ΛΙΠΙΔΙΑ Ως λιπίδια χαρακτηρίζονται οι οργανικές ενώσεις (υδρόφοβες) πουσχηματίζονται στο βιολογικό κύκλο κάθε ζωικού ή φυτικού οργανισμού. Είναι ενώσεις που περιέχουν στο μόριό τους τμήματα υδρογονανθράκων μακριάς αλυσίδας και είναι αδιάλυτες στο νερό και διαλυτές σε οργανικούς διαλύτες Ρόλος των λιπιδίων :  Μορφές αποταμίευσης και μεταφοράς βιολογικής ενέργειας  Δομικά συστατικά των κυττάρων και ειδικότερα των βιολογικών τους μεμβρανών  Προστατευτικά κηρώδη περιβλήματα πολλαπλών οργανισμών  Ενώσεις με σημαντικές μεταβολικές δράσεις  Φορείς για τη διακίνηση άλλων σημαντικών μορίων (π.χ. βιταμινών)

Ταξινόμηση των λιπιδίων :  Με κριτήριο αν υδρολύονται ή όχι διακρίνονται σε απλά και σύνθετα Πίνακας 1 : Κατάταξη των λιπιδίων με κριτήριο την υδρόλυση Απλά λιπίδια Σύνθετα λιπίδια o Ελεύθερα λιπαρά οξέα o Στερόλες o Καροτένια o Τοκοφερόλες o Αιθερογλικερίδια o Μονο-, δι- και τρι-γλυκερίδια o Γλυκολιπίδια o Εστέρες o Εστέρες στερολών o Φωσφολιπίδια

 Με βάση την πολικότητά τους διακρίνονται σε ουδέτερα και σε πολικά Πίνακας 2 : Κατάταξη των λιπιδίων με βάση την πολικότητά τους Ουδέτερα λιπίδιαΠολικά λιπίδια o Λιπαρά οξέα (>C12) o Εστέρες o Στερόλες, Εστέρες στερολών o Μονο-, δι- και τρι-γλυκερίδια o Καροτένια o Τοκοφερόλες o Γλυκεροφωσφολιπίδια o Γλυκερογλυκολιπίδια o Σφιγγολιπίδια

Ο ρόλος των λιπαρών υλών στα τρόφιμα Συμβάλλουν στην οσμή και την γεύση Προσθέτουν στις τροφές ικανότητα κορεσμού Στη μαγειρική επηρεάζουν ευνοϊκά τη γεύση του φαγητού Ως έλαια σαλάτας καθιστούν πιο ευχάριστα τα λαχανικά Ως γαλακτώματα (μαγιονέζα) Δίνουν ειδική υφή σε προϊόντα ζαχαροπλαστικής (μπισκότα) Απαραίτητα σε Παρασκευή προϊόντων σοκολατοποιίας (απομίμηση σοκολάτας) και αρτοποιίας.

ΟΥΔΕΤΕΡΑ ΛΙΠΙΔΙΑ Λιπαρά οξέα Πίνακας 3. Μονοακόρεστα λιπαρά οξέα, που απαντούν στα τρόφιμα ΕίδηΣ. Τ.ΟνομασίαΕμπειρική ονομασία Πηγές C14:1CH 3 (CH 2 ) 3 CH=CH(CH 2 ) 7 COOHCis-9-δεκατετραενοϊκόΜυριστελαϊκόΒακτήρια - φυτά C16:1 (ω-7) CH 3 (CH 2 ) 5 CH=CH(CH 2 ) 7 COOHCis-9-δεκαεξενοϊκόΠαλμιτελαϊκόΒακτήρια - φυτά C18:1 (ω-9) CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 7 COOHCis-9-δεκαοκτενοϊκόΕλαϊκόΒακτήρια - φυτά C18:1 (ω-7) CH 3 (CH 2 ) 5 CH=CH(CH 2 ) 9 COOHCis-11-δεκαοκτενοϊκόCis - βακενικόΒακτήρια C20:1 (ω-9) CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 9 COOHCis-11-ΕικοσενοϊκόΜαλάκια C22:1 (ω-9) CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 11 COOHCis-11-ΕικοσιδυενοϊκόΕρουκικόΦυτά

