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L26-SANRAFFAELE · Scienze dell'Alimentazione e Gastronomia — San Raffaele

Biochimica e Chimica degli Alimenti L26 San Raffaele

Biochimica e chimica degli alimenti è l'esame più corposo del primo anno di L26 San Raffaele: 12 CFU e 69 videolezioni divise in due moduli. Il primo, Biochimica, segue i nutrienti dentro l'organismo — come sono fatti, come vengono digeriti, come diventano energia. Il secondo, Chimica degli alimenti, li segue dentro il cibo — come reagiscono durante la cottura e la conservazione, cosa ne determina colore, sapore e stabilità, cosa può renderli rischiosi. Capire che sono due prospettive sugli stessi composti è il modo più rapido per non studiare due volte gli stessi argomenti.

Scheda materia
12
CFU
1°
Anno
BIO/10 · CHIM/10
SSD
0262412BIO10XCHIM10
Codice
Indirizzo
Statutario

Di cosa parla il programma

Obiettivi formativi ufficiali — programma San Raffaele

  • Conoscere struttura e funzione delle macromolecole, l'attività enzimatica, il metabolismo e la bioenergetica
  • Conoscere i costituenti chimici degli alimenti — acqua, carboidrati, lipidi, proteine, vitamine, sali minerali, composti aromatici e coloranti — e il loro ruolo nutrizionale
  • Comprendere le trasformazioni chimiche e biochimiche durante produzione, conservazione e preparazione: ossidazioni, reazioni enzimatiche, caramelizzazione, reazione di Maillard
  • Valutare la qualità chimico-nutrizionale di un alimento attraverso etichette, schede tecniche e dati analitici
  • Riconoscere contaminanti, additivi e sostanze indesiderate, con i fondamenti della legislazione alimentare

Cosa trovi in questa guida

La guida segue l'ordine ufficiale: prima il modulo di Biochimica (macromolecole, metabolismo, biochimica degli alimenti), poi quello di Chimica degli alimenti (dall'acqua agli additivi). Dove i due moduli trattano lo stesso nutriente, lo segnaliamo, così puoi studiarlo una volta sola da due angolazioni. Lungo il percorso trovi un esercizio sulle vitamine, un calcolo delle calorie da etichetta e un confronto finale tra le reazioni che trasformano gli alimenti. Il metodo di studio operativo è in fondo, nella sezione Metodo di studio.

Il programma ufficiale (cod. 0262412BIO10XCHIM10) si compone di due moduli. Il modulo di Biochimica ha tre sezioni — le macromolecole, il metabolismo, la biochimica degli alimenti — per 30 videolezioni, più la presentazione del corso. Il modulo di Chimica degli alimenti ha sette sezioni — acqua, zuccheri e polisaccaridi, lipidi, proteine, colori e aromi, vitamine e sali minerali, additivi e sostanze indesiderabili — per 38 videolezioni.

Schema — Stessi nutrienti, due moduli

Nutriente Modulo di Biochimica: cosa fa nell'organismo Modulo di Chimica degli alimenti: cosa succede nel cibo
Acqua Ruolo biologico, introito ed escrezione Acqua libera e legata, attività dell'acqua, determinazione
Carboidrati Digestione, glicolisi, glicogeno, indice glicemico Reazioni degli zuccheri, amido, pectine, fibre
Lipidi Digestione, lipoproteine, sensori del metabolismo lipidico Acidi grassi, idrogenazione, rancidità, emulsioni
Proteine Amminoacidi essenziali, valore biologico, digestione Proteine di latte, uova, carne e frumento; effetto del calore
Vitamine e minerali Funzioni, carenze, assorbimento Presenza negli alimenti e stabilità ai trattamenti

Stai preparando questo esame? Il gruppo raccoglie tutti gli studenti L26 San Raffaele — è ancora piccolo, ma è il punto di partenza per confrontarti con chi segue il tuo stesso corso.

Argomenti del programma da approfondire

Gli argomenti seguono l'ordine del programma. Il modulo di Biochimica costruisce il linguaggio — molecole, enzimi, vie metaboliche — che il modulo di Chimica degli alimenti dà per scontato; per questo conviene affrontarli in quest'ordine anche se in piattaforma sono disponibili insieme.

