|
|
|
Studiul compozitiei chimice a produselor alimentare implica sistematizarea si cunoasterea detaliata a substantelor componente.
Sistematizarea componentelor chimice se poate realiza diferit in functie de abordare
Din punct de vedere chimic un produs alimentar este format din apa si substanta uscata (SU). Substanta uscata la randul ei compusa din substante minerale sau anorganice (macro si microelemente) si substante organice (proteine, glucide, lipide, vitamine, acizi, enzime, hormoni, pigmenti).
Componentele unui produs alimentar in functie de provenienta lor sunt de 3 tipuri:
- substante native sau originare - provin din materiile prime utilizate la obtinerea produselor;
- substante adaugate in mod voluntar in scop tehnologic, nutritional sau comercial (aditivii alimentari);
- substante ajunse in mod accidental in produsele alimentare afectandu-le calitatea si inocuitatea (aptitudinea unui produs de a nu fi periculos pentru organism) - pesticide, fungicide, insecticide, metale grele, substante radioactive, particole de praf, substante puse in libertate in urma contactului cu ambalaje necorespunzatoare, fractiuni medicamentoase, micotoxine. Standardele alimentare prezinta cantitatile maxim admise pentru aceste substante.
Continutul intr-o substanta componenta se poate exprima:
- gravimetric (g sau mg substanta/100 g produs);
- procentual (%);
- sub forma de parti pe million (ppm - echivalentul a 0,1 mg substanta/100 g produs).Pentru unele substante se folosesc unitati de masura speciale: UI (vitamine), unitati de activitate enzimatica (enzime).
Dupa caracterul lor substantele unui produs alimentar sunt:
- substante nutritive (proteine, glucide, lipide, etc.);
- substante antinutritive si toxice (gosipolul - inhibitor al tripsinei, acidul oxalic - blocheaza absorbtia calciului, solanina - glucoalcaloid toxic cu effect hemolytic, amigdalina - prin hidroliza pune in libertate acid cianhidric, substante iritante, etc.).
Apa este component universal al produselor alimentare. Procentul de apa variaza foarte mult de la 0,1% apa (zahar, grasimi, sare) pana la 98% apa (apa minerala, ceaiuri). Alte valori ale procentului de apa: 2-5 % (produse deshidratate artificial), 10-15% (seminte oleaginoase, boabe cereale, leguminoase), 25-45% (produse panificatie), 55-75% (carne si preparate din carne), 65-97% (legume, fructe), 87-90% (lapte, bere).
In produsele alimentare apa se gaseste sub forma de apa libera si apa legata fizico-chimic de gruparile hidrofile ale diverselor substante.
Apa provine din materiile prime utilizate, prin adaugare in timpul procesului tehnologic (se impun cerinte de potabilitate, lipsa substantelor toxice, a germenilor patogeni si aimpuritatilor) si prin absorbtia umiditatii atmosferice.
Continutul in apa influenteaza direct stabilitatea produselor (impreuna cu temperatura ridicata favorizeaza procesele enzimatice si de dezvoltare a microorganismelor caracteristice alterarii). Produsele cu un continut ridicat in apa pot fi mentinute perioade mai indelungate fara modificarea proprietatilor numai prin aplicarea metodelor conservare.
Continutul in apa influenteaza calitatea produselor alimentare (valoare nutritiva, gust, fragezime, suculenta, consistenta, confirma starea de prospetime, determina un anumit aspect estetic).
Continutul in apa determina o anumita perceptie si o reactie de preferentialitate din partea consumatorilor.
Continutul in apa este indicator de calitate. Pentru unele produse alimentare corectarea umiditatii la valorile optime este posibila si necesara (cereale, branzeturi, preparate carne, etc.).
Substantele minerale (SM) se gasesc in proportii variabile si in mod frecvent sub forma de saruri ale acizilor minerali sau organici in toate tesuturile vegetale si animale, transmitandu-se prin intermediul lor produselor care se vor obtine din acestea.
In organism, SM reprezinta cca 6% din greutatea corporala insa indeplinesc importante roluri metabolice:
- rol plastic (intra in componenta structurilor organismului - Ca, Mg, P sunt componentele principale ale tesutului osos);
- asigura mentinerea echilibrului acido-bazic;
- asigura presiunea osmotica intra si extracelulara;
- asigura excitabilitatea neuromusculara;
- sunt factori activatori a sistemelor enzimatice.
Organismele dispun de rezerve de marime si disponibilitate diferita pentru elementele minerale. Aportul scazut prin hrana combinat cu eliminarea continua determina frecvent instalarea starilor de carenta (lipsa sau insuficienta) insotite de semne clinice specifice. Spre deosebire de acestea, excesul de SM se realizeaza mai greu, starile respective fiind relativ rare.
