cairns, in Australia, la Dott.ssa Martha Taniwaki dell'Istituto Brasiliano di Tecnologia Alimentare ha annunciato di aver risolto il mistero del caffè. Il suo gusto unico è dovuto all'attività dei funghi che entrano nei chicchi di caffè durante la loro crescita. Allo stesso tempo, come sarà il fungo e quanto si svilupperà dipende dalle condizioni naturali dell'area in cui viene coltivato il caffè. Ecco perché le diverse varietà di una bevanda corroborante sono così diverse l'una dall'altra. Questa scoperta, secondo gli scienziati, ha un grande futuro, perché se impari a coltivare i funghi, puoi dare un nuovo gusto non solo al caffè, ma se vai oltre, anche al vino e al formaggio.

Ma la società americana di biotecnologie Intralytix ha proposto di utilizzare i virus come additivi alimentari. Questo know-how consentirà di far fronte a focolai di una malattia così pericolosa come la listeriosi, che, nonostante i migliori sforzi dei medici sanitari, uccide ogni anno circa 500 persone solo negli Stati Uniti. I biologi hanno creato un cocktail di 6 virus dannosi per il batterio Listeria monocytogenes, ma assolutamente sicuri per l'uomo. La Food and Drug Administration (FDA) statunitense ha già dato l'approvazione per la lavorazione di prosciutto, hot dog, wurstel, salsicce e altri prodotti a base di carne.

La saturazione di prodotti con sostanze nutritive speciali, praticata negli ultimi decenni nei paesi sviluppati, ha permesso di eliminare quasi completamente le malattie associate alla mancanza dell'uno o dell'altro elemento. Sono così scomparse cheilosi, stomatite angolare, glossite, dermatite seborroica, congiuntivite e cheratite associate a carenza di vitamina B2, riboflavina (colorante E101, che dona ai prodotti un bel colore giallo); scorbuto causato da una carenza di vitamina C, acido ascorbico (antiossidante E300); anemia, la cui causa è la mancanza di vitamina E, tocoferolo (antiossidante E306). È logico presumere che in futuro sarà sufficiente bere uno speciale cocktail di vitamine e minerali o assumere una pillola appropriata e i problemi nutrizionali saranno risolti.

Tuttavia, gli scienziati non pensano di fermarsi qui, alcuni addirittura prevedono che entro la fine del 21° secolo la nostra dieta sarà composta interamente da additivi alimentari. Sembra fantastico e anche un po' inquietante, ma dobbiamo ricordare che tali prodotti esistono già. Quindi, la gomma da masticare e la Coca Cola, super popolari nel 20° secolo, hanno ottenuto il loro gusto unico grazie agli additivi alimentari. Ma la società non condivide tale entusiasmo. L'esercito di oppositori degli integratori alimentari sta aumentando a passi da gigante. Perché?

PARERE DELLO SPECIALISTA
Olga Grigoryan, Ricercatrice principale del Dipartimento di dietetica preventiva e riabilitativa della Clinica per la nutrizione clinica dell'Istituto statale di ricerca sulla nutrizione dell'Accademia russa delle scienze mediche, Candidata di scienze mediche.
In linea di principio, non c'è nulla di strano nel fatto che qualsiasi riempitivo chimico, senza il quale l'industria alimentare moderna è impensabile, sia irto di reazioni allergiche, disturbi del tratto gastrointestinale. Tuttavia, è estremamente difficile dimostrare che questo o quell'additivo alimentare sia diventato la causa della malattia. Ovviamente puoi escludere un prodotto sospetto dalla dieta, quindi introdurlo e vedere come lo percepisce il corpo, ma il verdetto finale: quale sostanza ha causato la reazione allergica, è possibile solo dopo una serie di costosi test. E in che modo questo aiuterà il paziente, perché la prossima volta potrà acquistare un prodotto su cui questa sostanza semplicemente non sarà indicata? Posso solo consigliare di evitare prodotti belli, dal colore innaturale e dal sapore troppo invadente. I produttori sono ben consapevoli dei possibili rischi derivanti dall'utilizzo di integratori alimentari e li assumono in modo abbastanza consapevole. L'aspetto appetitoso dei prodotti a base di carne, dovuto all'uso di nitrito di sodio (conservante E250), è diventato da tempo sinonimo. Il suo eccesso influisce negativamente sui processi metabolici, ha un effetto deprimente sul sistema respiratorio e ha un effetto oncologico. D'altra parte, basta guardare una volta la salsiccia grigia fatta in casa per capire che in questo caso viene scelto il minore dei due mali. E, per non crearti problemi e per non superare la concentrazione massima consentita di nitrito di sodio, non mangiare tutti i giorni salsiccia, soprattutto affumicata, e tutto andrà bene.

Le passioni divampano

Il problema è che non tutti gli additivi alimentari utilizzati nell'industria sono ben studiati. Un tipico esempio sono i dolcificanti, i dolcificanti artificiali: sorbitolo (E420), aspartame (E951), saccarina (E954) e altri. Per molto tempo i medici li hanno considerati assolutamente sicuri per la salute e li hanno prescritti sia a pazienti con diabete mellito sia semplicemente a chi voleva semplicemente perdere peso. Tuttavia, negli ultimi due decenni, la saccarina è risultata cancerogena. In ogni caso, gli animali da laboratorio che lo consumavano sviluppavano il cancro, però, solo se mangiavano saccarina in un volume paragonabile al proprio peso. Non una sola persona è capace di questo, il che significa che il rischio è molto inferiore. Ma una grande quantità di sorbitolo (circa 10 grammi o più) può causare insufficienza gastrointestinale e causare diarrea. Inoltre, il sorbitolo può aggravare la sindrome dell'intestino irritabile e il malassorbimento del fruttosio.

Anche la storia degli integratori alimentari del XXI secolo è stata segnata da uno scandalo. Nel luglio 2000, i rappresentanti dell'American Consumer Protection Society, con il sostegno dell'avvocato del Connecticut Richard Blumenthal, si sono rivolti alla Food and Drug Administration (FDA) statunitense chiedendo di sospendere la vendita di alimenti fortificati con determinate sostanze. Questi includevano succo d'arancia ricco di calcio, biscotti antiossidanti, margarina per abbassare il colesterolo, torte di fibre e bevande a base vegetale, cereali per la colazione e patatine. Argomentando la sua affermazione, Richard Blumenthal ha affermato, sulla base di alcuni dati, che “alcuni additivi possono interferire con l'azione dei farmaci. Ovviamente, ci sono altri effetti collaterali che non sono ancora stati scoperti. Come guardare nell'acqua. Tre mesi dopo, un gruppo di ricercatori francesi che studiavano le proprietà delle fibre alimentari dichiarò che non solo non proteggevano dal cancro intestinale, ma potevano provocarlo. Per tre anni hanno seguito 552 volontari con alterazioni precancerose nell'intestino. La metà dei soggetti ha mangiato come di consueto, alla seconda metà è stato somministrato un additivo a base di gusci di isfagula. E cosa? Nel primo gruppo si è ammalato solo il 20%, nel secondo il 29%. Nell'agosto 2002, il ministro della Sanità belga Magda Elvoert ha aggiunto benzina sul fuoco quando ha fatto appello alla leadership dell'UE affinché vieti nell'UE le gomme da masticare e le pastiglie al fluoro, che, ovviamente, proteggono dalla carie, ma, d'altra parte, provocano l'osteoporosi .

Nel gennaio 2003, il colorante alimentare, o più precisamente uno di questi, la cantaxantina, è diventato il centro dell'attenzione del pubblico. Le persone non lo usano per il cibo, ma lo aggiungono al salmone, alla trota e ai polli nel cibo in modo che la loro carne acquisisca un bel colore. La commissione speciale dell'UE ha rilevato che "esiste un legame innegabile tra l'aumento del consumo di cantaxantina negli animali e i problemi visivi negli esseri umani".

Tuttavia, la vera sensazione è stata fatta dal rapporto del professore britannico Jim Stevenson, pubblicato nella primavera del 2003. I gemelli di cinque anni Michael e Christopher Parker sono diventati oggetto di ricerca da parte di scienziati dell'Università di Southampton (Regno Unito). Per due settimane, a Michael non è stato permesso di mangiare caramelle Smarties e Sunny Delight, bevande rosse Irn Bru e Tizer, bevande gassate e altri prodotti con additivi chimici. La madre dei gemelli, Lynn Parker, ha descritto i risultati dell'esperimento come segue: “Il secondo giorno, ho visto un cambiamento nel comportamento di Michael. È diventato molto più obbediente, ha sviluppato il senso dell'umorismo, parla volentieri. Il livello di stress in casa è diminuito, c'è meno aggressività nel rapporto tra i ragazzi, difficilmente litigano o litigano». L'impatto degli integratori alimentari sul comportamento degli adolescenti è stato riportato anche da scienziati australiani. Hanno determinato che il propionato di calcio (E282), aggiunto al pane come conservante, può portare a gravi sbalzi d'umore, disturbi del sonno e disturbi della concentrazione nei bambini.

