Biochimia-Produselor-Alimentare
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/237144032<br />
BIOCHIMIA PRODUSELOR ALIMENTARE<br />
Book · January 2011<br />
CITATIONS<br />
2<br />
READS<br />
5,595<br />
1 author:<br />
LACRAMIOARA OPRICA<br />
Universitatea Alexandru Ioan Cuza<br />
164 PUBLICATIONS 268 CITATIONS<br />
SEE PROFILE<br />
All content following this page was uploaded by LACRAMIOARA OPRICA on 29 May 2014.<br />
The user has requested enhancement of the downloaded file.
Lăcrămioara Oprică<br />
BIOCHIMIA<br />
PRODUSELOR ALIMENTARE
Referenţi ştiinţifici:<br />
Prof. dr. Carmen SOCACIU<br />
Universitatea de Ştiinţe Agricole şi Medicină Veterinară Cluj-Napoca<br />
Facultatea de Agricultură<br />
Prof. dr. Vlad ARTENIE<br />
Universitatea „Al. I. Cuza” Iaşi<br />
Facultatea de Biologie<br />
Str. Pinului nr. 1A<br />
700109 Iaşi<br />
Tel./fax: 0232 260092<br />
E-mail: tehnopress@yahoo.com<br />
http://www.tehnopress.ro<br />
Editură acreditată CNCSIS, cod CNCSIS 89<br />
Tehnoredactare computerizată: Lector dr. Lăcrămioara OPRICĂ<br />
(lacramioara.oprica@uaic.ro)<br />
Coperta: Alexandru MARIN<br />
Descrierea CIP a Bibliotecii Naţionale a României<br />
OPRICĂ, LĂCRĂMIOARA<br />
<strong>Biochimia</strong> produselor alimentare / Lăcrămioara Oprică. – Iaşi: Tehnopress, 2011<br />
Bibliogr.<br />
ISBN 978-973-702-898-3<br />
577.1:664
Lăcrămioara Oprică<br />
BIOCHIMIA<br />
PRODUSELOR ALIMENTARE<br />
IAŞI – 2011
CUPRINS<br />
I. PRINCIPALII CONSTIUIENŢI AI ALIMENTELOR ............................................... 11<br />
1. Generalităţi privind compoziţia alimentelor ................................................................. 11<br />
2. Apa .................................................................................................................................... 16<br />
2.1. Proprietăţi ale apei în alimente ....................................................................................... 17<br />
2.1.1. Proprietăţi fundamentale ale apei .......................................................................... 17<br />
2.1.2. Disponibilitatea apei în alimente ........................................................................... 19<br />
2.2. Activitatea apei şi conservarea alimentelor .................................................................... 21<br />
2.2.1. Activitatea apei şi reacţiile de oxidare .................................................................. 21<br />
2.2.2. Activitatea apei şi brunificarea neenzimatică ....................................................... 22<br />
2.2.3. Activitatea apei şi brunificarea enzimatică ........................................................... 23<br />
2.2.4. Activitatea apei şi dezvoltarea microorganismelor .............................................. 23<br />
3. Elemente minerale ...........................................................................................................<br />
3.1. Sursa alimentară a macroelementelor şi rolul acestora ...................................................<br />
3.2. Sursa alimentară a oligoelementelor şi rolul acestora ....................................................<br />
3.3. Sursa alimentară a microelementelor şi rolul acestora ...................................................<br />
4. Aminoacizi, peptide, proteine .........................................................................................<br />
4.1. Aminoacizii .....................................................................................................................<br />
4.1.1. Clasificarea aminoacizilor .....................................................................................<br />
4.1.2. Proprietăţile aminoacizilor .....................................................................................<br />
4.2. Peptide şi proteine ...........................................................................................................<br />
4.2.1. Peptide naturale importante ...................................................................................<br />
4.3. Structura proteinelor .......................................................................................................<br />
4.4. Clasificarea proteinelor ...................................................................................................<br />
4.5. Proprietăţile funcţionale ale proteinelor .........................................................................<br />
4.5.1. Proprietăţi de hidratare ...........................................................................................<br />
4.5.2. Proprietăţi de structură (textură) ............................................................................<br />
4.5.3. Proprietăţi de suprafaţă ..........................................................................................<br />
4.6. Digestia proteinelor alimentare .......................................................................................<br />
4.6.1. Utilizarea industrială a enzimelor proteolitice .......................................................<br />
4.7. Reacţii implicate în prelucrarea alimentelor ...................................................................<br />
4.7.1. Reacţia Maillard – brunificarea neenzimatică .......................................................<br />
4.7.2. Incidente ale reacţiei Mailllard în tehnologia alimentară ......................................<br />
5. Glucide ..............................................................................................................................<br />
5.1. Clasificare şi izomerie ....................................................................................................<br />
5.2. Oze ..................................................................................................................................<br />
5.2.1. Oze atipice .............................................................................................................<br />
5.2.2. Poliolii – derivaţi ai monoglucidelor .....................................................................<br />