Πίνακας 4: Πολυακόρεστα λιπαρά οξέα που απαντούν στα τρόφιμα ΕίδηΣ. Τ.ΟνομασίαΕμπειρικ ή ονομασία C18:2 (ω-6) CH 3 (CH 2 ) 4 [ CH=CH-CH 2 ] 2 (CH 2 ) 6 COOH Cis,cis-9,12-δεκαοκταδιενικόα-Λινελαϊκό C18:2 (ω-9) CH 3 (CH 2 ) 7 [ CH=CH-CH 2 ] 2 (CH 2 ) 3 COOH Cis,cis-6,9-δεκαοκταδιενικόγ-Λινελαϊκό C18:3 (ω-3) CH 3 CH 2 [ CH=CH-CH 2 ] 3- (CH 2 ) 6 COOH Cis,cis-9,12,15-δεκαοκτατριενικόα-Λινολενικό C18:3 (ω-6) CH 3 ( CH 2 ) 4 [ CH=CH-CH 2 ] 3- (CH 2 ) 3 COOH Cis,cis-6,9,12-δεκαοκτατριενικόγ-Λινολενικό C20:4 (ω-6) CH 3 ( CH 2 ) 4 [ CH=CH-CH 2 ] 4- (CH 2 ) 2 COOH Cis,cis-5,8,11,14-εικοσιτετρενοϊκόγ-Λινολενικό

ΓΛΥΚΕΡΙΔΙΑ Μονο – και Διγλυκερίδια Τα μονογλυκερίδια είναι ενδιάμεσα της λιπόλυσης και βιοσύνθεσης των τριγλυκεριδίων. Είναι μονοεστέρες της γλυκερίνης με ένα λιπαρό οξύ και εμφανίζονται σε δύο ισομερείς μορφές

Τα διγλυκερίδια παράγονται κατά τη βιοσύνθεση των φωσφολιπιδίων. Είναι διεστέρες της γλυκερόλης και εμφανίζονται σε δύο ισομερείς μορφές :

Τριγλυκερίδια Είναι τριεστέρες της γλυκερόλης με λιπαρά οξέα, διακρίνονται σε απλά και μικτά : Η ονοματολογία των απλών γίνεται βάζοντας το πρόθεμα τρι- ακολουθεί το όνομα του λιπαρού οξέος με κατάληξη –ίνη

Στα μικτά τριγλυκερίδια τα άτομα της γλυκερόλης αριθμίζονται 1, 2, 3. Τα λιπαρά οξέα αναφέρονται ως εξής :προηγούνται αυτά με τον μικρότερο αριθμό ατόμων C ή τη μικρότερη ακορεστότητα.

Aιθερογλυκερίδια Διακρίνονται σε μονοαλκυλαιθέρες, σε διαλκυλαιθέρες και σε τριαλκυλαιθέρες.Εκτός από τους μονοαλκυλαιθέρες που απαντούν σε υδρόβιους οργανισμούς θηλαστικά και πτηνά, τα υπόλοιπα είδη δεν έχουν βρεθεί στη φύση. Έχουν όμως δημιουργεί συνθετικά. Μονοαλκυλαιθέρες Διαλκυλαιθέρες

Τριαλκυαιθέρες Υδρογονάνθρακες Οι υδρογονάνθρακες μακριάς αλυσίδας απαντούν σε επιφανειακά κηρώδη περιβλήματα φυτών, στα έντομα, στους θαλάσσιους οργανισμούς. Οι υδρογονάνθρακες αυτοί μαζί με άλλα κηρώδη συστατικά εμποδίζουν τη διάχυση του νερού μέσα και έξω από τα κύτταρα ώστε να αποτρέπεται η αφυδάτωση ή η έντονη ενυδάτωσή τους. Αλκοόλες Αλειφατικές Στερόλες – Στανόλες Είναι παράγωγα του σκουαλένιου. Διακρίνονται σε φυτοστερόλες και ζωοστερόλες

Σκουαλένιο χοληστερόλη

β – Σιτοστερόλη Καμπεστερόλη Σιγμαστερόλη

Στανόλες : απαντώνται και αυτές σε φυτικά προϊόντα σε μικρότερα όμως ποσοστά από τις στερόλες. Παρασκευάζονται από τις φυτοστερόλες με υδρογόνωση Χοληστάνιο Κηροί : είναι εστέρες των ανώτερων λιπαρών οξέων με ανώτερες αλκοόλες. Εμφανίζονται στην επιφάνεια του δέρματος των ζώων, στους επιφανειακούς ιστούς εντόμων και φύλλων, και τα προστατεύουν από την υγρασία. Παράδειγμα είναι το κερί των μελισσών

