Contenuto di minerali nel corpo umano (totale: 6.2%) Contenuto g/kg

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Lucrezia Fantoni
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1 MINERALI Possono definirsi come i costituenti delle ceneri che rimangono dopo l incenerimento di un tessuto vegetale o un tessuto animale. Possono essere suddivisi in: elementi principali o macroelementi (Ca, P, K, Cl, Na, Mg) elementi in tracce, oligoelementi o microelementi (Fe, Zn, Cu, Mn, I, Mo, ecc.) o anche: > elementi essenziali, con funzioni note (elettroliti, costituenti di enzimi, mattoni di tessuti come ossa e denti, ecc.) > elementi non essenziali, con funzioni ancora ignote o senza funzioni > elementi tossici. Contenuto di minerali nel corpo umano (totale: 6.2%) Elemento Contenuto g/kg Elemento Contenuto mg/kg Calcio Ferro Fosforo 6-12 Zinco Potassio Rame Sodio Manganese Cloro Iodio Magnesio Molibdeno 0.1

2 Nelle stesse materie prime di un alimento, il contenuto minerale può variare ampiamente in base a fattori climatici, genetici, pratiche agricole, composizione del suolo, grado di maturazione del raccolto. Anche il processo produttivo di un alimento influisce molto sul contenuto finale di minerali. I minerali non sono importanti soltanto per le loro funzioni nutritive e fisiologiche, ma anche perché contribuiscono all aroma di un alimento, attivano o inibiscono reazioni enzimatiche e chimiche ed influiscono sull aspetto dell alimento. biodisponibilità: è importante la forma chimica in cui è presente l elemento e la composizione dell alimento. La presenza/assenza di alcuni composti può influenzare l assorbimento. Molti costituenti degli alimenti, come proteine, peptidi, amminoacidi, polisaccaridi, zuccheri, lignina, fitina e acidi organici legano i minerali aumentando o inibendo il loro rilascio.

3 Calcio (LARN: mg/die) E il minerale più abbondante dell organismo umano (1-2%) Funzione plastica [Ca 3 (PO 4 ) 2 ] 3. Ca(OH) 2 idrossiapatite 99% Ossa e denti (PO 3-4, CO 2-3, F - ) Essenziale nella eccitazione-contrazione muscolare Favorisce la coagulazione del sangue Interagisce con Na, K, Mg nella regolazione della pressione arteriosa (una carenza favorisce l ipertensione) La vitamina D ne favorisce l assorbimento 1% Liquidi organici e sangue (90-110mg/l) L assorbimento è sfavorito da: alimenti ricchi in fibra, integrali (acido fitico, acidi uronici, lignina); prodotti orticoli (acido ossalico), alcool, eccessiva assunzione di acidi grassi e xantine. Ragione biologica Fonti alimentari: latte (120 mg/100 g) e derivati (formaggi duri: mg/ 100 g; a pasta molle: 450 mg/100 g) sono la fonte primaria; tra i vegetali, broccoli e spinaci ne contengono notevoli quantità (100 e 600 mg/100 g rispettivamente), mentre frutta, cereali e altre verdure ne contengono basse quantità. Carenza difficilmente diagnosticabile

4 Magnesio (LARN: mg/die) L organismo umano ne contiene g/kg Funzione plastica 60% Tessuto osseo (fosfato) 40% plasma, liquidi intracellulari Essenziale nella regolazione del metabolismo, partecipa alle attività enzimatiche che utilizzano ATP (metabolismo dei glucidi, biosintesi dei protidi, acidi nucleici, lipidi); Mg ++ Mg ++ - O O - O - - O O - adenina-ribosio O P O P O - adenina-ribosio O P O P O P O - O O ADP Importante nel sistema neuromuscolare. O ATP O O La vitamina D ne favorisce l assorbimento; L assorbimento è sfavorito da: alte concentrazioni di calcio, elevato consumo di proteine, zuccheri, acidi grassi a lunga catena, calcio e fosforo, abuso di alcool. Fonti alimentari: largamente distribuito. Soprattutto: vegetali verdi (clorofilla), ortaggi, cereali e derivati, frutta. Contenuto medio: mg/100 g. Contenuto in alimenti derivati da semi (farina integrale, noci, nocciole, legumi) 100mg/100g.

5 Potassio (LARN: 3100 mg/die) Si trova prevalentemente nei liquidi intracellulari; E distribuito in tutti i tessuti, principalmente nei muscoli; Varie funzioni: regolazione eccitabilità neuromuscolare, pressione osmotica, equilibri acido-base, ritenzione idrica, attivazione enzimi glicolitici e respiratori. Viene assunto in quantità largamente superiore al fabbisogno giornaliero, ma l eccesso viene eliminato attraverso i reni; in caso di carenza, non c è un sistema di controllo, purtroppo si ha comunque una parziale eliminazione. Fonti alimentari: fagioli, piselli, asparagi, banane, spinaci, cavolfiori,... A differenza del sodio, è distribuito abbastanza uniformemente sia in alimenti di origine vegetale che in alimenti di origine animale ( mg/100 g). Particolarmente elevato il suo contenuto in frutta secca e semi (0.5-1%). Il suo elevato contenuto nella frutta, lo rende un potenziale indice di qualità delle confetture dove è difficile verificare la effettiva quantità di frutta utilizzata.