5.3. Ozide ...............................................................................................................................<br />
5.3.1. Holozide .................................................................................................................<br />
5.3.1.1. Oligozide ....................................................................................................<br />
5.3.1.2. Poliozide ....................................................................................................<br />
5.3.1.2.1. Homopoliozide .................................................................................<br />
5.3.1.2.2. Heteropoliozide ................................................................................<br />
5.3.2. Glicozide ................................................................................................................<br />
24<br />
26<br />
29<br />
32<br />
34<br />
34<br />
35<br />
35<br />
38<br />
39<br />
40<br />
47<br />
54<br />
55<br />
57<br />
58<br />
29<br />
60<br />
61<br />
61<br />
66<br />
67<br />
67<br />
68<br />
74<br />
74<br />
76<br />
76<br />
76<br />
82<br />
83<br />
91<br />
99<br />
6. Lipide ................................................................................................................................<br />
6.1. Clasificarea lipidelor .......................................................................................................<br />
6.2. Acizi graşi .......................................................................................................................<br />
103<br />
103<br />
105
6.3. Lipide simple .................................................................................................................. 112<br />
6.4. Lipide complexe ............................................................................................................. 118<br />
6.5. Compuşi cu caracter lipidic (lipoide) .............................................................................. 123<br />
6.6. Implicarea lipidelor în formarea membranelor biologice ............................................... 125<br />
6.7. Oxidarea lipidelor ........................................................................................................... 126<br />
6.7.1. Mecanism general al autooxidării neenzimatice a lipidelor .................................. 127<br />
6.7.2. Autooxidarea enzimatică a lipidelor ...................................................................... 128<br />
6.7.3. Factori implicaţi în oxidarea lipidelor ................................................................... 128<br />
7. Vitamine ............................................................................................................................ 130<br />
7.1. Stabilitatea vitaminelor ................................................................................................... 131<br />
7.2. Utilizările vitaminelor ..................................................................................................... 135<br />
8. Pigmenţi ............................................................................................................................ 144<br />
8.1. Pigmenţi porfirinici ......................................................................................................... 144<br />
8.2. Pigmenţi flavonoidici ...................................................................................................... 146<br />
8.3. Pigmenţi carotenoidici .................................................................................................... 154<br />
8.4. Alţi compuşi .................................................................................................................... 157<br />
II. BIOCHIMIA PRINCIPALELOR ALIMENTE .......................................................... 163<br />
9. Lapte şi produse lactate ...................................................................................................<br />
9.1. Compoziţie chimică ........................................................................................................<br />
9.2. Proprietăţile fizico-chimice ale laptelui ..........................................................................<br />
9.3. Metode de conservare termică a laptelui ........................................................................<br />
9.4. Produse obţinute din lapte ...............................................................................................<br />
9.4.1. Tehnologia generală de obţinere a brânzeturilor ...................................................<br />
10. Ouă ..................................................................................................................................<br />
10.1. Structura oului ...............................................................................................................<br />
10.2. Valoarea nutritivă a oului .............................................................................................<br />
10.3. Proprietăţile funcţionale ale oului .................................................................................<br />
10.4. Controlul prospeţimii ouălor .........................................................................................<br />
11. Carne ...............................................................................................................................<br />
11.1. Compoziţie chimică ......................................................................................................<br />
11.2. Modificări biochimice normale care au loc în carne după sacrificarea animalului<br />
şi importanţa lor practică ..............................................................................................<br />
11.3. Modificări biochimice ale cărnii în timpul procesării, conservării şi depozitării .........<br />
11.3.1. Efectele tratamentul termic asupra proprietăţilor cărnii ......................................<br />