Φωσφατίδια ΓΕΝΙΚΟΣ ΤΥΠΟΣ ΦΩΣΦΟΓΛΥΚΕΡΙΔΙΟΥ

ΕΙΔΗ ΦΩΣΦΟΓΛΥΚΕΡΙΔΙΩΝ ΛΕΚΙΘΙΝΕΣ (Χ =ΧΟΛΙΝΗ)

ΚΕΦΑΛΙΝΕΣ (Χ = ΑΙΘΑΝΟΛΑΜΙΝΗ )

ΓΛΥΚΟΛΙΠΙΔΙΑ

Φυσικές ιδιότητες Σημείο τήξης : στις λιπαρές ύλες υπάρχει περιοχή και όχι σημείο τήξης, Αυτό εξηγείται με το φαινόμενο του πολυμορφισμού, σύμφωνα με το οποίο για τις λιπαρές ύλες υπάρχουν πάνω από μια κρυσταλλικές μορφές με διαφορετικά σημεία τήξης. Σύμφωνα με την νομοθεσία σημείο τήξης είναι η θερμοκρασία στην οποία διαυγάζει η λιπαρή ύλη, Το σημείο τήξης των λιπαρών υλών εξαρτάται από : -Το μήκος της ανθρακικής αλυσίδας των λιπαρών οξέων, αυξανόμενου του μήκους της αυξάνεται και το σημείο τήξης. -Την ακορεστότητα, Για την ίδια ανθρακική αλυσίδα αύξηση της ακορεστότητας ελαττώνει το Σ.Τ. -Τη στρερεοχημική δομή. Τα trans ισομερή εμφανίζουν μεγαλύτερα Σ. Τ.

-Ύπαρξη πλευρικής αλυσίδας ελαττώνει το Σ.Τ. Σημείο καπνού : Κατά τη θέρμανση μιας λιπαρής ύλης σχηματίζονται ελεύθερα λιπαρά οξέα, σπάνε οι διπλοί δεσμοί μεταβάλλεται το χρώμα της λιπαρής ύλης και σχηματίζονται πολυμερή. Αυτά έχουν ως αποτέλεσμα την αύξηση του ιξώδους και τον αφρισμό της. Ως σημείο καπνού ορίζεται η θερμοκρασία στην οποία η λιπαρή ύλη παράγει καπνό Αύξηση της ακορεστότητας και της περιεκτικότητας σε ελευθερα λιπαρά οξέα ταπεινώνει το σημείο καπνού. Σημείο Ανάφλεξης : είναι η θερμοκρασία ανάφλεξης μίγματος καπνών της λιπαρής ύλης με ατμοσφαιρικό αέρα.

Σημείο φλόγας : είναι η θερμοκρασία διατήρησης της καύσης του αναφλεγόμενου δείγματος της λιπαρής ύλης. Δείκτης διάθλασης : έλεγχος την καθαρότητα μιας λιπαρής ύλης. Ο δείκτης διάθλασης αυξάνεται : -με την αύξηση του μήκους της ανθρακικής αλυσίδας -Με την αύξηση της ακορεστότητας. Χρησιμοποιείται για να ελέγχεται η πρόοδος της υδρογόνωσης στη βιομηχανία Διαλυτότητα : Τα λιπαρά οξέα είναι πλήρως αδιάλυτα στο νερό και σχηματίζουν ένα στρώμα που επιπλέει

ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΛΙΠΙΔΙΩΝ Αλκαλική υδρόλυση (σαπωνοποίηση) Όξινη Υδρόλυση

Ενζυμική Υδρόλυση Γίνεται με την επίδραση λιπολυτικών ενζύμων (λιπάσες). Τα προϊόντα της είναι άλλοτε επιθυμητά (ελεγχόμενη λιπόλυση για Παρασκευή γιαουρτιού). Και άλλοτε ανεπιθύμητα (υδρολυτικό τάγγισμα). Υδρογόνωση : Μετατροπή ακόρεστων λιπαρών υλών σε κορεσμένες Οξειδωτική τάγγιση (Αυτοξείδωση)

ΑΜΙΝΟΞΕΑ - ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ Η πλειοψηφία των αμινοξέων είναι του τύπου : O συνδυασμός καρβοξυλίου και αμινοομάδας στο μόριό τους έχει ως αποτέλεσμα να συμπεριφέρονται είτε ως οξέα είτε ως βάσεις (αμφολύτες). Ανάλογα με το pH του διαλύματος στο οποίο είναι διαλυμένα απαντώνται είτε ως κατιόντα είτε ως ανιόντα.