Nell'aprile 2005, un team internazionale di ricercatori guidato da Malcolm Greaves ha affermato che gli additivi alimentari (coloranti, condimenti e conservanti) sono responsabili dello 0,6-0,8% dei casi di orticaria cronica.

Lista nera
Additivi alimentari vietati per l'uso nell'industria alimentare della Federazione Russa
E121 Rosso agrumi 2
E123 Amaranto rosso
E216 Propil estere dell'acido paraidrossibenzoico
E217 Sale sodico dell'estere propilico dell'acido paraidrossibenzoico
E240 Formaldeide

Solo pochi anni fa, gli additivi vietati che comportano una chiara minaccia per la vita sono stati utilizzati molto attivamente. Coloranti E121 E E123 contenuto in soda dolce, caramelle, gelati colorati e conservante E240 in vari cibi in scatola (composte, marmellate, succhi, funghi, ecc.), nonché in quasi tutte le barrette di cioccolato importate ampiamente pubblicizzate. Conservanti vietati nel 2005 E216 E E217, che trovarono largo impiego nella produzione di caramelle, cioccolatini ripieni, salumi, paté, zuppe e brodi. Gli studi hanno dimostrato che tutti questi additivi possono contribuire alla formazione di tumori maligni.

Additivi alimentari vietati nell'industria alimentare dell'UE, ma consentiti nella Federazione russa
E425 Konjac (farina di Konjac):
(IO) gomma di konjac,
(II) Konjac glucomannano
E425 vengono utilizzati per accelerare il processo di unione di sostanze scarsamente miscibili. Sono presenti in molti prodotti, soprattutto di tipo Light, come il cioccolato, in cui il grasso vegetale viene sostituito dall'acqua. È semplicemente impossibile farlo senza tali additivi.
E425 non provoca malattie gravi, ma la farina di konjac non viene utilizzata nei paesi dell'UE. È stato ritirato dalla produzione dopo che sono stati registrati diversi casi di soffocamento di bambini piccoli, nelle cui vie respiratorie masticando marmellata, scarsamente solubile nella saliva, è entrata nell'alta densità di questo additivo.

Verità di vita

È necessario tenere conto del fatto che, a causa della sua psicologia, una persona spesso non può rifiutare ciò che è dannoso, ma gustoso. Indicativa a questo proposito è la storia dell'esaltatore di sapidità glutammato monosodico (E621). Nel 1907, un dipendente dell'Università Imperiale di Tokyo (Giappone) Kikunae Ikeda ricevette per la prima volta una polvere cristallina bianca, che esaltava le sensazioni gustative aumentando la sensibilità delle papille della lingua. Nel 1909 brevettò la sua invenzione e il glutammato monosodico iniziò la sua marcia trionfante intorno al mondo. Attualmente gli abitanti della Terra lo consumano annualmente in quantità di oltre 200mila tonnellate, senza pensare alle conseguenze. Nel frattempo, nella letteratura medica speciale ci sono sempre più prove che il glutammato monosodico influisce negativamente sul cervello, peggiora le condizioni dei pazienti con asma bronchiale, porta alla distruzione della retina e del glaucoma. È il glutammato monosodico che alcuni ricercatori accusano della diffusione della "sindrome del ristorante cinese". Da diversi decenni ormai si registra in varie parti del mondo una misteriosa malattia, la cui natura è ancora poco chiara. Nelle persone assolutamente sane, senza motivo, la temperatura aumenta, il viso diventa rosso, compaiono dolori al petto. L'unica cosa che accomuna le vittime è che poco prima della malattia hanno visitato tutti ristoranti cinesi, i cui chef tendono ad abusare della sostanza "gustosa". Nel frattempo, secondo l'OMS, assumere più di 3 grammi di glutammato monosodico al giorno "è molto pericoloso per la salute".

Eppure dobbiamo affrontare la verità. Oggi l'umanità non può fare a meno degli additivi alimentari (conservanti, ecc.), poiché sono loro, e non l'agricoltura, che sono in grado di fornire il 10% dell'aumento annuale del cibo, senza il quale la popolazione della Terra sarà semplicemente sul sull'orlo della fame. Un'altra domanda è che dovrebbero essere il più sicuri possibile per la salute. I sanitari, ovviamente, si occupano di questo, ma tutti gli altri non devono perdere la vigilanza, leggendo attentamente quanto scritto sulla confezione.

1. Carboidrati, loro classificazione. contenuto negli alimenti. Importanza nella nutrizione

I carboidrati sono composti organici contenenti gruppi aldeidici o chetonici e alcolici. Sotto il nome generico, i carboidrati uniscono composti ampiamente distribuiti in natura, che comprendono sia sostanze dal sapore dolce chiamate zuccheri, sia composti chimicamente affini, ma molto più complessi, insolubili e dal sapore non dolce, come l'amido e la cellulosa (cellulosa).

I carboidrati sono parte integrante di molti alimenti, in quanto costituiscono fino all'80-90% della sostanza secca delle piante. Negli organismi animali i carboidrati contengono circa il 2% del peso corporeo, ma la loro importanza è grande per tutti gli organismi viventi, in quanto fanno parte dei nucleotidi da cui sono costruiti gli acidi nucleici, che svolgono la biosintesi delle proteine ​​e la trasmissione delle informazioni ereditarie. Molti carboidrati svolgono un ruolo importante nei processi che impediscono la coagulazione del sangue e la penetrazione di agenti patogeni nei macrorganismi, nei fenomeni di immunità.

La formazione di sostanze organiche in natura inizia con la fotosintesi dei carboidrati da parte delle parti verdi delle piante, la loro CO2 e H2O. Nelle foglie e in altre parti verdi delle piante, in presenza di clorofilla, i carboidrati si formano dall'anidride carbonica dell'aria e dall'acqua del suolo sotto l'azione della luce solare. La sintesi dei carboidrati è accompagnata dall'assorbimento di una grande quantità di energia solare e dal rilascio di ossigeno nell'ambiente.

Luce 12 H2O + 6 CO2 - C6 H12 O6 + 6O2 + 6 H2O clorofilla

Gli zuccheri nel processo di ulteriori cambiamenti negli organismi viventi danno origine ad altri composti organici - polisaccaridi, grassi, acidi organici e in connessione con l'assorbimento di sostanze azotate dal suolo - proteine ​​e molti altri. Molti carboidrati complessi subiscono l'idrolisi in determinate condizioni e si decompongono in quelli meno complessi; alcuni dei carboidrati non si decompongono sotto l'azione dell'acqua. Questa è la base per la classificazione dei carboidrati, che sono divisi in due classi principali:

Carboidrati semplici, o zuccheri semplici, o monosaccaridi. I monosaccaridi contengono da 3 a 9 atomi di carbonio, i più comuni sono pentosi (5C) ed esosi (6C), e secondo il gruppo funzionale, aldosi e chetosi.

I monosaccaridi ampiamente conosciuti sono glucosio, fruttosio, galattosio, rabinosio, arabinosio, xilosio e D-ribosio.

Il glucosio (zucchero d'uva) si trova in forma libera in bacche e frutti (nell'uva - fino all'8%; nelle prugne, nelle ciliegie - 5-6%; nel miele - 36%). Amido, glicogeno, maltosio sono costituiti da molecole di glucosio; il glucosio è la parte principale del saccarosio, il lattosio.

Il fruttosio (zucchero della frutta) si trova in forma pura nel miele (fino al 37%), nell'uva (7,7%), nelle mele (5,5%); è la parte principale del saccarosio.

Il galattosio è un componente dello zucchero del latte (lattosio), che si trova nel latte dei mammiferi, nei tessuti vegetali e nei semi.

L'arabinosio si trova nelle piante di conifere, nella polpa di barbabietola, è incluso nelle sostanze pectiniche, nel muco, nelle gengive (gengive), nelle emicellulose.

Lo xilosio (zucchero del legno) si trova nelle bucce di cotone e nelle pannocchie di mais. Lo xilosio è un costituente dei pentosani. Combinandosi con il fosforo, lo xilosio si trasforma in composti attivi che svolgono un ruolo importante nelle interconversioni degli zuccheri.

