Generalità e distribuzione in natura

Dal greco glucus che significa dolce. Diffusi in natura specialmente nel regno vegetale sia come materia di sostegno

cellulosa sia come materie di riserva amido. Presenti anche negli organismi animali ( glucosio- glicogeno) sia in forma libera, sia in combinazioni con Protidi, lipidi e altri composti di interesse biologico.

Dal punto di vista chimico sono definiti sostanze ternari, composte cioè da carbonio idrogeno e ossigeno che durante il metabolismo si trasformano in CO2 e acqua.

Sono le molecole organiche più abbondanti natura

Carboidrati

Principali funzioni:

Deposito di energia chimica comedi glucosio amido glicogeno Struttura di supporto delle piante come la cellulosa struttura delle peripatetiche mucopolisaccaridi componenti di DNA e RNA recettori di membrana

Proprietà fisiche Solidi cristallini incolori Solubili in acqua grazie ai legami idrogeno poco solubile in alcol Insolubili insolventi apolari come il benzene

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Fenomeno della mutua rotazione

La mutorizzazione è il cambiamento di rotazione ottica che si osserva quando uno zucchero si trasforma nel suo anomero fino al raggiungimento dell’equilibrio

Il raggiungimento dell’equilibrio è accelerato sia dalla presenza delle basi che dagli acidi, l’abbondanza di uno rispetto all’altro dipende dall’interazione con gli studenti in cui è disciolto.

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Monosaccardi presenti negli alimenti

Pentosi:Arabinosio: sia D che L è costituente di molte sostanze vegetali come gomma arabica, polissacaridi, emicellulose e pectine

D-xilosio: come monomero dei polisaccaridi xilani nel legno e delle emicellulose

D-ribosio: costituente del RNA e dei uno coenzimi nucleotidici; derivato 2 desossiribosio

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Amminozuccheri

Hanno un gruppo amminico al posto di un gruppo ossidrilico. Sono largamente distribuiti in natura e tra i più comuni troviamo la D-glucosammina, D-galattosammina e gli acidi sialici. Spesso questi gruppi sono acetilati sul gruppo amminico.

Molti antibiotici contengono amminozuccheri come ad esempio la daunomicina , l’eritromicina e la streptomicina.

Disaccaridi

Sono costituiti da due unità di monosaccaridi legati da un legame glicosidico generalmente 1-4.

Il più diffusi sono:

deriva dall’ amido

Il maltosio e l’isomaltosio (glucosio beta1-6 glucosio) è presente negli zuccheri ottenuti dall’ idrolisi parziale dell’amido. Il primo si ritrova anche nella frutta come l’uva. Ed anche nel malto e nell’orzo germinato. E’ importante nel processo di produzione della birra e del whiskey di malto

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presente nel latte.

Lattosio (galattosio beta 1-4 glucosio) è l’unico disaccaride di origine animale. Per azione dei lattobacilli, fermenta formando ac. lattico come per la produzione di yougurt o formaggio.

Il lattosio non è direttamente fermentiscibile ma lo diventa quando viene scisso nelle sue unità monomeriche.

La fermentazione porta all’acidificazione del latte ed è dannosa in quello destinato all’alimentazione diretta perché causa la coagulazione della caseina, ma è necessaria nella preparazione del formaggio e dello yougurt.

Saccarosio

presente nelle barbabietole e canna da zucchero

Il saccorosio in ambiente H+ o in presenza dell’enzima invertasi si idrolizza nei due monosaccaridi. Questo fenomeno si chiama inversione e la miscela che si ottiene è detta Zucchero Invertito dovuto al cambiamento della rotazione ottica della soluzione che passa da +66.5° del saccarosio a -39.7° della soluzione (glucosio +52.7° e fruttosio -92.4°). Il miele contiene una miscela equimolare di fruttosio e glucosio perché le api possiedono l’enzima invertasi .