Mappa — la sequenza di questa guida

Modulo di Biochimica

  1. Amminoacidi e proteine
  2. Carboidrati e acidi nucleici
  3. Lipidi
  4. Vitamine
  5. Sali minerali
  6. Digestione e assorbimento
  7. Glicolisi, fermentazioni e ciclo di Krebs
  8. Fosforilazione ossidativa e glicogeno
  9. Stress ossidativo e antiossidanti
  10. Alimenti, anti-nutrienti e diete
  11. Polifenoli, prebiotici e amido
  12. Alcol e acqua nell'organismo
  13. Biochimica degli alimenti
  14. Sensori nutrizionali

Modulo di Chimica degli alimenti

  1. L'acqua negli alimenti
  2. Zuccheri e polisaccaridi
  3. Lipidi: reazioni, rancidità, emulsioni
  4. Le proteine degli alimenti
  5. Colori, sapori e aromi
  6. Vitamine e minerali negli alimenti
  7. L'etichetta nutrizionale
  8. Additivi e sostanze indesiderabili
  9. Sintesi: le trasformazioni a confronto

Amminoacidi e proteine

Il modulo parte dai mattoni delle proteine. Gli amminoacidi hanno tutti un gruppo amminico, un gruppo carbossilico e una catena laterale che li distingue; il programma ne studia struttura, classificazione, isomeria (nelle proteine si trovano le forme L) e punto isoelettrico, il pH al quale la carica netta della molecola è zero. Nove amminoacidi sono essenziali per l'adulto — istidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, valina — perché l'organismo non li sintetizza e devono arrivare con la dieta.

Legati tra loro dal legame peptidico, gli amminoacidi formano peptidi e proteine, descritte su quattro livelli di struttura: primaria (la sequenza), secondaria (α-elica e foglietto β), terziaria (il ripiegamento tridimensionale) e quaternaria (l'associazione di più catene). Da questa struttura dipendono le funzioni — enzimatica, strutturale, di trasporto, di difesa — e anche il comportamento delle proteine negli alimenti, che il secondo modulo riprenderà.

Collegamento: dopo le proteine, il programma passa alle altre grandi classi di molecole biologiche, a partire da quelle che forniscono energia e da quelle che custodiscono l'informazione.

Carboidrati e acidi nucleici

I carboidrati si classificano per dimensione: monosaccaridi (glucosio, fruttosio, galattosio), disaccaridi (saccarosio = glucosio + fruttosio, lattosio = glucosio + galattosio, maltosio = due glucosi), oligosaccaridi e polisaccaridi. Tra i polisaccaridi, amido e glicogeno sono riserve energetiche fatte di glucosio legato con legami α; la cellulosa, con legami β, non è digeribile dall'uomo e diventa fibra. Il programma cita anche le glicoproteine, in cui catene di zuccheri sono legate a proteine.

Gli acidi nucleici chiudono il quadro delle macromolecole: il DNA, doppia elica di due filamenti antiparalleli tenuti insieme dall'appaiamento complementare delle basi (A-T, G-C), e l'RNA, a filamento singolo, in cui l'uracile sostituisce la timina. La duplicazione del DNA è semiconservativa: ogni nuova doppia elica conserva un filamento originale.

Collegamento: la terza grande classe di nutrienti energetici è quella dei lipidi, che il programma introduce partendo da struttura ed esempi alimentari.

Lipidi

I lipidi sono un gruppo eterogeneo accomunato dalla scarsa solubilità in acqua. Il programma li classifica e li collega agli alimenti: i trigliceridi (glicerolo + tre acidi grassi) sono la forma di riserva e la componente principale di oli e grassi; i fosfolipidi costruiscono le membrane e fanno da emulsionanti; gli steroli, con il colesterolo, hanno ruoli strutturali e ormonali. Gli acidi grassi si distinguono in saturi, monoinsaturi e polinsaturi, e due polinsaturi — l'acido linoleico (omega-6) e l'acido α-linolenico (omega-3) — sono essenziali.

Collegamento: oltre ai macronutrienti, la dieta deve fornire micronutrienti che l'organismo usa in piccole quantità ma non può fare a meno: le vitamine.

Vitamine

Le vitamine sono micronutrienti organici con funzioni regolatrici, spesso come coenzimi. Il programma le divide in due gruppi. Le idrosolubili — tiamina (B1), riboflavina (B2), niacina (B3), acido pantotenico (B5), piridossina (B6), acido folico (B9), biotina e acido ascorbico (vitamina C) — si sciolgono in acqua, in genere non si accumulano e si perdono facilmente nell'acqua di cottura. Le liposolubili — retinolo (A), calciferolo (D), tocoferolo (E) e vitamina K — vengono assorbite insieme ai grassi e possono accumularsi nei tessuti. Per ognuna il programma considera funzioni e ipovitaminosi, le condizioni da carenza.