Il D-ribosio occupa un posto speciale tra i monosaccaridi. Perché la natura preferisse il ribosio a tutti gli zuccheri non è ancora chiaro, ma è esso che funge da componente universale delle principali molecole biologicamente attive responsabili della trasmissione delle informazioni ereditarie: gli acidi ribonucleico (RNA) e desossiribonucleico (DNA); fa anche parte di ATP e ADP, con l'aiuto del quale l'energia chimica viene immagazzinata e trasferita in qualsiasi organismo vivente. La sostituzione di uno dei residui di fosfato nell'ATP con un frammento di piridina porta alla formazione di un altro importante agente - NAD - una sostanza che è direttamente coinvolta nel corso dei processi redox vitali. Un altro agente chiave è il ribulosio 1,5, un difosfato. Questo composto è coinvolto nei processi di assimilazione dell'anidride carbonica da parte delle piante.

Carboidrati complessi, o zuccheri complessi, o polisaccaridi (amido, glicogeno e polisaccaridi non amilacei - fibre (cellulosa ed emicellulosa, pectine).

Esistono polisaccaridi (oligosaccaridi) di I e II ordine (poliosi).

Gli oligosaccaridi sono polisaccaridi del primo ordine, le cui molecole contengono da 2 a 10 residui di monosaccaridi collegati da legami glicosidici. In base a ciò si distinguono disaccaridi, trisaccaridi, ecc.

I disaccaridi sono zuccheri complessi, ciascuna molecola dei quali, per idrolisi, si scompone in due molecole di monosaccaridi. I disaccaridi, insieme ai polisaccaridi, sono una delle principali fonti di carboidrati nell'alimentazione umana e animale. Per struttura, i disaccaridi sono glicosidi, in cui due molecole di monosaccaridi sono collegate da un legame glicosidico.

Tra i disaccaridi sono particolarmente noti maltosio, saccarosio e lattosio. Il maltosio, che è a-glucopiranosil-(1,4)-a-glucopiranosio, si forma come prodotto intermedio durante l'azione delle amilasi sull'amido (o glicogeno).

Uno dei disaccaridi più comuni è il saccarosio, un comune zucchero alimentare. La molecola di saccarosio è costituita da un residuo a-D-glucosio e un residuo P-E-fruttosio. A differenza della maggior parte dei disaccaridi, il saccarosio non ha un idrossile emiacetale libero e non ha proprietà riducenti.

Il disaccaride lattosio si trova solo nel latte ed è costituito da R-E-galattosio ed E-glucosio.

I polisaccaridi dell'II ordine sono divisi in strutturali e di riserva. I primi includono la cellulosa e quelli di riserva includono il glicogeno (negli animali) e l'amido (nelle piante).

L'amido è un complesso di amilosio lineare (10-30%) e amilopectina ramificata (70-90%), costituito dai resti di una molecola di glucosio (a-amilosio e amilopectina in catene lineari a - 1,4 - legami, amilopectina a i punti di diramazione delle obbligazioni interchain a - 1,6 -), la cui formula generale è C6H10O5p.

Pane, patate, cereali e verdure sono la principale risorsa energetica del corpo umano.

Il glicogeno è un polisaccaride ampiamente distribuito nei tessuti animali, simile nella struttura all'amilopectina (catene altamente ramificate ogni 3-4 collegamenti, il numero totale di residui glicosidici è di 5-50 mila)

La cellulosa (fibra) è un comune omopolisaccaride vegetale che funge da materiale di supporto per le piante (scheletro vegetale). La metà del legno è costituita da fibra e lignina ad essa associata, è un biopolimero lineare contenente 600-900 residui di glucosio collegati da legami P - 1,4 - glicosidici.

I monosaccaridi sono composti che hanno almeno 3 atomi di carbonio nella molecola. A seconda del numero di atomi di carbonio nella molecola, sono chiamati triosi, tetrosi, pentosi, esosi ed eptosi.

I carboidrati costituiscono la maggior parte degli alimenti nell'alimentazione umana e animale. A causa dei carboidrati, viene fornita la metà del fabbisogno energetico giornaliero della dieta umana. I carboidrati aiutano a proteggere le proteine ​​dal dispendio energetico.

Un adulto ha bisogno di 400-500 g di carboidrati al giorno (incluso amido - 350-400 g, zuccheri - 50-100 g, altri carboidrati - 25 g), che devono essere forniti con il cibo. Con uno sforzo fisico intenso, aumenta la necessità di carboidrati. Quando vengono introdotti in modo eccessivo nel corpo umano, i carboidrati possono essere convertiti in grassi o depositati in piccole quantità nel fegato e nei muscoli sotto forma di amido animale - glicogeno.

In termini di valore nutrizionale, i carboidrati sono divisi in digeribili e non digeribili. Carboidrati digeribili - mono e disaccaridi, amido, glicogeno. Indigeribile: cellulosa, emicellulosa, inulina, pectina, gomma, muco. Nel tratto digestivo umano, i carboidrati digeribili (ad eccezione dei monosaccaridi) vengono scomposti dagli enzimi in monosaccaridi, che vengono assorbiti nel sangue attraverso le pareti intestinali e trasportati in tutto il corpo. Con un eccesso di carboidrati semplici e nessun consumo di energia, parte dei carboidrati si trasforma in grasso o si deposita nel fegato come fonte di riserva di energia per un accumulo temporaneo sotto forma di glicogeno. I carboidrati indigeribili non vengono utilizzati dal corpo umano, ma sono estremamente importanti per la digestione e costituiscono le cosiddette "fibre alimentari". La fibra alimentare stimola la funzione motoria dell'intestino, previene l'assorbimento del colesterolo, svolge un ruolo positivo nella normalizzazione della composizione della microflora intestinale, nell'inibizione dei processi putrefattivi e aiuta ad eliminare gli elementi tossici dall'organismo.

La norma giornaliera della fibra alimentare è di 20-25 g I prodotti animali contengono pochi carboidrati, quindi la principale fonte di carboidrati per l'uomo sono i cibi vegetali. I carboidrati costituiscono i tre quarti del peso secco di piante e alghe e si trovano in cereali, frutta e verdura. Nelle piante, i carboidrati si accumulano come sostanze di riserva (ad esempio l'amido) o svolgono il ruolo di materiale di supporto (fibra).

I principali carboidrati digeribili nell'alimentazione umana sono l'amido e il saccarosio. L'amido rappresenta circa l'80% di tutti i carboidrati consumati dall'uomo. L'amido è la principale risorsa energetica umana. Fonti di amido - cereali, legumi, patate. I monosaccaridi e gli oligosaccaridi sono presenti nei cereali in quantità relativamente piccole. Il saccarosio di solito entra nel corpo umano con gli alimenti a cui viene aggiunto (dolciumi, bevande, gelati). Gli alimenti ricchi di zuccheri sono i meno preziosi di tutti gli alimenti a base di carboidrati. È noto che è necessario aumentare il contenuto di fibre alimentari nella dieta. La fonte di fibre alimentari è la segale e la crusca di frumento, le verdure, la frutta. Il pane integrale è molto più prezioso in termini di contenuto di fibre alimentari rispetto al pane prodotto con farina di prima qualità. I carboidrati della frutta sono rappresentati principalmente da saccarosio, glucosio, fruttosio, oltre a fibre e pectina. Ci sono alimenti che sono costituiti quasi interamente da carboidrati: amido, zucchero, miele, caramello. I prodotti animali contengono significativamente meno carboidrati rispetto ai prodotti vegetali. Uno dei principali rappresentanti degli amidi animali è il glicogeno. La carne e il glicogeno del fegato hanno una struttura simile all'amido. E il latte contiene lattosio: 4,7% - nella mucca, 6,7% - nell'uomo.

Le proprietà dei carboidrati e le loro trasformazioni sono di grande importanza nella conservazione e produzione di prodotti alimentari. Quindi, durante la conservazione di frutta e verdura, si verifica la perdita di peso a causa del consumo di carboidrati per i processi respiratori. Le trasformazioni delle sostanze pectiniche provocano un cambiamento nella consistenza del frutto.

2. Antienzimi. contenuto negli alimenti. Principio operativo. Fattori che riducono l'effetto inibitorio

Antienzimi (inibitori della protennasi). Sostanze di natura proteica che bloccano l'attività degli enzimi. Contenuto in legumi crudi, albume d'uovo, frumento, orzo, altri prodotti di origine vegetale e animale, non sottoposti a trattamento termico. È stato studiato l'effetto degli antienzimi sugli enzimi digestivi, in particolare pepsina, tripsina, a-amilasi. L'eccezione è la tripsina umana, che è in forma cationica e quindi non sensibile all'antiproteasi del legume.

