La Chimica in cucina - Liceo Scientifico “E. Medi”

La Chimica in cucina
Prof. Cinzia Santoro
Liceo Scientifico e Linguistico
«E. Medi» Battipaglia(SA)
A.S. 2016/17
Classi II F – G Liceo Scientifico Opzione Scienze Applicate
GLI ALIMENTI: CHI SONO ,
DA DOVE VENGONO E COSA
CONTENGONO
• Regno animale, vegetale,
inorganico
• Innocuo,commestibile,
gradevole,digeribile
• Nutrienti
I nutrienti
• DOVE LI TROVO
NASCOSTI?
Come si chiamano?
•
•
•
•
•
•
•
•
Acqua
Carboidrati
Proteine
Grassi
Vitamine
Sali minerali
Fibra(non nutriente)
Alcol (non nutriente)
ENERGIA FORNITA
Protidi
Kcal.
Glucidi
Kcal.
4/g
Lipidi
Kcal.
9/g
Alcol
Kcal.
7/g
4/g
Per vitamine, Sali minerali e fibra
ci sono kcal prossime allo zero
ACQUA
E’ il costituente indispensabile di ogni
cellula vivente; rappresenta l’ambiente in cui
si svolgono le reazioni vitali del
metabolismo. I 2/3 circa del peso di un
organismo sono costituiti da acqua. Con l’età
tale contenuto diminuisce progressivamente.
BILANCIO IDRICO
ACQUA INTRODOTTA ACQUA ELIMINATA
BEVANDE
1300
URINA
ALIMENTI
1100
POLMONI
300
PELLE
FECI
ACQUA METABOLICA
2700 ml
1500
500
500
200
2700 ml
FABBISOGNO DI ACQUA
Le quantità sono influenzate notevolmente
da varie condizioni di fisiologia(es.attivita’
sportiva,temperatura ambiente elevata) e
specialmente patologia(ad es. l’acqua
urinaria è aumentata nel diabete mellito
scompensato,mentre diminuisce in alcune
affezioni cardiache , epatiche o renali che
determinano ritenzione idrica).
Si raccomanda per la popolazione adulta
una assunzione di circa 1,5-2,0 litri /die.
I carboidrati
• ENERGIA
SPICCIOLA PER IL
MOTORE CORPO
FUNZIONE BIOLOGICA
• ENERGETICA: forniscono all’organismo
energia per le prestazioni funzionali
• STRUTTURALE: entrano nella
costituzione di strutture essenziali per gli
organismi viventi(ad es. acidi nucleici,
glicolipidi cerebrali, scheletro carbonioso di
aminoacidi non essenziali)
• SOSTEGNO: nei vegetali, con cellulosa e
lignina
Classificazione
Zuccheri semplici :
Monosaccaridi e Disaccaridi
Zuccheri complessi:Polisaccaridi
GLUCIDI SEMPLICI
O