Idrosolubile o liposolubile?

Idrosolubili

—

—

Liposolubili

—

Collegamento: l'altra famiglia di micronutrienti è inorganica: i sali minerali, che il programma divide in base al fabbisogno.

Sali minerali

I minerali si dividono in macroelementi, necessari in quantità relativamente elevate — calcio, fosforo, magnesio, potassio, sodio, cloro e zolfo — e microelementi o oligoelementi, necessari in tracce: ferro, zinco, selenio, rame, manganese, iodio, cobalto, fluoro e molibdeno. Il programma ne descrive le caratteristiche generali e le funzioni: strutturali (calcio e fosforo nelle ossa), elettrolitiche (sodio, potassio e cloro nell'equilibrio dei liquidi), di cofattori enzimatici e di componenti di molecole come l'emoglobina (ferro) o gli ormoni tiroidei (iodio).

Collegamento: conosciuti i nutrienti, il programma segue il loro percorso nell'organismo, a partire dalla digestione.

Digestione e assorbimento

Tre lezioni seguono i macronutrienti dal cibo al sangue. Le proteine vengono scisse da pepsina nello stomaco e da tripsina, chimotripsina e peptidasi nell'intestino; gli amminoacidi assorbiti entrano nel pool amminoacidico dell'organismo. Qui il programma introduce il valore biologico — quanto una proteina alimentare viene davvero utilizzata — e la celiachia, l'enteropatia autoimmune scatenata dal glutine in soggetti predisposti.

I carboidrati vengono digeriti dalle amilasi salivare e pancreatica e dalle disaccaridasi della mucosa intestinale; i monosaccaridi entrano nelle cellule grazie a trasportatori specifici, tra cui la famiglia dei GLUT. I lipidi richiedono un passaggio in più: la bile li emulsiona, la lipasi pancreatica li idrolizza, e dopo l'assorbimento vengono trasportati nel sangue dalle lipoproteine — chilomicroni, VLDL, LDL e HDL — classificate per densità e funzione.

Collegamento: una volta assorbito, il glucosio entra nelle vie che producono energia. È il cuore della seconda sezione del modulo.

Glicolisi, fermentazioni e ciclo di Krebs

La glicolisi avviene nel citoplasma e scinde una molecola di glucosio in due di piruvato, con un guadagno netto di 2 ATP e 2 NADH. Se l'ossigeno manca o la cellula non lo usa, il piruvato viene ridotto per rigenerare il NAD⁺: sono le fermentazioni, che il programma collega direttamente agli alimenti — la fermentazione lattica (yogurt e latti fermentati) e quella alcolica dei lieviti (pane, vino, birra), che produce etanolo e anidride carbonica.

In presenza di ossigeno il piruvato entra nel mitocondrio, dove la decarbossilazione ossidativa lo trasforma in acetil-CoA. L'acetil-CoA alimenta il ciclo di Krebs: per ogni giro si liberano 2 CO₂ e si producono 3 NADH, 1 FADH₂ e 1 GTP (equivalente a un ATP). Il ciclo ha anche funzioni biosintetiche, perché i suoi intermedi servono a costruire altre molecole.

Collegamento: il ciclo di Krebs produce poco ATP direttamente: la maggior parte dell'energia è immagazzinata in NADH e FADH₂, che la fosforilazione ossidativa converte in ATP.

Fosforilazione ossidativa e glicogeno

Nella membrana mitocondriale interna, la catena di trasporto degli elettroni usa NADH e FADH₂ per pompare protoni e creare un gradiente; secondo la teoria chemiosmotica, è il ritorno dei protoni attraverso l'ATP sintasi a produrre ATP. Il bilancio complessivo dell'ossidazione completa di una molecola di glucosio è oggi stimato in circa 30-32 ATP, contro i 2 della sola glicolisi.

Quando il glucosio è in eccesso, l'organismo lo conserva come glicogeno, soprattutto nel fegato (che lo usa per mantenere la glicemia) e nei muscoli (che lo usano per sé). Il programma studia la glicogenosintesi e la glicogenolisi e la loro regolazione ormonale: l'insulina favorisce la sintesi, glucagone e adrenalina la demolizione.