Dupa proportia in care se gasesc in organism SM sunt clasificate in macroelemente (peste 100 ppm) - Ca, Mg, Na, P, K, Cl, S) si microelemente (sub 100 ppm) - Fe, Mn, Zn, I, Mo, Fl, Se, Al, Cu, Co, etc.
Continutul in SM se determina prin metoda calcinarii (arderea probei la cca 550 C, timp de 8-10 ore). Reziduul uscat care rezulta in urma arderii reprezinta cenusa totala ce exprima continutul total in SM; ea include atat SM native (proprii), SM adaugate cat si cele de impurificare. Fractiunea care se obtine dupa solubilizarea cenusei totale in HCl 10% reflecta gradul de impurificare a substratului analizat cu materii minerale exogene (pamant, nisip, pietris, etc.).
Dismetaboliile calciului sunt datorate carentei sau excesului.
Carenta in Ca are manifestari legate de functiile lui: osteopatii chimiodistrofice caracterizate prin tulburari de osteogeneza, lipsa de mineralizare si deformarea oaselor, rarefierea structurii si cresterea friabilitatii tesuturilor (osteoporoza la adulti, rahitism la tineret, osteomalacii, osteofibroza), hipocalcemie spasmofilica (contractii musculare neregulate, involuntare - tetanii si mioclonii), pareze, crestere si dezvoltare intarziata, tulburari de fertilitate, deficiente ale procesului de coagulare a sangelui, hipoactivitate enzimatica, etc.
Excesul de Ca este mult mai rar intalnit si determina depuneri anormale (ectopice) in tesuturi ("ciocurile" osoase, calculi cu diverse localizari, etc).
Alimentele bogate in Ca sunt laptele si produsele lactate, seminitele de leguminoase, patrunjelul, spanacul, varza, guliile, etc.).
Fosforul reprezinta cca 1% din greutatea corporala fiind localizat in proportie de 80% in oase si dinti.
Fosforul indeplineste numeroase functii organice:
- element macrostructural al tesutului osos iar sub forma de fosfolipide contribuie la formarea structurilor celulare;
- mentinerea echilibrului acido-bazic (sistemul fosfatilor este unul din principalele sisteme tampon celulare si umorale);
- sinteza acumulatorilor energetici celulari (compusi macroergici) - sistemul AMP, ADP si ATP (adenozin mono, di si trifosfat);
- sinteza unor coenzime ( piridoxalfosfat, tiaminopirofosfat)
- implicare directa sau indirecta in metabolismele glucidic, lipidic si proteic.
Alimente bogate in fosfor sunt pestele, ouale, ficatul, laptele, taratele de cereale.
Magneziul se gaseste in toate tesuturile precum si in lichidul extracelular si reprezinta cca 0,5% din greutatea corporala.
Magneziul activeaza sistemele care asigura rezistenta naturala a organismelor la actiunea agentilor patogeni, stimuleaza biosinteza proteinelor, inhiba procesele de carcinogeneza, impiedica scleroza tesutului conjunctiv la varste inaintate, este cofactor al activarii multor enzime, intervine in metabolismul lipidic (stimularea lipazelor), proteinic (stimularea peptidazelor), are un rol similar calciului in transmisia neuromusculara.
Alimente cele mai bogate in Mg sunt fructele si legumele verzi, leguminoasele, carnea si ficatul.
Sodiul, potasiul si clorul sunt elemente implicate in mentinerea echilibrului acidobazic si a presiunii osmotice.
Na si Cl sunt prezente in lichidele extracelulare iar K in special in lichidele intracelulare. Actiunea lor combinata determina reglarea apei in organism.
Surse pentru aceste macroelemente sunt sarea de bucatarie, produse alimentare de origine marina, legume, fructe, cereale.
Fierul se prezinta in organism sub forma de combinatii in hemoglobina (hematii), transferina si siderofilina (plasma), feritina si hemosiderina (ficat, splina, maduva osoasa), mioglobina (tesut muscular), enzime ( catalaza, peroxidaze, citocromi).
Rolul major al Fe este cel legat de formele sale hemice in transportul si conservarea oxigenului. Participa de asemenea la metabolismul cellular datorita numeroaselor sisteme de oxidoreducere.
Deficitul in Fe determina aparitia anemiei feriprive (anemia microcitara hipocroma).
Sursele cele mai importante de Fe sunt ficatul, splina, maduva osoasa, spanacul si urzicile.
