CAPITOLUL III ALIMENTELE

ALIMENTELE - FACTOR DE MEDIUIgiena este tiina sau ramur a tiinelor medicale care se ocup cu studiul factorilor de mediu care au influen asupra strii de sntate a omului. Prin factori de mediu se neleg: alimentele i mediul (ap, aer, sol). Factorii de mediu pot fi sanogeni sau patogeni

Alimentul factor sanogen influen favorabil asupra sntii

Alimentele sunt produse comestibile de origine vegetal sau animal, care se pot consuma n stare proaspt sau conservat. Au proprietatea ca n urma unor transformri s elibereze energia necesar meninerii vieii sunt factori de mediu indispensabili vieii.

Alimentele se clasific n opt grupe alimentare : 1. lapte i derivate;2. carne i derivate; 3. ou; 4. fructe i legume; 5. cereale i leguminoase;6. produse zaharoase; 7. grsimi alimentare8. buturi alcoolice i nealcoolice.

Alimentul factor sanogen

Alimentele conin diferite clase de compui, cunoscute sub numele de trofine sau principi (factori) nutritivi : proteine, lipide, glucide, vitamine, sruri minerale. Factorii nutritivi ndeplinesc n organism diferite roluri : plastice, energetice, catalitice etc.

Unii principi nutritivi se pot sintetiza n organism numai dac acesta dispune de precursorii adecvai. Exist i substane active care nu pot fi sintetizate de organism i trebuie preluate ca atare din mediu prin alimentaie numite esentiale: aminoacizi eseniali, acizi grai eseniali, elemente minerale, vitamine etc.

ntre om i alimente se stabilesc relaii strnse pe tot parcursul vieii i chiar i nainte de natere. Pentru asigurarea unei stri de nutriie normal este necesar ca alimentele s aduc toate substanele nutritive n cantitatea optim.

Necesitile nutritive difer, depinznd de vrst, sex, greutate corporal, intensitatea i tipul activitii depuse, condiii climaterice etc.

Alimentul factor sanogen

Omul are nevoie de energie att pentru existena sa ct i pentru asigurarea activitii sale zilnice. Aceast energie se elibereaz prin metabolizarea (descompunerea, arderea) compuilor organici. Energia eliberat este utilizat de ctre organismul uman pentru:activitatea unor organe vitale, metabolismul bazal (60-70%),activitatea muscular (20-30%),asigurarea unei temperaturi constante (10-15%),refacerea uzurii organismului.

Metabolismul bazal este o nevoie de fond sau de ntreinere reprezentnd energia necesar funciilor vitale ale organismului : respiraie, circulaia sanguin, sinteza unor compui organici, trecerea ionilor prin membrane. Cantitatea total de energie este utilizat de diferitele organe n proporii diferite : ficat (27%), creier (19%), muchii scheletici (18%), inim (10%), rinichi (7%).

Energia cheltuit de ctre organism se exprim n kcal (cantitatea de energie necesara ridicrii temperaturii a 1 kg ap de la 15 la 16 C) sau kJ (cantitatea de energie cheltuit pentru deplasarea unui corp de 1 kg pe o distan de 1 m cu o for de 1 N (1N fora imprimat unui corp de 1 kg pentru deplasarea lui cu o acceleraie de 1m/s2) 1 kcal = 4,185kJ.

Alimentul factor de patogenez influen negativ asupra sntii (poluani, contaminani, microorganisme).

Degradarea unui aliment reprezint procesul de modificare a proprietilor nutritive, fr o pierdere obligatorie a calitilor organoleptice. Muli factori nutritivi mai fragili se distrug fr modificarea proprietilor organoleptice. Fenomenul de degradare este o consecin a nmulirii prelucrrilor sau a nerespectrii reetei de preparare. Prelucrarea culinar i industrial are ca scop obinerea unor calitati suplimentare cum ar fi: inactivarea unor ageni patogeni, digerabilitate crescut, modificarea favorabil a proprietilor organoleptice. Prelucrarea alimentului presupune operaiuni mecanice (curare, splare), tratamente termice (nclzire direct la flacr, indirect cu radiaie IR, microunde, fierbere n vapori de ap) i tratamente chimice (fierbere n soluii acide sau bazice, extracii cu diferii solveni, hidrolize chimice i enzimatice). Prelucrarea prezint i inconveniente, cum ar fi degradarea, pierderea i inactivarea unor factori nutritivi. O mrunire avansat i splare prelungit duce la pierderea compuilor solubili (sruri minerale). Prin pierderea majoritara a cationilor se modifica bilanul mineral al alimentului (aciune acidifiant). n vederea facilitrii fierberii de multe ori se adaug bicarbonat de sodiu. Tratamentele termice afecteaz coninutul n vitamine uor oxidabile.

Alimentul factor de patogenez

Prin alterare se nelege modificarea proprietilor organoleptice ale alimentului fr modificarea obligatorie a proprietilor nutritive. Apar de regul i modificri ale proprietilor nutritive putnd dobndi chiar proprieti nocive.