Attualmente sono state studiate diverse dozzine di inibitori naturali della proteinasi, la loro struttura primaria e il meccanismo d'azione. Gli inibitori della tripsina, a seconda della natura dell'acido diamminomonocarbossilico che contengono, si dividono in due tipi: arginina e lisina. Il tipo di arginina comprende: inibitore di Kunitz di soia, inibitori di frumento, mais, segale, orzo, patata, uovo di gallina ovomucoide, ecc. isolati dal colostro di vacca.

Il meccanismo d'azione di queste sostanze antialimentari è la formazione di complessi inibitori enzimatici stabili e la soppressione dell'attività dei principali enzimi proteolitici del pancreas: tripsina, chimotripsina ed elastasi. Il risultato di tale blocco è una diminuzione dell'assorbimento delle sostanze proteiche alimentari.

Gli inibitori considerati di origine vegetale sono caratterizzati da una stabilità termica relativamente elevata, che non è tipica delle sostanze proteiche. Il riscaldamento dei prodotti vegetali secchi contenenti questi inibitori a 130°C o l'ebollizione per mezz'ora non comporta una diminuzione significativa delle loro proprietà inibitorie. La completa distruzione dell'inibitore della tripsina di soia si ottiene sterilizzando in autoclave a 115°C per 20 minuti o facendo bollire i semi di soia per 2-3 ore.

Gli inibitori di origine animale sono più sensibili al calore. Tuttavia, il consumo di uova crude in grandi quantità può avere un impatto negativo sull'assorbimento della parte proteica della dieta.

Gli inibitori enzimatici separati possono svolgere un ruolo specifico nel corpo in determinate condizioni e in determinate fasi di sviluppo dell'organismo, che generalmente determina le modalità della loro ricerca. Il trattamento termico delle materie prime alimentari porta alla denaturazione della molecola proteica dell'antienzima, ad es. influisce sulla digestione solo quando si consuma cibo crudo.

Sostanze che bloccano l'assorbimento o il metabolismo degli amminoacidi. Questo è l'effetto sugli amminoacidi, principalmente la lisina, degli zuccheri riducenti. L'interazione avviene in condizioni di forte riscaldamento secondo la reazione di Maillard, pertanto, il trattamento termico delicato e il contenuto ottimale di fonti di zuccheri riducenti nella dieta assicurano un buon assorbimento degli amminoacidi essenziali.

carboidrato gusto antienzima acido

3. Il ruolo degli acidi nella formazione del gusto e dell'odore del cibo. L'uso degli acidi alimentari nella produzione alimentare.

Quasi tutti i prodotti alimentari contengono acidi o i loro acidi e sali medi. Nei prodotti trasformati, gli acidi provengono dalle materie prime, ma spesso vengono aggiunti durante la produzione o si formano durante la fermentazione. Gli acidi conferiscono ai prodotti un gusto specifico e contribuiscono così alla loro migliore assimilazione.

Gli acidi alimentari sono un gruppo di sostanze di natura organica e inorganica, diverse nelle loro proprietà. La composizione e le caratteristiche della struttura chimica degli acidi alimentari sono diverse e dipendono dalle specifiche dell'oggetto alimentare, nonché dalla natura della formazione dell'acido.

Nei prodotti vegetali si trovano più spesso acidi organici: malico, citrico, tartarico, ossalico, piruvico, lattico. Gli acidi lattico, fosforico e altri sono comuni nei prodotti animali. Inoltre, allo stato libero in piccole quantità ci sono acidi grassi, che a volte alterano il gusto e l'odore dei prodotti. Tipicamente, gli alimenti contengono miscele di acidi.

A causa della presenza di acidi liberi e sali acidi, molti prodotti e i loro estratti acquosi sono acidi.

Il sapore aspro di un alimento è causato dagli ioni idrogeno che si formano a seguito della dissociazione elettrolitica degli acidi e dei sali acidi in esso contenuti. L'attività degli ioni idrogeno (acidità attiva) è caratterizzata dal pH (logaritmo negativo della concentrazione di ioni idrogeno).

Quasi tutti gli acidi alimentari sono deboli e si dissociano in modo insignificante nelle soluzioni acquose. Inoltre, potrebbero esserci sostanze tampone nel sistema alimentare, in presenza delle quali l'attività degli ioni idrogeno rimarrà approssimativamente costante a causa della sua relazione con l'equilibrio di dissociazione degli elettroliti deboli. Un esempio di tale sistema è il latte. A questo proposito, la concentrazione totale nel prodotto alimentare di sostanze che hanno natura acida è determinata dall'indicatore di acidità potenziale, totale o titolabile (alcalina). Per prodotti diversi, questo valore è espresso attraverso diversi indicatori. Ad esempio, nei succhi, l'acidità totale è determinata in g per 1 litro, nel latte - in gradi Turner, ecc.

Gli acidi alimentari nella composizione delle materie prime e dei prodotti alimentari svolgono varie funzioni legate alla qualità degli oggetti alimentari. In quanto parte di un complesso di sostanze aromatizzanti, sono coinvolte nella formazione del gusto e dell'aroma, che sono tra i principali indicatori della qualità di un prodotto alimentare. È il gusto, insieme all'olfatto e all'aspetto, che ha ancora un impatto più significativo sulla scelta del prodotto da parte del consumatore rispetto a indicatori come la composizione e il valore nutrizionale. I cambiamenti nel gusto e nell'aroma sono spesso segni di deterioramento incipiente del prodotto alimentare o della presenza di sostanze estranee nella sua composizione.

La principale sensazione gustativa causata dalla presenza di acidi nella composizione del prodotto è il sapore aspro, generalmente proporzionale alla concentrazione di ioni H. +(tenendo conto delle differenze nell'attività delle sostanze che causano la stessa percezione del gusto). Ad esempio, la concentrazione soglia (la concentrazione minima di una sostanza aromatizzante percepita dai sensi), che permette di avvertire un sapore aspro, è dello 0,017% per l'acido citrico, e dello 0,03% per l'acido acetico.

Nel caso degli acidi organici, l'anione della molecola influenza anche la percezione del gusto amaro. A seconda della natura di quest'ultimo, possono verificarsi sensazioni gustative combinate, ad esempio l'acido citrico ha un sapore agrodolce e l'acido picrico ha un sapore aspro. - amaro. Un cambiamento nelle sensazioni gustative si verifica anche in presenza di sali di acidi organici. Quindi, i sali di ammonio conferiscono al prodotto un sapore salato. Naturalmente la presenza di più acidi organici nella composizione del prodotto in combinazione con sostanze organiche aromatizzanti di altre classi determina la formazione di sensazioni gustative originali, spesso insite solo in un particolare tipo di prodotto alimentare.

La partecipazione degli acidi organici alla formazione dell'aroma in diversi prodotti non è la stessa. La quota di acidi organici e dei loro lattoni nel complesso delle sostanze che formano l'aroma, ad esempio le fragole, è del 14%, nei pomodori - circa l'11%, negli agrumi e nella birra - circa il 16%, nel pane - oltre il 18% , mentre nella formazione dell'aroma del caffè gli acidi incidono per meno del 6%.

La composizione del complesso aromatico dei prodotti a base di latte fermentato comprende acido lattico, citrico, acetico, propionico e formico.

La qualità di un prodotto alimentare è un valore integrale che comprende, oltre alle proprietà organolettiche (sapore, colore, aroma), indicatori che ne caratterizzano la stabilità colloidale, chimica e microbiologica.

La formazione della qualità del prodotto viene effettuata in tutte le fasi del processo tecnologico della sua produzione. Allo stesso tempo, molti indicatori tecnologici che garantiscono la creazione di un prodotto di alta qualità dipendono dall'acidità attiva (pH) del sistema alimentare.

In generale, il valore del pH influenza i seguenti parametri tecnologici:

-la formazione di componenti di sapore e aroma caratteristici di un particolare tipo di prodotto;

-stabilità colloidale di un sistema alimentare polidisperso (ad esempio, lo stato colloidale delle proteine ​​del latte o un complesso di composti proteici-tanninici nella birra);

stabilità termica del sistema alimentare (ad esempio, la stabilità termica delle sostanze proteiche dei prodotti lattiero-caseari, a seconda dello stato di equilibrio tra fosfato di calcio ionizzato e colloidale distribuito);

persistenza biologica (es. birra e succhi);

attività enzimatica;

condizioni per la crescita della microflora benefica e la sua influenza sui processi di maturazione (ad esempio birra o formaggi).

La presenza di acidi alimentari in un prodotto può derivare dall'introduzione intenzionale di acido nel sistema alimentare durante il processo di produzione per regolarne il pH. In questo caso, gli acidi alimentari vengono utilizzati come additivi alimentari tecnologici.