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Tradizionalmente lo zucchero invertito si ottiene per idrolisi acida con acido citrico del saccarosio, ed è caratterizzato dalle proprietà:

di non cristallizzare anche con un contenuto di solidi pari al 80% di formare a caldo una struttura vetrosa malleabile che solidifica a temperature più

basse con le molecole che si distribuiscono in modo disordinato.

Lo zucchero invertito attualmente è stato sostituito da sciroppi di glucosio o di mais che si ottengono dall’amido di mais o talvolta di patate per:

idrolisi acida con H2SO

4 diluito che porta alla formazione di sciroppi contenenti

miscele di oligosaccaridi che impediscono la cristallizzazione (glucosio liquido) α amilasi termostabili che producono sciroppi costituti da glucosio quasi puro

insieme a miscele di particolari oligosaccaridi

L’inversione del saccarosio è importante anche nella preparazione delle confetture e conserve perché dà un modesto incremento di dolcezza e riduce l’attività dell’acqua garantendo un periodo di stabilità più lungo

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GENTIBIOSO

Costituito da due molecole di D- glucosio legate insieme dal un legame beta-glicosidico 1-6.Lo si trova: nei pigmenti dello zafferano e nella amigdalina, glucoside presente nella

specie Prunus amigdala (mandorla amara) La porzione glucidica viene idrolizzata dall’enzima emulsina per formare mandelonitrile, che a sua volta è facilmente idrolizza a benzaldeide ed acido cianidrico, molto tossico. Rappresenta una forma di difesa delle piante a seguito del danneggiamento del seme.

TREALOSIO

E’ un disaccaride non riducente costituito da due 7

unita di glusio legati con un legame alfa 1-1. Forma un gel protettivo attorno le cellule degli organismi che lo producono ( funghi, piante ed invertebrati) per evitare la disidratazione. In soluzione rende più difficile la denaturazione delle proteine ed è usato come conservante e nei processi di congelamento ed essicazione

RAFFINOSIO

Trisaccaride non riducente presente in alcune leguminose e brassicacee. E’ formato da galattosio legato con legame 1-6 al glucosio a sua volta legato in posizione 1-2 al fruttosio. La alfa-galottosidasi scinde il legame tra galattosio e saccarosio, è assente nell’intestino umano ma presente nei batteri intestinali che lo idrolizzano fino a formare CO2 e CH4.

MELEZITOSIO

Trisaccaride non riducente presente soprattutto nel miele e nella melata. E’ formato da 2 molecole di glucosio e una di fruttosio.

MODIFICHE A CARICO DEI GLUCIDI

IMBRUNIMENTI NON ENZIMATICI/ DECOMPOSIZIONE: dovuti principalmente all’azione del calore:

1. Caramellizzazione degli zuccheri (monosaccaridi); 2. Reazione di Maillard (è una modifica che interssa anche le proteine) 3. Destrinizzazione, gelatinizzazione (polisaccaridi);

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LE REAZIONI DI DECOMPOSIZONE PER MEZZO DEL CALORE PROCEDONO ATTRAVERSO:- LA FORMAZIONE DI INTERMEDI COME ENDIOLO (O ENAMMINOLO SE SONO PRESENTI COMPOSTI AZOTATI)

SI FORMANO CON UN MECCANISMO SIMILE ALLA TAUTOMERIA CHETO-ENOLICA

CARAMELLIZZAZIONE: a temperature superiori ai 100°C avvengono delle trasformazioni, che portano ad una ampia gamma di aromi e pigmenti bruni comunemente associati al caramello.