Impurificarea alimentului presupune apariia unor compui strini de natura alimentului, indiferent dac este vorba de ageni biologici sau chimici.Se consider substane strine de natura alimentului, substanele care ajung n aliment i nu au nici o valoare nutritiv. Ele se mpart n 2 clase : aditivi i poluani propriu-zis.

Aditivii sunt substane chimice adugate n mod deliberat pe baza unei justificri tehnologice, n cantiti controlabile i cu condiia inocuitii lor. Adugarea aditivilor este acceptat dac mresc calitatea produselor (ameliorani), micoreaz pierderile de factori nutritivi sau mresc stabilitatea (conservani), favorizeaz desfurarea procesului tehnologic (lubrefiani) etc. Aditivii alimentari pot produce n timp diferite afeciuni. Clasificarea lor poate fi fcut n funcie de scopul n care sunt folosii.

antisepticiantibioticiconservaniantioxidaniconservani de textur i constituieAditivi aromatizaniamelioranindulcitori (edulcorani)colorani

Poluanii alimentari : constituie o grup foarte numeroas de substane, care pot ajunge n alimente n mod imprevizibil i necontrolat, pe baza adugrii ilicite sau a manipulrilor necorespunztoare. Prezena lor n alimente nu este acceptat dect fortuit i n concentraii care nu constituie o ameninare pentru sntatea omului. Alimentele au capacitatea de a acumula i concentra noxele din natur i chiar capacitatea de a le genera n condiiile unei tehnologii de preparare necorespunztoare. Clasificarea lor poate fi fcut dup sursa de poluare.

compui provenii din ap, aer, sol i vegetale biostimulatori utilizai n agronomie i zootehniePoluanti pesticide substane care ajung n alimente din ambalaje i utilaje substane chimice care se formeaz n alimente nanumite condiii.

Din punct de vedere sanitar prezena oricrei substane strine ridic multe probleme deoarece aceste substane, inclusiv aditivii, au un anumit grad de toxicitate. Nivelul concentraiei acestor compui este reglementat de legislaia sanitar a fiecrei ri. n mod general se admite o cantitate maxim admis, cunoscut sub numele de doz zilnic admis DZA, prin care se nelege cantitatea dintr-un aditiv alimentar, exprimat n mg/kg corp, care poate fi ingerat zilnic n timpul vieii, fr ca s prezinte riscuri. n ceea ce privete poluanii propriu-zis nu poate fi vorba de o doz admis ci mai degrab de o toleran a unei concentraii existente care nu determin intoxicarea organismului.

Insalubrizarea unui aliment presupune transformarea lui ntr-un produs nociv pentru organism. Insalubrizarea se poate realiza i prin contaminare chimica sau microbilogic.

Micotoxinele - creterea mucegaiurilor pe produsele alimentare afecteaz alimentul n dou moduri: modificarea proprietilor organoleptice i insalubrizarea lor cu diferii compui de metabolizare cu aciune toxic, generai n anumite condiii de mediu de diferite microorganisme.

1.1.3. COMPOZIIA CHIMIC A ALIMENTELOR

Alimentele, fiind produse de natur biologic, au o compoziie chimic deosebit de complex), coninnd ap i substan uscat de natur organic (proteine, glucide, lipide, vitamine) i anorganic (sruri minerale). Funcie de concentraie acestea se pot clasifica n macrocomponeni: proteine, glucide, lipide i apmicrocomponeni: vitamine, sruri minerale etc.

1.2. APA

Apa este cel mai abundent component al alimentelor ntr-un procent mai mare sau mai mic

Salat i tomate95Fructe uscate18Varz i brocoli92Unt, margarin16Morcovi i cartofi90Fin 12Citrice 87Paste 12Mere i ciree85Lapte praf4Carne pui72Bere 90Brnz 37Suc de fructe87Pine 35Lapte 87Salam 30Whisky 60Miere 20

Coninutul de ap influeneaz calitatea i conservarea alimentelor: O pierderea excesiv de ap duce la scderea calitii alimentelor (aspect i proprieti organoleptice), Indicator al perisabilitii alimentului Alimentele cu un coninut sczut de ap se conserv mai uor

Structura apei

- MH2O = 18 Legtura O-H: covalent polar, lungimea legturii 0,96 A, unghi 104,50. Molecul polar: (H+, O-) Prin comparaie cu hidrurile elementelor alturate din sistemul periodic, care sunt gaze. n condiii normale LICHID ntre moleculele: legturi puternice prin puni hidrogen, distana 1,80 A. Atomul de oxigen se gsete n centru unui tetraedru n care 2 laturi sunt constituite de legturi iar celelalte dou de punile de hidrogen cu ali doi atomi de hidrogen de la moleculele vecine.

Moleculele de ap se asociaz,

astfel nct masa molecular pare a fi mult mai mare.

Modificarea densitii - apa lichid la 0OC are densitatea de 0,9998 g / mL, iar n stare solid 0,9168 g/mL, ceea ce duce la o cretere a volumului de 9%. Relaia ntre cele trei stri de agregare, lichid, solid i vapori, este prezentat n diagrama de faze.