11.3.2. Modificări ale calităţii produselor din carne în urma deshidratării .....................<br />
11.3.3. Efectele proceselor de sărare şi afumare asupra calităţii produselor din carne ...<br />
11.3.4. Influenţa proceselor refrigerare şi congelare asupra calităţii produselor<br />
din carne ................................................................................................................<br />
12. Organisme acvatice marine - peşte şi fructe de mare .................................................<br />
12.1. Peşte ..............................................................................................................................<br />
12.1.1. Compoziţie chimică .............................................................................................<br />
12.1.2. Modificări apărute după sacrificare .....................................................................<br />
12.1.3. Metode de conservare a peştelui şi preparatelor din peşte ...................................<br />
12.2. Fructe de mare ..............................................................................................................<br />
12.2.1. Crustacee ..............................................................................................................<br />
12.2.2. Moluşte ................................................................................................................<br />
12.2.3. Compoziţie chimică .............................................................................................<br />
13. Grăsimi şi uleiuri alimentare ........................................................................................<br />
13.1. Originea specifică a grăsimilor şi uleiurilor .................................................................<br />
13.1.1. Grăsimi animale ...................................................................................................<br />
163<br />
163<br />
177<br />
178<br />
181<br />
185<br />
191<br />
191<br />
196<br />
197<br />
198<br />
200<br />
200<br />
212<br />
216<br />
216<br />
218<br />
219<br />
221<br />
225<br />
225<br />
225<br />
230<br />
231<br />
231<br />
231<br />
232<br />
232<br />
235<br />
236<br />
236
13.1.2. Uleiuri de origine vegetală ...................................................................................<br />
13.1.2. 1. Obţinerea uleiurilor vegetale ..................................................................<br />
13.2. Tratamente şi modificări ale materiilor grase ...............................................................<br />
14. Cereale şi produse cerealiere ........................................................................................<br />
14.1. Generalităţi referitoare la cereale ..................................................................................<br />
14.1.2. Compoziţie chimică .............................................................................................<br />
14.2. Pâinea ............................................................................................................................<br />
14.2.1. Făina .....................................................................................................................<br />
14.2.2. Aluatul .................................................................................................................<br />
14.3. Pastele făinoase .............................................................................................................<br />
239<br />
245<br />
248<br />
251<br />
251<br />
252<br />
258<br />
258<br />
259<br />
261<br />
15. Leguminoase ................................................................................................................... 262<br />
16. Legume ............................................................................................................................ 268<br />
16.1. Compoziţie chimică ................................................................................................ 268<br />
16.2. Modificări ale compoziţiei şi calităţii legumelor prin prelucrare tehnologică ........ 277<br />
17. Fructe ..............................................................................................................................<br />
17.1. Compoziţie chimică ................................................................................................<br />
17.2. Modificări biochimice apărute în procesul de coacere a fructelor ..........................<br />
17.3. Modificări ale compoziţiei şi calităţii fructelor prin prelucrare tehnologică ..........<br />
18. Zahărul şi mierea ...........................................................................................................<br />
18.1. Zahărul ..........................................................................................................................<br />
18.1.1. Proprietăţi nutritionale şi fiziologice ...................................................................<br />
18.1.2. Procese implicate în fabricarea zahărului ............................................................<br />
18.1.3. Alte surse pentru producerea de zahăr .................................................................<br />
18.1.4. Tipuri de zahăr .....................................................................................................<br />
18.1.5. Melasa ..................................................................................................................<br />
18.2. Mierea ...........................................................................................................................<br />
18.2.1. Tipuri şi producţia de miere .................................................................................<br />
18.2.2. Compoziţie chimică .............................................................................................<br />
18.2.3. Depozitarea mierii ................................................................................................<br />
