Tema: Le scienze sperimentali
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ESERCIZI AGGIUNTIVI MODULO 8 Composti di maggiore interesse alimentare Tema: Glucidi e prodotti della fermentazione Rispondi brevemente alle domande 1. Quali gruppi funzionali caratterizzano i glucidi? Qual è la loro struttura molecolare? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 2. Come si chiama e come è formato lo zucchero comune? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 3. Quale processo naturale porta alla formazione di glucosio? Qual è la reazione complessiva che avviene? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 4. Che cos’è la fermentazione alcolica? Come si può rappresentare la reazione complessiva e come viene utilizzata praticamente? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 5. Qual è la differenza essenziale tra il trattamento del mosto da vino e quello del “mosto” da birra? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. RISPOSTE ADEGUATE 1. Gruppi ossidrili e gruppi aldeidici oppure chetonici. Coesistono in equilibrio una forma lineare e una forma ad anello. 2. Lo zucchero comune è il saccarosio. È un disaccaride formato dall’unione di due monosaccaridi esosi, il glucosio (aldoso) e il fruttosio (chetoso). 3. È la fotosintesi clorofilliana, che grazie alla clorofilla e alla luce solare produce la reazione: 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2. 4. La fermentazione alcolica consiste nella trasformazione di sostanze zuccherine in alcol etilico, ad opera di particolari microrganismi. La reazione (che si può indicare in questa forma: C6H12O6 → 2 CH3–CH2OH + 2 CO2) è alla base della produzione sia del vino sia della birra. 5. Al “mosto” da birra, al contrario di quello da vino, è indispensabile aggiungere lieviti per attivare la fermentazione. Tema: I composti azotati e gli alimenti Rispondi brevemente alle domande 1. Che cosa sono le ammine? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 2. Che cosa sono le ammidi? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 3. Che cosa sono gli amminoacidi? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 4. Quali composti di fondamentale interesse biologico sono formati dagli amminoacidi? Con quale meccanismo i diversi amminoacidi si uniscono tra loro? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 5. Quali sono i macronutrienti e quali sono i micronutrienti? Che cosa distingue le due categorie di sostanze? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. RISPOSTE ADEGUATE 1. Le ammine sono composti azotati che si possono considerare derivati dall’ammoniaca per sostituzione di uno o più atomi di idrogeno con radicali alchilici (per esempio: R–NH2, R–NH–R’, ...). 2. Sono derivati degli acidi organici nei quali gruppi amminici sostituiscono l’ossidrile del gruppo carbossilico (per esempio: R–CO–NH2). 3. Sono composti polivalenti a funzione mista, che contengono sia gruppi carbossilici –COOH sia gruppi amminici (soprattutto nella forma –NH2). 4. Lunghe catene di amminoacidi, che polimerizzano per condensazione, formano le proteine (nelle quali sono spesso presenti anche gruppi di atomi diversi). 5. I macronutrienti sono le proteine, i glucidi e i lipidi. I micronutrienti sono le vitamine e i sali minerali. Le due categorie di sostanze si distinguono sia per le diverse quantità che vengono assunte nell’organismo, sia per il fatto che soltanto i macronutrienti forniscono energia. Tema: Derivati del latte Rispondi brevemente alle domande 1. Quali sono i principali componenti del latte? Come sono distribuiti? ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... 2. Che cosa sono la panna e il burro? Qual è la differenza? ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... 3. Che cos’è e a cosa serve il caglio? Come agisce? ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... 4. Che cos’è la ricotta? ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... 