STRUCTURA SI COMPOZITIA PRODUSELOR ALIMENTARE DE ORIGINE ANIMALA

STRUCTURA SI COMPOZITIA PRODUSELOR ALIMENTARE DE ORIGINE ANIMALA

Din punct de vedere al structurii interne, produsele alimentare se prezinta sub una din urmatoarele forme:

• sisteme celulare cu celule intacte (carnea);
• sisteme celulare cu celule complet distruse (piureurile);
• sisteme necelulare sau celulare cu celule partial distruse (laptele, mierea de albine);
• sisteme combinate.

Din punct de vedere fizic, alimentele se pot prezenta in diferite stari, de la faza complet lichida pana la faza pur solida.

Din punct de vedere chimic, principalii constituienti ai produselor alimentare de origine animala sunt:

• apa;
• proteinele;
• lipidele;
• sarurile minerale, compusii organici (enzime, vitamine, provitamine), virusurile, bacteriile etc.

In functie de modul in care patrund si se regasesc in produsele alimentare, substantele din compozitia acestora pot fi grupate astfel:

native - se gasesc in mod natural in materiile prime; sunt previzibile, cunoscute, controlabile. Pot fi substante anorganice (apa, substante minerale, acizi anorganici) sau organice (glucide, lipide, proteine, acizi organici, pigmenti, enzime, vitamine etc.).

adaugate - sunt admise in anumite doze si pentru anumite categorii de alimente; pot fi previzibile si sunt controlabile. Acestea sunt aditivii alimentari, care pot fi: substante organoleptizante (indulcitori, coloranti, aromatizanti, gelifianti etc.), substante tonifiante, substante conservante etc.

accidentale - sunt aleatorii si se refera la toate substantele straine, mai mult sau mai putin toxice, ce afecteaza calitatea alimentelor. Exista standarde internationale care reglementeaza dozele admise de substante straine din produsele alimentare. Astfel pot patrunde accidental in produsele alimentare pesticide (insecticide, ierbicide, fungicide, raticide etc.), substante din utilaje si ambalaje, substante elaborate de microorganisme (toxine) etc.

1. Apa

Cel mai important constituient al produselor alimentare animale il constituie apa; continutul de apa influenteaza modul in care se comporta produsul respectiv la racire.

Apa, impreuna cu substantele minerale, glucidele si proteinele, constituie un mediu favorabil dezvoltarii microorganismelor si din aceasta cauza produsele alimentare bogate in apa se altereaza usor; cu cat contin mai putina apa cu atat stabilitatea produselor alimentare este mai mare.

In organismul plantelor si al animalelor apa are un rol multiplu si complex:

• asigura transportul sevei brute de la radacini la frunze si al sevei elaborate de la frunze la organele de depozitare. Prin intermediul plasmei sanguine transporta substantele nutritive la celule si tesuturi.
• usureaza absorbtia substantelor anorganice si organice din sol in organismele vegetale si din tubul digestiv pentru om si animale. Ea constituie un factor important in stabilirea legaturii indispensabile dintre organism si mediul ambiant.
• creeaza in organism mediul necesar reactiilor biochimice de hidroliza, oxidoreducere, hidratare etc; furnizeaza ionii de H⁺ si OH^- necesari mentinerii echilibrului acido-bazic, activitatii enzimatice etc. Apa participa direct la realizarea unor reactii de sinteza si degradare din organism; are o mare putere de solubilizare si determina in organism formarea solutiilor moleculare si a celor coloidale.
• favorizeaza disocierea ionica a diferitelor substante prin constanta dielectrica mare.
• are rol insemnat in procesele de termoreglare, in procesele de transpiratie si de eliminare a substantelor de excretie.

Continutul de apa este diferit la produsele agroalimentare si are o influenta hotaratoare asupra anumitor caracteristici ale acestora. El variaza de la 0,05% la zahar, 0,1% la uleiul de floarea soarelui si ajunge pana la 88% in laptele dulce de consum sau 85.95% in fructe si legume.

Produsele care au un continut mare de apa sunt usor perisabile, ofera conditii favorabile dezvoltarii unor microorganisme patogene si de aceea pastrarea lor un timp indelungat necesita temperaturi scazute. Din aceasta categorie fac parte carnea si pestele, care sunt usor atacate de bacteriile de putrefactie, dar si fructele si legumele, care sunt atacate de mucegaiuri.

O scadere sub valoarea normala a continutului de apa din unele produse determina o micsorare a valorii produselor respective (fructe, legume).