Cuprul reprezinta 0,02% din masa corporala, la nou-nascuti cantitatea fiind de 2-3 ori mai mare. Distributia Cu este variabila, cantitatile cele mai mari fiind cele din ficat. In sange Cu se afla sub forma de complexe cuproproteice (eritrocupreina, ceruloplasmina, Cu legat de albumine si aminoacizi).
Functiile Cu sunt multiple: component al sistemelor enzimatice, esential in hematopoieza (sinteza hematiilor), in mentinerea integritatii peretilor vasculari, in formarea structurii osoase, in procesul de mielinizare a formatiunilor nervoase, in crestere, in fertilitate, in pigmentarea parului (carenta in Cu determina aparitia zonelor de par decolorate), in imunogeneza, etc.
Iodul a fost apreciat de nutritionisti intr-o prima faza doar datorita rolului sau in prevenirea tiroiditei (gusa endemica). Ulterior s-a pus in eviventa rolul in cresterea si dezvoltarea fizica si psihica normala (o consecinta a carentei in iod in perioada de crestere este cretinismul gusogen) si in fertilitate.
Iodul este concentrat aproape in exclusivitate in glanda tiroida intrand in structura hormonilor tiroidieni (tiroxina si triiodotironina).
Cele mai importante surse de iod sunt produsele de origine marina (peste, scoici, alge). In mod usual se asigura necesarul de iod prin utilizarea in consum a sarii de bucatarie iodata.
Cobaltul este element component al ciancobalaminei sau a vitaminei B12 si se gaseste sub aceasta forma in ficat. Prin urmare principalul rol al Co este acela de a interveni in hematopoieza. A fost semnalata si participarea cobalaminei in procesele de sinteza proteica.
Rolul biologic al manganului a fost studiat relativ tarziu cand a fost descrisa implicarea Mn in crestere, reproductie, dezvoltarea scheletului, metabolismul glucidic si lipidic si activarea sistemelor enzimatice (glicoziltransferaza, arginaza, dezoxiribonucleaze, fosfataze).
Cel mai bogat organ este ficatul desi rolul de stocare ii revine scheletului. Concentratia de Mn din par este apreciata ca indicator destul de bun pentru evaluarea statusului acestui microelement in organism.
Molibdenul este un oligoelement cunoscut in nutritie datorita interrelatiilor sale cu sulful si cuprul.
Rolul Mo in organism se exercita in special prin intermediul enzimelor a caror constituient este - sulfitoxidaza si xantinoxidaza.
Substantele azotate organice sunt reprezentate de aminoacizi, albumoze, peptone si proteide (denumite in mod uzual proteine).
Substantele azotate anorganice sunt nitritii, nitratii si amoniacul.
Orice proteina, indiferent de tipul ei contine in medie 16% azot. Admitand acest procent se poate determina continutul in substante proteice ca produs intre cantitatea de azot determinata experimental si factorul 6,25.
Proteidele sunt formate numai din lanturi de aminoacizi (holoproteide) sau din lanturi de aminoacizi la care este atasata o grupare de alta natura, denumita prostetica (heteroproteide).
Holoproteidele sunt clasificate in mai multe categorii :
- albumine (lactalbumina - lapte, ovoalbumina - oua, leucozina - grau, legumelina - mazare);
- globuline (lactoglobulina, ovoglobulina, miozina -tesut muscular, faseolina - boabe leguminoase);
- gluteline (gluteina - grau, glutenina - secara, orizeina - orez);
- prolamine (gliadina - grau, zeina -porumb, hordelina - orz)
- protamine
- histonele sunt proteide cu un pronuntat caracter bazic; intra in componenta ADN-ului cromozomial.
- scleroproteine (colagenul, elastina, cheratina).
Heteroproteidele sunt reprezentate de urmatoarele grupe :
- nucleoproteide (sunt formate din acizi nucleici, histone si protamine. Se gasesc in carne, peste, drojdii, alge);
- fosfoproteide (cazeina - lapte, vitelina - galbenus de ou);
- cromoproteide (hemoglobina - hematii, mioglobina - tesut muscular);
- glicoproteide (mucoproteide);
- lipoproteide
Aminoacizii (AA) reprezinta constituientii de baza a proteinelor si stadiul final de degradare. AA sunt substante organice cu caracter amfoter conferit de existenta in aceeasi molecula a gruparilor amino si carboxil. Unii AA contin si sulf (cistina, cisteina, metionina). AA se unesc intre ei si formeaza lanturi peptidice denumite peptidice (mono, di, tri, polipeptide).
In functie de capacitatea de sinteza de catre organism, AA se clasifica in esentiali, semiesentiali si neesentiali.
