CARATTERI ORGANOLETTICI DEGLI ALIMENTI - Olfatto
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CARATTERI ORGANOLETTICI DEGLI
ALIMENTI
CARATTERI ORGANOLETTICI SENSI COINVOLTI
Odore Olfatto
Sapore Gusto
Consistenza
Udito Tatto
Forma
Colore Vista
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici - Prof. 1
Gasperi V.
COLORANTI
Additivi che conferiscono un colore a un alimento o ne
restituiscono la colorazione originaria (Regolamento
(CE) n. 1333/2008).
Includono:
componenti naturali degli alimenti e altri elementi di origine
naturale, normalmente non consumati come alimento né usati
come ingrediente tipico degli alimenti.
Sono coloranti:
le preparazioni ottenute da alimenti e altri materiali commestibili
di base di origine naturale ricavati mediante procedimento fisico
e/o chimico che comporti l’estrazione selettiva dei pigmenti
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 2
- Prof. Gasperi V.
QUANDO È POSSIBILE UTILIZZARLI
o Restituire l’apparenza originaria di alimenti il cui
colore è stato alterato dalla trasformazione, dalla
conservazione, dall’imballaggio e dalla
distribuzione, e il cui aspetto può di conseguenza
risultare inaccettabile;
o Accrescere l’attrattiva visiva degli alimenti;
o Colorare alimenti di per sé incolori.
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 3
- Prof. Gasperi V.
Alimenti cui è consentito o vietato
addizionare coloranti
SI NO
Prodotti dolciari Acqua Caffè
Burro e formaggi Sale Cioccolato
Margarina Zucchero Torrone
Bevande gassate Miele Aceto
Latte Succhi di frutta
Confetture e marmellate
Pane verdura
Mostarda
Pasta Gelati al torrone,
Surrogati del cioccolato Carne limone, panna e
Gelati Pesce uovo
Olio
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 4
- Prof. Gasperi V.
21-05-2018
LA PERCEZIONE DEL COLORE
I cibi presentano un colore in base alla loro capacità di riflettere od emettere
differenti quantità di energia a lunghezze d’onda capaci di stimolare la retina
nell’occhio (esperienza soggettiva).
L’occhio umano percepisce il colore in base all’interazione delle radiazioni
luminose dello spettro visibile (con lunghezza d’onda da ~ 400 a ~ 750 nm)
con il cibo che assorbe una parte della luce ricevuta dall'ambiente e rimanda la
parte non assorbita sotto forma di luce riflessa.
La percezione del colore è un’esperienza soggettiva.
Lezione 5 - Caratteri organolettici - Prof. Gasperi V.
5
LA VISTA
Dipende dalla presenza di due
tipi di cellule presenti nella
retina:
3 tipi di coni (vista diurna/ a
colori): coni rossi (560 nm),
coni verdi (530 nm) e coni
blu (430 nm) –IODOPSINA
bastoncelli (vista notturna
Bk/nero) – RODOPSINA -
trasducina- ↓ cGMP –
iperpolarizzazione – segnale
visivo
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 6
- Prof. Gasperi V.
Lezione 5 - Caratteri organolettici - Prof. Gasperi V.
PIGMENTI: sostanze che colpite dalla luce appaiono colorate
CROMOFORI: gruppi atomici presenti nei pigmenti in grado di
trasmettere il colore. Sono caratterizzati dalla presenza di
doppi legami coniugati (alternanza di legame singoli e doppi)
n = 1 incolore
n = 2 giallo chiaro
[HC CH]n n = 3 verde
n = 4 giallo cromo
n = 5 arancio
n = 6 violetto
7
21-05-2018AUXOCROMI:
Coadiuvanti dei cromofori.
Presentano all’estremità gruppi chimici (=N-; =O; =S; =NH; -
NH2; -OH; -SO3H) con doppietti elettronici liberi.
Partecipano al fenomeno della risonanza allungando il sistema
coniugato.
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 8
- Prof. Gasperi V.CLASSIFICAZIONE
Natura chimica: Solubilità:
Organici Liposolubili
Inorganici Clorofilla, caroteni
Idrosolubili
Origine: flavonoidi
Naturali Curcumina, riboflavina, etc.
