Chimia alimentației: istorie, elemente, aplicații

Chimia alimentației este ramura chimiei care studiază substanțele chimice care fac alimentele, compoziția, proprietățile, procesele chimice care apar în ele și interacțiunile acestor substanțe între ele și celelalte componente biologice ale alimentelor .

Această disciplină include, de asemenea, aspecte legate de comportamentul acestor substanțe în timpul depozitării, procesării, gătitului și chiar în gură și în timpul digestiei.

Chimia alimentelor face parte dintr-o disciplină mai largă, cum ar fi știința alimentară, care implică și biologie, microbiologie și inginerie alimentară.

În aspectul său fundamental, chimia de bază a alimentelor se ocupă de principalele componente ale acestora, cum ar fi apa, carbohidrații, lipidele, proteinele și vitaminele și mineralele.

Chimia alimentelor așa cum este cunoscută astăzi este o disciplină relativ nouă, dar a cărei scop, scop și rezultate sunt disponibile pentru toată lumea.

istorie

Știința hranei ca disciplină științifică a fost creată în a doua jumătate a secolului al XIX-lea, ca rezultat al dezvoltării importante a chimiei în secolele al XVIII-lea și al XIX-lea.

Lavoisier (1743-1794), chimist francez, biolog și economist, a stabilit principiile fundamentale ale arderii și analizelor organice și a făcut primele încercări de a determina compoziția elementară a alcoolului și prezența acizilor organici în diverse fructe.

Scheele (1742-1786), un farmacist suedez, a descoperit glicerol și acizii citrici și malici izolați din diferite fructe.

Justus von Liebig (1801-1873), un chimist german, a clasificat alimentele în trei grupe mari (grăsimi, proteine ​​și carbohidrați) și a elaborat o metodă de obținere a extractelor de carne care a fost folosită în întreaga lume până la mijlocul secolului XX. .

De asemenea, publicată în a doua jumătate a secolului al XIX-lea, ceea ce pare să fie prima carte despre chimia alimentelor, Cercetarea privind chimia alimentelor .

Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, dezvoltarea metodelor de analiză chimică și progresele în fiziologie și nutriție au făcut posibilă aprofundarea cunoștințelor despre principalele componente chimice ale alimentelor.

Un alt pas important în această direcție a fost descoperirea microorganismelor și a proceselor de fermentare efectuate de Louis Pasteur (1822-1895).

Extinderea care a caracterizat Revoluția Industrială și schimbările de la societățile rurale la cele urbane, a modificat producția de alimente și a creat probleme de sănătate publică din cauza condițiilor de igienă, adesea inadecvate, precum și a falsificării și falsificării acestora.

Această situație a condus la nașterea instituțiilor în scopul controlării compoziției alimentelor. Importanța faptului că această disciplină a primit specialiști favorizați în chimia alimentelor și înființarea de stații experimentale agricole, laboratoare de control al alimentelor, instituții de cercetare și fundația revistelor științifice în domeniul chimiei alimentației. .

În prezent, globalizarea consumului de alimente, apariția de noi materii prime, tehnologii noi și produse alimentare noi, împreună cu utilizarea pe scară largă a produselor chimice și un interes tot mai mare în relația dintre alimente și sănătate, ridică noi provocări pentru această disciplină.

Elemente de studiu

Alimentele sunt o matrice complexă formată atât de componente biologice, cât și de cele ne-biologice. Ca urmare, căutarea de răspunsuri la aspecte precum textura, aroma, culoarea și aroma alimentelor implică integrarea cunoștințelor științifice din alte discipline care ar fi în mod normal separate.

De exemplu, studiul chimiei aditivilor chimici utilizați în scopuri de conservare nu poate fi separat de studiul microbiologiei microorganismelor care pot fi prezente într-un anumit produs.

Elementele principale care fac obiectul studiului și cercetării în această disciplină sunt:

Design alimentar

Timp de peste trei decenii, industria alimentară a depus eforturi mari pentru a reinventa alimentele pentru a reduce costurile sau pentru a promova sănătatea.

Programele funcționale, probiotice, prebiotice, transgenice, organice fac parte din această tendință.

Interacțiunile dintre hrană și mediu

Acestea acoperă aspecte precum interacțiunile dintre ingredientele care alcătuiesc un aliment, între alimente și ambalare sau stabilitatea sa față de temperatură, timp sau mediu.

Aditivi chimici

Numai în ultimii ani se estimează că cel puțin două până la trei mii de substanțe chimice, care aparțin unei carantine de categorii bazate pe funcția lor, sunt adăugate la alimente.

Acești aditivi pot fi extrași din surse naturale, au o origine sintetică pentru a da o substanță cu aceleași caracteristici chimice ale produsului natural sau compuși sintetici care nu există în mod natural.

Există un câmp larg pentru investigarea compușilor care îmbunătățesc caracteristicile organoleptice ale alimentelor sau măresc valoarea nutritivă sau funcțională a acestora.

compoziție

Îmbunătățirea metodelor și a echipamentelor de laborator permite aprofundarea cunoștințelor la nivel molecular al alimentelor, stabilirea mai bună a naturii lor chimice și a funcțiilor specifice ale moleculelor implicate.

Este important să se indice că există o mare varietate de substanțe toxice în produsele alimentare:

• Dețineți metabolismul sursei animale sau vegetale naturale.
• Produse de descompunere prin agenți fizici sau chimici.
• Datorită acțiunii microorganismelor patogene.
• Alte substanțe care pot fi prezente și rezultă dintr-un contact nedorit care te-a contaminat.

aplicații

Printre cele mai comune exemple de chimie alimentară în viața de zi cu zi există două categorii de produse cu mare cerere pe piață, cum ar fi cele cu conținut scăzut de grăsimi și zahăr.

Primele sunt produsul utilizării unei varietăți de substituenți realizate din materiile prime din cele trei grupe: carbohidrați, proteine ​​și grăsimi.

Dintre acestea se prepară derivați proteici, pe bază de zer sau din lapte de ou și lapte degresat, derivați din gelatine sau gumă (guar, caragenan, xantan). Scopul este acela de a oferi aceeași reologie și gust de grăsimi, dar cu un conținut caloric mai scăzut.

Îndulcitorii non-nutritivi pot fi naturali sau sintetici de o mare varietate de structuri. Printre cele naturale există proteine ​​și terpene. Printre sintetice, aspartamul, de două ori mai dulce decât sucroza și derivat dintr-un aminoacid, este exemplul clasic.