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)

Protidi Kcal.

Glucidi Kcal.

Lipidi Kcal.

Alcol Kcal.

4/g

4/g

9/g

7/g

ENERGIA FORNITA

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 1500

ALIMENTI 1100 POLMONI 500

ACQUA METABOLICA 300 PELLE 500

FECI 200

2700 ml 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

MONOSACCARIDI

•Glucosio

•Fruttosio

•Galattosio

Ribosio

Desossiribosio

O

C H

HCOH

OH CH

H COH

H COH CH2OH

GLUCOSIO

DISACCARIDI (Formati da due monosaccaridi)

•Saccarosio (Zucchero)

•Lattosio

•Maltosio

Glucosio+ Fruttosio

Glucosio+ Galattosio

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)

•Amilopectina(legami alfa 1,4 e 1,6 glucosidici)

CELLULOSA (legami beta 1,4

glucopiranosidici)

GLICOGENO

(legami alfa 1,4 e

1,6 glucosidici,simili all’amilopectina

ma con più

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

• 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 H H OH

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 C 12

• Acido Miristico C 14

• Acido Palmitico C 16

• Acido Stearico C 18

Più il grasso è solido, più è saturo, più è dannoso

Presenti soprattutto nei grassi animali ed in alcuni grassi vegetali

ACIDI GRASSI INSATURI

ACIDI GRASSI MONOINSATURI

• Acido Palmitoleico Acido Miristoleico

• Acido Oleico Acido Gadoleico

• Acido Erucico

ACIDI GRASSI POLINSATURI

• Acido linoleico C 18 :2

• Acido linolenico 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

ω 3 Acido alfa linolenico C 18:3

ω 6 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)

STRUTTO

LARDO

BURRO

PANCETTA

PANNA

GRASSI DI ORIGINE ANIMALE

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 GRASSI IDROGENATI

(MARGARINA) OLIO DI COCCO

OLIO DI PALMA

OLIO DI PALMISTI

(particolarmente ricchi di acido laurico)

GRASSI VEGETALI SATURI

• DOLCI E GELATI INDUSTRIALI

• MERENDINE

• FETTE BISCOTTATE- CRACKERS

• SNACKS

• GRISSINI

• BISCOTTI

• DADI

• ecc...

DOVE ?

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

*PROTEINE COMPLETE

POLLAME (Pollo-Tacchino-Faraona-Struzzo) SALUMI Prosciutto, salame, coppa,bresaola ecc. CONIGLIO PRODOTTI DELLA PESCA:

•Pesci •Molluschi •Crostacei

FRATTAGLIE CACCIAGIONE

CARNE Bovina

Caprina Equina Ovina Suina

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

PISTACCHI

NOCI BRASILIANE

PECAN

COCCO

ANACARDI

ALIMENTI PROTEICI DI ORIGINE VEGETALE

Cereali

Legumi Secchi

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.