Collegamento: il metabolismo ossidativo ha un effetto collaterale: la produzione di specie reattive che l'organismo deve tenere sotto controllo.

Stress ossidativo e antiossidanti

Le specie reattive dell'ossigeno (ROS, come anione superossido, perossido di idrogeno e radicale ossidrile) e dell'azoto (RNS) si formano normalmente nel metabolismo e hanno anche ruoli di segnale. Quando la loro produzione supera le difese si parla di stress ossidativo, con danni a lipidi, proteine e DNA. Le difese sono endogene — enzimi come superossido dismutasi, catalasi e glutatione perossidasi — ed esogene, introdotte con la dieta: vitamina C, vitamina E, carotenoidi, polifenoli.

Collegamento: gli antiossidanti alimentari introducono il tema della seconda parte della sezione: che cosa, negli alimenti, va oltre i nutrienti in senso stretto.

Alimenti, anti-nutrienti e diete

La lezione sugli alimenti organizza i cibi in gruppi alimentari e introduce i composti non-nutrienti: gli anti-nutrienti, che riducono l'assorbimento o l'utilizzo di altri nutrienti, e le sostanze tossiche naturalmente presenti in alcuni alimenti. Segue un confronto tra le basi biochimiche della dieta mediterranea e della dieta chetogenica: nella seconda, la drastica riduzione dei carboidrati spinge il fegato a produrre corpi chetonici (acetoacetato, β-idrossibutirrato) come combustibile alternativo. Il programma legge entrambe attraverso gli effetti metabolici, i sistemi di nutrient sensing e il ruolo del microbioma.

Collegamento: alcune componenti della dieta mediterranea hanno lezioni dedicate: polifenoli, fibre fermentabili, amido.

Polifenoli, prebiotici e amido

I polifenoli sono composti del metabolismo secondario delle piante, divisi in flavonoidi (come catechine e antocianine) e non flavonoidi (come acidi fenolici e stilbeni). Il programma ne studia struttura, biosintesi, fonti — tè, vino, olio extravergine, frutta e verdura — ed effetti sulla salute. I prebiotici sono substrati non digeribili, come inulina e frutto-oligosaccaridi, che vengono utilizzati selettivamente dai microrganismi intestinali con effetti benefici; si distinguono dai probiotici (microrganismi vivi) e dai simbiotici, che combinano i due.

L'amido è fatto di amilosio (catene lineari) e amilopectina (catene ramificate). In acqua e con il calore i granuli si gonfiano e si gelatinizzano, diventando digeribili; raffreddandosi, parte dell'amido si riorganizza e retrograda — è il motivo per cui il pane diventa raffermo. La velocità con cui l'amido si trasforma in glucosio nel sangue è misurata dall'indice glicemico; l'amido resistente sfugge alla digestione nell'intestino tenue e si comporta come una fibra.

Collegamento: la sezione si chiude con due sostanze che non sono né zuccheri né grassi né proteine, ma pesano molto sulla dieta: l'alcol e l'acqua.

Alcol e acqua nell'organismo

L'etanolo apporta 7 kcal per grammo ma non è un nutriente. Viene ossidato soprattutto nel fegato: l'alcol deidrogenasi lo trasforma in acetaldeide, tossica, e l'aldeide deidrogenasi in acetato; a consumi elevati interviene anche un sistema microsomiale. Il programma collega queste vie alle alterazioni metaboliche causate dall'eccesso di alcol.

Due lezioni sull'acqua chiudono la sezione dal punto di vista dell'organismo: struttura della molecola, proprietà legate ai legami idrogeno, ruolo biologico, bilancio tra introito ed escrezione. Si parla anche di acqua come alimento: ciclo, classificazione, durezza (legata a calcio e magnesio), purezza ed etichettatura. Per le acque minerali, la classificazione in base al residuo fisso distingue ad esempio acque minimamente mineralizzate (fino a 50 mg/L), oligominerali (fino a 500 mg/L) e ricche di sali minerali (oltre 1.500 mg/L).

Collegamento: la terza sezione applica tutto questo ai singoli gruppi di alimenti.

