[dropcap]A[/dropcap]vui continuo amb la part que em va faltar en l’entrada anterior de la unitat 3 sobre la química alimentaria de les proteïnes, que fa la classificació de les diferents proteïnes en funció al seu origen, principalment animal o vegetal, on trobem diferents tipus amb diferents propietats.
Lectures prèvies recomanades:
- Bioquímica – Els Aminoàcids
- Bioquímica – Les Proteïnes
- Bioquímica – Els Enzims
- Química Alimentaria – Les Proteïnes (II)
Propietats nutricionals
La digestibilitat i el contingut d’aminoàcids essencials determinen el valor nutritiu de les proteïnes.
Dels 20 aminoàcids codificadors, hi ha 8 que són indispensables o essencials per als adults:
I en el cas dels nens, hi hauríem de sumar la histidina.
Per tant, caldrà parar atenció a la quantitat i qualitat de les proteïnes de la dieta per tal d’obtenir aquests aminoàcids essencials.
Pel que fa a la qualitat de la proteïna, dependrà de la quantitat d’aminoàcids indispensables que contingui, així com de la seva biodisponibilitat per a l’organisme. Existeixen factors que disminueixen la biodisponibilitat dels aminoàcids, entre els que trobem:
- Baixa accessibilitat de la proteïna a les proteases
- Presència d’antinutrients
- Fixació de les proteïnes a d’altres molècules, com metalls, cel·lulosa, etc
- Mida i àrea superficial de la proteïna
- Processat al que hagi estat sotmesa
En general, és acceptat que les proteïnes d’origen animal són de major qualitat que les d’origen vegetal i la seva biodisponibilitat és major. La falta d’algun aminoàcid pot corregir-se mitjançant complementació proteica (per exemple la clàssica combinació de llegums amb cereals) o a través de la suplementació.
Els aminoàcids que manquen en una proteïna o aliment s’anomenen aminoàcids limitants.
Hi ha diversos mètodes per tal de determinar i avaluar la qualitat d’una font proteica, alguns in vivo i molts més in vitro. Els assajos més comuns son els:
Veure PDF adjunt – Métodos para la cuantificación de proteínas
Les proteïnes de la majoria dels cereals i llegums són dificitàries en els aminoàcids lisina i metionina, respectivament. Al contrari, els cereals són rics en metionina i les llegums en lisina. La digestibilitat es refereix a l’extensió de la utilització per part de l’organisme dels aminoàcids ingerits. En general, les proteïnes d’origen animal són millor digerides que les vegetals, i aquesta digestibilitat es veu afectada per diferents factors:
- Conformació de la proteïna
- Presència d’antinutrients
- Unió a polisacàrids i fibra dietètica
- Processat
Proteïnes de la carn
El contingut proteic de les carns és molt superior al d’altres aliments, especialment dels d’origen vegetal. La font de la que s’obtenen habitualment són els músculs esquelètics dels diversos animals, tot i que a occident la carn bovina és la més consumida.
A més de l’elevada qualitat proteica (propera a la de l’ou) proporciona bona digestibilitat i micronutrients tant importants com el ferro, l’àcid fòlic, el seleni i el zinc.
Font: Química de los Alimentos, 4a Edición, Badui
Els músculs estan formats per una sèrie de filaments, anomenats fibril·les, que són fibres ordenades en fascicles als que envolta l’endomisi, que és un teixit conjuntiu. Això doncs ens determina els següents tipus de proteïnes que podem trobar a la carn:
- Les proteïnes miofibrilars o contràctils (teixit muscular)
- Les proteïnes sarcoplasmàtiques solubles (teixit muscular)
- Les proteïnes insolubles de l’estroma (teixit connectiu)
Les primeres constitueixen l’estructura del teixit muscular i és on es produeixen les contraccions i relaxacions pròpies dels moviments i desplaçaments dels animals. Agrupen aproximadament la meitat del contingut en proteïnes del múscul. Entre elles cal citar:
La miosina representa el percentatge més alt i és una proteïna fibrilar amb estructura d’alfa hèlix, i es poden distingir dues parts, el cap i la cua. L’actina és la segona més important i posseeix dos tipus d’estructura, una globular i una altra fibrosa.
Les proteïnes sarcoplasmàtiques solubles són globulines i albúmines amb alguna activitat metabòlica cel·lular. Tenen gran capacitat d’absorció i retenció d’aigua, per a coagular i formar gels, i són molt interessants per a conservar les qualitats organolèptiques del múscul, un cop cuinat.