18.2.4. Falsificarea mierii ................................................................................................<br />
18.2.5. Produse apicole ....................................................................................................<br />
19. Băuturi alcoolice ............................................................................................................<br />
19.1. Vinul .............................................................................................................................<br />
19.1.1. Compoziţie chimică .............................................................................................<br />
19.1.2. Bolile vinului .......................................................................................................<br />
19.1.3. Defectele vinului ..................................................................................................<br />
19. 2. Berea ............................................................................................................................<br />
19.2.1.Tipuri de bere ........................................................................................................<br />
19.2.2. Defecte ale berii ...................................................................................................<br />
19.2.3. Substanţe secretate de hamei ...............................................................................<br />
19.3. Whisky ..........................................................................................................................<br />
285<br />
285<br />
294<br />
296<br />
300<br />
301<br />
302<br />
303<br />
304<br />
304<br />
305<br />
305<br />
306<br />
307<br />
310<br />
310<br />
310<br />
313<br />
315<br />
317<br />
320<br />
321<br />
323<br />
327<br />
327<br />
328<br />
329<br />
20. Cafea, Ceai, Cacao ......................................................................................................... 332<br />
20.1. Cafea ............................................................................................................................. 332<br />
20.1.1. Cafea verde .......................................................................................................... 332<br />
20.1.2. Cafea prăjită ......................................................................................................... 333<br />
20.1.3. Compoziţie chimică ............................................................................................. 334<br />
20.2. Ceai ............................................................................................................................... 337<br />
20.2.1. Compoziţie chimică ............................................................................................. 339<br />
20.3. Cacao ............................................................................................................................ 344<br />
21. Condimentele şi sarea .................................................................................................... 347
21.1. Condimente ...................................................................................................................<br />
21.1.1. Compoziţie chimică .............................................................................................<br />
21.2. Sarea .............................................................................................................................<br />
21.2.1. Compoziţie ..........................................................................................................<br />
21.2.2. Tehnici de producţie ............................................................................................<br />
21.2.3. Tipuri de sare ......................................................................................................<br />
22. Aditivi alimentari şi auxiliari tehnologici ....................................................................<br />
22.1. Originea aditivilor alimentari ........................................................................................<br />
22.1.1. Funcţiile şi categoriile de aditivi alimentari ........................................................<br />
22.2. Auxiliari tehnologici .....................................................................................................<br />
22.3. Coloranţi alimentari ......................................................................................................<br />
347<br />
347<br />
353<br />
353<br />
354<br />
354<br />
356<br />
358<br />
359<br />
369<br />
379<br />
Bibliografie ........................................................................................................................... 375
„Tell me what you eat and I will tell you what you are”<br />
Jean Anthelme Billat Savarin (1755-1826)<br />
Alimentaţia omului reprezintă unul din stâlpii fundamentali ai construcţiei sale,<br />
elementul esenţial al vieţii însă, constituie probabil, şi cauza principală a bolilor sau a<br />
morţii. Sănătatea şi echilibrul fiecărui individ se află în corelaţie directă cu hrana.<br />
Pentru a asigura cerinţele fiziologice, alimentaţia cotidiană a fiecărui individ<br />
trebuie să cuprindă o cantitate suficientă de diferiţi macronutrienţi (proteine, lipide,<br />
glucide) şi micronutrienţi (vitamine, minerale şi oligoelemente). Macronutrienţii sunt<br />
necesari în cantităţi mai mari, spre deosebire de aportul relativ scăzut al<br />
micronutrienţilor.<br />
A mânca este o necesitate, deoarece organismul uman este format dintr-un<br />
ansamblu de aproximativ 60.000 miliarde de celule ale căror cerinţe nutritive sunt<br />
permanente. Ingerarea alimentelor furnizează celulelor constituenţi nutritivi (nutrienţi<br />
energetici şi plastici indispensabili), dar şi substanţe nenutritive (agenţi de aromă) sau<br />
uneori nedorite (substanţe toxice).<br />
Alimentele constituie suportul material al vieţii, deoarece substanţele preluate<br />