Sintetici Altri
Gruppo cromoforo:
Struttura chimica
Commercializzati nell’ambito della UE con:
- la sigla E 100-163: organici naturali e sintetici
- la sigla E 170-180: i minerali (Ca, Al, Cb, Ag, oro, )
1) coloranti per la colorazione della massa e della superficie;
2) coloranti per la colorazione limitata alla superficie.
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 9
- Prof. Gasperi V.Coloranti naturali nei tessuti animali
EMOGLOBINA (eliminata dopo la macellazione) e MIOGLOBINA : carni rosse
Eme: gruppo cromoforo
Anello porfirinico + Fe
La concentrazione del pigmento varia a seconda
dell’età del bovino
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 10
- Prof. Gasperi V.MIOGLOBINA
Pigmento Causa Stato del Fe Colore
mioglobina Fe2+ Rosso/porpora
ossimioglobina ossigenazione Fe2+ Rosso brillante
metamioglobina ossidazione Fe3+ marrone
Rosso brillante
NOmioglobina Combinazione con NO Fe3+
fucsia
H2S (Contaminazione
solfomioglobina microbica, Lactobacillus Fe3+ verde
viridiscens)
H2O2 (Contaminazione
colemioglobina microbica, Lactobacillus Fe2+ o Fe3+ verde
viridiscens)
Globina
Calore, denaturazione Fe2+ Rosso smorto
mioemocromogeno
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 11
- Prof. Gasperi V.PIGMENTI ORGANICI NATURALI VEGETALI:
1. Pigmenti pirrolici
CLOROFILLA (E 140) : Derivato della porfirina. Foglie verdi ,
frutti immaturi. Usata per colorare pasta etc… Dagli spinaci o
dall’ortica.
H Chl a R=CH3 (2/3)
H
C H
R Chl b R=CHO (1/3) più stabile al calore
C H R
CH3 2 3
CH2CH3
1 4
N N Sensibili al calore e al pH.
H Mg
Mg H In seguito a cottura:
8 N N Feofitina (Verde oliva) = Sostituzione del Mg con 2 H a
CH3 5
CH3 pH acido
H 7
H CH2
6
Clorofilline (verde intenso): Per rimozione del fitolo e
H CO CH O del metanolo (nell’acqua di cottura)
CH2 2 3
CO2
CH3 CH3 La diminuzione di clorofilla durante i processi
tecnologici può raggiungere anche l’80-100%.
Catena idrocarburica
fitolo
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 12
- Prof. Gasperi V.PIGMENTI ORGANICI NATURALI VEGETALI:
2. Pigmenti polienici
Pigmenti liposolubili, colore giallo, arancio rosso (più unità isopreniche)
Numerosi legami coniugati (> è il n° di doppi legami più il colore vira verso il
rosso)
CAROTENOIDI
Caroteni: carote, arance, zucche, Xantofille: granturco, mandarini,
pomodori, peperone, Nelle foglie peperoni, tuorlo, formaggi tipo Leicester
presenti insieme alla clorofilla da cui in (ossidabili).
genere sono mascherati.
crocetina
gentobioso
licopene (pomodori) gentobioso
crocina
Zeaxantina
β-carotene
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Lezione 5 - Caratteri organolettici - Prof. bixina
Gasperi V.PIGMENTI ORGANICI NATURALI VEGETALI
3. Pigmenti eterociclici ossigenati
BIOFLAVONOIDI
Antocianidine /antocianine agliconi: fragole, ribes, melograni, fichi neri, mirtilli,
melanzane, uva rossa e nera
Coniugati con zuccheri e acidi
organici generano numerose
antocianine di differente colore
(arancione, rosso, blu, viola).
Sensibili al pH: rosso in
soluzione fortemente acida,
violetto in soluzione
debolmente acida, blu verde in
soluzione debolmente basica,
giallo in soluzione fortemente
basica.
Instabili all’ossigeno e ad alte T
Lezione 5 - Caratteri organolettici 14
21-05-2018 - Prof. Gasperi V.Antoxadine o flavoni
il suo colore viene mascherato dalla clorofilla finché questa
non si decompone in autunno
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 15
- Prof. Gasperi V.21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici - Prof.
Gasperi V.
