Ch Alimentelor Curs 3

25
CHIMIA ALIMENTELOR CURSUL NR. 3

description

Chimia Alimentelor

Transcript of Ch Alimentelor Curs 3

CHIMIA ALIMENTELOR

CURSUL NR. 3

Izotermele de sorbţie

Majoritatea produselor alimentare auproprietatea de a adsorbi şi de a ceda apă cu uşurinţăpentru a ajunge în echilibru cu mediul exterior,proprietate definită prin higroscopicitatea produsului.

Măsurarea higroscopicităţii se realizează prindeterminarea capacităţii de adsorbţie a apei.

Capacitatea de adsorbţie a apei reprezintăcantitatea de apă reţinută de un gram (sau unkilogram) de produs, în condiţii de mediu date, pentrua ajunge la echilibru hidric cu mediul.

Fenomenul invers, de cedare a apei în condiţiide uscare a produsului, se măsoară prin capacitateade cedare sau de desorbţie a apei.

Comportamentul produselor alimentare faţă deaceste fenomene, de adsorbţie şi desorbţie, se reprezintăprin izoterme de adsorbţie şi desorbţie.

Izotermele de sorbţie pot fi exprimate în diferitemoduri:1. conţinutul de apă în funcţie de activitatea apei;2. conţinutul de apă raportat la umiditatea relativă deechilibru;

Trasarea lor permite să se aprecieze stabilitateaproduselor alimentare, în funcţie de variaţia condiţiilorde mediu, în special a umidităţii, în timp.

Cunoaşterea izotermei de adsorbţie, a activităţii apei şia umidităţii relative de echilibru are importanţăpractică majoră pentru conservarea produsului. Putemastfel preveni alterările nedorite şi putem interveniasupra perioadei de păstrare a produselor, prinmodificarea anumitor parametri ai produsului, amediului de depozitare sau a alegerii corecte aambalajului.

Aceste izoterme sunt specifice fiecărui produs în parteşi se trasează experimental.

Desorbţie

20 40 60 80 100

A

B C

Adsorbţie

Umiditatea relativă (%)

Con

ţinut

ul în

apă

(%)

2. SUBSTANŢE MINERALE ÎN ALIMENTE

2.1. Definiţii şi clasificări

2.2. Funcţiile mineralelor în alimente

2.1. Definiţii şi clasificări

Mineralele sunt constituenţi care se regăsesc încenuşă după incinerarea alimentelor în care suntîncorporate.

Masa de cenuşă reprezintă mineralitatea alimentelorce se exprimă în procente masice (g/100g aliment).

După ponderea lor în organism mineralele se clasificăîn:

-Minerale de structură: Na, K, Ca, Mg, P şi Cl(macroelemente) – g/kg-corp-Microelemente: mg sau mg/kg-corp

După funcţiile biologice pe care le au în organismuluman, se clasifică în:-Minerale esenţiale care includ toate macroelementeleplus 15 microelemente: Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, Cr, Co, Ni,V, Se, As, B, Si, I şi F. – sunt indispensabileorganismului în metabolism şi fiziologie.-Minerale neesenţiale: Rb, Cs, Li, Al, Ag, Au, Br etc.-Minerale toxice: Hg, Cd, Pb, As, Sb.

Alimente bogate în minerale:-Cereale integrale-Legume şi fructe-Grăsimile au mineralitate nulă.-Produsele de origine animală îşi îmbunătăţescconţinutul în minerale prin concentrare (lapte praf,brânzeturi) sau prin folosirea de aditivi (produse decarne).

Metale se găsesc doar sub formă de cationi: Mz+

Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+/Fe3+, Cu+/Cu2+

Nemetalele se regăsesc în anioni ai-Hidracizilor: Cl-, F-, S2-

-Oxoacizilor: CO32-, HCO3

2-, PO43-, HPO4

2-

Săruri ale acizilor anorganici şi acizilor organici(acetaţi, lactaţi, citraţi, tartraţi etc.)

Combinaţii complexe cu diferiţi liganzi: aminoacizi,acizi-alcooli, acizi-fenoli, heterocicli etc.

Mineralele din alimente provin din:-Materii prime-Materii auxiliare (apă)-Adaosuri tehnologice (acizi, baze, săruri etc.)-Impurificări

Funcţiile mineralelor în alimente:-Nutriţionale-Structurale-Tehnologice

Minerale ca aditivi-NaCl-NaHCO3 şi NH4HCO3-Fosfaţi şi polifosfaţi

2.2. Funcţiile mineralelor în alimente

Efecte de complexare

-Agenţi sechestranţi / agenţi de chelatizare

Tăria ionică - efectul bacteriostatic al sărării,coagularea proteinelor.

m = 1/2ScmZ2

Tăria ionică controlează presiunea osmotică şiosmolalitatea.

p=iRTcmunde:i – factorul lui van’t Hoff i=[1+a(n-1)]a – gradul de ionizaren – numărul de ioni rezultaţi prin disocierecm – concentraţia molară

Osm= cm[1+a(n-1)]

- Creşterea p – distrugerea membranei celulare

Efecte de structurare– gelatinizarea pectinelor şi a altor gume vegetale.- precipitarea cazeinei din lapte