5. Che cos’è la fermentazione lattica? Come si utilizza praticamente? ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... RISPOSTE ADEGUATE 1. Oltre all’acqua, il latte contiene proteine (soprattutto caseina), glucidi (soprattutto lattosio), grassi e poi vitamine e sali minerali. Il latte è formato da una massa acquosa (siero) nella quale sono dispersi globuli di grasso e particelle di caseina. 2. Panna e burro sono formati entrambi dal grasso del latte addensato. La panna, che può affiorare spontaneamente in superficie, contiene anche siero; nel burro questo viene allontanato con un energico sbattimento. 3. Il caglio è una sostanza che si può ricavare dallo stomaco di vitelli o agnelli lattanti. Esso serve per la produzione del formaggio, perché elimina le “parti protettive” delle particelle di caseina, che quindi si riuniscono insieme, inglobando globuli di grasso e siero. 4. È il prodotto che si ottiene dalla bollitura del siero che rimane dopo la produzione del formaggio. 5. La fermentazione lattica è un processo, prodotto da microrganismi, che porta alla trasformazione del lattosio in acido. Essa è utilizzata per la preparazione di yogurt e altri prodotti aciduli. Tema: Derivati dei cereali Rispondi brevemente alle domande 1. Qual è la composizione dei chicchi dei cereali? ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... 2. Quali sono i due prodotti distinti della macinazione del grano? ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... 3. Come si prepara un impasto da forno per il pane e altri prodotti? ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... 4. Che cosa differenzia l’impasto da pane dall’impasto per la pasta secca? ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... 5. Qual è una delle fasi più delicate della produzione di pasta secca? ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... RISPOSTE ADEGUATE 1. I chicchi dei cereali sono costituiti per la maggior parte da glucidi (cellulosa nella scorza e amido all’interno). Contengono poi proteine, acqua e pochi grassi. 2. Sono la crusca (dalla scorza) e la farina (dalla parte interna). 3. Per gli impasti da forno si utilizza la farina di grano tenero, che viene mescolata con acqua, lievito ed eventuali altre sostanze (zucchero, uova, ecc.). 4. Per la pasta secca si utilizza la farina di grano duro e non si aggiunge lievito. 5. È l’essiccamento, cioè l’allontanamento dell’acqua, che deve procedere per gradi e in maniera omogenea anche nelle parti interne. Commenta brevemente ciascuna immagine Scrivi qui sotto (due-tre righe per figura, non di più). 1. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 2. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 3. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 4. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. RISPOSTE ADEGUATE 1. La figura rappresenta schematicamente i principali aspetti della fotosintesi clorofilliana, che porta alla formazione di glucosio da acqua e anidride carbonica. 2. La figura mostra le struttura microscopica del latte. 3. La figura mostra schematicamente il processo di macinazione del grano. 4. La figura rappresenta il meccanismo della polimerizzazione (per condensazione) degli amminoacidi, che porta alla formazione delle proteine. Problemi Utilizza i valori della densità riportati nella TABELLA 1 del volume (pag. 4) e quelli delle masse atomiche indicate nella tavola di Mendeleev. 1. In un litro d’acqua è disciolta una mole di glucosio. Ammettendo che si verifichi la completa trasformazione del glucosio per effetto della fermentazione alcolica, calcola quanti grammi e quanti cm3 di alcol etilico si dovrebbero formare. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 2. Quale sarebbe la gradazione alcolica della bevanda risultante dalla situazione indicata nel problema precedente? Pensi che tutto il glucosio possa effettivamente trasformarsi? Perché? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 3. Qual è l’apporto energetico di 50 g di glucidi e di 50 g di lipidi? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 4. Qual è l’apporto energetico di una fetta di crostata di 120 g? (Fai riferimento ai dati riportati in basso.) .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 5. Qual è l’apporto energetico di un pasto composto da 115 g di pane, 90 g di cane bovina e 70 g di crostata? (Fai riferimento ai dati riportati in basso.) .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................. composizione percentuale (in massa) di alcuni alimenti proteine glucidi lipidi proteine glucidi pane 8,6 66,9 0,4 carne bovina 21,8 0 5,2 prosciutto cotto 19,8 0,9 14,7 crostata 4,9 65,5 8,2 Apporto energetico: proteine = 17 kJ/g; glucidi = 17 kJ/g; lipidi = 38 kJ/g lipidi SOLUZIONI 1. La reazione della fermentazione alcolica è: C6H12O6 → 2 CH3–CH2OH + 2 CO2. Di conseguenza, una mole di glucosio (180,156 g) produce due moli di alcol etilico, cioè 2 × 46,068 = ~ 92 g. In corrispondenza: V = m/r = (92 · 10–3)/794 = ~ 0,116 · 10–3 m3 = 116 cm3. 2. Trascurando l’aumento di volume della soluzione, dovuto alla formazione dell’alcol, otteniamo per i gradi alcolici (g): g = 116/1000 · 100 = 11,6° (in pratica: 11°÷12°). Poiché i microrganismi possono sopravvivere fino a circa 14°, tutto il glucosio può effettivamente trasformarsi. 3. Glucidi: 50 × 17 = 850 kJ; lipidi: 50 × 38 = 1900 kJ. 4. Proteine: 17 · (120 × 4,9/100) = ~ 100 kJ; glucidi: 17 · (120 × 65,5/100) = ~ 1336 kJ; lipidi: 38 · (120 × 8,2/100) = ~ 374 kJ; totale = 1810 kJ. 5. Proteine: 17 · [(115 × 8,6/100) + (90 × 21,8/100) + (70 × 4,9/100)] = ~ 560 kJ; glucidi: 17 · [(115 × 66,9/100) + (70 × 65,5/100)] = ~ 2087 kJ; lipidi: 38 · [(115 × 0,4/100) + (90 × 5,2/100) + (70 × 8,2/100)] = ~ 413 kJ; totale = 3060 kJ. COMPLETA CON UNA PAROLA 1. La fotosintesi clorofilliana porta alla produzione di ........................................ 2. La fermentazione alcolica riguarda le sostanze ........................................, in particolare fruttosio e glucosio. 3. La polimerizzazione degli amminoacidi porta alla formazione delle ........................................ VERO / FALSO 4. Le ammine hanno deboli proprietà acide. VF 5. A parità di massa, i grassi forniscono molta più energia dei glucidi. VF 6. La funzione essenziale del caglio è quella di far addensare i grassi presenti nel latte. VF SCEGLI UNA RISPOSTA 7. La molecola dei glucidi contiene (oltre a carbonio e idrogeno) ... A) B) C) D) ... soltanto gruppi ossidrili. ... gruppi ossidrili e gruppi aldeidici o chetonici. ... soltanto gruppi aldeidici o chetonici. ... gruppi ossidrili e gruppi carbossilici. 8. Perché nelle bevande ottenute direttamente dalla fermentazione (vino o birra), la gradazione alcolica non può superare i 14° (circa)? A) B) C) D) Perché nelle sostanze fatte fermentare c’è molta acqua. Perché nelle sostanze fatte fermentare c’è poco alcol. Perché oltre questo limite i microrganismi non sopravvivono. Non è vero quanto si afferma: infatti esistono molte bevande alcoliche ben oltre questo limite. 9. In che cosa consiste la denaturazione delle proteine? A) B) C) D) Nella decomposizione delle loro molecole, che si scindono in amminoacidi. Nella decomposizione delle loro molecole, che si scindono in idrogeno e anidride carbonica. Nella rottura dei legami tra i diversi punti della stessa molecola, con conseguente distensione delle spirali. Nella rottura dei legami tra una molecola e l’altra, con conseguente distensioni delle spirali. 10. Perché un impasto da forno (di solito) si gonfia spontaneamente? A) B) C) D) Per effetto della fermentazione degli zuccheri, che sviluppa anidride carbonica. Per effetto della fermentazione degli zuccheri, che sviluppa vapore acqueo. Per effetto della fermentazione degli zuccheri, che sviluppa ossigeno. Per effetto della lenta evaporazione dell’acqua dal suo interno. SOLUZIONI 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. glucosio zuccherine proteine F V F B C C A