AA esentiali nu pot fi sintetizati de catre organism sau sinteza lor este insuficienta comparativ cu cerintele manifestate. Aportul de AA esentiali se realizeaza exclusiv prin hrana, alimentele continand proteine formate din AA esentiali sunt considerate ca avand valoare biologica mare. Pentru mamifere sunt considerati esentiali urmatorii AA: arginina, fenilalanina, histidina, leucina, izoleucina, lisina, metionona, treonina, triptofan, valina.
AA semiesentiali pot fi sintetizati in organism numai daca exista cantitati suficiente din AA esential precursor (cistina este sintetizata din metionina, tirozina este sintetizata pe baza de fenilalanina).
AA neesentiali sunt sintetizati in cantitati suficiente de catre organism deci nu exista o dependenta directa de aportul prin hrana (acid glutamic, acid aspartic, alanina, prolina, serina, glicina, etc.).
Proteinele detin importante roluri in organism:
- rol plastic (intra in componenta tuturor tesuturilor si organelor);
- rol biologic activ (intra in structura enzimelor si vitaminelor);
- rol energetic (prin arderea a 1 g proteina se degaja cca 4,1 4,3 Kcal).
Proteinele se gasesc in proportii variabile in alimente :
- lipsesc in majoritatea bauturilor, cu exceptia vinului, berii si a bauturilor energizante ;
- proportii foarte mici (1 - 5%) in legume, fructe, tuberculi, radacini;
- proportii reduse (8 -15%) in boabele de cereale si produsele derivate ;
- proportii medii (20 - 30%) in semintele de leguminoase ;
- proportii ridicate in produsele de origine animala (in carne cca 40 - 60% din SU, oua cca 50% din SU in lapte cca 20% din SU).
Glucidele (zaharurile)
Glucidele sunt substante organice formate din carbon, hidrogen si oxigen si se caracterizeaza printr-o serie de proprietati specifice: gust dulce variabil, hidrofile si higroscopice, usor fermentescibile, la temperaturi ridicate caramelizeaza transformandu-se intr-o masa amorfa denumita caramel (un amestec de aldehide, produsi de condensare si polimerizare).
In functie de gradul de dulce se poate stabili o ierarhie a glucidelor: fructoza, zaharoza, glucoza, xiloza, maltoza, lactoza).
In organism glucidele au rol preponderant energetic (1 g glucida metabolizata pune in libertate cca 4,1 - 4,3 Kcal).
Glucidele sunt descompuse sub actiunea enzimelor specifice (lactaza, maltaza, amilaza, etc.). Majoritatea termenilor care denumesc glucide prezinta sufixul "- oza" (glucoza, fructoza, etc.).
In functie de complexitatea structurii chimice glucidele se clasifica in grupe si subgrupe:
- monoglucide subimpartite in pentoze (arabinoza, xiloza, riboza) si hezoze (glucoza, fructoza, galactoza);
- oligoglucide subimpartite in diglucide (zaharoza, maltoza, lactoza) si triglucide (rafinoza);
- poliglucide ( amidon, glicogen, celuloza, hemiceluloza, pectine, lignina, inulina).
Un alt sistem de clasificare imparte glucidele in fibre sau celuloza bruta (celuloza, hemiceluloza, pectine, lignina, pentozani, araboxilani) si substante extractive neazotate (pentoze, hexoze, amidon, glicogen).
Glucoza este sursa uzuala de energie pentru organism. Se gaseste in cantitati variabile in toate produsele alimentare.
Fructoza este mai dulce glucid. Se gaseste ca atare in miere si fructe coapte.
Zaharoza este considerata ca fiind etalonul de apreciere a gradului de dulce a glucidelor. Este formata dintr-o molecula de glucoza si una de fructoza. Cantitatile cele mai mari sunt prezente in sfecla de zahar si trestia de zahar.
Lactoza (zaharul de lapte) este formata dintr-o molecula de glucoza si una de galactoza. Importanta practica a lactozei ca si constituient al laptelui este aceea ca sub actiunea bacteriilor lactice fermenteaza, proces care sta la baza obtinerii produselor lactate acide (iaurturi, branzeturi).
Celuloza este constituient principal al tesuturilor vegetale periferice (coji, scoarte) conferindu-le rezistenta si flexibilitate. Specia umana nu dispune de sistemul enzimatic specific de degradare, motiv pentru care nu consuma uzual produsele vegetale bogate in celuloza. In tractul digestiv celuloza nu este degradata actionand ca stimulator al peristaltismului (motricitatii) intestinal.