6 Sodio (LARN: 2 g/die) L organismo umano ne contiene ca. 1.4 g/kg 40% liquidi extracellulari 43% tessuto osseo, (% restante: connettivo e cartilagini) Funzioni: regola pressione osmotica, equilibrio acido-base del sangue, gradienti transmembrana, trasmissione degli impulsi nervosi, contrazione muscolare; attiva alcuni enzimi (es. amilasi). Contenuto in alimenti di origine animale: mg/100 g (uova 150 mg/100 g) Contenuto in cereali, frutta, verdura: 1-10 mg/100 g

7 Ferro (LARN: mg/die) 65% Emoglobina (sangue) 10% Mioglobina (muscolo) ferro emico L organismo umano ne contiene mg/kg 20-25% deposito nel fegato, nella milza, nel midollo osseo legato a ferritina ed emosiderina % enzimi intracellulari e legato alla transferrina Essenziale nella respirazione cellulare, nella sintesi del collagene, nel metabolismo degli acidi nucleici. Viene assorbito con difficoltà: massimo assorbimento (20-30%) nella carne, molto meno in fegato e pesce (rispettivamente 6.3% e 5.9%), minimo in cereali, latte e vegetali (1-1.5%). Il ferro emico è il più biodisponibile.

8 Favoriscono l assorbimento: sostanze riducenti (l acido ascorbico), il calcio, che compete con il ferro nel formare composti insolubili, il fruttosio, che lo solubilizza; L assorbimento è sfavorito da: fitati, ossalati, fosfati (formano composti insolubili). Fonti alimentari: carni rosse, fegato, legumi, crostacei, frutta secca, spinaci. Sono piuttosto diffusi i casi di carenza da ferro (diete carenti di carne, insufficiente assorbimento, eccessive perdite ematiche); per sopperire alle carenze di ferro esistono in commercio prodotti a base di cereali (riso, pasta, ) arricchiti con ferro. Studi effettuati su polli e su ratti dimostrano che la forma migliore per somministrare ferro è FeSO 4, comunque anche gluconato ferroso e glicerolfosfato ferroso sono bene assimilabili dall organismo. L arricchimento di alimenti con minerali può creare alcuni problemi: ad es. il ferro catalizza l ossidazione dei lipidi, nel vino causa intorbidimento, nell acqua favorisce la crescita di un tipo di batteri.

9 DETERMINAZIONE DELLE CENERI * N.B. Notare la distinzione tra il contenuto di ceneri ed il contenuto di minerali. Le ceneri sono il residuo inorganico che rimane dopo che acqua e sostanza organica sono state allontanate per riscaldamento ad elevate temperature e/o aggiunta di agenti ossidanti. Si può avere la necessità di conoscere il contenuto quali/quantitativo di ceneri per diversi motivi: Etichettatura nutrizionale Qualità Aspetti nutrizionali Frodi Variazioni durante il processo produttivo In questo processo il riscaldamento allontana l H 2 O e le sostanze volatili, la materia organica viene bruciata in presenza dell O 2 dell aria, a CO 2 e H 2 O; lo zolfo passa a solfato, il fosforo organico a fosfato, il silicio a silicato, i metalli alcalini si ritrovano come ossidi.

10 Tipicamente si utilizzano 1-10g di campione finemente macinato (se solido) ed omogeneizzato. Campioni con elevati contenuti di umidità andrebbero precedentemente essiccati e campioni con elevati contenuti di grassi andrebbero degrassati in modo da favorire il successivo allontanamento dell acqua. La determinazione del contenuto di ceneri può essere fatta: Per via secca (muffola o microonde); Per via umida (riscaldamento in presenza di acidi forti e/o ossidanti). M ASH peso delle ceneri ottenute M DRY peso iniziale del campione essicato M WET peso iniziale del campione umido Vantaggi e svantaggi: tempi-reattivi-attrezzature-perdita di minerali volatili (temperature) come ferro, zinco, mercurio, piombo, rame, nichel. Raramente alimenti freschi hanno un contenuto in ceneri superiore al 5%.

11 ESEMPI Latte Evaporazione a bagnomaria in capsula di platino di 10 g di latte Incenerimento a fiamma diretta Muffola (stufa di materiale refrattario che raggiunge i 1700 C) a C (2-3h) fino all ottenimento di ceneri bianche. Raffreddamento in essiccatore Osservazioni: Valori medi: % (valori minori indicano probabile annacquamento). 10 g di latte contengono ca.100 mg P, 125 mg Ca e 10 mg Mg. Sfarinati di frumento Incenerimento a fiamma diretta (su capsula di platino) Calcinazione in muffola a C Raffreddamento in essiccatore Osservazioni: Il peso viene riferito a 100 g di farina secca. La percentuale di ceneri è funzione del tasso di abburattamento. Valori elevati indicano probabili aggiunte fraudolente di sali minerali.

12 *********************************** Un campione di latte intero con la seguente composizione chimica, viene completamente scremato. Composizione latte intero: Grassi: 3,4% Carboidrati: 5,0% Proteine: 3,3% Minerali:1% Calcolare l apporto energetico di un bicchiere di tale latte (200ml) prima e dopo scrematura. ***********************************

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