Deshidratarea prin ngheare. Extractele compuilor sensibili din diferite alimente, de exemplu cafea instant, prima dat sunt ngheate i apoi plasate n vid naintat. Cldura latent de sublimare pentru ghea este de 2813 J/g. Aceast valoare mare semnific faptul c atunci cnd vidul acioneaz asupra materialului ngheat, temperatura poate scdea att de mult nct apa s nu mai poat fi nlturat cu o vitez satisfctoare. n procesele industriale acest fenomen este contracarat prin nclzirea radiant a materialului ngheat pn cnd apa este nlturat total, proces cunoscut sub denumirea de uscare accelerat prin ngheare.

n alimente se gsete sub diferite forme, funcie de mediul n care se gsete, respectiv interaciunile cu moleculele nconjurtoare.Ap liber: este liber de orice alt constituent, fiecare molecul de ap este nconjurat de alte molecule de ap. Are proprieti identice cu cele ale apei pure (punct de fierbere, topire, densitate, compresibilitate, cldur de vaporizare, spectru de absorbie). Ap capilar: este meninut n canalele nguste dintre diferiii componeni, datorit forelor de capilaritate. Apa este meninut n spaii din interiorul alimentului care sunt nconjurate de bariere fizice care previn pierderea facil a apei. Moleculele sunt implicate n interaciuni normale cu alte molecule de ap, deci proprietile sunt similare cu ale apei libere. Ap legat fizic: moleculele se gsesc n contact molecular cu alte molecule (proteine, carbohidrai, vitamine). Legturile dintre moleculele de ap i aceti constitueni imprim apei proprieti diferite fa de apa liber.Ap legat chimic: sub form de ap de cristalizare NaSO4.10H20. Aceste legturi sunt mai puternice dect legtura dintre moleculele apei libere, prin urmare are alte proprieti dect apa liber: punct de topire mai sczut, punct de fierbere mai mare, densitate mai mare, compresibilitate mai mic etc.

A. Apa legat fizic de carbohidraiGlucoza reine 3.7 molecule de ap. Distana dintre gruprile hidroxil de pe aceeai parte a ciclului piranozic este de 4,86 A, valoare foarte apropiat de distana dintre atomii de oxigen din acelai plan (4,9 A) din apa lichid. Tendina ca glucoza s retardeze procesul de formare a cristalelor de ghea se poate explica pe baza faptului c structura ei se potrivete cu cea a apei lichide i nu cu matricea apei ngheate (4,5 A). Proprietile anticongelante a altor substane, cum ar fi glicerina sau etilenglicolul se bazeaz pe acelai principiu. B. Apa legat fizic de proteineApa influeneaz foarte mult comportamentul proteinelor. O molecul proteic prezint trei tipuri de grupri, funcie de natura gruprilor din lanul lateral al aminoacidului: grupri ncrcate cu sarcin (acid glutamic -CH2-CH2-COO- sau lisin - (CH2)4NH3+), grupe polare neutre (serin -CH2OH sau acid glutamic -CH2-CH2-COOH la valori mici ale pH-ului),grupri nepolare (valin -CH-(CH3)2 sau metionin -CH2-CH2-S-CH3).

Valorile pH-ului vor influena major comportamentul gruprilor ionizabile.Gruprile acide ionizate pot lega 2-6 molecule de ap.Grupele neionizate din lanurile laterale pot lega pn la 4 molecule de ap.

Alimentele sunt materiale heterogene care conin ap n diferite forme de agregare respectiv tipuri diferite (liber, capilar sau legat).

Proprietile fizico-chimice difer foarte mult. Determinarea umiditii poate ridica probleme.

Metodele analitice prezint sensibile mai mare pentru un anumit tip de ap. Aceasta nseamn c valoarea umiditii pentru un aliment dat depinde de tehnica analitic utilizat la determinare.

Uneori este necesar determinarea coninutului de ap dintr-un anumit mediu (liber, capilar) i nu coninutul total de ap. De exemplu viteza de dezvoltare microbial ntr-un aliment depinde de apa liber prezent n aliment i nu este necesar determinarea coninutului total de ap.

Exist tehnici analitice care pot oferi informaii privind fracia relativ de ap din diferite forme (RMN)

1.3. SUBSTANELE MINERALE

Substanele minerale se gsesc n alimente sub form de sruri sau n combinaie cu proteinele (cazeinat de calciu, fierul n hemoglobin). Cantitatea i felul substanelor minerale depind de natura alimentului. Procentul de substane minerale variaz 0,3-1,8% n fructe i legume proaspete, 1,7-1,9% n gru, 1,1% in ou 0,8-1,1% n carne, 0,6-0,7% n lapte.Cerinele organismului n raport cu cantitatea de minerale face ca acestea s se mpart n dou categorii : macroelemente (K, Na, Ca, Mg, Fe, P, Cl, S),microelemente (Cu, Mn, Cr, I, Br, F).

Unele elemente, chiar n doze extrem de mici sunt foarte toxice pentru organism (Pb, Zn, As, Sn) fapt pentru care prezena lor este strict limitat sau chiar interzis.Ca i P au o importan deosebit n formarea esutului osos. Asimilarea calciului n organism este influenat de prezena combinaiilor cu fosfor din alimente. Raportul optim Ca/P este de 1/3 1/5. Calciul influeneaz de asemenea i procesul de coagulare al sngelui iar fosforul particip la metabolizarea glucidelor i lipidelor. Fe intr n compoziia hemoglobineiNa se gsete n cantiti mici n produsele naturale, de aceea este introdus sub form de clorur de sodiu, n procesul tehnologic de preparare. Are un rol important n reglarea presiunii osmotice i meninerea echilibrului acido-bazic. Cantiti excesive duneaz ns sntii.