Biochimica degli alimenti

Quattro lezioni guardano agli alimenti come sistemi biochimici. Carne e pesce: composizione nutrizionale, classificazione, processi produttivi e contaminazioni, con il pesce come fonte di acidi grassi omega-3 a catena lunga. Uova e prodotti lattiero-caseari: struttura, caratteristiche nutrizionali, etichettatura e trattamenti termici. Cereali e tuberi: la struttura della cariosside di frumento, il glutine e la celiachia, il pane, la composizione dei tuberi.

La lezione sulla fibra alimentare distingue fibra solubile (pectine, beta-glucani, gomme), che forma gel e rallenta l'assorbimento degli zuccheri, e fibra insolubile (cellulosa, emicellulose, lignina), che aumenta il volume del contenuto intestinale; il programma ne considera funzioni, effetti fisiologici ed effetti collaterali di un eccesso.

Collegamento: l'ultima lezione del modulo rientra nella cellula, per vedere come l'organismo "misura" la disponibilità di nutrienti.

Sensori nutrizionali

I sensori nutrizionali sono molecole che percepiscono lo stato energetico e nutrizionale della cellula e regolano di conseguenza il metabolismo. L'AMPK si attiva quando il rapporto AMP/ATP sale, cioè quando l'energia scarseggia, e spinge verso il catabolismo; le sirtuine sono enzimi dipendenti dal NAD⁺; PGC-1α coordina la biogenesi dei mitocondri; i PPAR sono recettori nucleari attivati da acidi grassi che regolano il metabolismo lipidico. È la lezione che collega dieta, metabolismo e regolazione genica.

Collegamento: con i sensori si chiude il modulo di Biochimica. Il modulo di Chimica degli alimenti riparte dal composto più abbondante in quasi tutti i cibi: l'acqua.

L'acqua negli alimenti

Nel cibo l'acqua non è tutta uguale. Il programma distingue l'acqua libera, disponibile per reazioni chimiche e per la crescita microbica, dall'acqua legata alle altre componenti. Per misurare quanta acqua è davvero disponibile si usa l'attività dell'acqua (aw), un valore tra 0 e 1: più è bassa, più l'alimento è stabile — sotto circa 0,6 praticamente nessun microrganismo si moltiplica. Salatura, zuccheraggio ed essiccamento conservano gli alimenti proprio abbassando l'aw. Il programma chiude con i metodi di determinazione dell'acqua, come l'essiccamento in stufa e la titolazione di Karl Fischer.

Collegamento: l'acqua condiziona anche le reazioni degli zuccheri, che sono il tema della sezione successiva.

Zuccheri e polisaccaridi

La sezione riprende monosaccaridi e oligosaccaridi dal punto di vista del cibo: potere dolcificante, solubilità, e soprattutto le reazioni degli zuccheri. Gli zuccheri riducenti — glucosio, fruttosio, lattosio, maltosio, non il saccarosio — reagiscono con i gruppi amminici nella reazione di Maillard, responsabile di colore e aromi di crosta del pane, carne arrostita e caffè tostato, ma anche della possibile formazione di acrilammide nei cibi amidacei cotti ad alta temperatura. Riscaldati da soli a temperature elevate, gli zuccheri vanno invece incontro a caramelizzazione.

Tra i polisaccaridi, l'amido viene ripreso per le sue proprietà tecnologiche, le pectine formano i gel di marmellate e confetture, i polisaccaridi algali (agar, carragenine, alginati) e le gomme sono usati come addensanti e gelificanti, cellulosa ed emicellulose danno struttura ai tessuti vegetali.

Collegamento: anche i lipidi, nel cibo, reagiscono — e in modo spesso indesiderato.

Lipidi: reazioni, rancidità, emulsioni

Sei lezioni sui lipidi. Si parte dagli acidi grassi, dagli essenziali e dall'idrogenazione, che aggiunge idrogeno ai doppi legami per rendere solidi gli oli vegetali: quella parziale forma acidi grassi trans, che nell'Unione europea — esclusi quelli naturalmente presenti nei grassi animali — sono oggi limitati a 2 g per 100 g di grassi (Regolamento UE 2019/649). La rancidità può essere idrolitica, quando enzimi e acqua liberano acidi grassi dai trigliceridi (tipica del burro), oppure ossidativa, quando l'ossigeno attacca i doppi legami degli acidi grassi insaturi con un meccanismo a catena di radicali. Gli antiossidanti, come i tocoferoli, la rallentano.

Chiudono la sezione le reazioni dei trigliceridi, i lipidi polari e le emulsioni: dispersioni di olio in acqua (latte, maionese) o di acqua in olio (burro), stabilizzate da emulsionanti come la lecitina del tuorlo.