C H

HCOH

OH CH

H COH

H COH

CH2OH
MONOSACCARIDI
•Glucosio
•Fruttosio
•Galattosio
Ribosio
Desossiribosio
GLUCOSIO
DISACCARIDI (Formati da due monosaccaridi)
•Saccarosio (Zucchero)
Glucosio+ Fruttosio
•Lattosio
Glucosio+ Galattosio
•Maltosio
Glucosio+ Glucosio
GLUCIDI SEMPLICI
GLUCIDI SEMPLICI
•
•
•
•
•
•
•
Zucchero
Miele
Glucosio
Dolci
Caramelle
Succhi di frutta
Bibite
•
•
•
•
•
•
•
•
ARANCIATA
LIMONATA
GASSOSA
ACQUA TONICA
COCA
TE’ FREDDO
CHINOTTO
SUCCHI DI FRUTTA
NON DEVONO SUPERARE IL 10%
DELLE CALORIE TOTALI
Webquest per gli allievi su bevande
zuccherine piu’ diffuse(succhi di frutta,
te, bibite varie), miele, frutta, alimenti
contenenti lattosio e maltosio.
Relazionare su composizione, contenuto
calorico ed efficacia in una dieta
equilibrata considerando le abitudini
alimentari degli adolescenti
GLUCIDI COMPLESSI
(Polisaccaridi)
DI ORIGINE VEGETALE
DI ORIGINE ANIMALE
AMIDO
•Amilosio
(legami alfa 1,4 glucosidici)
GLICOGENO
•Amilopectina(legami alfa 1,4 e (legami alfa 1,4 e
1,6
1,6 glucosidici)
glucosidici,simili
CELLULOSA (legami beta 1,4 all’amilopectina
ma con più
glucopiranosidici)
ramificazioni)
I glucidi complessi della
dieta,escluse le fibre, vengono
demoliti a monosaccaridi ad
opera di enzimi idrolitici presenti
nell’apparato digerente;
I monosaccaridi vengono quindi
assorbiti attraverso la mucosa
intestinale e giungono al fegato
attraverso la vena porta; qui i diversi
monosaccaridi vengono per lo piu’
convertiti in glucosio ad opera di
isomerasi. Il glucosio è quindi la
forma di trasporto e di utilizzazione
metabolica basilare dei glucidi.
FABBISOGNO DI CARBOIDRATI
L’equilibrio della dieta suggerisce
l’opportunità di un introito complessivo di
carboidrati intorno al 55-60% dell’energia
totale. Il consumo di zuccheri semplici non
dovrebbe tuttavia superare il 10% delle calorie
totali.
Non è una buona idea eliminare i
carboidrati dalla dieta!!!
I carboidrati sono indispensabili
per il corretto funzionamento
dell’organismo
Se mancano, l’energia viene ricavata
dalla ossidazione degli amminoacidi e
successivamente dai grassi
Ovviamente non è consigliato un uso
eccessivo di carboidrati, in quanto essi
vengono utilizzati solo fino a quando la
cellula copre il suo fabbisogno. Infatti,
dopo aver prodotto da 50 a 60 g. di
glicogeno per kg di tessuto, il glucosio
viene spostato dalla sintesi del glicogeno
alla sintesi dei grassi. Da qui il problema
dell’accumulo
dei
trigliceridi
e
dell’obesità.
AMIDO
CEREALI
•FRUMENTO (Triticum)
•FARRO
•RISO
•MAIS (Granoturco)
•ORZO
•AVENA
•SEGALE
•GRANO SARACENO
•MIGLIO
•SORGO
•TRITICALE
TUBERI
•PATATE
•BATATA (PATATA DOLCE O
PATATA AMERICANA)
•TAPIOCA (Manioca)
•TOPINAMBUR
FIBRA ALIMENTARE
E’ UN NON
NUTRIENTE,MA LA SUA
FUNZIONE BIOLOGICA
E’ IMPORTANTISSIMA!!
Col termine fibra alimentare
si indicano i polisaccaridi non
amidacei componenti le pareti delle
cellule, il parenchima o alcune
secrezioni dei tessuti vegetali e la
lignina i quali sono resistenti alla
digestione da parte degli enzimi
dell’intestino tenue dell’uomo.
CLASSIFICAZIONE
INSOLUBILE,ma in grado di adsorbire acqua
(cellulosa,lignina,emicellulosa)
PARTICOLARMENTE INDICATA PER IL
TRATTAMENTO DELLA STIPSI.
E’ CONTENUTA IN CEREALI INTEGRALI
E LORO DERIVATI.
SOLUBILE, disperdibile in ambiente acquoso e
maggiormente fermentabile, hanno la proprietà di
formare GEL(pectine, gomme, mucillagini,
polisaccaridi algali);
- PARTICOLARMENTE INDICATA NEI
SOGGETTI CON DISTURBI METABOLICI
E NELLE DIETE PER LA RIDUZIONE DI
PESO.
- E’ CONTENUTA IN
FRUTTA,VERDURA,LEGUMI.
FABBISOGNO DI FIBRA
La quota ottimale e’ intorno ai 30 g/die.
Va tenuto presente che un elevato consumo
di alimenti ricchi in fibra puo’
determinare,per la presenza di fitati e
ossalati,una riduzione della biodisponibilità
di elementi minerali(ferro,calcio,zinco) di
origine alimentare.
Webquest per gli allievi
• Pasta
• Pane
• Patate
• Riso
• Legumi
Tematiche da approfondire su cui relazionare:
Caratteristiche nutrizionali, posizione nella
piramide alimentare e fabbisogno nella dieta
degli adolescenti.
I LIPIDI
CLASSIFICAZIONE:
Lipidi semplici: trigliceridi,cere,steridi
Lipidi complessi:fosfolipidi,glicolipidi
I composti maggiormente rappresentati
nell’alimentazione umana e nella composizione
corporea sono i trigliceridi,che contribuiscono
all’apporto lipidico per piu’ del 95%, i fosfolipidi ed
il colesterolo(presente solo nei grassi di origine animale)
TRIGLICERIDI
dal punto di vista chimico sono
esteri del glicerolo con 3 acidi
grassi,i
quali
posso
essere
saturi(privo di doppi legami) oppure
insaturi
(con
doppi
legami).
ACIDI GRASSI
•
Acidi grassi saturi
Catene lineari d’atomi di Carbonio
(numero pari) legati tra loro con un
legame semplice e con l’Idrogeno
•
H
H
H
H
H
H
H
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H
H
H
H
H
H
O