Si distingue dalla reazione Di Maillard perché:- avviene a temperature molto + alte 110-180°C a seconda del tipo di zucchero, ad es il saccarosio a 160°C-

NON coinvolge gli amminoacidi ecomporta tutta una serie di reazioni: disidratazione, degradazione, ossidazioni e polimerizzazioni, che si sviluppano in sequenza e portano alla formazione di numerosi composti tra cui quelli volatili responsabili dell’aroma e i pigmenti bruni responsabili del colore

Composti volatili: 5% - composti non volatili: 95% in peso ( melanoidine )

L’HMF deriva dall’ 1,2 – enediolo (carammelizzazione) e dall’ 1,2 – enamminolo (reazione di Maillard). E’ presente in prodotti ad alto elevato contenuto zuccherino. La presenza di HMF viene determinata per stabilire se alcuni cibi contenenti zuccheri sono stati riscaldati. E anche marker dei prodotti adulterati come miele addizionato di zucchero invertito. Nel miele appena estratto è completamente assente e aumenta con l’invecchiare del miele e ancora di più se sottoposto a riscaldamento (pastorizzazione)

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CARAMELLO: COLORANTE E150 E’ il colorante piu’ usato, nelle bibite analcoliche e alcoliche, aceto balsamico, prodotti da forno, gelati, salse, alcuni marchi di birre scure In relazione al trattamento che i carboidrati hanno subito durante la fabbricazione e in base ad una direttiva Europea, sono quattro le classi di caramello, si chiamano rispettivamente: caramello E150a, E150b, E150c e E150d

Classe I- E150a, è il caramello più semplice, viene prodotto sottoponendo gli zuccheri a temperature elevate intorno ai 180 gradi, in presenza di acidi/alcali. Lo troviamo in alcuni marchi di whisky e cognac.

Per ottenere la caramellizzazione si possono impiegare anche quantità catalitiche di alcune sostanze ottenendo altri tipi di caramello.

-Classe II, E150b (Caramello solfito-caustico), prodotto in presenza di composti a base di solfito (acido solforoso, solfito di potassio, bisolfito di potassio, solfito di sodio e bisolfito di sodio). Si usa in alcuni cereali per la prima colazione e nell’industria dolciaria.

-Classe III, E150c (Caramello ammoniacale), prodotto in presenza di composti ammoniacali (idrossido di ammonio, carbonato di ammonio, bicarbonato di ammonio e fosfato di ammonio). Usato nella produzione di alcune salse al barbecue ecc.

- Classe IV, E150d (caramello solfito-ammoniacale), in presenza di composti a base di solfito o ammoniacali (es. acido solforoso, solfito di potassio, bisolfito di potassio, solfito di sodio, bisolfito di sodio, idrossido di ammonio, carbonato di ammonio, solfito di ammonio e solfito acido di ammonio) E’ il caramello piu’ usato nelle bibite come Coca-Cola, Pepsi, ice tea, ginger ale ecc..

REAZIONE DI MAILLARD- IMBRUNIMENTO NON ENZIMATICO

Imbrunimento degli zuccheri, in presenza di composti amminici (proteine) in condizioni neutre o debolmente alcaline La reazione è favorita da basse concentrazioni di acqua che portano alte concentrazioni dei reagenti; è influenzata da pH, umidità, metalli, ossigeno e inibitori (amminoguanidina).

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POLISACCARIDI I polisaccaridi sono costituiti da un gran numero di unità monosaccaridiche legate tra di loro da legami glicosidici. Differiscono tra loro per la natura delle loro unità monosaccaridiche, per la lunghezza della catena e per il grado di ramificazione sono classificabili in base all’origine in quattro classi:

Origine vegetale: amido, cellulosa, pectina, gomma arabica Origine dalle marine: alginati, caragenine, agar.

Origine microbiologica: destrano, xantano Origine biologica: glicogeno, peptido, proteoglicani, glicoproteine

AMIDO L’amido è carboidrato usato per immagazzinare energia nelle piante ( semi e tuberi). È un polimero dell’-D-glucosio costituito da amilosio ( 20-25%) e amilopectina ( 75-80 %).

L’Amilosio è un polimero lineare contenente fino a 4000 unità di D-glucosio legate da legami -1,4-glicosidici. La rotazione libera intorno al legame porta conformeri diversi tra loro ( i più stabili costituiscono una struttura a elica ).

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L’amilopectina è un polimero del D-glucosio altamente ramificato. Le catene sono costituite da 24-30 unità di D-glucosio legate con i legami -1,4-glicosidici mentre le ramificazioni hanno legami -1,6-glicosidici.