Collegamento: dopo zuccheri e grassi, il programma riprende le proteine — questa volta per vederle nel latte, nelle uova, nella carne e nel frumento.

Le proteine degli alimenti

Dopo una ripresa di amminoacidi e struttura, la sezione studia le proteine alimento per alimento. Nel latte si distinguono caseine (circa l'80%) e sieroproteine: le caseine resistono bene al calore, mentre le sieroproteine si denaturano con i trattamenti termici come pastorizzazione e UHT. Nelle uova le proteine dell'albume e del tuorlo spiegano la coagulazione e le proprietà schiumogene ed emulsionanti. Nella carne le proteine miofibrillari (actina e miosina), sarcoplasmatiche (tra cui la mioglobina, che determina il colore) e il collagene del tessuto connettivo spiegano tenerezza e colore. Nel frumento, gliadine e glutenine formano con l'acqua il glutine, la rete elastica che rende possibile la lievitazione del pane.

Collegamento: oltre a ciò che nutre, un alimento è fatto di ciò che si vede, si gusta e si annusa: colori, sapori e aromi.

Colori, sapori e aromi

I colori naturali hanno comportamenti chimici diversi. Le clorofille virano al verde oliva in ambiente acido con la cottura; i carotenoidi (β-carotene, licopene) sono liposolubili, resistono bene alla cottura ma sono sensibili all'ossidazione; le antocianine, idrosolubili, cambiano colore con il pH; le betalaine danno il colore alla barbabietola; completano il quadro melanine, curcuma e cocciniglia, e i coloranti di sintesi, ammessi solo entro i limiti della normativa sugli additivi.

I sapori studiati nel programma sono dolce, amaro, acido e salato, a cui oggi si aggiunge l'umami; il programma aggiunge la chemestesi, cioè le sensazioni come il piccante della capsaicina o il fresco del mentolo, che non sono gusti ma stimoli sui recettori del dolore e della temperatura. L'aroma, infine, è dato dai composti volatili percepiti dall'olfatto, anche per via retronasale mentre si mastica.

Collegamento: la sezione successiva riprende i micronutrienti, questa volta per capire quanto resistono nel cibo.

Vitamine e minerali negli alimenti

Le lezioni su vitamine liposolubili e idrosolubili e su macro e microelementi riprendono i contenuti del primo modulo dal punto di vista dell'alimento: in quali cibi si trovano e come reagiscono a luce, calore, ossigeno e cottura. È qui che la distinzione idrosolubili/liposolubili diventa pratica: le vitamine idrosolubili, in particolare la C e alcune del gruppo B, sono le più sensibili ai trattamenti e alla cottura in acqua. Per i minerali il programma distingue quelli legati al tessuto osseo, quelli che funzionano da elettroliti e i microelementi.

Collegamento: composizione e contenuto nutrizionale arrivano al consumatore attraverso un documento preciso: l'etichetta.

L'etichetta nutrizionale

Tra gli obiettivi ufficiali c'è la lettura chimico-nutrizionale delle etichette. Nell'Unione europea le informazioni al consumatore sono regolate dal Regolamento (UE) 1169/2011, che rende obbligatoria la dichiarazione nutrizionale (energia, grassi, acidi grassi saturi, carboidrati, zuccheri, proteine e sale) e fissa i fattori per calcolare l'energia: 4 kcal per grammo di carboidrati e proteine, 9 per i grassi, 7 per l'alcol, 2 per la fibra. Il quadro generale della legislazione alimentare europea è invece fissato dal Regolamento (CE) 178/2002. Prova a calcolare l'energia di tre alimenti:

Calcola le kcal per 100 g

Carboidrati 70 g × 4 = 280 + Proteine 8 g × 4 = 32 + Grassi 15 g × 9 = 135 + Fibra 3 g × 2 = 6 = Energia 453 kcal

Biscotti secchi (per 100 g): 280 + 32 + 135 + 6 = 453 kcal. I grassi sono solo 15 g, ma a 9 kcal/g pesano per quasi un terzo dell'energia totale.

Valori nutrizionali indicativi, scelti per l'esercizio: per un prodotto reale fanno fede i dati in etichetta.

Collegamento: l'etichetta deve dichiarare anche ciò che viene aggiunto all'alimento e ciò che può rappresentare un rischio: l'ultima sezione del programma.