1.4. PROTEINE ALIMENTARE

Protidele sunt molecule complexe formate din C, H, O, N, SDup gradul de peptizare se mpart n aminoacizi, peptide i macropeptide

Aminoacizi Peptide Oligopeptide Polipeptide

Protide Holoproteine Fibrilare Colagen, Elastine, CheratineGlobulare Albumine, Globuline, HistoneProtamine Macropeptide (proteine) Heteroproteine Lipoproteine, Gluteline,Fosfoproteine, Metaloproteine, Nucleoproteine, Glicoproteine

n proteinele alimentare exist 20 aminoacizi, dintre care 9 sunt eseniali - nu pot fi sintetizai de organismul uman i trebuie preluai din alimente

n funcie de rolul lor n organism distingem :

- aminoacizi indispensabili (leucina, izoleucina, valina, triptofan, fenilalanina, metionina, treonina, lizina, histidina), - aminoacizi condiional indispensabili (prolina, serina, arginina, tirozina, cisteina, taurina, glicina) - aminoacizi dispensabili (acid glutamic, ac. aspartic, alanina).

Acizii dispensabili au i ei o importan deosebit n structura proteinelor dar ei pot fi sintetizai de organismul uman prin mecanism de transaminare din ali aminoacizi. n anumite condiii ns unii aminoacizi pot deveni eseniali. De exemplu arginina n stri de malnutriie sau stri septice devine indispensabil.

AMINOACIZII

PEPTIDELE - reacia gruprii acide (COOH) a unui aminoacid cu gruparea aminic (NH2) a altui aminoacid cnd se formeaz legtura peptidic i se elimin o molecul de ap. n funcie de gradul de peptizare avem oligoproteine lanuri de maximum 10 aminoacizi i polipeptide peste 10 aminoacizi. n alimente se gsesc ca atare sau n urma hidrolizei proteinelor sub aciunea unor enzime specifice. n alimentele de natur animal ntlnim carnozina i anserina iar n produsele vegetale glutadionul.

PROTEINELE compui macromoleculari, mas molecular mare; legturi peptidice; structura liniarFiecare protein, pe o lungime definit are o secven specific unic de aminoacizi. Dup compoziia chimic se disting - proteinele simple sau holoproteinele (n urma hidrolizei sunt eliberai numai aminoacizi) - proteinele conjugate sau heteroproteinele (alturi de aminoacizi conin i grupri neproteice - grupri prostetice).

Proteine simple

Albumineleproprieti fizice : solubile n ap, coaguleaz la caldcaracteristici nutriionale : proteine de nalt calitate, bogate n lizinsurse : produse animale - lapte, albu de ou

produse vegetale cereale.Globulineproprieti fizice : insolubile n ap, coaguleaz la caldcaracteristici nutriionale : coninut ridicat de lizinsurse : cele din regnul animal sunt mai bine echilibrate

cele din regnul vegetal sunt deficitare n metioninGlutelineleproprieti fizice : foarte greu solubile n apa, nu coaguleaz la caldcaracteristici nutriionale : coninut moderat de lizin

-surse : n regnul vegetal cerealeProlamineleproprieti fizice : solubile n alcool, nu coaguleaz la caldcaracteristici nutriionale : calitate moderata datorit absenei lizinei i triptofanului

Histamineleproprieti fizice : solubile n apa, nu coaguleaz la caldcaracteristici nutriionale : predomin aminoacizii bazici, calitate redus datorit aminoacizilor cu sulf

Protamineproprieti fizice : solubile n ap, nu coaguleaz la caldcaracteristici nutriionale : predomina aminoacizii bazici.

Scleroproteineleproprieti fizice : insolubile sau foarte greu solubile n ap, ex. colagenul prin fierbere duce la formarea gelatinei,se caracterizeaz prin coninut ridicat n hidroxiprolin (esut conjunctiv) i cistein (fanere)caracteristici nutriionale : valoare nutritiv mediocr, absna triptofanului i uneori a lizinei. Gelatinele sunt digerabile, elastinele i cheratinele nu se diger.surse alimentare : regnul animal n esutul conjunctiv i fanere.

Proteinele conjugate

Fosfoproteideleformate dintr-o component proteic i acid fosforic ca i grupare prosteticinsolubile n ap i acizi, solubile n bazereprezentani : cazeina (fosfocazeinat de calciu) n lapte, vitelina n glbenuul de ou.

Hemoglobinaproteine globulelor roii din sngele vertebratelor, partea proteic globin 96%, partea prostetic hem conine Fe (II) 4%

Nucleoproteideleformate dintr-o baz azotat (purinic sau pirimidinic), o molecula de pentoz (riboz sau dezoxiriboz) i acid fosforicparticip activ la procesele de transfer de energie :

ATP + H2O ADP + H3PO4

1.4.2. Proprieti chimice

Solubilitatea - proteinele prezint solubiliti diferite n ap, soluii saline, soluii diluate de acizi sau baze, toate sunt insolubile ns n solveni organici.