din natură suferă transformări în urma ingerării. Acestea sunt necesare formării<br />
ţesuturilor şi menţinerii funcţiilor organismului viu. Alimentele sunt amestecuri<br />
complexe de substanţe numeroase şi variate, iar analiza lor imediată permite<br />
distingerea celor organice de cele anorganice.<br />
Calitatea alimentelor poate fi descrisă atât de caracteristicile senzoriale<br />
(subiective) cât şi de caracteristicile nutriţionale (obiective). Deşi calitatea senzorială<br />
a alimentelor (exprimată prin aspect, gust, culoare, aromă, textură şi palatabilitate sau<br />
exprimată obiectiv prin indice de saţietate) este importantă aceasta nu este suficientă<br />
dacă nu se ia în considerare calitatea intrinsecă a profilului nutriţional, exprimată prin<br />
indicele de densitate energetică (conţinut echilibrat de macronutrienţi, micronutrienţi),<br />
indicele şi încărcătura glicemică (capacitatea glucidelor din alimente de a induce
producerea mai mare sau mai mică a insulinei de pancreas) şi scorul antioxidant<br />
(capacitatea antioxidantă a alimentelor).<br />
Valoarea nutritivă a unui aliment, caracteristica principală a unui produs<br />
alimentar, este dată de compuşii biochimici existenţi, iar valorificarea produselor şi<br />
prelucrarea materiilor prime din industria alimentară au ca scop păstrarea calităţilor şi,<br />
eventual, obţinerea unor calităţi suplimentare.<br />
Compuşii biochimici din produsele alimentare sunt foarte labili, aceştia suferind<br />
transformări mai mult sau mai puţin accentuate în timpul depozitării, prelucrării<br />
tehnologice şi conservării sub acţiunea factorilor fizici şi biochimici. Aceste<br />
transformări se reflectă atât asupra valorii nutritive, cât şi asupra calităţilor<br />
organoleptice şi comerciale ale produsului.<br />
Un aliment este de calitate dacă este capabil să asigure cerinţele nutritive ale<br />
organismului, fără să afecteze starea de sănătate a persoanelor care îl consumă,<br />
respectând regula celor trei „S”: sănătate, securitate şi savoare.<br />
În prezent, consumatorii solicită multe informaţii cu privire la influenţa<br />
alimentelor asupra sănătăţii, cu scopul de a putea alege alimentele în conformitate cu<br />
un număr mare de criterii (originea ingredientelor, tratamentele de prelucrare şi de<br />
conservare). În plus, consumatorii, trebuie să ştie de ce şi cum un ingredient a fost<br />
adăugat sau utilizat într-un anumit proces.<br />
În această carte sunt prezentate aspecte privind compoziţia chimică a<br />
alimentelor, unele procese chimice şi biochimice care pot apărea în timpul prelucrării,<br />
depozitării şi manipulării produselor alimentare. Prima parte a lucrării cuprinde<br />
prezentarea unor aspecte structurale ale principalelor biomolecule de interes alimentar<br />
(proteine, glucide, lipide, apă, săruri minerale vitamine), precum şi unele aplicaţii ale<br />
acestora în industria alimentară. În partea a doua sunt descrise principalele grupe de<br />
alimente (lapte, carne, ouă, cereale, fructe, legume, leguminoase, băuturi alcoolice),<br />
insistându-se pe compoziţia, provenienţa şi rolul acestora în nutriţia omului; de<br />
asemenea, sunt tratate rolul anumitor molecule în alimentele elaborate (gust, textură -<br />
gel, spumă, emulsii) şi posibilele procese ori transformări care au loc în timpul<br />
conservării sau preparării alimentelor.
Ca să reuşeşti în viaţă trebuie, pe lângă inteligenţă şi noroc, să ai<br />
dragoste pentru muncă şi să iubeşti profesia aleasă. Toate<br />
acestea s-au combinat într-un mod fericit în activitatea doamnei<br />
lector dr. Lăcrămioara Oprică, licenţiată a Facultăţii de Biologie<br />
a Universităţii „Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi, promoţia 1993.<br />
Imediat după absolvirea secţiei de specializare, doamna dr.<br />
Oprică se dedică activităţii de cercetare ştiinţifică, în cadrul<br />
Institutului de Cercetări Biologice Iaşi, unde, într-o perioadă<br />
scurtă de timp ajunge cercetător ştiinţific principal gradul III. În<br />
calitate de cercetător ştiinţific abordează aspecte biochimice,<br />
fiziologice şi biotehnologice privind unele microorganisme de<br />
interes practic. În 2004 ocupă prin concurs un post de asistent<br />
universitar la disciplinele de biochimie din cadrul Catedrei de<br />
Biochimie-Genetică-Microbiologie a Facultăţii de Biologie Iaşi.<br />
În 2005 a obţinut titlul de doctor în Biologie, specialitatea<br />
Biochimie, susţinând teza de doctorat cu titlul Cercetări asupra<br />
unor procese metabolice la unele specii celulozolitice în diferite<br />
condiţii de creştere.<br />
Din 2007, devine lector la disciplinele de biochimie (Biochimie generală, <strong>Biochimia</strong><br />
produselor alimentare) din cadrul Laboratorului Profesional de Biochimie şi Biologie Moleculară de<br />
la aceeaşi facultate. În calitate de cadru didactic a coordonat lucrări de licenţă şi disertaţie, fiind de<br />
asemenea coautor la un curs universitar şi la un dicţionar poliglot de biotehnologie. În perioada<br />
1995-2011, doamna dr. Oprică a participat, în calitate de colaborator, la 23 de proiecte de cercetare<br />
ştiinţifică iar această activitate s-a concretizat în publicarea unui număr de 98 de lucrări ştiinţifice<br />
originale, din care 4 au fost publicate în reviste cotate ISI. A participat, de asemenea, la numeroase<br />
manifestări ştiinţifice naţionale şi internaţionale.<br />
Prof. dr. Vlad ARTENIE<br />
„Cartea de faţă reprezintă, fără îndoială, o (re)sursă didactică aşteptată în<br />
ultimii ani, de informaţie utilă, oportună şi actualizată printr-o documentare<br />
profesionistă, care se adresează nu numai studenţilor şi doctoranzilor, dar şi<br />
cadrelor didactice, specialiştilor (bio)chimişti implicaţi în cercetare şi dezvoltare<br />
tehnologică, în expertiza alimentară (calitate şi siguranţă), cu implicaţii în<br />
(bio)tehnologiile agroalimentare şi domeniile conexe”<br />
Prof. dr. Carmen Socaciu<br />
“Toute connaissance est une réponse à une question”<br />
Bachelard Gaston<br />
View publication stats
Change language