Additivi e sostanze indesiderabili

Gli additivi alimentari sono sostanze aggiunte intenzionalmente per uno scopo tecnologico, identificate in Europa dalla sigla E seguita da un numero. Il programma distingue i conservanti — come sorbati, benzoati, solfiti e i nitriti usati nei salumi, anche contro il Clostridium botulinum — dagli additivi ad azione fisica, come emulsionanti, addensanti, gelificanti e stabilizzanti, che modificano la struttura dell'alimento.

Le sostanze indesiderabili invece non dovrebbero esserci. Le tossine possono essere chimiche, batteriche (come la tossina botulinica o le enterotossine stafilococciche), fungine (le micotossine, tra cui le aflatossine) o algali (le biotossine che si accumulano nei molluschi bivalvi). Completano il quadro gli allergeni — i 14 gruppi che la normativa europea obbliga a evidenziare in etichetta — e i residui, come quelli di fitofarmaci e farmaci veterinari.

Collegamento: con additivi e sostanze indesiderabili si chiude il programma. Resta da mettere in ordine le trasformazioni chimiche incontrate lungo il percorso, che gli obiettivi citano esplicitamente.

Sintesi: le trasformazioni a confronto

Maillard, caramelizzazione, imbrunimento enzimatico e ossidazione dei lipidi compaiono in sezioni diverse del programma, ma si somigliano abbastanza da confondersi: tre fanno imbrunire l'alimento, due dipendono dall'ossigeno, due dal calore. Scegli una dimensione per metterle a confronto.

Confronta 4 trasformazioni

Dimensione Reazione di Maillard Caramelizzazione Imbrunimento enzimatico Ossidazione lipidica
Cosa reagisce Zuccheri riducenti + gruppi amminici di amminoacidi e proteine Solo zuccheri, senza amminoacidi Composti fenolici + ossigeno, con l'enzima polifenolossidasi Acidi grassi insaturi + ossigeno, con meccanismo radicalico
Cosa la favorisce Calore e attività dell'acqua intermedia Temperature elevate Taglio o danno dei tessuti vegetali, contatto con l'aria; la frenano acidità, acido ascorbico e scottatura Ossigeno, luce, calore, tracce di metalli; la frenano antiossidanti e confezionamento
Effetto sull'alimento Colore bruno e aromi di tostatura; minore disponibilità di lisina, possibile acrilammide Colore bruno e aroma di caramello Imbrunimento di mela, banana, carciofo tagliati; voluto in tè e cacao Rancidità: odori sgradevoli, perdita di acidi grassi essenziali e vitamine

Il modo più sicuro per distinguerle è guardare i reagenti: la Maillard richiede zuccheri riducenti e gruppi amminici, la caramelizzazione solo zuccheri, l'imbrunimento enzimatico fenoli e un enzima, l'ossidazione lipidica acidi grassi insaturi e ossigeno.

Collegamento: con la sintesi si chiude il programma. Le sezioni che seguono riguardano come organizzare lo studio.

Metodo di studio consigliato

Alcuni criteri utili per organizzare lo studio, in base alla struttura del programma:

  • Parti dalla Biochimica, anche se la Chimica degli alimenti sembra più "pratica". Il secondo modulo usa continuamente concetti del primo — struttura di proteine e lipidi, enzimi, ossidazione — senza rispiegarli.
  • Studia ogni nutriente una volta sola, da due lati. Quando arrivi a lipidi, proteine, zuccheri, vitamine e acqua nel secondo modulo, riapri gli appunti del primo e completa la stessa scheda: cosa fa nell'organismo, cosa succede nel cibo.
  • Disegna le vie metaboliche invece di leggerle. Glicolisi, decarbossilazione del piruvato, ciclo di Krebs e fosforilazione ossidativa si fissano molto meglio come un unico schema con ingressi, uscite e resa energetica.
  • Tieni una tabella delle reazioni degli alimenti con reagenti, condizioni ed effetti, come il confronto qui sopra: sono gli argomenti più facili da confondere.
  • Usa i test di autovalutazione a fine unità: il programma li prevede proprio per verificare la comprensione sezione per sezione, prima di passare alla successiva.
  • Esercitati su etichette vere: calcolare l'energia e leggere lista ingredienti, allergeni e additivi di un prodotto che hai in casa consolida in pochi minuti una parte degli obiettivi del corso.