H—C— C — C — C —C —C — C —C
H
\
OH
Acidi grassi insaturi
Presentano uno o più doppi legami tra
atomi di Carbonio
H H H H H H H
O
| | |
| |
| |

H— C— C —C  C —C —C —C — C
| |
|
|
|
\
H H
H H H
OH
Gli acidi grassi che rientrano
nella costituzione dei trigliceridi
sono notevolmente influenzati
dagli acidi grassi della dieta.
ALCUNI ACIDI GRASSI SATURI
•
•
•
•
Acido Laurico
Acido Miristico
Acido Palmitico
Acido Stearico
C 12
C 14
C 16
C 18
Presenti soprattutto nei grassi
animali ed in alcuni grassi vegetali
Più il grasso è solido,
più è saturo,
più è dannoso
ACIDI GRASSI INSATURI
ACIDI GRASSI MONOINSATURI
•
Acido Palmitoleico
•
Acido Oleico
•
Acido Erucico
Acido Miristoleico
Acido Gadoleico
ACIDI GRASSI POLINSATURI
•
Acido linoleico
•
Acido linolenico
C
18 :2
C
18 :3
• Acido arachidonico
C20: 4
• Acido eicosapentaenoico
C20: 5
• Acido docosaesaenoico
C22: 6
L’organismo è in grado di sintetizzare in
maniera autonoma la maggior parte degli acidi
grassi di cui ha necessità,fatta eccezione per
alcuni poliinsaturi( linoleico[n6] e
linolenico[n3]) che devono essere
pertanto
introdotti
come
tali
con
l’alimentazione,e che per la loro essenzialità
biologica,si configurano come veri e propri
principi vitaminici.
ACIDI GRASSI INSATURI ESSENZIALI
Si definiscono essenziali perché non possono essere sintetizzati dal nostro organismo,in
quanto incapace di inserire i doppi legami nelle posizioni n6 e n3.
In base alla posizione del primo doppio legame si dividono in
ω3
Acido alfa linolenico
C 18:3
ω6
Acido linoleico
C 18:2
Nel pesce in generale ed in quello
azzurro in particolare,sono
presenti rilevanti quantità di acidi
grassi soprattutto [n3]. Sono
sufficienti 30 g/die di pesce
azzurro per fornire quantità
adeguate di acidi grassi
essenziali.
COLESTEROLO
E’
un alcol con una struttura chimica
particolare(anello
tetraidropentanoperidrofenantrenico )anche se ha
un comportamento chimico e fisico che lo
accomuna con le sostanze grasse.
Oltre ad essere introdotto con gli alimenti di origine
animale(colesterolo esogeno) il colesterolo
viene sintetizzato a livello epatico(colesterolo
endogeno).
Entra nella costituzione delle
membrane cellulari,cui conferisce
caratteri di rigidità,costituisce il
principale precursore della sintesi
degli ormoni steroidei e degli
acidi biliari.
Esiste un rapporto inverso tra
introito dietetico e sintesi
endogena epatica del colesterolo
che costituisce un meccanismo di
controllo
sui
livelli
di
colesterolemia.
IL BUONO,IL BRUTTO, IL CATTIVO
Il colesterolo non essendo solubile nell’acqua, viene trasportato
nel sangue da particolari sostanze chiamate apoproteine
formando particelle sferiche chiamate lipoproteine (solubili in
acqua). Esistono diverse lipoproteine
•LDL
LIPOPROTEINE A BASSA DENSITÀ
•VLDL LIPOPROTEINE A DENSITÀ MOLTO BASSA
•HDL
LIPOPROTEINE A DENSITÀ ELEVATA
IL BUONO,IL BRUTTO, IL CATTIVO
Le lipoproteine LDL trasportano il colesterolo dal fegato che lo
produce ai tessuti periferici, se presente in elevate quantità le LDL
possono favorire il deposito di colesterolo nelle arterie con