L’amido si presenta in forma di granuli di dimensioni tra 2 e 100 m, il granulo presenta delle regioni cristalline e delle regioni amorfe. Nelle regioni cristalline le catene le catene vicine a coppie danno origine a brevi di doppia elica formando per ogni catena un giro completo ogni sei residui di glucosio.Nelle regioni amorfe sono localizzati la maggior parte dei punti di ramificazione 1-6.

PROPRIETÀ DELL’AMIDO

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La reazione con lo iodio

Soluzioni acquose di KI/I2 colorano in blu la superficie dei granuli di amido, ma la reazione è più evidente con l’amilosio derivante dall’amido disciolto, perché in queste condizioni le catene di amilosio si stabilizzano in forma di elica e le molecole di iodio sono complessate lungo l’asse dell’elica.La colorazione blu del complesso dipende dalla lunghezza della catena: con 100 residui si ha massimo di assorbanza a 700 nm, con 25 residui il massimo è a 550 nm con colorazioni rosso- brune.

GELATINIZZAZIONE

I granuli di amido integri sono insolubili in acqua fredda per la forza dei legami idrogeno che uniscono le catene tra di loro, ma si imbibiscono a temperature tra 55 e 70°C. Questa temperatura è detta temperatura iniziale di gelatinizzazione

La gelatinizzazione: è una modifica dei glucidi in fase di cottura in presenza di acqua. Imbibendosi i granuli si rigonfiano e con l’aumentare della temperatura si spaccano liberando i polimeri che passano in soluzione aumentando così la viscosità della sospensione/soluzione formando la pasta o salda d’amido che ha proprietà addensanti e leganti.

Dopo alcune ore le soluzioni di amido cambiano le loro proprietà reologiche. Le soluzioni diluite diminuiscono la loro viscosità, mentre le sospensioni concentrate ed i gel acquisiscono una consistenza gommosa ed eliminano acqua sotto forma di essudato.

RETROGRADAZIONE DELL’AMIDO

Retrogradazione: è il fenomeno inverso della gelatinizzazione e consiste nella tendenza dell’amido ad assumere la sua struttura iniziale perdendo acqua. Però in realtà l’amido non torna mai alla struttura che aveva prima, si forma una struttura intermedia rigida dovuta all’avvicinamento delle catene di amilosio.

La mollica del pane contiene amido gelatinizzato ma con il passare del tempo si verifica la migrazione dell’acqua verso la crosta e la cristallizzazione dei componenti amilacei con conseguente aumento della durezza del pane (raffermo). La digeribilità dell’amido

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diminuisce in relazione al grado di retrogradazione raggiunto dalla molecola.

AMIDI MODIFICATI

Gli amidi modificati sono sottoposti a trattamenti fisici o chimici per modificarne le proprietà chimico fisiche fondamentali.

Hanno proprietà funzionali che gli amidi naturali non posseggono. Trovano impiego nella produzione industriale in quanto impartiscono ai cibi proprietà di consistenza non ottenibili con gli amidi naturali, resistono alle condizioni drastiche dei processi industriali;e forniscono prodotti stabili nel tempo.Vengono utilizzati in prodotti congelati, budini, creme, dessert a base di latte.

PRINCIPALI PROCESSI DI MODIFICA DEGLI AMIDI

DEPOLIMERIZZAZIONE- DERIVATIZZAZIONE- CROSS LINKING

DEPOLIMERIZZAZIONE: Trattamento con HCl che attacca una piccola percentuale di legami glicosidici soprattutto dell’amilopectina con perdita della struttura del granulo. Si ottengono amidi che danno gel piu’ limpidi e solidi sono usati principalmente nelle gelatine di frutta.

DERIVATIZZAZIONE: L’esterificazione con acidi organici e fosfati su piccole percentuali di unità di glucosio (1%) porta ad amidi molto stabili. Fosfati: elevata viscosità. Esteri idrossipropilici o acetilici: resistenza alla retrogradazione. Ottenilsuccinati: alta capacità emulsionante.