Endomisi, perimisi i epimisi són les estructures que formen les proteïnes insolubles. Representen una tercera part de les proteïnes in vivo però en la carn que comprem no superen el 3-4%. El col·lagen (polímer de tropocol·lagen) és la proteïna més representativa i és deficient en lisina i triptòfan. El colagen insoluble és el responsable en gran mesura de la duresa de la carn, i quan pateix hidròlisi és que s’acaba ablanint la carn.
Existeix també un teixit conjuntiu, de color groguenc, format per elastina present en els músculs sotmesos a grans esforços o treballs. Aquesta part de la carn és molt dura i només pot ser ablanida per mitjants mecànics (colpejant o picant), àcids (escabetx) o enzimàtics (papaïna).
Proteïnes del peix
Dins del peix, la classificació més immediata és:
- Peixos grassos (8 al 15% en lípids) o blaus
- Peixos semi-grassos (2 a 7% en lípids)
- Peixos magres (lípids <1%) o blancs
El peix posseeix un contingut proteic força variable, però més estable que el seu contingut en greixos, situant-se al voltant del 12 al 23% de proteïna, i sent els principals tipus:
- Globulines (70 a 80%)
- Albúmines (10 a 20%)
- Queratines i col·lagen (2 a 4%)
Com podem observar, el contingut en globulines és superior al de la carn. Les fibres són més curtes i això explica la seva delicadesa en el procés industrial i culinari al que s’han de sotmetre, i a la vegada en dificulta la venta i preparació culinària. En canvi, el fet de tenir menys teixit connectiu respecte la carn en fa un aliment més tendre per al consum, el que el fa molt digerible.
Del total del peix capturat només una part es destina al consum directe, degut fonamentalment a raons organolèptiques i al seu ràpid deteriorament. La part no consumida directament s’utilitza en part per a fabricar concentrats del peix, com el surimi.
En general, els processos d’elaboració d’aquests gels no són complicats i comprenen un trocejat, una serie de rentats profunds i l’addició de crioprotectors i altres additius capaços de formar un gel amb una bona textura (midons, proteïnes vegetals, saboritzants, etc)
A més de proteïnes d’alt valor biològic, el peix ens aporta altres substàncies rellevants en el desenvolupament del ser humà, en concret:
- Macrominerals: Calci, magnesi i fòsfor
- Microminerals: Ferro, iode, magnesi, coure i zinc
- Àcids grassos poliinsaturats omega 3: DHA i EPA
En mol·luscs i crustacis la proporció proteica és una mica menor (13 al 15%). Els mol·luscs bivalves posseeixen una qualitat proteica similar a la del peix, i els gasteròpodes i cefalòpodes contenen un major nivell de proteïna de tipus connectiu, per tant amb una menor digestibilitat.
Relacionat amb les proteïnes està la quantitat de nitrogen no proteic que conté el peix, al voltant del 10 al 15%, i el marisc, sobre el 25 a 30%. Es pot classificar en:
D’aquests, l’òxid de trimetilamina (OTMA) es transforma en trimetilamina (TMA) al cap de poc temps de la captura i mort, i és el compost que origina el característic “olor a peix”.
Proteïnes de la llet
Els grans grups de les proteïnes de la llet són dos:
- Caseïnes (80%) – Com la caseïna micel·lar i caseïna doble
- Proteïnes del sèrum (20%) – Albúmines, globulines i fraccions proteasa-peptona
Les caseïnes són les proteïnes unides a fòsfor que es troben en suspensió col·loïdal, estabilitzades per càrregues elèctriques. Són estables a tractaments tèrmics i precipiten, és a dir, són insolubles a pH àcids (4 a 6).
Existeixen dues formes, una caseïna micel·lar i una de soluble. La primera la formen complexes proteics amb una altra sèrie de substàncies. La segona la formen monòmers o petits polímers solubles. Existeix un equilibri entre ambdós tipus de caseïna de la llet i hi ha diversos factors que fan que aquest equilibri es desplaci cap a una o altre direcció.
Les proteïnes del sèrum són principalment dos, les albúmines i les globulines, tot i que també hi són presents immunoglobulines, proteases-peptones i d’altres.
Es trobem dissoltes en sèrum lacti i són termolàbils, això és, s’insolubilitzen per sota del seu punt d’ebullició. Són compactes, globulars, de diverses mides i contenen aminoàcids ensofrats que al escalfar-se alliberen substàncies antioxidants (grups sulfihidrils) responsables del seu olor característic.
Les més significatives són:
- Lactoglobulina (50% aprox.)