PIGMENTI ORGANICI NATURALI VEGETALI:
4.Pigmenti Chinonici
Il gruppo cromoforo è dato dal sistema coniugato del para e orto chinone.
O O acido carminico, E120, usato negli
O O aperitivi ed estratto dalla cocciniglia
1,2-benzochinone, rosso 1,2-naftochinone,
giallo-rosso
O
O
Per ossidazione enzimatica mediata
da fenolasi e polifenolossidasi sono
responsabili del colore scuro che
O
O compare sulla superficie dei vegetali
1,4-benzochinone, giallo 1,4-naftochinone giallo tagliati (mele, banane, patate etc.).16PIGMENTI ORGANICI NATURALI VEGETALI
5. FLAVINE E DERIVATI INDOLICI
RIBOFLAVINA, o lattoflavina, o vit. B2 (E101):
colorante naturale giallo del latte, nel cavolo.
Usato per colorare dolci
MELANINE: colorante naturale di funghi,
humus, semi. Nell’uomo ha azione
protettiva dai raggi solari.
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 17
- Prof. Gasperi V.ALTRI COLORANTI NATURALI
BETANINA E162 : colorante naturale che si estrae dalle
radici della barbabietola rossa
CURCUMINA E100: estratto dalla Curcuma longa è
usata per colorare mostarde, dadi, minestre
preconfezionate, gelati.
CARAMELLO E150: si ottiene per riscaldamento
controllato dei carboidrati. Si trova nel marsala, nei mosti
e viene usato per colorare liquori, rhum, vini, aceti.
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 18
- Prof. Gasperi V.Lezione 5 - Caratteri organolettici
- Prof. Gasperi V.
COLORANTI SINTETICI
• Sono coloranti azoici caratterizzati dal gruppo N-N.
• Vantaggi: sono meno costosi, più stabili e producono una
maggiore varietà di tonalità.
• Svantaggi: sono epatotossici.
TRATTO FLORA FEGATO
GASTRO-INTESTINALE INTESTINALE Formazione
rottura N-N con composti cancerogeni
formazione di ammine
cicliche
ESEMPI: E103 crisoina
vietati dal 1997 E121 orceina (marzapane e gelatine) 21-05-2018 19
E130 blu antrachinoneCOLORANTI INORGANICI
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 20
- Prof. Gasperi V.AROMA e SAPORE
AROMA: insieme di percezioni olfattive, gustative e dei recettori
tattili della cavità orale, provocate da molecole definite
stimolanti.
Miscela complessa di svariate molecole organiche legate
armonicamente tra loro.
4 tipi di sostanze responsabili del gusto e dell’odore:
Sostanze a basso o alto punto di ebollizione che agiscono sui
recettori olfattivi (odore):
Composti volatili a contatto con lingua e palato (sapore)
Composti poco volativi (odore e sapore)
Sostanze che non hanno né odore né sapore ma
incrementano le sensazioni provocate da altri composti
(esaltatori):
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 21
- Prof. Gasperi V.AROMA
Gli aromi sono composti usati per conferire odore e/o
sapore agli alimenti.
La legislazione comunitaria e nazionale definisce
diversi tipi di aromi:
1. aromi naturali, natural-identici ed aromi artificiali
2. preparazioni aromatiche di piante o di origine
animale
3. aromatizzanti di trasformazione che sviluppano
aromi dopo riscaldamento
4. aromatizzanti di fumo o di affumicatura.
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 22
- Prof. Gasperi V.Aromi
Naturali Distillazione Separazione Cromatografia
estrazione
(vanillina, Macerazione concentrazione Evaporazione vuoto
eucaliptolo, Infusione Distillazione
mentolo…) Solventi organici Cristallizzazione
Natural-identici
Sintetici
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 23
- Prof. Gasperi V.Aromatizzanti di trasformazione
Ottenuti tenendo conto delle prassi corrette di fabbricazione:
«riscaldamento per non più di 15 minuti a 180°C di una miscela
di ingredienti che non hanno necessariamente proprietà
aromatizzanti intrinseche e di cui almeno uno contiene azoto
amminico e un altro è uno zucchero riduttore».