Σε όξινα διαλύματα τα αμινοξέα απαντούν ως κατιόντα. Στα βασικά διαλύματα απαντούν ως ανιόντα, ενώ σε ενδιάμεση τιμή pH απαντούν ως διπολικά ιόντα (ισοηλεκτρικό σημείο). ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΑΜΙΝΟΞΕΩΝ  Με βάση την πολικότητα της πλευρικής αλυσίδας διακρίνονται σε : Όξινα υδρόφιλα Γλουταμινικό οξύ Ασπαραγινικό οξύ

Βασικά Υδρόφιλα : Λυσίνη υδροξυλυσίνη Ουδέτερα Υδρόφιλα Ασπαραγίνη Γλουταμίνη Ουδέτερα Υδρόφοβα βαλίνη λευκίνη

ΠΕΠΤΙΔΙΑ Σχηματίζονται από τα αμινοξέα τα οποία συνδέονται με πεπτιδικό δεσμό. Ανάλογα με τον αριθμό των αμινοξέων τους χαρακτηρίζονται : Ολιγοπεπτίδια (μέχρι 10 αμινοξέα) Πολυπεπτίδια (πάνω από 10 αμινοξέα) Πρωτεΐνες (πάνω από 100 αμινοξέα)

Δομές Πρωτεϊνών Οι πρωτεΐνες χαρακτηρίζονται από τέσσερεις βαθμίδες δόμησης : Πρωτοταγής δομή : αφορά την αλληλουχία των αμινοξέων που τις απαρτίζουν και συνδέονται με ομοιοπολικό δεσμό (πεπτιδικός δεσμός).Αν αλλάξει η πρωτοταγής δομή των πρωτεϊνών αλλάζουν οι φυσικές και βιολογικές ιδιότητες τους Δευτεροταγής δομή : αφορά τον τρόπο διάταξης της πολυπεπτιδικής αλυσίδας στο χώρο. Από τις πιθανές διαμορφώσεις στο χώρο περισσότερο σταθερή είναι αυτή της α-έλικας, όπου το καρβονύλιο και η αμινομάδα βρίσκονται στην ίδια ευθεία. Η ελικοειδής δομή σταθεροποιείται με τους δεσμούς Η, που αναπτύσσονται μεταξύ των ομάδων ΝΗ και CO της ίδιας αλυσίδας. Επίσης υπάρχει η β-πτυχωτή επιφάνεια όπου δημιουργείται δεσμός Η μεταξύ ΝΗ και CO γειτονικών αλυσίδων σ’ αυτή τη διαμόρφωση οι πλευρικές αλυσίδες εμφανίζονται πάνω και κάτω από το επίπεδο της πεπτιδικής επιφάνειας,

τα πολυπεπτίδια σχηματίζουν «ζιγκ-ζαγκ» διάταξη που ονομάζεται πριονωτή δομή. Η δευτεροταγής διάταξη εκτός από τη φύση και την αλληλουχία των αμινοξέων εξαρτάται και από το pH των διαλυμάτων τους, έτσι σε χαμηλά pH επικρατεί η α-έλικα. Οι διαφορετικοί τρόποι διάταξης της πολυπεπτιδικής αλυσίδας έχουν άμεση επίπτωση στις φυσικοχημικές, λειτουργικές και άλλες ιδιότητες των πρωτεϊνών. Τριτοταγής δομή : αναφέρεται στον τρόπο αναδίπλωσης και γενικά της συνολικής διευθέτησης στον χώρο (τρισδιάστατη διάταξη). Η αναδίπλωση αυτή είναι αποτέλεσμα διαφόρων ενδομοριακών επιδράσεων (για παράδειγμα μεταξύ πλευρικών τμημάτων των αμινοξέων) Τεταρτοταγής δομή : αναφέρεται στη σύζευξη των επιμέρους τμημάτων πολυπεπτιδικών αλυσίδων που διαθέτουν τριτοταγή δομή.