In sintesi, ci sono tre scopi principali per l'aggiunta di acidi al sistema alimentare:

-conferire determinate proprietà organolettiche (gusto, colore, aroma) caratteristiche di un determinato prodotto;

-impatto sulle proprietà colloidali che determinano la formazione di una consistenza insita in un particolare prodotto;

aumentare la stabilità, garantendo la conservazione della qualità del prodotto per un certo tempo.

Acido acetico (glaciale) E460 è l'acido alimentare più noto e si presenta sotto forma di un'essenza contenente il 70-80% dell'acido stesso. Nella vita di tutti i giorni si usa l'essenza di aceto diluita con acqua, chiamata aceto da tavola. L'uso dell'aceto per la conservazione degli alimenti è uno dei metodi più antichi di conservazione degli alimenti. A seconda delle materie prime da cui si ottiene l'acido acetico, ci sono vino, frutta, mele, aceto di spirito e acido acetico sintetico. L'acido acetico è prodotto dalla fermentazione dell'acido acetico. I sali e gli esteri di questo acido sono chiamati acetati. Gli acetati di potassio e sodio (E461 e E462) sono usati come additivi alimentari.

Insieme all'acido acetico e agli acetati, vengono utilizzati diacetati di sodio e potassio. Queste sostanze sono costituite da acido acetico e acetati in un rapporto molare 1:1. L'acido acetico è un liquido incolore, miscibile con l'acqua a tutti gli effetti. Il diacetato di sodio è una polvere cristallina bianca, solubile in acqua, con un forte odore di acido acetico.

L'acido acetico non ha restrizioni legali; la sua azione si basa principalmente sull'abbassamento del pH del prodotto conservato, si presenta ad un contenuto superiore allo 0,5% ed è diretta principalmente contro i batteri . La principale area di utilizzo sono le verdure in scatola e i prodotti in salamoia. Viene utilizzato in maionese, salse, durante il decapaggio di prodotti ittici e verdure, bacche e frutta. L'acido acetico è anche ampiamente usato come agente aromatizzante.

Acido lattico è disponibile in due forme che differiscono per concentrazione: una soluzione al 40% e un concentrato contenente almeno il 70% di acido. Ottenuto dalla fermentazione lattica degli zuccheri. I suoi sali ed esteri sono chiamati lattati. Sotto forma di additivo alimentare, l'E270 viene utilizzato nella produzione di bevande analcoliche, masse di caramello, prodotti a base di latte fermentato. L'acido lattico ha restrizioni per l'uso negli alimenti per bambini.

Acido limone - prodotto della fermentazione citratica degli zuccheri. Ha il sapore più delicato rispetto ad altri acidi alimentari e non irrita le mucose del tubo digerente. Sali ed esteri dell'acido citrico - citrati. Viene utilizzato nell'industria dolciaria, nella produzione di bibite e di alcuni tipi di pesce in scatola (additivo alimentare E330).

Acido di mela ha un sapore meno aspro del limone e del vino. Per uso industriale, questo acido è prodotto sinteticamente dall'acido maleico, e quindi i criteri di purezza includono restrizioni sul contenuto di impurità tossiche dell'acido maleico in esso. I sali e gli esteri dell'acido malico sono chiamati malati. L'acido malico ha le proprietà chimiche degli idrossiacidi. Riscaldato a 100°C si trasforma in anidride. Viene utilizzato nell'industria dolciaria e nella produzione di bevande analcoliche (additivo alimentare E296).

Acido del vino è un prodotto della lavorazione degli scarti della vinificazione (lievito di vino e cremor tartaro). Non ha alcun effetto irritante significativo sulle mucose del tratto gastrointestinale e non è soggetto a trasformazioni metaboliche nel corpo umano. La parte principale (circa l'80%) viene distrutta nell'intestino dall'azione dei batteri. I sali e gli esteri dell'acido tartarico sono chiamati tartrati. È utilizzato in pasticceria e bevande analcoliche (additivo alimentare E334).

acido succinico è un sottoprodotto della produzione di acido adipico. È anche noto un metodo per il suo isolamento dai rifiuti ambrati. Ha proprietà chimiche caratteristiche degli acidi dicarbossilici, forma sali ed esteri, che sono chiamati succinati. A 235°C, l'acido succinico si separa dall'acqua, trasformandosi in anidride succinica. Viene utilizzato nell'industria alimentare per regolare il pH dei sistemi alimentari (additivo alimentare E363).

Anidride succinica è un prodotto della disidratazione ad alta temperatura dell'acido succinico. Ottenuto anche per idrogenazione catalitica dell'anidride maleica. È scarsamente solubile in acqua, dove si idrolizza molto lentamente in acido succinico.

Acido adipico ottenuto commercialmente, principalmente dall'ossidazione a due stadi del cicloesano. Ha tutte le proprietà chimiche caratteristiche degli acidi carbossilici, in particolare forma sali, la maggior parte dei quali sono solubili in acqua. Facilmente esterificato a mono- e diesteri. I sali e gli esteri dell'acido adipico sono chiamati adipati. È un additivo alimentare (E355) che conferisce un sapore aspro agli alimenti, in particolare alle bevande analcoliche.

Acido fumarico trovato in molte piante e funghi, formatosi durante la fermentazione dei carboidrati in presenza di Aspergillus fumaricus. Un metodo di produzione industriale si basa sull'isomerizzazione dell'acido maleico sotto l'azione di HCl contenente bromo. I sali e gli esteri sono chiamati fumarati. Nell'industria alimentare, l'acido fumarico viene utilizzato come sostituto dell'acido citrico e tartarico (additivo alimentare E297). Ha tossicità e quindi l'assunzione giornaliera con il cibo è limitata a 6 mg per 1 kg di peso corporeo.

Glucono delta lattone - un prodotto dell'ossidazione aerobica enzimatica di (, D-glucosio. Nelle soluzioni acquose, il glucono-delta-lattone viene idrolizzato in acido gluconico, che è accompagnato da un cambiamento nel pH della soluzione. Viene utilizzato come regolatore di acidità e cottura polvere (additivo alimentare E575) in miscele per dessert e prodotti a base di carne macinata, ad esempio nelle salsicce.

Acido fosforico ei suoi sali - i fosfati (potassio, sodio e calcio) sono ampiamente distribuiti nelle materie prime alimentari e nei prodotti della sua lavorazione. Elevate concentrazioni di fosfati si trovano nei latticini, nella carne e nei prodotti ittici, in alcuni tipi di cereali e noci. I fosfati (additivi alimentari E339 - 341) vengono introdotti nelle bevande analcoliche e nei dolciumi. La dose giornaliera consentita, in termini di acido fosforico, corrisponde a 5-15 mg per 1 kg di peso corporeo (poiché il suo eccesso nel corpo può causare uno squilibrio di calcio e fosforo).

Bibliografia

1.Nechaev A.P. Chimica degli alimenti / A.P. Nechaev, S.E. Traubenberg, A.A. Kochetkova e altri; Sotto. ed. AP Nechaev. San Pietroburgo: GIORD, 2012. - 672 p.

2.Dudkin MS Nuovi prodotti alimentari / M.S. Dudkin, L.F. Schelkunov. M.: MAIK "Nauka", 1998. - 304 p.

.Nikolaeva M.A. Fondamenti teorici della scienza delle merci / M.A. Nikolaev. M.: Norma, 2007. - 448 p.

.Rogov I.A. Chimica degli alimenti. / I.A. Rogov, L.V. Antipova, n.i. Dunchenko. - M.: Colosso, 2007. - 853 p.

.Composizione chimica dei prodotti alimentari russi / ed. LORO. Skurichin. M.: DeLiprint, 2002. - 236 p.

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Tutti i rami dell'industria alimentare sono indissolubilmente legati allo sviluppo della chimica. Il livello di sviluppo della biochimica nella maggior parte dei rami dell'industria alimentare caratterizza anche il livello di sviluppo del settore.

Come abbiamo già detto, i principali processi tecnologici dell'industria enologica, della cottura al forno, della birra, del tabacco, degli acidi alimentari, dei succhi, del kvas e dell'alcool si basano su processi biochimici. Ecco perché il miglioramento dei processi biochimici e, di conseguenza, l'attuazione di misure per migliorare l'intera tecnologia di produzione è il compito principale degli scienziati e dei lavoratori dell'industria. I dipendenti di numerose industrie sono costantemente impegnati nell'allevamento: la selezione di razze altamente attive e ceppi di lievito. Dopotutto, la resa e la qualità del vino, la birra dipendono da questo; resa, porosità e gusto del pane. In questo settore sono stati raggiunti seri risultati: il nostro lievito domestico, in termini di "lavorabilità", soddisfa le crescenti esigenze della tecnologia.