Amidonul este o poliglucida specifica produselor vegetale. Se prezinta sub forma de granule formate din amiloza (interior) si amilopectina (exterior). Este degradat de a si b - amilaza rezultand un amestec de dextrine si maltoza respectiv maltoza. La temperaturi ridicate cleifica iar in prezenta iodului determina o coloratie albastra (aspect care foloseste la punerea in evidenta a falsurilor smantanii).
Glicogenul este singura forma de depozitare a glucidelor in organismele animale. Rezervele de glicogen se formeaza in ficat si muschi.
In produsele alimentare glucidele se gasesc in proportii variabile: 1 -5% in legume, 5 -20% in fructe, 50-85% in semintele de cereale si leguminoase, 4 -5% in lapte, 1% in carne, 1% in oua.
Lipidele (grasimile)
Din punct de vedere chimic lipidele sunt esteri ai acizilor grasi cu alcoolii. Lipidele sunt substante insolubile in apa dar solubile in solventi organici (eter, benzen, acetona, cloroform).
In organism lipidele indeplinesc rol preponderent energetic (1 g lipida pune in libertate cca 9,3 Kcal); sub forma de fosfolipide intra in structura membranelor celulare si a unor hormoni. Lipidele sunt vectori pentru vitaminele liposolubile.
Lipidele din produsele alimentare pastrate necorespunzator sufera procesul de oxidare (rancezire) descompunandu-se in produsi care imprima prodelor culoare, gust si miros neplacut.
In functie de compozitia chimica lipidele sunt clasificate:
- lipide simple (acizi grasi, gliceride);
- lipide complexe (ceride, steride, fosfatide).
Acizii grasi sunt substante organice continand un numar par de atomi de carbon: intre 2 C (ac.acetic) si 24 C (ac. lignoceric). Acizii grasi pot fi saturati (ac. acetic, butyric, caprilic, stearic, palmitic, etc.) sau nesaturati (oleic, linoleic, linolenic, arahidonic, etc.). Grasimile care contin acizi grasi saturati sunt solide. Grasimile lichide, continand acizi grasi nesaturati au o instabilitate crescuta si pot fi convertite in grasimi solide prin hidrogenare in prezenta unui catalizator (principiu care sta la baza obtinerii margarinelor). Acizii linoleic, linolenic si arahidonic sunt considerati esentiali si trebuie adusi in organism prin hrana.
Gliceridele sunt considerate forma comuna de utilizare a grasimilor fiind larg raspandite atat in regnul vegetal cat si animal. In organismele animale gliceridele aflate in exces fata de necesitatile metabolice se acumuleaza sub forma depozitelor adipoase (subcutanate sau periviscerale).
Steridele sunt esteri ai acizilor grasi cu steroli (fitosteroli, de origine vegetala - ergosterolul si zoosteroli, de origine animala - colesterolul). Cele mai importante steride sunt ergosterina si colesterina.
Fosfatidele sunt lipide complexe formate din doi acizi grasi, glicerina (alcool), acid fosforic si o baza azotata (colina si colamina). Cele mai importante fosfatide sunt lecitine si cefalinele care actioneaza ca factori de traficitate a SNC.
Ceridele sunt lipide complexe formate din acizi grasi si alcooli liniari superiori, specifice regnului vegetal. Sunt dispuse in tesuturile periferice conferindu-le rezistenta si aspect specific (lucios, cerat).
In produsele alimentare lipidele se gasesc in proportii variabile:
- cantitati foarte reduse in fructe si legume (cu exceptia nuciferelor - peste 60 % grasimi);
- 1 - 6 % grasimi in boabele de cereale (germeni);
- 20 - 50 % in semintele de oleaginoase;
- proportii diferite in produsele de origine animala (oua 1 - 5 %, lapte 2 - 8 %, carne 2 - 45 %).
Vitaminele
Vitaminele sunt substante organice indispensabile vietii. Studiul lor se gaseste intr-un stadiu dezvoltat care se extinde continuu prin noi cunostiinte privind structura chimica, substratul asupra caruia actioneaza, durata actiunii, prezenta in materiile organice, gradul de asimilare, rolul in organism, legatura cu enzimele si hormonii, posologia (administrarea) pe categorii de varsta, sinteza pe cale chimica.
Vitaminele au natura proteica si indeplinesc in organism rol exclusiv de biocatalizatori (initiaza si accelereaza desfausurarea proceselor metabolice fara a se consuma in cadrul reactiilor care au loc).
Cerintele organismului pentru fiecare vitamina sunt specifice, cuprinse in general intre 0,2 - 5 mg/zi, exceptie facand vitamina C pentru care necesarul este de 30 - 60 mg/zi.