Aromatizzanti di affumicatura
Estratti dai fumi impiegati nei procedimenti
tradizionali di affumicatura degli alimenti.
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 24
- Prof. Gasperi V.Esaltatori di aroma
Potenziano gli aromi presenti nei cibi.
carne, pesce, vegetali
Glutammato monosodico (E621)
dolci e frutta
Maltolo etilmaltolo
Lezione 5 - Caratteri organolettici 25
21-05-2018 - Prof. Gasperi V.AROMI DERIVATI DA ERBE AROMATICHE O
SPEZIE
Utilizzati per aromatizzare i piatti, per conferire loro odori
e sapori invitanti e per migliorare la digestione.
Ricchi di principi attivi ad azione terapeutica.
Conservanti naturali (pepe nel salame).
Antibatterici naturali (aglio, prezzemolo, origano, timo
ecc..)
Azione antiossidante, prevengono irrancidimento dei cibi
(chiodi di garofano nel brodo).
Andrebbe evitata la cottura o eventualmente aggiunte poco
prima di servire il piatto
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 26
- Prof. Gasperi V.Il profumo delle erbe aromatiche e delle spezie è dovuto agli
oli essenziali che svolgono:
Azione antisettica: rafforzano difese immunitarie
Azione antitossica: inattivano alcune tossine (veleno di
vespe, ragni ed altri insetti).
Azione tonificante: agiscono sulla corteccia surrenale che
gestisce lo stato di stress.
Azione ormonale: riequilibrano le ghiandole endocrine.
Azione anti-invecchiamento: agendo come antiossidanti.
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 27
- Prof. Gasperi V.BASI DEL GUSTO
Lezione 5 - Caratteri organolettici - Prof.
Gasperi V.
I recettori del gusto (chemiocettori) sono posti nelle gemme gustative, situate
sulla lingua e sul palato molle, faringe ed epiglottide
4 tipi di gusti fondamentali (dolce, acido, salato e amaro), oltre gusto sapido
chiamato umami.
3 gusti secondari: astringente, pungente, fruttato
filiformi (solo tatto), Adulti 2000 circa
21-05-2018 circumvallate, fungiformi, Bambini 10000 28
foliate Riduzione dopo i 70 annio Papille filiformi: si trovano sulla parte anteriore
della lingua e NON HANNO recettori del gusto ma
partecipano alle sensazioni tattili
o Papille fungiformi: nella parte anteriore della
lingua.
o Papille fogliate: ai lati della bocca
o Papille Circumvallate: alla base della lingua
Lezione 5 - Caratteri organolettici
- Prof. Gasperi V.
21-05-2018 29Sapore aspro o salato veicolato da piccole
molecole che entrano nei microvilli tramite piccole
aperture chiamate canali
Sapore dolce o amaro che attivano G Protein-
coupled receptors (Gs o Gi)
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 30
- Prof. Gasperi V.Gli ioni Na+ entrano tramite i
canali ionici e causano
SAPORE SALATO
depolarizzazione della
membrana
• E’ una proprietà dei metalli alcalini, es. NaCl.
cationi Li + > Na + > K + anioni Cl- > Br- > I-
• Il sapore salato si percepisce, quando:
NaCl > NaCl
alimenti saliva
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 31
- Prof. Gasperi V.Gli ioni H+ legati al recettore SAPORE ASPRO
inducono la chiusura dei
canali di K+, causando la
depolarizzazione
Si percepisce per la presenza degli ioni H+,
derivanti da acidi organici presenti negli alimenti.
ACIDO citrico Succhi di frutta
ACIDO malico
ACIDO tartarico Uva
ACIDO isocitrico More
ACIDO lattico Formaggio
Lezione 5 - Caratteri organolettici 32
21-05-2018 - Prof. Gasperi V.Lezione 5 - Caratteri organolettici - Prof.