Un esempio è il lievito della razza K-R, allevato dai lavoratori della Kyiv Champagne Winery in collaborazione con l'Accademia delle Scienze della SSR ucraina, che svolge bene le funzioni di fermentazione nelle condizioni di un processo continuo di vino champagne; grazie a ciò, il processo di produzione dello champagne è stato ridotto di 96 ore. Per il fabbisogno dell'economia nazionale si spendono decine e centinaia di migliaia di tonnellate di grassi alimentari, compresa una quota significativa per la produzione di detersivi e oli essiccanti. Nel frattempo, nella produzione di detergenti, una quantità significativa di grassi commestibili (con l'attuale livello di tecnologia - fino al 30 percento) può essere sostituita con acidi grassi sintetici e alcoli. Ciò libererebbe una quantità molto significativa di grassi preziosi per scopi alimentari.

Per scopi tecnici, come la produzione di adesivi, viene consumata anche una grande quantità (molte migliaia di tonnellate!) Di amido alimentare e destrina. E qui la chimica viene in soccorso! Già nel 1962 alcune fabbriche iniziarono ad utilizzare il poliacrilammide, un materiale sintetico, al posto dell'amido e della destrina, per l'incollaggio delle etichette. Attualmente, la maggior parte delle fabbriche - cantine, birre analcoliche, champagne, conserve, ecc. - stanno passando agli adesivi sintetici. Pertanto, l'adesivo sintetico AT-1, costituito da resina MF-17 (urea con formaldeide) con l'aggiunta di CMC (carbossimetilcellulosa), viene sempre più utilizzato.

L'industria alimentare lavora una quantità significativa di liquidi alimentari (materiali enologici, vini, birra, mosto di birra, mosto di kvas, succhi di frutta), che per loro natura hanno proprietà aggressive nei confronti del metallo. Questi liquidi sono talvolta contenuti nel processo di lavorazione tecnologica in contenitori inadatti o mal adattati (metallo, cemento armato e altri contenitori), che degradano la qualità del prodotto finito.

Oggi la chimica ha presentato all'industria alimentare molti prodotti diversi per rivestire le superfici interne di vari contenitori: serbatoi, serbatoi, apparecchi, serbatoi. Questi sono eprosin, lacca XC-76, HVL e altri, che proteggono completamente la superficie da qualsiasi impatto e sono completamente neutri e innocui. Film sintetici, prodotti in plastica e chiusure sintetiche sono ampiamente utilizzati nell'industria alimentare.

Nell'industria dolciaria, conserviera, dei concentrati alimentari e dei prodotti da forno, il cellophane viene utilizzato con successo per confezionare vari prodotti. I prodotti da forno sono avvolti nella pellicola trasparente e mantengono la freschezza meglio e più a lungo e diventano raffermo più lentamente.

Materie plastiche, film di acetato di cellulosa e polistirolo sono sempre più utilizzati ogni giorno per la produzione di contenitori per il confezionamento di prodotti dolciari, per il confezionamento di marmellate, marmellate, conserve e per la preparazione di varie scatole e altri tipi di imballaggi Materie prime importate costose - rivestimenti in sughero per tappare il vino, birra, bibite, acque minerali - sostituiscono perfettamente vari tipi di guarnizioni in polietilene, poliisobutilene e altre masse sintetiche.

La chimica serve anche attivamente l'ingegneria alimentare. Kapron viene utilizzato per la produzione di parti soggette ad usura, macchine per lo stampaggio del caramello, boccole, morsetti, ingranaggi silenziosi, reti di nylon, tessuti filtranti; nell'industria enologica, delle bevande alcoliche e della birra analcolica, il capron viene utilizzato per parti di macchine per l'etichettatura, lo scarto e il riempimento.

Ogni giorno, le materie plastiche vengono "introdotte" sempre più ampiamente nell'ingegneria alimentare - per la produzione di vari tavoli trasportatori, tramogge, ricevitori, tazze per ascensori, tubi, cassette per la lievitazione del pane e molte altre parti e assiemi.

Il contributo della grande chimica all'industria alimentare è in costante crescita,

Tutti i rami dell'industria alimentare sono indissolubilmente legati allo sviluppo della chimica. Il livello di sviluppo della biochimica nella maggior parte dei rami dell'industria alimentare caratterizza anche il livello di sviluppo del settore. Come abbiamo già detto, i principali processi tecnologici dell'industria enologica, della cottura al forno, della birra, del tabacco, degli acidi alimentari, dei succhi, del kvas e dell'alcool si basano su processi biochimici. Ecco perché il miglioramento dei processi biochimici e, di conseguenza, l'attuazione di misure per migliorare l'intera tecnologia di produzione è il compito principale degli scienziati e dei lavoratori dell'industria. I lavoratori di numerosi settori sono costantemente impegnati nella selezione: la selezione di razze altamente attive e ceppi di lievito. Dopotutto, la resa e la qualità del vino, la birra dipendono da questo; resa, porosità e gusto del pane. Seri risultati sono stati raggiunti in questo settore: il nostro lievito domestico, in termini di "lavorabilità", soddisfa i maggiori requisiti della tecnologia.

Un esempio è il lievito della razza K-R, allevato dai lavoratori della Kiev Champagne Winery in collaborazione con l'Accademia delle Scienze della SSR ucraina, che svolge bene le funzioni di fermentazione nelle condizioni di un processo continuo di vino champagne; grazie a ciò, il processo di produzione dello champagne è stato ridotto di 96 ore.

Per il fabbisogno dell'economia nazionale si spendono decine e centinaia di migliaia di tonnellate di grassi alimentari, compresa una quota significativa per la produzione di detersivi e oli essiccanti. Nel frattempo, nella produzione di detergenti, una quantità significativa di grassi commestibili (con l'attuale livello di tecnologia - fino al 30 percento) può essere sostituita con acidi grassi sintetici e alcoli. Ciò libererebbe una quantità molto significativa di grassi preziosi per scopi alimentari.

Per scopi tecnici, come la produzione di adesivi, viene consumata anche una grande quantità (molte migliaia di tonnellate!) Di amido alimentare e destrina. E qui la chimica viene in soccorso! Già nel 1962 alcune fabbriche iniziarono ad utilizzare materiale sintetico, poliacrilammide, al posto dell'amido e della destrina, per l'incollaggio delle etichette. . Attualmente, la maggior parte delle fabbriche - cantine, birre analcoliche, champagne, conserve, ecc. - stanno passando agli adesivi sintetici. Quindi, la colla sintetica AT-1, costituita da resina MF-17 (urea con formaldeide) con l'aggiunta di CMC (carbossimetilcellulosa), è sempre più utilizzata L'industria alimentare lavora una quantità significativa di liquidi alimentari (materiali del vino, vini, in , mosto di birra, mosto di kvas, succhi di frutta e bacche), che per loro natura hanno proprietà aggressive nei confronti del metallo. Questi liquidi sono talvolta contenuti nel processo di lavorazione tecnologica in contenitori inadatti o mal adattati (metallo, cemento armato e altri contenitori), che degradano la qualità del prodotto finito. Oggi la chimica ha presentato all'industria alimentare una varietà di prodotti diversi per rivestire le superfici interne di vari contenitori: serbatoi, serbatoi, apparecchi, serbatoi. Questi sono eprosin, lacca XC-76, HVL e altri, che proteggono completamente la superficie da qualsiasi impatto e sono completamente neutri e innocui.Pellicole sintetiche, prodotti in plastica, chiusure sintetiche sono ampiamente utilizzate nell'industria alimentare. , conserve, concentrato alimentare, nell'industria dei prodotti da forno, il cellophane viene utilizzato con successo per il confezionamento di vari prodotti: i prodotti da forno sono avvolti in pellicola trasparente, mantengono la freschezza meglio e più a lungo, diventano raffermo più lentamente.

Le materie plastiche, film di acetato di cellulosa e polistirolo, trovano ogni giorno sempre più impiego per la realizzazione di contenitori per il confezionamento di prodotti dolciari, per il confezionamento di confetture, confetture, marmellate e per la preparazione di varie scatole e altri tipi di confezionamento.

Le costose materie prime importate - rivestimenti in sughero per tappare vino, birra, bibite, acque minerali - sostituiscono perfettamente vari tipi di rivestimenti in polietilene, poliisobutilene e altre masse sintetiche.

La chimica serve anche attivamente l'ingegneria alimentare. Kapron viene utilizzato per la produzione di parti soggette ad usura, macchine per lo stampaggio del caramello, boccole, morsetti, ingranaggi silenziosi, reti di nylon, tessuti filtranti; nell'industria enologica, delle bevande alcoliche e della birra analcolica, il capron viene utilizzato per parti di macchine per l'etichettatura, lo scarto e il riempimento.