formazione della “placca aterosclerotica” (colesterolo cattivo)
Le lipoproteine HDL, invece, trasportano il colesterolo dai tessuti
periferici al fegato e quindi possono ridurre la formazione di tali
placche (colesterolo buono)
I KILLERS SILENZIOSI
COLESTEROLO UNA MINA VAGANTE
IL COLESTEROLO BUONO
I livelli di colesterolemia sono sensibili
ad altre influenze nutrizionali di vario
tipo,tra cui l’apporto di acidi grassi
saturi(correlazione diretta),quello di
acidi
grassi
mono
e
polinsaturi(correlazione
inversa),l’apporto di fibra(in quanto è in
grado di ridurre il riassorbimento di acidi
biliari e colesterolo)
GRASSI DI ORIGINE ANIMALE
STRUTTO
LARDO
PANCETTA
PANNA
BURRO
GRASSI DI ORIGINE VEGETALE
OLIO D’OLIVA EXTRAVERGINE
OLIO D’OLIVA
OLIO DI SEMI
ARACHIDE
MAIS
GIRASOLE
SOIA
VINACCIOLI
OLIO DI RISO
ACIDI GRASSI DEI PIU’
COMUNI OLII ALIMENTARI:
• Acido oleico,prevale nell’olio d’oliva;
• Acido linoleico(n6), prevale negli oli di
mais,girasole,vinaccioli e cartamo.
• Acido linolenico(n3) e
linoleico(n6),relativamente abbondanti
nell’olio di soia.
GRASSI DI ORIGINE VEGETALE SATURI
GRASSI VEGETALI
OLIO DI COCCO
OLIO DI PALMA
OLIO DI PALMISTI
(particolarmente
ricchi di acido
laurico)
GRASSI
IDROGENATI
(MARGARINA)
GRASSI VEGETALI SATURI
DOVE ?
•
•
•
•
•
•
•
•
DOLCI E GELATI INDUSTRIALI
MERENDINE
FETTE BISCOTTATE- CRACKERS
SNACKS
GRISSINI
BISCOTTI
DADI
ecc...
FUNZIONE BIOLOGICA
• Funzione energetica di
riserva
• funzione
termoregolatrice
• funzione strutturale
• Funzione di trasporto
per l’assorbimento di
vitamine liposolubili
FABBISOGNO DI LIPIDI
Avendo un elevato potere calorico(9
Kcal/g) l’assunzione giornaliera deve
essere contenuta a circa il 30%
nell’infanzia e nell’adolescenza e il
25% nell’età adulta.
L’apporto di acidi grassi saturi non
dovrebbe superare il 10 % delle calorie
totali del regime alimentare.
I LIPIDI PRESENTANO ANCHE
UN ELEVATO INDICE DI
SAZIETA’ DERIVANTE DA UNA
PIU’
PROLUNGATA
PERMANENZA
NELLO
STOMACO
RISPETTO
AD
ALTRE
SOSTANZE
ALIMENTARI.
WEBQUEST allievi
Grassi vegetali: 1. Margarina e olio di palma
2. Olio d’oliva
Grassi animali: 3. Burro
4. Strutto e lardo
Tematiche da approfondire su cui relazionare:
Caratteristiche nutrizionali, posizione nella
piramide alimentare e fabbisogno nella dieta
degli adolescenti. Pubblicità ingannevole e
lettura etichette alimentari.
LE PROTEINE
CLASSIFICAZIONE
-proteine semplici,costituite solo da aminoacidi;
-proteine coniugate
(nucleoproteine,cromo e
metalloproteine,glicoproteine,lipoproteine),
costituite da aminoacidi e da altri composti di natura
diversa,le quali rientrano nella composizione delle
membrane cellulari, degli acidi nucleici o degli
istoni,ecc.
FUNZIONE BIOLOGICA
- Plastica o di
costruzione
-Immunitaria(anticorpi)
-Regolatrice(ormoni)
-Strutturale(muscoli e
scheletro)
QUALITA’ DELLE PROTEINE
In campo nutrizionale e’ importante
l’efficacia delle proteine; essa è legata alla
composizione aminoacidica e alla
biodisponibilità.
L’indice chimico è dato dal rapporto tra la quantità di
un dato aminoacido in un grammo della proteina in esame
e la quantità dello stesso aminoacido in un grammo di una