Efect tampon– menţinerea constantă a pH-ului la adaos limitat deacizi şi bazeExemple-Săruri care hidrolizează-Soluţii tampon-Aminoacizii, peptidele şi proteinele

Reacţii redoxMz+ M[z+(-n)] + ne-

Fe2+/Fe3+; Cu+/Cu2+, I2/2I-; SO32-/SO4

2-

Tendinţa de cedare şi acceptare de electroni seapreciază prin potenţialul redox:

unde:E- potenţialul redoxE0- potenţialul redox standardn- numărul de electroni schimbaţi[ ]- concentaţia molară

][][lg059,00

redox

nEE +=

Pentru un sistem redox la care participă şi H+, ecuaţialui Nernst devine:

E = E0 – 0,059·pH

În sistemele biologice legătura dintre E şi pH:rH = -lg[H2] = -lg pH2

pHErH 2029,0

+=

Efect prooxidant-Reacţii în care se generează radicali liberi (iniţiatori aireacţiilor radicalice distructive):

Fe2+ + HOOH Fe3+ + HO- + HO·

Proteină-hem-Fe2+ + O2 Proteină-hem-Fe3+ + O2-·

Cu+ + O2 Cu2+ + O2- ·

Biodisponibilitatea

3. LIPIDE ÎN ALIMENTE

3.1. Definiţii şi clasificarea lipidelor

3.2. Lipide nehidrolizabile

3.3. Acillipide

3.4. Glicolipide

3.5. Lipoproteine

3.6. Degradarea lipidelor

Lipidele reprezintă o grupă eterogenă de compuşinaturali care au proprietatea comună de a fi hidrofobesau insolubile în apă şi solubile în solvenţi organici(ex. hexan, eter de petrol, benzen, cloroform).

Lipidele includ substanţe biologic active (vitamine,hormoni, acizi graşi esenţiali) dar şi nutrienţicalorigeni indispensabili (grăsimi).

Grăsimile şi uleiurile sunt principalele lipide care segăsesc în alimente contribuind la textură şi în generalla proprietăţile senzoriale ale produsului. Principalelesurse de lipide sunt ţesuturile animale şi seminţeleoleaginoase. Fructele şi legumele conţin lipide înconcentraţii foarte mici, cu unele excepţii cum suntavocado, măslinele şi nucile.

3.1. Definiţii şi clasificarea lipidelor

Numărul de substanţe considerate drept lipide estefoarte mare şi clasificarea acestora este destul dedificilă.

Pe baza structurii şi solubilităţii, lipidele se clasifică în:-Lipide simple (nesaponificabile)-Lipide complexe (saponificabile)

-Lipidele saponificabile cuprind grăsimile, uleiurile,cerurile, fosfolipidele şi fosfatidele, în timp ce lipidelenesaponificabile sunt sterolii, lipidele izoprenoidice(tocoferolii, carotenoidenele).

Există şi alte clasificări, cum este cea care împartelipidele în nepolare (neutre) şi polare (amfifile):

-nepolare - nu se orientează la interfaza apoasă şi nuemulsionează.

-polare (acizii graşi, fosfogliceridele, sfingolipideleetc.) se orientează în mod spontan cu gruparea polarăcătre apă deoarece conţin în molecula lor o partehidrofilă şi alta hidrofobă.

Aer

Apă

Parte hidrofobă

Parte hidrofilă

3.2. Lipide nehidrolizabile

3.2.1. Acizi graşi (AG) - FA-sunt acizi monocarboxilici saturaţi şinesaturaţi, cu număr par sau impar de atomi decarbon, în catene normale, ramificate sausubstituite cu funcţiuni oxigenate.

Clasificare.

A. După natura radicalului

-Saturaţi

-Nesaturaţi

-Substituiţi cu funcţiuni oxigenate

B. După forma catenei

-Liniari

-Ramificaţi

-Ciclici

Acizi graşi saturaţi

CH3-(CH2)n-COOH n>2 (4-24 atomi de C)

Simbol

6:0 CH3-(CH2)4-COOH acid butanoic (acid butiric)16:0 CH3-(CH2)14-COOH acid hexadecanoic (acid palmitic)18:0 CH3-(CH2)16-COOH acid octadecanoic (acid stearic)

5:0 CH3-(CH2)3-COOH acid pentanoic(acid valerianic)

Acizii graşi cu catena scurtă (sub C10) contribuie la aromaşi gustul produselor lactate, însă acest lucru depinde deconcentraţia lor: când este foarte ridicată se datoreazăunei probleme de râncezire hidrolitică, care în cele maimulte cazuri este nedorită; când este joasă, contribuie laproprietăţile senzoriale specifice brânzeturilor şi untului.

Un alt aspect foarte important relaţionat cu aceşti compuşieste implicaţiile acestora în sănătatea oamenilor; seconsideră că un consum excesiv poate fi cauzaproblemelor de arteroscleroză şi de aceea se recomandăca ei să nu reprezinte mai mult de 10% din caloriile uneidiete.

VVăă mulmulţţumesc pentru aumesc pentru atentenţţiie!e!