Aportul vitaminic anormal determina aparitia tulburarilor specifice denumite avitaminoze (lipsa totala a unei vitamine), hipovitaminoze (cantitati insuficiente de vitamine) si hipervitaminoze (existenta unui excedent vitaminic). In patologia medicala sunt reprezentate aproape exclusiv polihipovitaminozele care evoluand simultan cu disproteinozele si dismineralozele determina policarentele. Aceste stari sunt posibile chiar adca organismul este deficitar intr-un singur factor, prin reactiile in lant la nivelul ciclurilor metabolice, sau prin relatiile de sinergism sau antagonism dintre biocatalizatori si nutrienti.
In functie de modul de solubilizare vitaminele sunt hidrosolubile (complexul B, vitaminele C si P) si liposolubile (A, D, E, K, F).
Vitamina A (retinol, vitamina de crestere, vitamina antiinfectioasa, vitamina antixeroftalmica) este implicata in protectia epiteliilor (carenta este insotita de keratinizari ale tegumentelor), in formarea pigmentului retinian rodopsina responsabil de vederea crepusculara, in procesele de dezvoltare si troficizare celulara, in consolidarea sistemului imunitar, in fertilitate, osteogeneza, hematopoieza, procese regenerative, procese metabolice.
Vitamina A se sintetizeaza din provitamina A reprezentata de caroten.
Alimentele bogate in vitamina A sunt ficatul de peste, galbenusul de ou, laptele, vegetalele de culoare galben - portocalie (morcov, ardei, etc.).
Vitaminele D (calciferolii) sunt reprezentate de fractiunea D2 (mamifere) si D3 (pasari). Vitamina D mai este denumita si antirahitica deoarece principalul rol al acesteia este favorizarea fixarii Ca pe matricea osoasa (mineralizarea oaselor). Vitamina D se sintetizeaza din provitaminele D (ergosterolul si colesterolul). Vitamina D contribuie la ameliorarea si redresarea tuturor proceselor nutritive dereglate prin dievrse boli.
Surse de vitamina D sunt uleiul de peste, untul de vaca, laptele, galbenusul de ou, icrele.
Vitaminele E (tocoferolii) sunt reprezentate de α β si γ - tocoferolul. O alta denumire este aceea de vitamina antisterilitatii deorece are rol in troficizarea si protectia epiteliilor germinative. Vitamina actioneaza sinergic cu Se si intervine in metabolismul glucidic, al acizilor nucleici, al unor acizi grasi si aminoacizi, hormoni. Vitamina E se manifesta ca un puternic factor de protectie, antioxidant.
Alimente bogate in vitamina E sunt uleiurile vegetale obtinute din germeni, galbenusul de ou.
Vitaminele K sunt reprezentate de fractiunile K1, K 2 si K 3. Supradenumirea de vitamina antihemoragica se datoreaza interventiei in procesul de coagulare a sangelui (sinteza protrombinei) alaturi de alti factori (fibrinogen, proconvertina, factorul Stuart). Carentele dermina cuagulopatii. Provitamina K este coenzima Q10. Vitamina K2 este sintetizata in principal in tubul digestiv prin fermentatie de catre microorganisme. Este rezistenta la temperaturi ridicate insa este sensibila la actiunea luminii si a oxigenului.
Surse bogate in vitamina K este ficatul si legumele verzi.
Complexul de vitamine B: B1 (tiamina), B2 (riboflavina), B3 (acidul pantotenic), B4 (colina), B5 (niacina, acidul nicotinic, nicotinamida), B6 (piridoxina), B7 (biotina), B8 (acidul folic), B12 (ciancobalamina).
Vitaminele B sunt implicate in cresterea si dezvoltarea organismului, in buna desfasurare a tuturor proceselor metabolice in special cele care privesc buna functionare a SNC deoarece intra in compozitia multor sisteme enzimatice.Vitaminele B actioneaza ca factori de protectie a tesuturilor specializate.
Surse bogate in vitamine B sunt taratele de cereale, legumele (morcov, spanac, conopida), leguminoasele boabe, drojdia de bere, galbenusul de ou, laptele, ficatul.
Vitamina H (biotina, factorul antidermatozic al sobolanilor) se gaseste in morcovi, orez, tarate de grau, drojdie de bere, carne, lapte, peste. Biotina stimuleaza direct diferentierea celulelor epidermice ceace explica efectele terapeutice in imbunatatirea calitatii productiilor cornoase ale pielii (par, unghii).
Vitamina C (acidul ascorbic, vitamina antiscorbutica) este un derivat glucidic cu proprietati reducatoare si pH acid.