Confrontati con chi sta studiando lo stesso corso. Il gruppo L26 San Raffaele è aperto a tutti gli studenti del corso, per qualsiasi materia.

Come funziona l'esame

Il formato degli esami San Raffaele è spiegato nella guida dedicata, aggiornata quando le modalità cambiano. Prima di ogni appello controlla anche il programma ufficiale dell'insegnamento.

Le modalità cambiano frequentemente: numero di domande, sessioni in presenza, punti premialità. Trovi tutto spiegato nella guida completa, sempre aggiornata:

Come funzionano gli esami Pegaso, Mercatorum e San Raffaele →

Quanto tempo serve

Con 12 CFU e 69 videolezioni, è l'esame più lungo del primo anno di L26. Conviene mettere in conto almeno 7-8 settimane: circa 4 per il modulo di Biochimica (la sezione sul metabolismo è quella che richiede più tempo) e 3 per Chimica degli alimenti, più una settimana di ripasso sui collegamenti tra i due moduli.

Chi ha già superato l'esame di chimica del primo anno o ha basi solide dalle superiori può accorciare i tempi sulle macromolecole; il metabolismo e le reazioni degli alimenti sono invece materiale nuovo per quasi tutti.

Questa materia ti prepara a…

Il programma ufficiale colloca Biochimica e chimica degli alimenti in continuità con gli insegnamenti successivi di ambito biochimico, nutrizionale e fisiologico. Nel piano di studi L26 sono, tra gli altri, Fondamenti di fisiologia e anatomia, Scienze della nutrizione umana, Microbiologia degli alimenti e le materie di tecnologia e analisi degli alimenti degli anni successivi. Su questa guida trovi già:

Prepari questa materia in questo periodo? Entra nel gruppo del corso.

Domande frequenti

12 CFU (cod. 0262412BIO10XCHIM10, SSD BIO/10 e CHIM/10). È una materia del 1° anno e lo stesso codice compare in entrambi i piani di studio L26 pubblicati per l'A.A. 2026/2027.

In due moduli. Biochimica, in tre sezioni: le macromolecole, il metabolismo, la biochimica degli alimenti. Chimica degli alimenti, in sette sezioni: acqua, zuccheri e polisaccaridi, lipidi, proteine, colori e aromi, vitamine e sali minerali, additivi e sostanze indesiderabili. In piattaforma le videolezioni sono 69.

Non ci sono propedeuticità formali, ma la scheda ufficiale indica come prerequisiti conoscenze di base di chimica generale, chimica organica e citologia. Conviene quindi aver già avviato l'esame di chimica del primo anno prima di entrare nel metabolismo e nelle reazioni degli alimenti.

No. In L22 Scienze Motorie c'è Biochimica generale e dello sport (6 CFU, cod. 0222206BIO10I), in L13 Scienze Biologiche Biochimica e Biologia Molecolare (11 CFU, cod. 0132411BIO10). Solo l'esame di L26 unisce la biochimica alla chimica degli alimenti, con un programma costruito sulla composizione e sulle trasformazioni dei cibi.

Il formato degli esami San Raffaele è spiegato nella guida dedicata agli esami Pegaso, Mercatorum e San Raffaele, che viene aggiornata quando le modalità cambiano. Controlla sempre anche il programma ufficiale dell'insegnamento prima dell'appello.

La base sono videolezioni, slide ed esercitazioni in piattaforma. Per integrarle la scheda ufficiale indica, per il modulo di Biochimica, i Fondamenti di biochimica di Lehninger e, per il modulo di Chimica degli alimenti, La chimica degli alimenti di Coultate, con altri testi alternativi elencati nel programma.

La reazione di Maillard avviene tra zuccheri riducenti e gruppi amminici di amminoacidi e proteine, ed è responsabile di colore e aromi di crosta del pane, carne arrostita e caffè tostato. La caramelizzazione coinvolge solo gli zuccheri, senza amminoacidi, e richiede temperature più alte. Entrambe producono imbrunimento, ma partono da reagenti diversi.

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Nota di trasparenza

I marchi e i nomi di ateneo citati in questa guida (Pegaso, Mercatorum, San Raffaele) sono utilizzati esclusivamente a fini descrittivi e informativi. La guida è realizzata in modo indipendente, senza alcun rapporto di affiliazione o collaborazione con gli atenei citati. Lo studente resta responsabile del rispetto del regolamento didattico e degli obblighi contrattuali del proprio ateneo.

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