Punctul izoelectric pH-ul la care proteinele au sarcina neta nula. Majoritatea proteinelor sunt electrolii amfoteri datorit gruprilor amino si carboxil liber. Acestea pot fi ionizate sau neionizate funcie de pH-ul mediului. In general moleculele proteinelor sunt amfiioni, purtnd un exces de sarcina (+) si (-) :

RCCOOH RCCOOH + H+ NH2 NH3+

RCCOOH RCCOO- + OH - NH2 NH2

Capacitatea de tamponare datorita prezentei gruprilor aminice cu caracter bazic i a gruprilor carboxil cu caracter acid.

Precipitarea trecerea proteinelor din stare dizolvata in stare solida, de compus greu solubil. Procesul poate fi reversibil sau ireversibil.

In soluii diluate de electrolii, ionii adsorbii pe suprafaa proteinei duc la creterea solubilitii. In soluii concentrate proteinele insa precipita, fenomenul fiind cunoscut sub numele de salefiere. Concentraia salina de precipitare difer de la proteine la proteina.Pe baza aceasta se pot separa amestecurile de proteine.

Precipitaresepararedializ dizolvare

redobndirea activitii biologice.

Dintre agenii de precipitare reversibili se enumera sulfaii de amoniu, magneziu si sodiu.

Precipitri ireversibile nsoite de denaturarea proteinelor se pot realiza cu sruri ale metalelor grele.

Denaturarea trecerea proteinei dintr-o stare foarte ordonata ntr-o stare dezordonat, pierzndu-i caracteristicile strii native prin dezorganizarea structurii teriare i secundare, prin ruperea legturilor necovalente intra- i inter- moleculare.

Denaturarea se poate realiza i n urma aciunii unor ageni -chimici (uree, detergeni -dodecilsulfat de sodiu, alcool, variaii mari de pH) -fizici (temperatur, raze Rontgen, UV) sau mecanici (ultrasunete)

Caracter de coloizi hidrofili reversibili putnd fixa cantiti mari de ap. Gradul de mbibare i stabilitatea soluiilor proteice prezint un minim la punctul izoelectric, unde proteinele precipita foarte uor.

Hidroliza proteinelor descompunerea n aminoacizii constitueni, sub aciuneaacizilor (HCl 6N) enzimelor proteolitice proteaze.

1.4.3. Rolul proteinelor

- rol predominant plastic participnd la formarea, dezvoltarea, reinoirea i repararea esuturilor organismului, component de baza al protoplasmei celulare - servesc ca structuri de rezistenta extracelulara : pr, unghii etc- alturi de ap particip la meninerea echilibrului osmotic i hidric al organismului. - mentinerea echilibrului acido-bazic al organismului datorita caracterului lor amfoter.- rol catalitic n diverse reacii biochimice celulare prin intermediul enzimelor- vector informaional ntre diferite grupuri de celule : hormoni proteici - insulina, - sub form de lipoproteine particip la transportul trigliceridelor, colesterolului, fosfolipidelor i a vitaminelor liposolubile. - transport oxigenul n organism : pigmeni respiratori hemoglobina.- Intervin n mecanismul de aprare al organismului prin intermediul anticorpilor - realizeaz micarea prin intermediul proteinelor contractile din muchi- rol secundar de surs energetic 1g protein genereaz 4 kcal.

1.4.4. Valoarea biologic a proteinelor alimentare

Calitatea proteinelor alimentare e dat de - coninutul n aminoacizi, - coeficientul de utilizare digestiv.

n funcie de calitatea lor se clasific n trei categorii:

- Proteine complete : au valoare biologic mare, conin toi aminoacizii eseniali, asigur creterea organismului i echilibrul proteic, (ex. proteine animale : miozina carne ; ovoalbumina ou ; caseina - lapte) Proteine parial complete : conin toi aminoacizii eseniali dar n proporii necoresopunztorare, fiind necesare cantiti duble pentru asigurarea dezvoltrii organismului i echilibrul proteic (ex. proteine vegetale : glicinina soia ; legumelina - legume)

Proteine incomplete : au valoare biologic redus, sunt lipsite de 1-2 aminoacizi eseniali, iar cei coninui sunt n proporie necorespunztorare, nu pot asigura dezvoltarea organismului i echilibrul proteic ( colagen - carne ; zeina porumb).

Valoarea biologic a unor proteine deficitare poate fi ridicat prin - suplimentarea cu aminoacidul deficitar- innd cont de principiul complementaritii : amestecarea a dou alimente cu valoare proteic sczut (ex. : utilizarea derivatelor de cereale (lizina) n amestec cu derivatele din lapte (metionina i cisteina). Calitatea proteinelor alimentare este evaluat comparativ cu proteinele din ou, acesta fiind luat ca termen de referin.