Le sostanze dolci legando il
recettore attivano la SAPORE DOLCE Gasperi V.
gustducina con produzione di
cAMP
La saporous unit (AH,B, γ, parte della molecola
responsabile del dolce) è costituita da:
1. un atomo elettronegativo A legato con legame covalente a
un H
2. un atomo elettronegativo B, distante 0.3 nm da A
3. Una regione non polare γ CH3-CH2-CH2---
AH,B, γ forma legami H con un’analoga porzione presente nel
sito attivo del recettore del gusto
Proteina Gs (gustducina)
Recettore T1R1/T1R3
Atomo elettronegativo
A H X
-
B H Y
21-05-2018 Atomo elettronegativo 33Le sostanze amare legando il
recettore attivano la
gustducina che attiva la SAPORE AMARO
fosfodiesterasi con riduzione di
cAMP
Oltre a possedere la porzione AH e B come per le sostanze
dolci, le sostanze amare possiedono un gruppo polare ed un
idrofobo (alcune molecole possono orientarsi in entrambe le
direzioni dando una risposta dolce-amaro).
Proteina Gi
La chinina viene usata come standard per
determinare la sensibilità all’amaro.
Flavonoidi quali la naringina si trova nella polpa e
scorza degli agrumi.
Gli alfa-acidi derivati dall’umolone ed i beta-acidi
derivati dal luppolone, presenti nei fiori di luppolo e
usati nella birra.
Alcaloidi quali nicotina, stricnina usate in campo
farmacologico e la chinina usata nell’acqua tonica e
nella limonata amara.
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 34
- Prof. Gasperi V.SAPORE UMAMI
Per attivazione di:
recettore T1R1/T1R3
Recettore canale aspecifico
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 35
- Prof. Gasperi V.21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 36
- Prof. Gasperi V.ASTRINGENTE PICCANTE FRUTTATO
Precipitazione sensazione Composti volatili che si
delle glicoproteine della pungente e di calore, formano dall’ossidazione
saliva all’interno del cavo effetti lacrimanti degli acidi grassi insaturi
orale e sulla lingua e irritanti. di membrana
provocando secchezza e
durante la maturazione.
raggrinzimento della
mucosa.
Composti presenti in spezie:
- peperoncino, capsacinoidi Anguria: 2-nonenale
- pepe piperina Banana : isoamilacetato
- ginger, 6-gingerolo 3-metilbutirrato
Cannella : cinnamaldeide
Presente negli agrumi, Chiodi di garofano: eugenolo
nel tè per l’acido gallico Anice: anetolo
e nel vino a causa di Arance: β-sinensale
tannini Lezione 5 - Caratteri organolettici 37
- Prof. Gasperi V.
21-05-2018GUSTO Recettore Meccanismo
possibile
Dolce T1R2/T1R3 Riconosce molti
dolcificanti
Salato ENaC Canali di sodio di
cellule epiteliali
Amaro TAS2R38 Ignoto, correlato al
dolce
Acido Canali Ionici PCKD Percezione del pH
Umami T1R1/T1R3 riconosce il
Canali ionici glutammato
? Grasso ? Glicoproteina CD36 Trasportatore di acidi
grassi
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 38
- Prof. Gasperi V.OLFATTO
• La mucosa olfattoria ha una superficie di circa 2.5 cm2 per narice, contiene
numerose cellule nervose olfattive, dotate di chemocettori.
• Ogni recettore olfattivo ha in media 15 ciglia che si inseriscono in uno strato mucoso
di 60 µm di spessore e può riconoscere più molecole.
• Lo strato mucoso è una secrezione lipidica che ha il compito di trasportare le
molecole odorifere alle cellule recettoriali nelle quali inizia la trasmissione della
sensazione, che raggiunge il cervello nei bulbi olfattivi
Recettori transmembrana contenenti Cu e Zn
Accoppiati a proteine Gs (↑cAMP)
Legame induce
cambiamento
conformazionale
Na+ nella cellula
depolarizzazione
Lezione 5 - Caratteri organolettici 39
21-05-2018 - Prof. Gasperi V.CARATTERISTICHE DELLE SOSTANZE ODOROSE
Alta volatilità (PM < 300, massimo 20 atomi)
bassa polarità
Alta lipofilicità
Forma specifica (gli enantiomeri hanno odore diverso)
Da 0 a 2 o + gruppi funzionali/capacità di legarsi ai
recettori (legame di van der Waals, ad H, dipolo-dipolo più
tipi di interazione che danno odori complessi)
21-05-2018 Lezione 5 - Caratteri organolettici 40
- Prof. Gasperi V.Puoi anche leggere