CROSS LINKING: la formazione di un legame reticolante ogni 1000 unità porta a granuli di struttura rinforzata capaci di dare paste molto elastiche che richiedono cotture prolungate per raggiungere la gelificazione. Usati per cibi in scatola.

Amido waxy ottenuto dalle varietà di mais waxy contenente solo amilopectina. Presenta una elevata resistenza alla retrogradazione nei processi di congelam/scongelam.

Il roux (miscela farina grasso, di solito burro, riscaldata fino ad ottenere una massa

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solida, che è utilizzata come addensante .

Amidi pregelatinizzati, amidi che hanno subito riscaldamento in acqua, gelatinizzazione ed essicazione.Aggiunti in polvere a liquidi freddi o caldi, formano istantaneamente dei gel divenendo viscosi senza necessitare di ulteriori riscaldamento. Usati nella preparazione di budini.

MODIFICAZIONI DELL’AMIDO

Se il riscaldamento avviene a temperatura molto elevata e a secco, l'amido si trasforma in molecole più piccole destrine, imbrunisce e sviluppa odori particolarmente gradevoli (prodotti da forno, come pane, biscotti). La formazione delle destrine rende l'alimento più digeribile.Possono formarsi anche per azione di amilasi

AMIDO RESITENTE

E’ la frazione di amido presente negli alimenti che potenzialmente resiste all’attacco enzimatico nel piccolo intestino.Oppure ottenuto se si riscalda del materiale amilaceo in condizioni di carenza di acqua (cereali prima colazione, legumi in scatola), perché questi trattamenti danneggiano il granulo in modo tale che esso diventa inaccessibile all’effetto degli enzimi digestivi. Viene utilizzato come forma di fibra insolubile (riduzione dell’indice glicemico, obesità). Usato negli alimenti gluten-free o ipoallergenici.

DIGESTIONE DELL’ AMIDO

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La digestione dell’amido porta alla formazione di: Destrine e maltodestrine. Sono una miscela di oligomeri lineari del D-glucosio caratterizzati da legami α-glicosidici C1-C4 e da ramificazione C1_C6, Sono molecole destrogire e solubili in acqua.Si formano per:

Idrolisi acida

Idrolisi enzimatica: gli enzimi coinvolti durante il processo digestivo sono le α-amilasi salivari (ptialina) e pancreatiche che idrolizzano i legami α 1-4 dell’amilosio e NON quelli α 1-6 dell’amilopectina.

Successivamente le destrine prodotte verranno ulteriormente idrolizzate dalle destrinasi, enzimi deramificanti α 1-6 , risultando così più digeribile dell’amido.

Idrolisi termica: Differentemente dai granuli dell'amido che nella cottura in acqua, si imbevono, si rigonfiano e intorno ai 90°C si rompono formando una massa gelatinosa, in assenza di acqua l'amido viene scisso ad alte temperature (160°C, calore secco) in molecole più semplici (destrine e maltosio) rendendo il prodotto più digeribile con imbrunimento e aumento dell'aroma.

Destrine si formano ad esempio nella cottura di pane ( crosta ), biscotti, riso soffiato.

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Sono utilizzate come addensanti alimentari (destrina bianca o gialla, E1400) o agente di finitura superficiale, per aumentare l'appetibilità, conservare brillantezza, e di inibire lo scolorimento di alimenti (patatine fritte, pastella e impanatura, minestre, salse, dolci, bevande, snack, cereali, budini, yogurt e prodotti da forno ), come fonte di fibra solubile in alimenti e bevande, 1-10%

Le maldodestrine, sono classificate in base al valore DE (destrosio equivalenza), paragonandole al glucosio che ha DE=100. Le maltodestrine in base alla struttura possiedono un DE da 5-20, e più è basso il DE più queste sono lunghe e a lento assorbimento

I polisaccaridi non amilacei e la fibra alimentare: la fibra alimentare è la parte commestibile di piante che non è attaccata dagli enzimi digestivi, non è assorbita nell’intestino tenue dell’uomo, ma nell’intestino crasso subisce una completa o parziale fermentazione ad opera della microflora residente. Questo produce una serie di sottoprodotti tra cui acidi grassi a corta catena (acetico, propionico, butirrico), acido lattico, etanolo, che, riassorbiti dal colon, contribuiscono al bilancio energetico Ricadono in questa categoria cellulosa, gomme, polisaccaridi da alghe e pectine .