Aliment Ou Lapte Carne Soia Orez Gru PorumbScor chimic100 95 93 74 67 53 49

Eficiena nutriional a proteinelor e dependent i de utilizarea lor digestiva, proteinele de natura animal avnd o digestibilitate mai mare dect cele vegetale. Pentru aprecierea utilizrii digestive a oricrui principiu activ se utilizeaz coeficientul de utilizare digestiv = diferena dintre cantitatea de principiu nutritiv ingerat (I) i cantitatea eliminat prin fecale (F) i raportat la cantitatea ingerat.

CUD = [(I-F) / I] x 100

AlimentOuLapteCarnePorumbOrezFainaFasoleCUD973953943856884865783

GLUCIDELE

Glucidele, zaharuri, substane hidrocarbonate sau hidrai de carbon [Cn(H2O)n] constituie cea mai rspndit substan organic de pe pmnt.

Se ntlnesc att n regnul vegetal ct i cel animal. Plantele sintetizeaz glucide din CO2 i H2O sub aciunea catalizatoare a clorofilei cu aportul energiei solare prin procesul de fotosinteza. Din acest motiv plantele sunt principala surs de glucide. Glucidele sunt compui ternari, coninnd C, H, O. Exist i aminozaharuri care conin azot. Sunt compui polihidroxicarbonilici, avnd ca i grupare carbonilic o aldehid sau ceton. Aldoze trioze, tetroze, Oze pentoze, hexoze, Cetoze heptoze

Glucide Oligozaharide : dizaharide, trizaharide, etc Holozide Ozide Polizaharide : homopoliglucide heteropoliglucideHeterozide (glicozide)

Ozele sunt monozaharide sau zaharuri simple. n funcie de gruparea carbonil avem aldoze i cetoze. Monozaharidele conin un numr de 3-7 atomi de carbon. Din punct de vedere al izomeriei optice se prezint sub trei forme : levogir (-), dextrogir (+) i racemic (inactiv optic). n natur se gsesc mai ales sub form racemic. Cele mai importante monozaharide sunt:pentoze : riboza, ribuloza, xiloza, xiluloza, arabinoza.hexoze : glucoza, fructoza, galactoza, ramnoza, manoza ;

Ozidele sunt produi de condensare ale monoglucidelor cu eliminare de apa. Prin hidroliz ele pot forma fie numai monozaharide cu caracter reducator, caz n care se numesc holozide sau pot pune n libertate i substane neglucidice (numite agliconi) caz n care se numesc heterozide.

Holozidele se submpart n oligozaharide i polizaharide. Oligozaharidele au molecula constituit din 2-10 resturi monoglicidice condensate. Sunt substane solide, incolore, solubile n ap, uor cristalizabile. Polizaharidele au molecula constituit dintr-un numr mare de resturi monozaharidice condensate, care pot fi identice homopoliglucide sau diferite heteropoliglucide. Cei mai importai reprezentani sunt : dizaharide : zaharoza (glucoza + fructoza)lactoza (glucoza+galactoza), maltoza (2 molec de glucoza)

trizaharide : rafinoza (2 galactoza + fructoza, se gsete n struguri i prune), solatrioza (tomate).

polizaharide digerabile (amidon, dextine, glicogen),nedigerabile de ctre sucurile digestive (celuloze, pectina, mucilagii).

Heterozidele se mai numesc i glicozide. Agliconul se poate lega de partea glucidic prin intermediul unor legaturi de tip : C-O-C, C-S-C, C-N-C.

POLIGLUCIDELE sunt substane amorfe, insolubile n ap. Prin hidroliza se obin oligoglucide sau monoglucide.

Celuloza - rspndit n lumea vegetal, substana de baza a membranei celulare. n forma cea mai pur se gasete n firele de bumbac.

Amidonul - principala substan de rezerv din plante, se gsete n cantiti mari n cereale i tuberculii de cartofi. Se gseste sub forma de granule de dimensiuni variabile. Are doua componente : n interior amiloza i n exterior amilopectina. - Amiloza are structura liniar spiralat. Cu iodul d o coloraie albastr intens. Se dizolv n ap fierbinte, dnd o soluie coloidal, iar la rece formeaz o coc. - Amilopectina are structura ramificat. Cu iodul amilopectina d o coloratie brun-violeta.

Glicogenul are structura asemanatoare amilopectinei. Este unica forma de depozitare a glucozei nlumea animala. Principalul organ de depozitare este ficatul, se gaseste deasemenea i n muschi. Preparatele de glicogen de diferite proveniente se deosebesc prin gradul de ramificatie. Cu iodul glicogenul da o coloratie mult mai intensa decat amilopectina.

Proprieti

Monoglucide

Proprieti fizice : substane cristaline, incolore, solubile n ap, insolubile n solveni organici, n general au gust dulce. Nu au punct de topire net, la nclzire devin vscoase, apoi se caramelizeaz. Majoritatea monoglucidelor prezint activitate optica.

Proprieti chimice : Oxidarea energica transforma aldozele n acizi aldonici.

Reacia cu soluia Fehling hidroxid cupric n soluie alcalin de tartrat dublu de sodiu i potasiu, formeaz la nclzire cu aldozele un precipitat rou carmiziu de oxid cupros, ceea ce permite evidenierea glucidelor cu caracter reductor.

In mod asemntor are loc i reacia cu reactiv Tollens soluie amoniacal de azotat de argint cu formarea oglinzii de argint.