Ogni giorno, le materie plastiche vengono sempre più "introdotte" nell'industria alimentare - per la produzione di vari tavoli trasportatori, tramogge, ricevitori, tazze per ascensori, tubi, cassette per la lievitazione del pane e molte altre parti e assiemi.

Il contributo della grande chimica all'industria alimentare è in costante crescita.Nel 1866, il chimico tedesco Ritthausen ottenne un acido organico dai prodotti di degradazione delle proteine ​​del grano, che chiamò acido glutammico.Questa scoperta fu di scarsa importanza pratica per quasi mezzo secolo . Successivamente, tuttavia, si è scoperto che l'acido glutammico, sebbene non sia un amminoacido essenziale, si trova ancora in quantità relativamente elevate in organi e tessuti vitali come il cervello, il muscolo cardiaco e il plasma sanguigno. Ad esempio, 100 grammi di materia cerebrale contengono 150 milligrammi di acido glutammico.

"Studi scientifici hanno stabilito che l'acido glutammico è attivamente coinvolto nei processi biochimici che si verificano nel sistema nervoso centrale, partecipa al metabolismo intracellulare delle proteine ​​e dei carboidrati, stimola i processi ossidativi. Di tutti gli amminoacidi, solo il kifgot glutammico viene intensamente ossidato dal tessuto cerebrale , mentre viene rilasciata una quantità significativa di energia necessaria per i processi che si verificano nei tessuti cerebrali.

Quindi il campo di applicazione più importante dell'acido glutammico è nella pratica medica, per il trattamento delle malattie del sistema nervoso centrale.

All'inizio del XX secolo, lo scienziato giapponese Kikunae Ikeda, studiando la composizione della salsa di soia, delle alghe (kelp) e di altri prodotti alimentari tipici dell'Asia orientale, decise di trovare una risposta alla domanda sul perché il cibo fosse aromatizzato con alghe essiccate ( ad esempio, kelp) diventa più gustoso e appetitoso. All'improvviso si è scoperto che le alghe "nobilitano" il cibo perché contengono acido glutammico.

Nel 1909 Ikeda ottenne un brevetto britannico per un metodo per la produzione di preparazioni aromatiche. Secondo questo metodo, Ikeda isolò il glutammato monosodico, cioè il sale sodico dell'acido glutammico, da un idrolizzato proteico mediante elettrolisi. Si è scoperto che il glutammato monosodico ha la capacità di migliorare il gusto del cibo.

Il glutammato monosodico è una polvere cristallina fine giallastra; attualmente viene prodotto in quantità sempre maggiori sia qui che all'estero, soprattutto nei paesi dell'Asia orientale. Viene utilizzato principalmente nell'industria alimentare come restauratore del gusto dei prodotti, che si perde durante la preparazione di alcuni prodotti. Il glutammato monosodico viene utilizzato nella produzione industriale di zuppe, salse, carne e insaccati, verdure in scatola, ecc.

Per i prodotti alimentari si consiglia il seguente dosaggio di glutammato di sodio: 10 grammi del farmaco sono sufficienti come condimento per 3-4 chilogrammi di carne o piatti a base di carne, nonché piatti a base di pesce e pollame, per 4-5 chilogrammi di prodotti vegetali, per 2 chilogrammi di legumi e riso, oltre a quelli preparati dall'impasto, per 6-7 litri di zuppa, salse, oulop di carne. L'importanza del glutammato di sodio è particolarmente grande nella produzione di cibo in scatola, poiché durante il trattamento termico i prodotti perdono il loro gusto in misura maggiore o minore. In questi casi, di solito danno 2 grammi di farmaco per 1 chilogrammo di cibo in scatola.

Se il gusto di qualsiasi prodotto si deteriora a causa della conservazione o della cottura, il glutammato lo ripristina. Il glutammato monosodico aumenta la sensibilità dei nervi del gusto, rendendoli più ricettivi al gusto del cibo. In alcuni casi, esalta persino il sapore, ad esempio coprendo l'amarezza e la terrosità indesiderate di varie verdure. Il gusto gradevole dei piatti a base di verdure fresche è dovuto al loro alto contenuto di acido glutammico. Basta aggiungere un pizzico di glutammato alla vecchia zuppa vegetariana - beh, ecco, il piatto acquista pienezza di gusto, si ha la sensazione di mangiare un brodo di carne profumato. E un'altra azione "magica" ha il glutammato monosodico. Il fatto è che durante la conservazione a lungo termine di carne e prodotti ittici, la loro freschezza si perde, il gusto e l'aspetto si deteriorano. Se questi prodotti vengono inumiditi con una soluzione di glutammato di sodio prima della conservazione, rimarranno freschi, mentre i crobs di controllo perdono il loro gusto originale e diventano rancidi.

Il glutammato monosodico è commercializzato in Giappone con il nome "aji-no-moto", che significa "essenza del gusto". A volte questa parola è tradotta in modo diverso: "l'anima del gusto". In Cina questo farmaco si chiama "wei-syu", cioè "polvere gastronomica", i francesi lo chiamano "siero della mente", alludendo chiaramente al ruolo dell'acido glutammico nei processi cerebrali.

Di cosa sono fatti il ​​glutammato monosodico e l'acido glutammico? Ogni paese sceglie per sé la materia prima più redditizia. Ad esempio, negli Stati Uniti, oltre il 50 percento del glutammato monosodico è prodotto da scarti di barbabietola da zucchero, circa il 30 percento dal glutine di frumento e circa il 20 percento dal glutine di mais. In Cina, il glutammato monosodico è prodotto da proteine ​​​​di soia, in Germania - da proteine ​​\u200b\u200bdel grano. In Giappone è stato sviluppato un metodo per la sintesi biochimica dell'acido glutammico da glucosio e sali minerali utilizzando una speciale razza di microrganismi (Micrococcus glutamicus), che è stato riportato a Mosca al V Congresso Internazionale di Biochimica dallo scienziato giapponese Kinoshita.

Negli ultimi anni nel nostro Paese sono stati organizzati numerosi nuovi laboratori per la produzione di acido glutammico e glutammato monosodico. Le principali materie prime per questi scopi sono gli scarti della produzione di amido di mais, gli scarti della produzione di zucchero (sciroppo di barbabietola) e gli scarti della produzione di alcol (bard).

Attualmente, decine di migliaia di tonnellate di acido glutammico e glutammato monosodico vengono prodotte ogni anno in tutto il mondo e l'ambito della loro applicazione si espande ogni giorno.

Acceleratori notevoli - enzimi

La maggior parte delle reazioni chimiche che avvengono nel corpo procedono con la partecipazione degli enzimi, che sono proteine ​​specifiche prodotte da una cellula vivente e hanno la capacità di accelerare le reazioni chimiche. Gli enzimi prendono il nome dalla parola latina, che significa "fermentazione". La fermentazione alcolica è uno dei più antichi esempi dell'azione degli enzimi: tutte le manifestazioni della vita sono dovute alla presenza degli enzimi;

I. P. Pavlov, che ha dato un contributo eccezionalmente grande allo sviluppo della dottrina degli enzimi, li considerava gli agenti causali della vita: “Tutte queste sostanze svolgono un ruolo enorme, determinano i processi mediante i quali la vita si manifesta, sono in pieno attivatori dei sensi della vita ". Una persona ha imparato a trasferire l'esperienza dei cambiamenti che si verificano negli organismi viventi nella sfera industriale - per la lavorazione tecnica delle materie prime nell'industria alimentare e in altre industrie. L'uso di enzimi e preparati enzimatici nella tecnologia si basa sulla loro capacità di accelerare la trasformazione delle molteplici caratteristiche delle singole sostanze organiche e minerali, accelerando così i più diversi processi tecnologici.

Attualmente sono già noti 800 diversi enzimi.

L'azione di vari enzimi è molto specifica. Questo o quell'enzima agisce solo su una certa sostanza o su un certo tipo di legame chimico in una molecola.

A seconda dell'azione degli enzimi, sono divisi in sei classi.

Gli enzimi sono in grado di scomporre vari carboidrati, sostanze proteiche, idrolizzare i grassi, scomporre altre sostanze organiche, catalizzare reazioni redox, trasferire vari gruppi chimici di molecole di alcuni composti organici a molecole di altri. È molto importante che gli enzimi possano accelerare i processi non solo in avanti ma anche nella direzione opposta, cioè gli enzimi possono effettuare non solo la decomposizione di molecole organiche complesse, ma anche la loro sintesi. È anche interessante che gli enzimi agiscano in dosi estremamente ridotte su un numero enorme di sostanze. Allo stesso tempo, gli enzimi agiscono molto rapidamente: una molecola di catalizzatore converte migliaia di particelle di substrato in un secondo, quindi 1 grammo di pepsina è in grado di scomporre 50 chilogrammi di albume d'uovo coagulato; l'amilasi salivare, che saccarifica l'amido, mostra il suo effetto se diluita da uno a un milione, e 1 grammo di rennina cristallina fa cagliare 12 tonnellate di latte!