La carne, continutul de apa variaza invers proportional cu cel de grasime, in functie de starea de ingrasare: bovine 60.70%, porcine 50,6.73%, gaini 65,5.70,9%. Pentru carnea destinata prelucrarii industriale, prezinta importanta caracteristicile tehnologice, capacitatea de hidratare, capacitatea de retinere a apei, raportul apa/proteina, care determina randamentele de prelucrare si proprietatile organoleptice ale produselor fabricate. Carnea tocata retine apa si poate fi astfel falsificata prin adaosuri de apa peste cantitatea prevazuta in norme.

In cazul pestelui proaspat, tesutul muscular este in general bogat in apa si mai sarac in lipide decat cel al animalelor cu sange cald. Continutul de apa este variabil (intre 58,6 si 82,1%), in cazul pestilor grasi fiind mai redus.

La oua cantitatea de apa continuta variaza in functie de specia de pasare de la care provin, fiind in general cuprinsa intre 70 si 73%.

Pentru lapte compozitia chimica difera de cea a altor produse alimentare atat sub raport apa/substanta uscata cat si din punct de vedere calitativ, continand proteine, lactoza, lipide, saruri minerale, vitamine, enzime, anticorpi etc.; apa constituie mediul de dispersie al substantelor din compozitia laptelui. Cantitatea de apa variaza intre 81 si 88%, in functie de specia de animale de la care provine laptele.

Branzeturile se pot clasifica in branzeturi cu pasta moale (cele proaspete), branzeturi fermentate cu pasta moale, branzeturi cu pasta semitare si branzeturi cu pasta tare. Pasta moale a acestor branzeturi se datoreaza continutului ridicat de apa (peste 55%); la branzeturile cu pasta semitare continutul de apa este mai redus (40.50%), iar cele cu pasta tare au sub 45% apa.

Mierea din tara noastra este printre cele avand continutul de apa cel mai scazut din lume (20%). Mierea care are continut ridicat de apa (peste 25%) nu se poate pastra mult timp deoarece se altereaza (fermenteaza, se acreste etc.).

Zaharul contine zaharoza (99,5.99,6%), substante reducatoare (maxim 0,25%), apa (0,05.0,1%) etc. Un continut mai mare de substante reducatoare influenteaza stabilitatea zaharului in timpul pastrarii datorita cresterii higroscopicitatii, iar cresterea continutului de apa determina aglomerarea cristalelor si aparitia unor procese hidrolitice.

Fructele si legumele in stare proaspata au continut ridicat de apa (74.95% legumele, 80.90% fructele), aceasta determinand starea de fragezime si prospetime pe durata circulatiei lor tehnico-economice. Ele au o compozitie chimica care le confera o valoare nutritiva specifica: apa, glucide, acizi organici, saruri minerale, enzime, vitamine, grasimi si proteine in cantitati mici. Continutul mare de apa permite conservarea acestora prin congelare, ceea ce asigura mentinerea pentru o perioada indelungata a insusirilor si valorii nutritive. Fructele si legumele al caror continut in apa scade se zbarcesc, se ofilesc si isi pierd din proprietatile gustative.

La fabricarea berii, apa este considerata tot materie prima datorita proportiei mari in produsul finit (88.94%), cat si datorita influentei compozitiei acesteia asupra insusirilor senzoriale ale produsului finit.

Dupa modul in care apa poate fi separata de ceilalti constituienti ai produsului, aceasta se poate gasi sub forma de apa libera   sau sub forma de apa legata. Apa din produsele alimentare poate trece dintr-o forma in alta: la fabricarea branzeturilor, de exemplu, apa libera din lapte trece in apa legata.

Apa libera poate fi indepartata (separata) din produs prin presare, centrifugare, evaporare sau congelare. Apa libera in exces poate fi indepartata fara ca activitatea celulara sa fie influentata, in timp ce indepartarea apei libere de metabolism are efecte neletale asupra metabolismului celular. Apa libera se afla sub forma de suc celular sau micropicaturi. Toate procesele enzimatice, unele reactii neenzimatice, dezvoltarea microorganismelor, nu pot avea loc decat in prezenta apei libere.

Apa din produsele alimentare se gaseste  legata sub diferite forme, in functie de natura modului de legare deosebindu-se: apa legata fizic, fizico-chimic si chimic.

a) apa legata fizic este specifica materialelor poroase si este retinuta prin forte mecanice (de catre materialele higroscopice), prin forte de suprafata si de capilaritate. Apa retinuta in microcapilare (raza < 10^-5 cm) se numeste apa higroscopica, iar cea din macrocapilare (raza > 10^-5 cm) se numeste umiditate libera sau superficiala. Apa capilara reprezinta 70% din continutul total de umiditate al produselor alimentare si datorita legaturii slabe cu produsul se indeparteaza usor prin evaporare.

b) apa legata fizico-chimic este o forma mai stabila de legare a apei, fiind prezenta in majoritatea alimentelor, fara sa fie in stransa corelatie cantitativa cu materialul. Acestui tip de apa ii sunt caracteristice legatura adsorbtiva si legatura osmotica sau structurala.