Distinguiamo inoltre :

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Fibre solubili o gelificante: pectina, gomme, mucillagini, alginati

Fibre insolubili o idrofila: cellulosa, lignina ed emicellulose

GLICOGENO : è il carboidrato di riserva degli esseri viventi, come l’amilopectina è un polimero non lineare del D-glucosio con legami -1,4- e -1,6-glicosidici, ma possiede un peso molecolare più basso ed una struttura molto più ramificata.

CELLULOSA: la cellulosa costituisce quasi la metà del materiale della parete cellulare del legno. E’ un polimero lineare costituito da circa da 2800 unità di D-glucosio tenute insieme da legami -1,4, glicosidici. Le fibre di cellulosa sono costituite da fasci di catene parallele legati da legami idrogeno fra i gruppi idrossilici su catene adiacenti. Questa sistemazione conferisce alle fibre di cellulosa un’elevata resistenza meccanica. L’uomo non può utilizzare la cellulosa come cibo poiché i suoi sistemi digestivi non contengono -glucosidasi, l’enzima che catalizza l’idrolisi dei legami -glucosidici.

EMICELLULOSA: polimeri di D-xilosio, legami 1-4, con catene laterali di arabinosio ed altri zuccheri. Insolubili in acqua, ma solubili in acidi e basi.

LIGNINA: non è un carboidrato, è un polimero costutito da 3 derivati del fenilpropano ( alcool cumarico,coniferilico,sinapilico ). Altamente resistente ad acidi e basi. Si lega a cellulosa e proteine delle cellule vegetali e ne limita la digeribilità. Il contenuto di lignina aumenta con l’aumentare della maturità della pianta.

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PECTINE: polimeri dell’acido -D-galatturonico legate attraverso legami 1-4 glicosidici e con parte dei gruppi carbossilici esterificati con metanolo, contengono anche unità di ramnosio, glucosio, galattosio, arabinosio e xilosio (20% complessivo). Hanno un ruolo fondamentale nello stabilizzare i gel alla base delle confetture e conserve di frutta.

Durante la maturazione della frutta si osserva una demolizione delle pectine ad opera di enzimi idrolitici detti pectinasi. Questi vengono usati industrialmente per eliminare l’albedo dagli spicchi di agrumi o per la pelatura di pesche ed albicocche.

La preparazione degli enzimi pectolitici avviene dai batteri e funghi responsabile dei marciumi di frutta e verdura. Sono ampiamente utilizzati nella produzioni di vino, sidro e succhi di frutta sia per aumentare la resa d’estrazione, dovuta all’aumentata distruzione dei tessuti, sia per la chiarificazione, poiché questi polimeri legherebbero proteine ed altri detriti causandone la precipitazione e quindi intorbidimento.

STABILITÀ DEI GEL

Affinchè un gel sia stabile è necessaria la presenza di un reticolo tridimensionale costituito dalle catene polimeriche che trattenga nei propri interstizi acqua, soluti e particelle solide in sospensione.La formazione di legami idrogeno tra catene vicine che si formano e si rompono migliaia di volte al secondo permette di spiegare la viscosità, ma non la struttura dei gel. Si possono individuare delle zone di giunzione in cui le catene del polimero interagiscono per lunghe porzioni in regioni caratterizzate da una struttura ordinata e delle regioni tra le giunzioni in cui le catene del polimero si dispongono con orientazione irregolare dette random coil.