La nclzire cu acizi minerali tari pentozele pierd 3 molecule de ap, formnd furfurolul, iar hexozele formnd hidroximetilfurfurol. Cu antrona, respectiv cu - naftolul, acetia formeaz produi de condensare colorai (RI).

Surse alimentare

Monozaharide glucoza : fructe, miere, legume, siropurifructoza : fructe, miere. Coninutul depinde de specie, gradul de maturare al fructului i de modul de conservare.galactoza i manoza: nu se gsesc sub forma libera n alimenteriboza, xiloza, arabinoza: nu se gsesc n forma liber, se gsesc n pentozanii fructelor i n acizii nucleici din derivatele de carne.

Dizaharidezaharoza: sfecla de zahr, trestie de zahr, melasalactoza : lapte i derivatemaltoza : cereale germinate i beretrehaloza : ciuperci, drojdie de bere

Polizaharidepolizaharide nedigerabile : celuloza, hemiceluloza (tulpina i frunza vegetalelor, n straturile periferice ale boabelor de cereale), pectina (fructe), gume, mucilagii (semine). Gumele i mucilagiile au afinitate pentru apa, i mresc volumul formnd geluripolizaharide partial digerabile : inulina (ceapa, usturoi, ciuperci), manozani (legume), pentozani (fructe)polizaharide digerabile : amidon, dextrine (bobul cerealelor, fructe, legume), glicogen (produse din carne).

n alimente de origine animala lapte i derivate (lactoza) i carne, ficat i preparate (glicogen) procentul de glucide este sczut. Coninutul procentual de zaharuri n alimentele de origine vegetal sunt prezentate n tabelul 3.

Tabelul 3. Coninutul procentual de zaharuri n diferite alimente de origine vegetal.AlimentConinut (%)LegumeFasole alba60Mazre60Linte56Cartof20Sfecla roie12Ceapa, morcov 9Fructe proaspeteBanane24Struguri17Pere, mere, ciree15Mandarine, prune13Fructe uscateCurmale75Prune73Smochine70Fructe oleaginoaseCastane46Alune18Nuci16CerealeOrez80Faina, griz75Pine52Produse zaharoaseZahr100Miere80Ciocolata63

LIPIDELE

Lipidele sunt substane naturale care se gsesc n toate celulele animale i vegetale.

Structura i clasificarea lipidelor

n funcie de structura lor lipidele se clasifica n : conin glicerol gliceride

sfingolipideLipide nu contin glicerol alcooli alifatici si ceruri, steroide (colesterolul) terpene

combinate cu alte clase de compui : lipoproteine, glicolipide, lipozaharide, fosfolipide etc.

Lipidele simple sunt substane ternare compuse din C, O si H. Lipidele complexe conin i azot sau fosfor.

Gliceridele sunt esteri naturali ai glicerolului cu acizii grai saturai si nesaturai.

In funcie de numrul acizilor grai din molecula gliceridele se clasifica n monogliceride, digliceride i trigliceride.

Lipidele din alimente conin 98-99% trigliceride, restul de 1-2% fiind constituit din mono- si digliceride, acizi grai liberi, lipide complexe si compui nesaponificabili.

Grsimile naturale conin circa 24 de AG diferii ntre ei prin lungimea lanului de carbon i gradul de nesaturare.

Lipidele se pot clasifica dup esutul de localizare in : lipide de constituie se gsesc in majoritatea celulelor, lipide de rezerva depozitate ca straturi.

Proprieti fizico-chimice

Punctul de topire al gliceridelor este in funcie de gradul de nesaturare al acidului gras si de lungimea catenei. Gliceridele cu AG cu catena lung sunt solizi, iar cei cu catene scurt sau nesaturai sunt lichizi. Prin hidrogenarea dublelor legaturi grsimile lichide se solidific.

Sunt insolubile in apa, solubile in solveni organici nepolari (cloroform, benzen, eter)

In soluie alcalin hidrolizeaz dnd spunuri (sruri ai acizilor grai).

Rolul lipidelor in organism

combustibili ai proceselor metabolice. Ard complect n organism pn la CO2 i H2O. Fiind insolubile in apa se pot stoca foarte uor in organism. plastic intr n structura tuturor celulelor, mai ales ca fosfolipide in celula nervoasa. Regleaz permeabilitatea celularasubstane biologic active hormoni steroizi, etc.vehicol de transport si stocare a vitaminelor liposolubile

-sursa unica de acizi grai eseniali.

Surse alimentare de lipideSe mpart in doua categorii ascunse (intra in constituia alimentelor) si vizibile (grsimi).

AlimentCompoziie (%)carne Vaca13-18% Porc20-30 Pui10 Peste 6-12lactate Lapte3-7 Branza20-38 Unt85legume Seci1-2 Proaspete1fructe Seci45-53 Proaspete1 Oleaginoase40-50produse zaharoase Ciocolata25 Bomboane0%

Vitaminele

Structur, denumire i clasificare

Vitaminele sunt compui organici eseniali, a cror biosintez nu poate fi realizata de catre organismul animal, i care n doze infinitezimale (g) sunt factori indispensabili desfurrii normale a proceselor vitale.