Legatura adsorbtiva este specifica fenomenelor de suprafata, are o intensitate medie si este destul de greu reversibila. Legatura osmotica se realizeaza atunci cand invelisul celulelor ajunge in contact direct cu apa, de exemplu prin imersie. Este o legatura de intensitate mai slaba si este reversibila.

c) apa legata chimic se caracterizeaza prin legaturi ionice sau moleculare. Retinerea apei se face sub forma de apa de cristalizare sau constitutie. Apa de constitutie face parte integranta din chiar molecula substantei chimice; indepartarea unei anumite cantitati din apa de constitutie conduce la moartea celulei.

In functie de procedeul tehnologic, apa se elimina astfel incat sa se atinga continutul optim, care sa asigure caracteristici organoleptice superioare, echilibru al componentilor cu rol biologic sau energetic si stabilitatea produselor alimentare

complexe. La produsele alimentare se utilizeaza urmatoarele procedee de deshidratare:

• liofilizarea;
• uscarea naturala;
• deshidratarea dirijata in instalatii speciale la presiune normala;
• deshidratarea in pat fluidizat;
• concentrarea in vid.

2. Proteinele

Sunt compusi chimici care contin in principal atomi de carbon, azot, oxigen si hidrogen. Proteinele se gasesc in majoritatea produselor alimentare perisabile, constituind elementele nutritive de baza in cele mai multe alimente de origine animala (carne, oua, lapte) si vegetala (fasole, mazare, linte, soia, etc.). Proteinele de origine animala se asimileaza mai usor in organism decat cele de origine vegetala.

Proteinele sunt substante fundamentale pentru buna functionare a organismului si nu pot lipsi din alimentatie. Pe langa rolul lor energetic ele au in special rol plastic (formator), contribuind la cresterea organismului si la refacerea tesuturilor distruse prin functionarea si uzura organismului; de asemenea ele intra in alcatuirea hormonilor, fermentilor, enzimelor si anticorpilor, cu rol important in functionarea si apararea organismului

In tesuturile musculare, proteinele se gasesc sub forma de proteine miofibrilare, proteine sarco-plasmatice si proteine ale tesuturilor de legatura (colagen, elastina). Proteinele miofibrilare determina calitatea texturii muschiului si marea capacitate de legare a apei, atingand pana la 75% din totalul proteinelor din muschiul de peste si pana la 50% din totalul proteinelor la muschiul de vita.

3. Lipidele

Lipidele sau grasimile reprezinta o sursa de energie pentru organism. Lipidele se gasesc in proportie mare in alimentele de origine animala (unt, slanina, carne de porc) si in unele fructe (alune, nuci); ele sunt esteri ai acizilor grasi, saturati (acidul palmitic, stearic) sau nesaturati (acidul oleic). Acizii grasi saturati se gasesc in grasimile animale (unt, smantana, untura).

4. Enzimele

Sunt constituite din proteine si actioneaza ca biocatalizatori, controland diverse procese fiziologice. Exista un mare numar de enzime, fiecare controland un anumit proces biochimic. Enzimele sunt distruse de temperaturile peste 60.100⁰C, dar pot rezista la temperaturi scazute, putand determina modificari nedorite ale produselor alimentare racite.

5. Hidratii de carbon

Hidratii de carbon sunt compusi chimici ce contin carbon, hidrogen si oxigen si se gasesc in cantitati relativ mici in corpul animalelor (1.4%).

6. Sarurile minerale

Sarurile minerale se gasesc in muschi sub forma de ioni si au influenta asupra capacitatii de legare a apei, texturii, culorii si gustului. Ionii anorganici din muschi sunt cei de K, Na, Mg, Ca, Fe, Zn. Cele mai multe saruri de potasiu se gasesc in fibrele muschilor, in timp ce ionii de sodiu se gasesc mai ales in solutiile apoase extracelulare.

7. Vitaminele

Sunt compusi organici ce nu pot fi formati de catre organism, fiind preluate din exterior prin hrana sau ca provitamine.

8. Virusurile, microorganismele

Virusurile sunt agenti infectiosi ce pot produce boli; nefiind afectati de temperaturile scazute, alimentul infectat ramane astfel si dupa aplicarea unui tratament prin frig.

Microorganismele sunt prezente in alimente sub forma de bacterii, mucegaiuri si drojdii. Unele microorganisme sunt necesare in procesul de fabricatie al unor produse alimentare.