Sebbene i legami ad idrogeno presi singolarmente non siano sufficientemente durevoli per garantire un reticolo stabile, un insieme di legami ad idrogeno più altre interazioni deboli in modo cooperativo stabilizzano la struttura cristallina del gel.In particolare le:Zone di giunzione (zone smooth) sono rappresentate dalle catene lineari di acido galatturonico prive di ramnosio-,

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Zone random coil (zone hairy) contengono residui di ramnosio o altri zuccheri e piccole catene ramificate che impediscono la formazione di zone di giunzione estese che sarebbero causa della precipitazione della pectina.

POLIZACCARIDI DELLE ALGHE BRUNE

Alginati (da alghe brune, Pheophyceae) sono polimeri lineari di acido -D- mannuronico (M) e/o acido -L-glucuronico (G) con legami 1,4-glicosidici, con sequenze di tipo

M-M-M-M-M-M-M G-G-G-G-G-G-G- G M-G-M-G-M-G

L’acido alginico è insolubile, ma sono solubili i suoi sali con metalli alcalini. In

presenza di ioni Ca2+

si formano rapidamente dei gel. La stabilità dei gel è dovuta a zone di giunzione in cui uno ione calcio è complessato da quattro residui di acido guluronico.

Le preparazione a basi di alginati da diverse alghe contengono rapporti diversi di M/G con caratteristiche differenti. Tutti non fondono al di sotto del p.e. dell’acqua per cui trovano diversi applicazioni alimentari.

La capacità degli alginati di inglobare grandi quantità di acqua formando gel li rende utili a svariate applicazioni. Principalmente vengono utilizzati nel ramo alimentare come additivi (stabilizzanti, emulsionanti, addensanti e gelificanti):

Alginato di sodio (E401) Alginato di potassio (E402) Alginato di ammonio (E403) Alginato di calcio (E404) Alginato di propilenglicole (E405)

Viene utilizzato nella preparazione di prodotti ai quali si vuole conferire una forma o una consistenza caratteristica e, soprattutto, per evitare che subiscano un deterioramento durante la loro vita commerciale. Gli alimenti che più comunemente li contengono sono: budini industriali, gelati confezionati, verdure in scatola, pesce in scatola, alcuni tipi di carne in scatola, maionese, alcuni tipi di formaggi freschi e creme di formaggio, alcuni yogurt, alcune preparazioni a base di latte, alcuni dadi da brodo. - Vengono impiegati come base per alimenti ipocalorici, data questa loro capacità di assorbire acqua e formare gel viscosi, piuttosto sazianti ma poveri di calorie.

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POLISACCARIDI DELLE ALGHE ROSSE

Agar e carragenani (da alghe rosse, Rhodophyceae) sono costituiti da catene lineari di derivati del galattosio ( e) per es: Perché si possano formare delle zone di giunzione che stabilizzano i gel è necessario che

le cariche negative presenti siano neutralizzate da cationi come K+

e Ca2+

, se c’è Na+

è solubile in acqua fredda e non gelifica.- Stabile pH>7; degrada a pH< 5

Utilizzati come gelificanti di dessert a base di latte e stabilizzanti (E407), si aggiunge al cioccolato a latte per ridurre la precipitazione delle particelle di cioccolato con le proteine del latte. Nel corso del processo di gelificazione si formano doppie eliche tra catene di galattano, che si attorcigliano tra loro a dare delle supergiunzioni.

GOMME: essudati delle piante, polisaccaridi eterogenei ramificati contenenti gli acidi uronici. Non è la pianta sana che le produce ma la pianta infetta ( stress idrico, infezione batterica o fungina).

Hanno grande affinità per l’acqua e producono soluzioni altamente vischiose ma non formano gel, ciò è dovuto alla loro struttura con un elevato grado di ramificazione che non permette la formazione di zone di giunzione che stabilizzano il reticolo del gel. Oltre che come ADDESANTI sono impiegati come STABILIZZANTI delle emulsioni.

Gomme secrete da batteri: G. Xantano e G. Gellano

G. Xantano

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Prodotta dal batterio Xanthomonas campestris, contiene da 10000 250000 unità di glucosio legati β 1-4, con delle ramificazioni ogni 2/3 unità contenente gruppi COOH, che gli danno elevata solubilità in acqua calda e fredda.