Λειτουργικές Ιδιότητες των Πρωτεϊνών  Ζελατινοποίηση : είναι η διαδικασία μετατροπής μιας ουσίας σε κολλοειδές σύστημα που ονομάζεται πηκτή. Κατά τη ζελατινοποίηση μόρια σε υγρή κατάσταση (π. χ. νερού) εγκλωβίζονται μεταξύ των μακρομορίων των πηκτωματογόνων ουσιών.  Αφρισμός : η ιδιότητα αυτή γίνεται αντιληπτή όταν κατά τον βρασμό πρωτεϊνούχων τροφίμων συγκεντρώνονται στη επιφάνεια του υγρού αφρός. Η υφή πολλών τροφίμων εξαρτάται από την ενσωμάτωση αέρα στη δομή τους, τόσο κατά την επεξεργασία τους όσο και μετά απ’ αυτήν.

Χημικές Ιδιότητες των πρωτεϊνών Υδρόλυση : Με επίδραση νερού παρουσία οξέος, βάσης ή ενζύμων μπορούν να διασπαστούν σε αμινοξέα. Θρόμβωση και μετουσίωση : Η καθίζηση των πρωτεϊνών που μπορεί να είναι αντιστρεπτή ή μη αντιστρεπτή ονομάζεται θρόμβωση. Η μη αντιστρεπτή καθίζηση ονομάζεται μετουσίωση. Αντιδράσεις Maillard : είναι οι αντιδράσεις που περιγράφουν την εν θερμώ επίδραση αζωτούχων ενώσεων σε ανάγοντα σάκχαρα και γενικότερα σε καρβονυλικές ενώσεις,

Η συνολική αντίδραση χωρίζεται σε τρία στάδια: Συμπύκνωση καρβονυλομάδας σακχάρων και αμινοομάδας : H καρβονλοαμινο-αντίδραση γίνεται σε όξινο και αλκαλικό περιβάλλον ευνοείται όμως σε αλκαλικό, γι αυτό το λόγο τα όξινα τρόφιμα κινδυνεύουν λιγότερο από αυτό το είδος αμάυρωσης. Η αντίδραση επιταχύνεται με αύξηση της θερμοκρασίας, απαιτεί σχετικά χαμηλή υγρασία γι’ αυτό συμπυκνωμένα ή αφυδατωμένα τρόφιμα εμφανίζουν οργανοληπτικά χαρακτηριστικά της μη ενζυμικής αμάυρωσης

Μετάθεση αmadori : μετατροπή αλδόζης σε κετόζη Στάδιο Β

Αποικοδόμηση Strecker (αποικοδόμηση α- αμινοξέων) Γίνεται αποικοδόμηση α-αμινοξέων παρουσία των συζυγιακών δικαρβονυλικών ενώσεων όπως αυτές που σχηματίστηκαν στις παραπάνω αντιδράσεις : Παράγοντες που επιδρούν και μπορεί να αναστείλουν την maillard :  Η θερμοκρασία  Η ενεργότητα του νερού : υψηλότερη υγρασία ελαττώνει τη συγκέντρωση των αντιδρώντων και την ταχύτητα της αντίδρασης  pH ελάττωσή του οδηγεί σε αναστολή της αντίδρασης

 Η διαθεσιμότητα των αντιδρώντων : δέσμευση των αντιδρώντων περιορίζει ή αναστέλλει την αντίδραση Έλεγχος των αντιδράσεων αμαύρωσης επιβάλλεται : Οργανοληπτικά ώστε να περιοριστεί η εμφάνιση ανεπιθύμητων χρωμάτων γεύσεων οσμών Διατροφικά : ώστε να αποφεύγεται η δέσμευση ή καταστροφή των απαραίτητων αμινοξέων Τοξικολογικά για να αποφεύγεται η δημιουργία εν δυνάμει τοξικών ουσιών

Πρωτεϊνούχα τρόφιμα : Δημητριακά : οι πρωτεΐνες που περιέχουν θεωρούνται χαμηλότερης αξίας διότι δεν διαθέτουν ορισμένα από τα απαραίτητα αμινοξέα που βρίσκονται μόνο στις ζωικές πρωτεΐνες Όσπρια : σε συνδιασμό με τα δημητριακά αποτελούν ικανοποιητική πρωτεϊνική διατροφή Σόγια : περιέχει πρωτεΐνες σε ποσοστό % Τρόφιμα ζωικής προέλευσης