- Lactoalbúmina
- Seroalbúmina
Les immunoglobulines són glicoproteïnes amb activitat immunològica i s’adhereixen al glòbul gras de la llet. Promouen l’agregació d’aquests glòbuls grassos formadors de la crema de llet i tenen una acció antibacteriana en la llet crua.
A més a més de tota aquesta bateria de proteïnes, la llet conté multitud d’enzims propis o dels microorganismes que conté. Aquests enzims són termolàbils i s’inactiven al aplicar calor a la llet. Potser els més significatius siguin les lipases i oxidases. Posseeixen funcions molt interessants i útils com són:
- Influir en el sabor i l’olor
- Permeten diferenciar llets de diferents espècies animals
- Permeten avaluar el procés tèrmic al que han estat sotmeses
El valor nutritiu de la llet és fonamental per als primers mesos de vida per ser un aliment complert en quant a aportament energètic (lactosa i matèria grassa), les seves proteïnes d’alt valor biològic i el seu paper regulador en l’organisme al contenir importants quantitats de vitamines i minerals.
Altres productes derivats de la llet són molt rics en proteïnes com la quallada, el formatge, el recuit, els iogurts i els gelats.
Composició nutritiva de diferents llets i derivats lactis
Proteïnes de l’ou
Les proteïnes de l’ou es troben principalment a la clara. Aquesta està formada per un 88% d’aigua i un 10 a 11% de proteïna, sent la més característica l’ovoalbúmina. També són significativament importants la conoalbúmina, ovomucoide, ovoglobulines i lisozima.
En general, tenen un alt valor biològic (són proteïnes de referència) gràcies al seu equilibri d’aminoàcids essencials i, a més, són fàcils de digerir.
Al aplicar calor (62ºC) la clara es transforma en un gel opac de color blanc degut al procés vist en l’anterior entrada, la desnaturalització i coagulació de la ovoalbúmina i la conoalbúmina. Aquesta propietat és molt important per a donar consistència a diverses elaboracions culinàries (flams, per exemple) i a preparacions industrials.
L’ovomucoide no té la capacitat de coagular i al afegir sal ajudem a la coagulació de la clara.
La digestibilitat de l’ou es veu augmentada per la coagulació o desnaturalització de les proteïnes de la clara, al igual que amb el batut (incorporació de bombolles d’aire) i l’addició d’hidrocarbonats d’alta digestibilitat (patata, pa, etc).
Ovomucines, globulines i ovoalbúmines poseeixen una altra qualitat culinària molt important: la formació d’escuma, com ja hem vist a l’entrada anterior.
Proteïnes de la clara de l’ou. Llopis J. (1995)
Proteïnes vegetals
Aquest apartat recull tant les proteïnes dels cereals com les de les lleguminoses.
Proteïnes dels cereals
Existeixen quatre tipus de proteïnes en els vegetals, classificades en funció de la seva solubilitat:
- Albúmines (solubles en aigua)
- Globulines (solubles en solució salina)
- Glutelines (solubles en etanol al 70%)
- Prolamines (no solubles)
Tant prolamines com glutamines són responsables de la viscusitat i l’elasticitat de la massa panadera, respectivament.
La lisina i la metionina, com ja hem comentat anteriorment, són limitadors en la majoria de cereals, i en especial del blat.
Diferents proteïnes dels cereals més comuns. Belitz i Grosch (2001)
Proteïnes dels llegums
Les lleguminoses es consideren una excel·lent font de proteïna vegetal. La fracció proteica en elles varia entre el 17% de les mongetes fins al 42 de la soja. El tipus de proteïna és el mateix que en el cas dels cereals:
- Albúmines (4 a 20%)
- Globulines (60 a 70%)
- Glutelines (10 a 20%)
- Prolamines (baixa proporció)
El seu valor biològic ve limitat per l’escàs contingut en aminoàcids ensofrats, com la metionina i la cistina.
(N. del T.) Trobo a faltar que comenti una mica les proteïnes d’altres fonts vegetals, com les verdures i hortalisses, que tot i que en contenen molt poques en proporció, són relativament complertes en perfil d’aminoàcids essencials. Tampoc fa menció a fonts potencialment interessants com les algues, bacteris i llevats, tot i que si recordeu, al principi de la unitat feia certa menció.
Mapa conceptual
Deixo el mapa que em vaig currar de la unitat 3, que reuneix els continguts de les dues entrades sobre la química alimentaria de les proteïnes, l’últim de la saga de química alimentaria, per cert, ja que al profe li agradaven els mapes més senzills i vaig canviar la metodologia. Al meu parer, cap a pitjor 😛