Produce soluzioni altamente vischiose a basse concentrazioni, stabile al calore e in ambiente acido. La caratteristica di queste gomme e la facilità con cui le catene si associano e la reversibilità di questo fenomeno a seguito di qualsiasi movimento a cui è sottoposta (proprietà tixotropiche- shear thinning).

Utilizzata nei condimenti per insalata e ketchup, stabilizzante per emulsioni -Utilizzata nelle bevande per aumentare il «mouth feel» e il rilascio di flavour

G. Gellano (E-418)

Prodotta dal batterio Pseudomonas elodea, è un polimero molto lungo non ramificato formato dalla ripetizione di un tetrassacride ( Glu-Ram-glu-Ac. Glucuronico).

-Le catene formano una doppia elica e gelificano in presenza di cationi bivalenti Forma gel a bassissime concentrazioni (0.1%), molto fragili tali che si disgregano

in bocca dando l’impressione che fondano.

FUNZIONI DEE GOMME NEGLI ALIMENTI :

Legame con l’acqua Gelificazione Stabilizzazione emulsioni Stabilizzazioni schiume Modificazioni viscosità Incapsulazione Rimpiazzo lipidi

CHITOSANOE’ presente nella parete cellulare di diverse specie di funghi ed è ottenuto dalla chitina per parziale de- aceteilazione di alcune unita di N-acetilglucosammina.E’ una fibra indigeribile caratterizzato da una grane capacità di legare i lipidi alimentari , che così vengono escreti con le feci, per tale motivo trova grande applicazione in

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prodotti anti-obesità ed anti colesterolo.

-glucani: altri omopolisaccaridi del glucosio caratterizzati dal legame (1,3). Abbondanti nel tegumento dei cereali, rappresentano una parte della fibra solubile della (crusca).

FIBRA ALIMENTARE IDROSOLUBILE

FIBRA ALIMENTARE NON IDROSOLUBILE

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CARBOIDRATI COME PREBIOTICI

Capacità di alcuni oligosaccaridi (2-10 monosaccaridi legati) non digeribili, di promuovere la proliferazione di bifidobatteri nel colon, molto stabili ad elevate temperature, sono naturalmente presenti o addizionati ad alimenti. Distinguiamo:

Lattulosio e lattosucrosio Galattoligosaccaridi (GOS, presenti nel latte artificiale dei lattanti) Frutto-oligosaccaridi (FOS, fruttani)

I frutto-oligosaccaridi o Fruttosani (FOS) sono carboidrati abbondanti nelle graminacee verdi ed a maturità vengono convertiti in amido nelle cariossidi. Strutturalmente considerati oligosaccaridi del fruttosio vengono uniti mediante legami β-glicosidici (1-2) alla cui estremità è presente un'unità di α-D-Glucosio. Rappresentano il substrato nutritivo di molti microoganismi. Sono naturalmente presenti in molti tipi di piante come cipolle, carciofi,grano,banana, grano,aglio, birra, miele,etcc

Da ricordare anche i Manno-oligosaccaridi (MOS) derivati dalle pareti delle cellule dei lieviti.

I galattoligosaccaridi GOS sono fermentiscibili e bifidogenici con conseguente produzione di acidi grassi a catena corta, importanti per lo sviluppo degli eritrociti e per l’assorbimento di sali e acqua.

Aumentano l’eliminazione di ammonio, fenoli, indolo perché stimolano i bifidobatteri che assimilano ammonio come fonte di azoto per cui si osserva una riduzione della concentrazione ematica di ammonio con la contemporanea soppressione di batteri ammino-produttori.

Come i FOS hanno un effetto benefico sulla mobilità gastrica , aumentano

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l’assorbimento di Ca e Mg ed hanno un’azione positiva sul metabolismo lipidico. I fruttani sono oligomeri e polimeri del fruttosio legati tramite legame beta (2-1).,

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