Animalele domestice au o productie proprie tisulara suficienta de vitamina C astfel incat aportul exogen este indispensabil la om, primate, specii de laborator.
Vitamina C are actiune trofica asupra mezenchimului (tesutului conjunctiv) stimuland celulele care produc colagen; mareste rezistenta endoteliilor vasculare (peretii vaselor de sange), are actiune antiinfectioasa, antitoxica si antialergica, participa la sinteza oseinei si dentinei, intervine in metabolismul aminoacizilor, sinteza hemoglobinei, metabolizarea fierului, tirozinei, in apararea antistres. Vitamina C se caracterizeaza prin complexitate functionala, pe termen scurt putand suplini carentele in alte viatmine.
Cele mai mari cantitati de vitamina C sunt continute de vegetale (catina, macese, citrice, ardei gras, patrunjel, spanac. Uscarea plantelor reduce continutul in vitamina C.
Colina este considerata factor vitaminic intrand in compozitia fosfolipidelor - lecitine si sfingomieline, raspandite in toate tesuturile dar mai ales in sistemul nervos central si periferic.
Enzimele sunt substante organice de natura proteica care au rol de biocatalizatori (initiaza si maresc de mii/milioane de ori viteza de desfasurare a reactiilor intra si extracelulare). Enzimele actioneaza in cantitati infime, nu se consuma in timpul proceselor metabolice si manifesta specificitate unica de substrat si reactie.
Termenii care denumesc enzimele se formeaza in general cu ajutorul sufixului "- aza" (proteaza, lipaza, maltaza, amilaza). Activitatea enzimatica este maxima la o anumita temperatura (cuprinsa in general in intervalul 35 - 600 C) si un nivel al pH-ului mediului (pepsina - 1,2.1,5; maltaza - 4,5). Unele substante actioneaza in calitate de activatori sau inhibitori ale enzimelor (NaCl activeaza amilaza salivara, enterokinaza transforma tripsinogenul inactiv in tripsina). Enzimele sunt prezente in toate produsele alimentare prelucrate si neprelucrate cu exceptia celor la care s-au aplicat tratamente radicale de inactivare. Procesele enzimatice dirijate corespunzator pot determina imbunatatirea calitatii produselor.
Principalele grupe de enzime sunt:
- hidrolaze (catalizeaza reactii de descompunere/sinteza cu formare/eliminare de apa): proteaze, esteraze, lipaze, glucidaze si poliaze. Proteazele sunt reprezentate si de 3 enzime cu rol deosebit in digestia gastrica si intestinala - labfermentul, pepsina si tripsina.
- oxidoreductaze (catalizeaza reactii de oxidoreducere);
- transferaze (catalizeaza reactii de transfer de grupari chimice);
- liaze (catalizeaza reactii de alipire de molecule);
- ligaze (catalizeaza reactii de biosinteze);
- izomeraze (catalizeaza reactii de izomerizare).
Produsele alimentare contin in mod normal acizi organici ca atare sau sub forma de saruri acide: acid acetic, formic, citric, lactic, tartric, succinic, izosuccinic, etc. Unii acizi anorganici (ac fosforic si carbonic) sunt adaugati in produsele alimentare in scop de acidulare (bauturi racoritoare). Acidul clorhidric, sulfuric sau azotic nu sunt specifici produselor alimentare fiind toxici.
Continutul total in acizi si saruri acide reprezinta aciditatea totala. Aceast indicator poate fi folosit pentru determinarea
gradului de prospetime al produselor deoarece toate formele de alterare (fermentatii, putrefactii, oxidari, procese de descompunere) se soldeaza cu cresterea continutului in acizi.
Efectul gustativ al acizilor este de a conferi produselor gust acru. In functie de intensitatea senzatiei gustative acizii sunt mai puternici sau mai slabi. Ierarhizarea in ordine descrescatoare a acizilor se prezinta astfel: acidul citric, tartric, succinic, lactic, acetic. Unele substante intensifica gustul acru normal (taninurile) in timp ce altele il atenueaza (glucidele).
In industria alimentara acizii sunt folositi ca aditivi alimentari pentru intensificarea gustului (acidul citric, tartric), ca agenti de conservare intrucat inhiba dezvoltarea bacteriilor de putrefactie sau a unor germeni patogeni (acidul acetic, acidul lactic) sau pentru acidularea bauturilor racoritoare (acidul fosforic si acidul carbonic).
Culoarea produselor alimentare se datoreaza prezentei unei game variate de substante colorate denumite pigmenti.
Pigmentii pot fi substante naturale sau de sinteza chimica.