proteina di riferimento biologica(dell’uovo, del latte) o
teorica formata da aminoacidi presenti in quantità e in
rapporto tale da poter essere completamente utilizzata
dall’uomo.
Le proteine di origine animale
presentano indici chimici piu’ elevati
rispetto a quelle vegetali,nelle quali
alcuni aminoacidi essenziali sono
poco rappresentati. Nei legumi,ad
esempio, sono limitanti gli
aminoacidi solforati,mentre nei
cereali l’aminoacido limitante è la
lisina.
AMINOACIDI ESSENZIALI
•FENILALANINA
•ISOLEUCINA
•LEUCINA
•LISINA
•METIONINA
•TREONINA
•TRIPTOFANO
*ISTIDINA
*Nel bambino
Le proteine animali sono piu’
digeribili di quelle vegetali. La
digeribilità è condizionata
dalla struttura, dalla sequenza
molecolare e dalla stabilità dei
legami rispetto alle disponibilità
degli enzimi digestivi.
VALORE BIOLOGICO DELLE
PROTEINE
E’ UN INDICE DELLA CAPACITA’
DELL’ORGANISMO DI UTILIZZARE LE
PROTEINE A FINI ANABOLICI,INDIPENDENTEMENTE
DALLA DIGERIBILITA’.
ESPRIME LA COMPLETEZZA DI UNA PROTEINA CIOE’
LA PRESENZA DI TUTTI GLI AMINOACIDI
ESSENZIALI,NELLE PROPORZIONI OTTIMALI AI FINI
DELLE SINTESI PROTEICHE CORPOREE.
Le proteine animali hanno un
valore biologico superiore a
quelle vegetali. Le proteine
animali vengono definite
complete dal punto di vista della
composizione in
aminoacidi,quelle vegetali
incomplete.
Proteine complete ed incomplete
possono tuttavia essere associate
nello stesso pasto in modo da
ottenere una complementarietà di
apporto aminoacidico.
FABBISOGNO DI PROTEINE
L’apporto consigliato
di proteine
è un grammo per chilo
di peso ideale al dì
Di cui almeno la metà
di origine
animale
ALIMENTI PROTEICI DI ORIGINE ANIMALE*
UOVA
LATTE E DERIVATI
CARNE
Bovina
Caprina
Equina
Ovina
Suina
POLLAME (Pollo-Tacchino-Faraona-Struzzo)
SALUMI Prosciutto, salame, coppa,bresaola ecc.
CONIGLIO
PRODOTTI DELLA PESCA:
•Pesci
•Molluschi
•Crostacei
*PROTEINE COMPLETE FRATTAGLIE
CACCIAGIONE
ALIMENTI PROTEICI DI ORIGINE VEGETALE*
•LEGUMI
•CEREALI
•FRUTTA OLEOSA
* PROTEINE INCOMPLETE
CEREALI
•
•
•
•
•
•
•
•
•
FRUMENTO
FARRO
RISO
ORZO
AVENA
MIGLIO
MAIS
SEGALE
GRANO SARACENO
I LEGUMI SECCHI
•
•
•
•
•
•
•
•
•
FAGIOLI: Borlotti Messicani Bianchi di Spagna ecc.
CECI
LENTICCHIE: gialle verdi
SOIA
AZUCHI
FAVE SECCHE
PISELLI SECCHI
ARACHIDI
LUPINI
LA FRUTTA OLEOSA
NOCI
NOCCIOLE
MANDORLE
PINOLI
NOCI BRASILIANE
PISTACCHI
COCCO
PECAN
ANACARDI
ALIMENTI PROTEICI DI ORIGINE VEGETALE
Legumi Secchi
+
Cereali
=
PROTEINA COMPLETA
ALIMENTI PROTEICI DI ORIGINE VEGETALE
Legumi secchi
+
Frutta Oleosa
=
PROTEINA COMPLETA
QUESTE INDICAZIONI SONO
UTILI A TUTTE LE PERSONE
CHE SEGUONO UN REGIME
DIETETICO VEGETARIANO
Webquest allievi
• Proteine animali: caratteristiche degli
alimenti che maggiormente ne contengono
• Proteine vegetali: caratteristiche degli
alimenti che maggiormente ne contengono
Riflessione personale sul regime alimentare
vegeteriano e vegano seguito da alcune
persone.
Bevande alcoliche
Laboratorio di calcolo sul contenuto alcolico
delle bevende comuni( vino, birra, liquori) e
riflessioni sugli effetti neurotossici della
molecola.