Tutti gli enzimi di origine naturale non sono tossici. Questo vantaggio è molto prezioso per quasi tutti i rami dell'industria alimentare.

Come si ottengono gli enzimi?

Gli enzimi sono ampiamente distribuiti in natura e si trovano in tutti i tessuti e gli organi degli animali, nelle piante e nei microrganismi - nei funghi, nei batteri, nei lieviti. Pertanto, possono essere ottenuti da un'ampia varietà di fonti.Gli scienziati hanno trovato la risposta alle domande più interessanti: come ottenere artificialmente queste sostanze miracolose, come possono essere utilizzate nella vita di tutti i giorni e nella produzione?Se il pancreas di vari animali è giustamente chiamata una "fabbrica di enzimi" , quindi le muffe, come si è scoperto, sono davvero un "tesoro" di vari catalizzatori biologici. I preparati enzimatici ottenuti da microrganismi hanno iniziato a sostituire gradualmente i preparati di origine animale e vegetale nella maggior parte delle industrie.

I vantaggi di questo tipo di materia prima includono, prima di tutto, l'alto tasso di riproduzione dei microrganismi. Entro un anno, in determinate condizioni, è possibile raccogliere 600-800 "raccolti" di muffe coltivate artificialmente o altri microrganismi. Su un determinato substrato (crusca di frumento, vinaccia o sansa di frutta, cioè residui dopo la spremitura del succo), viene effettuata la semina e, in condizioni create artificialmente (umidità e temperatura richieste), microrganismi ricchi di determinati enzimi o contenenti un enzima di un vengono coltivate proprietà specifiche. Per stimolare la produzione di una maggiore quantità di enzima, alla miscela vengono aggiunti vari sali, acidi e altri ingredienti. Quindi, un complesso di enzimi o singoli enzimi viene isolato dalla biomassa,

Enzimi e alimenti

L'uso mirato dell'attività degli enzimi contenuti nelle materie prime o aggiunti nelle giuste quantità è alla base della produzione di molti prodotti alimentari: stagionatura di carne, carne macinata, stagionatura di aringhe dopo la salatura, stagionatura di tè, tabacco, vini, dopodiché un in ognuno di questi prodotti appare un gusto e un aroma sorprendenti, peculiari solo a loro: è il risultato del "lavoro" degli enzimi. Il processo di germinazione del malto, quando l'amido, insolubile in acqua, si trasforma in solubile e il chicco acquisisce un aroma e un gusto specifici - questo è anche il lavoro degli enzimi!Alla vista di oggi, l'ulteriore sviluppo dell'industria alimentare è impensabile senza l'uso di enzimi e preparati enzimatici (un complesso di enzimi varie azioni) Prendiamo ad esempio il pane, il prodotto alimentare più massiccio. In condizioni normali, la produzione del pane, o meglio il processo di preparazione dell'impasto, avviene anche con la partecipazione di enzimi presenti nella farina. Ma cosa succede se aggiungiamo solo 20 grammi della preparazione dell'enzima amilasi per 1 tonnellata di farina? Allora otterremo pane migliorato; gusto, aroma, con una bella crosta, più porosa, più voluminosa e anche più dolce! L'enzima, scomponendo in una certa misura l'amido contenuto nella farina, aumenta il contenuto di zucchero nella farina; i processi di fermentazione, formazione di gas e altri avvengono più intensamente e la qualità del pane migliora.

Lo stesso enzima, l'amilasi, viene utilizzato nell'industria della birra. Con il suo aiuto, una parte del malto usato per fare il mosto di birra viene sostituito con del normale grano. Risulta una birra fragrante, schiumosa e gustosa. Con l'aiuto dell'enzima amilasi, è possibile ottenere dalla farina di mais una forma idrosolubile di amido, melassa dolce e glucosio.

Prodotti di cioccolato preparati al momento, caramelle morbide con ripieno, marmellata e altri sono un piacere non solo per i bambini, ma anche per gli adulti. Ma, dopo essere rimasti per qualche tempo in un negozio oa casa, questi prodotti perdono il loro delizioso gusto e aspetto: iniziano a indurirsi, lo zucchero si cristallizza e l'aroma si perde. Come prolungare la vita di questi prodotti? Enzima invertasi! Si scopre che l'invertasi previene la "stantia" dei prodotti dolciari, la grossolana cristallizzazione dello zucchero; i prodotti rimangono completamente “freschi” per lungo tempo. E il gelato alla crema? Con l'utilizzo dell'enzima lattasi non risulterà mai granuloso o "sabbioso", perché non si verificherà la cristallizzazione dello zucchero del latte.

Affinché la carne acquistata nel negozio non sia dura, è necessario il lavoro degli enzimi. Dopo la macellazione dell'animale, le proprietà della carne cambiano: dapprima la carne è dura e insapore, la carne fresca ha aroma e sapore poco pronunciati, con il tempo la carne diventa morbida, l'intensità dell'aroma della carne bollita e il brodo aumenta, il gusto si fa più pronunciato e acquista nuove sfumature. La carne sta maturando.

Il cambiamento nella rigidità della carne durante la maturazione è associato a un cambiamento nelle proteine ​​dei muscoli e dei tessuti connettivi. Il sapore caratteristico della carne e del brodo di carne dipende dal contenuto di acido glutammico nel tessuto muscolare, che, come i suoi sali - glutammati, ha un sapore specifico di brodo di carne. Pertanto, il gusto leggermente pronunciato della carne fresca è in parte dovuto al fatto che la glutammina durante questo periodo è associata a qualche componente, che viene rilasciato man mano che la carne matura.

Il cambiamento dell'aroma e del gusto della carne durante la frollatura è anche associato all'accumulo di acidi grassi volatili a basso peso molecolare derivanti dalla disgregazione idrolitica dei lipidi delle fibre muscolari sotto l'azione della lipasi.

La differenza nella composizione in acidi grassi dei lipidi nella fibra muscolare di vari animali conferisce specificità alle sfumature di aroma e gusto di vari tipi di carne.

A causa della natura enzimatica dei cambiamenti della carne, la temperatura ha un'influenza decisiva sulla loro velocità. L'attività degli enzimi rallenta bruscamente, ma non si ferma nemmeno a temperature molto basse: non vengono distrutte a meno 79 gradi. Gli enzimi in uno stato congelato possono essere conservati per molti mesi senza perdere attività. In alcuni casi, la loro attività dopo lo sbrinamento aumenta.

Ogni giorno, l'ambito di applicazione degli enzimi e dei loro preparati si espande.

La nostra industria incrementa di anno in anno la lavorazione di uva, frutta e bacche per la produzione di vino, succhi e conserve alimentari. In questa produzione, le difficoltà a volte risiedono nel fatto che le materie prime - frutta e bacche - non "cedono" tutto il succo in essa contenuto durante il processo di spremitura. L'aggiunta di una quantità trascurabile (0,03-0,05 percento) del preparato enzimatico pectinasi a uva, grandine, mele, prugne, bacche varie, quando vengono pigiate o schiacciate, dà un aumento molto significativo della resa in succo - del 6-20 percento La pectinasi può essere utilizzata anche per la chiarificazione dei succhi, nella produzione di gelatine di frutta, puree di frutta. Di grande interesse pratico per la protezione dei prodotti dall'effetto ossidante dell'ossigeno - grassi, concentrati alimentari e altri prodotti contenenti grassi - è l'enzima glucosio ossidasi. Si sta affrontando il problema della conservazione a lungo termine di prodotti che ora hanno una "vita" breve a causa dell'irrancidimento o di altri cambiamenti ossidativi. Rimozione di ossigeno o protezione. che da esso è molto importante nell'industria casearia, analcolica, birraria, enologica, grassa, nella produzione di prodotti quali latte in polvere, maionese, concentrati alimentari e prodotti aromatizzanti. In tutti i casi, l'utilizzo del sistema glucosio ossidasi-catalasi è uno strumento semplice e molto efficace che migliora la qualità e la shelf life dei prodotti.

Il futuro dell'industria alimentare, e in effetti della scienza della nutrizione in generale, è impensabile senza uno studio approfondito e un uso diffuso degli enzimi. Molti dei nostri istituti di ricerca sono coinvolti nel miglioramento della produzione e dell'uso di preparati enzimatici. Nei prossimi anni si prevede di aumentare notevolmente la produzione di queste straordinarie sostanze.