In colorarea produselor vegetale sunt implicati pigmentii clorofilieni (verde), carotenoidici (galben - portocaliu), flavonici (galben - xantina), autocianici (rosu, violet, albastru). Pigmenti de origine animala sunt hemoglobina, mioglobina, bilirubina, biliverdina, etc.
Substantele colorate din produsele alimentare provin din materiile prime utilizate, sunt adaugate in timpul procesului tehnologic (aditivi alimentari) sau rezulta in urma unor reactii chimice care au loc in masa produselor (un exemplu este procesul de imbrunare neenzimatica care are loc in timpul tratamentului termic al produselor de panificatie. Interactiunea substantelor aminice cu cele avand caracter reducator determina aparitia melanoidinelor care confera o coloratie specifica).
Cresterea populatiei globului dar si a gradului de civilizatie a determinat extinderea pe scara larga a productiei de alimente procesate. Companiile producatoare din industria alimentara trebuie sa asigure cererea uriasa de alimente procesate respectand conditiile igienico - sanitare esentiale pentru siguranta alimentara.
Aditivii alimentari sunt substante cu sau fara valoare nutritiva care se utilizeaza in scopul imbunatatirii caracteristicilor organoleptice ale produselor alimentare, cresterii duratei de valabilitate sau pentru a permite aplicarea unor tehnologii avansate de prelucrare.
Aditivii alimentari sunt obtinuti din surse naturale sau prin sinteza chimica.
Prezenta aditivilor in compozitia produselor alimentare procesate este supusa legislatiei in vigoare care stabileste cantitatile admise conform normelor de siguranta.
Legislatia in vigoare in Romania precizeaza lista aditivilor admisi in industria alimentara, cu mentionarea alimentelor in care pot fi folositi si a dozei maxime admise. Aceasta lista este este in conformitate cu lista aditivilor admisi in UE.
Pe teritoriul UE utilizarea aditivilor este standardizata existand sistemul de codificare (E 200, E 325, E 123, etc.) care permite recunoasterea lor indiferent de limba in care este redactata eticheta produsului alimentar garantand faptul ca acestia fac parte din lista aditivilor autorizati.
Principalele grupe de aditivi alimentari sunt:
- conservanti - substante care prelungesc durata de pastrare a alimentelor datorita proprietatilor bacteriostatice si bactericide (acid benzoic, benzoat de sodium, acid sorbic, sulfit, metasulfit si bisulfit de sodium, etc.);
- antioxidanti - substante care protejeaza impotriva oxidarilor - rancezirea grasimilor, schimbarea culorilor (tocoferolii, esterii acidului galic, butyl-hidroxianisolul, butyl- hidroxitoluenul);
- acidifianti - substante care cresc aciditatea unui produs alimentar unele putand sa ii confere gust acru (acid citric, tartaric, lactic);
- substante - tampon - substante care regleaza si mentin pH - ul specific alimentului (E 331- E 333, E 335-E 337, etc.);
- antispumanti - substante care reduc si previn formarea spumei (E-465, E 900A, ulei din nuca de cocos);
- emulsificatori - substante care fac posibila formarea unui amestec omogen (E 332, E 470, E 473, etc.);
- agenti de gelifiere - substante care permit si ajuta la formarea gelurilor;
- stabilizatori - substante care permit mentinerea proprietatilor fizico - chimice ale alimentelor, mentinand omogenitatea dispersiilor, culoarea si substante de ingrosare (maresc vascozitatea alimentelor);
- agenti de afanare - substante care contribuie la cresterea volumului alimentelor fara a modifica valoarea energetica si antiaglomeranti - substante care reduc tendinta particulelor individuale dintr-un aliment de a adera una la cealalta (E 500, E 503, E 504, E 530, E 550, etc.);
- amelioratori de culoare si de gust - substante care imbunatatesc culoarea si gustul produselor alimentare (tartrazina, nitritii respectiv aspartam, ciclamati, zaharina)
- amelioratori de aroma - substantele aromatizante pot fi naturale (obtinute prin prin procese fizice, enzimatice sau microbiologice din materii prime de origine vegetala si animala), identic naturale (asemanatoare ca si compozitie chimica cu aromele naturale, componentele fiind obtinute prin sinteza) si artificiale (au structura diferita de cele anturale si se obtin prin sinteze)
- amelioratori de textura - substante care se folosesc pentru a imbunatati/mentine consistenta produselor alimentare (agar-agar, alginat de sodium);
- enzime folosite in industria alimentara - glucoamilaze, alfa - amilazele carbohidraze, avianpepsin, amiloglucosidaza, catalaza, celulaza, chimosin B, glucosoizomeraze, hemicelulaza, lipaza.