Capacitatea de sintetiz a vitaminelor o au numai organismele inferioare, n special cele autotrofe.

Originea cuvntului vitamin amin vital, provine de la primul compus din aceast clasa vitamina B1.

Vitaminele se denumesc cu ajutorul literelor mari din alfabet. Mai poart denumiri speciale, corespunztoare structurii lor chimice sau rolului lor fiziologic (vitamina C se mai numete acid ascorbic sau antiscorbutic).

Vitaminele regleaz una sau mai multe faze ale metabolismului intermediar, influeneaz activitatea enzimelor sau intervin n procesele redox i n sinteza unor enzime.

Pentru funcionarea normal a organismului, trebuie asigurat un minimum de vitamine necesare. n caz contrar apar fenomenul de hipovitaminoz, specific fiecrei vitamine n parte. Lipsa prelungit a unei vitamine determin mbolnviri grave ale organismului, denumit avitaminoz. Acumularea unei cantiti mai mari determin hipervitaminoza, se aseamn cu orice exces de medicamente, tulbur buna funcionare.

Datorit sensibilitii vitaminelor fa de unii ageni fizici (cldur, lumin) sau chimici (oxigen) n procesul tehnologic de fabricaie a produselor alimentare acestea se distrug. Din acest motiv este necesar vitaminizarea unor produse alimentare finite.

n funcie de solubilitate lor vitaminele sunt clasificate n vitamine - hidrosolubile- liposolubile.

VITAMINE LIPOSOLUBILE

Vitamina A antixeroftalmica sau retinolul este implicat la acomodarea vizual la lumin. Intr n structura pigmentului retinian rodopsina care se descompune la lumin. Intervine n procese de cretere osoas, la formarea smalului i a dentinei. Rol important n meninerea integritii celulelor epiteliale. Vitamina A n - organismul animalelor, untura de pete, ficat, lapte, unt, smntn, - n plante sub form de provitamin :morcov, salat, sfecl roie, caise, piersici, viine, cpuni, pepene galben, banane.

Vitamina D antirahitica, calciferolul are rol in absorbia calciului si depunerea sa in oase. Se ntlnete numai n organismul animal. Lipsa duce la apariia spasmofiliei i cariogeneza.

Surse : ficat de peste, lapte, unt, smntna, brnzeturi, glbenu de ou.

Vitamina E antisterilitii, tocoferolul. Se gsete n embrionul cerealelor n elin. Are rolm n asigurarea funciei de reproducere, asigura troficitatea musculara, antioxidant - mpiedicnd oxidarea acizilor grai nesaturai. Surse : uleiuri vegetale - porumb, soia, floarea soarelui, cereale si leguminoase uscate.

Vitamina K antihemoragica, intervine in coagularea sngelui lund parte la sinteza unor factori ai procesului de coagulare (proconvertina, protombina). Surse : spanac, urzici, loboda, ceapa verde, fructe, ficat, glbenu de ou. Este sintetizat de organismul uman n intestin.

VITAMINE HIDROSOLUBILE

Vitamina B1 antiberiberica, tiamina, are rol in metabolismul glucidelor. Lipsa ei induce apariia acidozei, scderea capacitii de munca, insomnii, cefalee, apatie pn la nevrita si atrofie musculara. Intervine in buna funcionare a inimii, in lipsa sa aprnd tulburri de ritm, scderea tensiunii arteriale. Surse : cereale, leguminoase, drojdia de bere, carne de porc, fructe, lapte oua. Lipsa duce la tulburri n metabolismul glucidelor, lipidelor i proteinelor. Vitamina B2 riboflavina, intra in sinteza unor enzime cu rol n respiraia celular, n care acioneaz ca donator i receptor de hidrogen. Carena n vitamina B2 se manifesta prin inflamaii ale mucoaselor (stomatita) si tegumentelor (dermatita), cderea prului, tulburri de vz i auz. Surse : lapte, brnza, ficat, ou, drojdie de bere.

Vitamina B6 piridoxina, are influen asupra metabolismului proteinelor.

Vitamina PP antipelagroasa, niacina, ia parte le sinteza unor enzime cu rol oxido-reductor. Joac rol in eliberarea energiei din moleculele de glucide, lipide si protide. Lipsa ei duce la apariia bolii numite pelagr, care se manifesta prin scdere in greutate, tulburri digestive, eritem solar, tulburri psihice. Se gsete n ficat, carne, pete, lapte, brnza, oua, cereale, legume, fructe. Necesar 6mg niacina sau 60mg triptofan niacina poate fi sintetizata din triptofan in prezena de vitaminei B6.

Vitamina C, antiscorbutica, acid ascorbic, participa la procesele redox, activeaz o serie de enzime, particip la sinteza colagenului. Lipsa se manifesta prin scderea rezistentei pereilor capilari hemoragii, anemia (acidul ascorbic participa la transformarea Fe III in Fe II ), osteoporoza, cderea dinilor, scdere in greutate, sensibilitate la infecii. Boala care apare n lipsa acidului ascorbic se numete scorbut. Necesar 30-70mg/zi. Surse : fructe si legume citrice, tomate, varza, ardei