Degradarea proteinelor din alimente sub acțiunea luminii

Introducere

Alimentele parcurg un circuit complex înainte de a ajunge la consumatorul individual, incluzând modalitaţi de prelucrare tehnologică, conservare şi păstrare pe toată durata circuitului. Începând cu momentul în care se prelucrează produsele, după strangerea recoltei, respectiv sacrificarea animalului, materia primă de origine vegetală sau animală este supusă unei deteriorări progresive, desfăşurându-se lent sau rapid, încât în unele cazuri alimentul poate deveni inutilizabil.

Produsele alimentare sunt expuse factorilor naturali, care conduc încet la degradarea lor. Alţi factori, precum temperatura înalta sau joasă, lumina, oxigenul, umezeala sau lipsa vaporilor de apă precum şi enzimele naturale însele, proprii alimentului, tind să le deterioreze în timp.

Astfel, rolul controlului proceselor de prelucrare şi conservare, de păstrare-depozitare este acela de a elimina sau minimaliza riscurile implicate de existenţa acestor factori de natură microbiologică, biologică, chimică sau fizică.

Aproape toate alimentele sunt expuse unor surse naturale sau artificiale de lumină în procesul ambalării, depozitării, transportării şi comercializării. Expunerea alimentelor la lumină poate avea ca rezultat deteriorarea (cunoscută şi sub denumirea de fotodegradare). Fotodegradarea de obicei are loc la constituentele alimentelor precum pigmenţii, grăsimile, proteinele şi vitaminele, rezultând în decolorare, pierderea intensităţii gustului şi a vitamnielor.

Lumina este o formă de energie radiantă, care este de obicei descrisă ca lungime de undă. Lumina pe care o vedem (lumina vizibila) este doar o parte foarte mică din spectrul vast de energie electromagnetică. Acest spectru include: raze gamma, raze X, raze ultraviolete, lumina vizibilă, raze infraroşii, unde radio. Cele mai multe probleme cauzate de lumină sunt în intervalele vizibile şi ultraviolete.

Expunerea proteinelor la lumină şi degradarea fizică şi chimică a fost studiată extensiv pentru mulţi ani. Rezidurile din proteine care sunt supuse în primul rând unei fotooxidari includ triptofan, tirosin, fenilalanina şi cisteina.

În 4.5 milioane de ani de evolutie moleculara, proteinele au evoluat în aşa fel încât ele pot menţine proximitatea spaţială dintre rezidurile aromatice (Trp, Tyr şi Phe) şi legăturile disulfide (SS) . Rezidurile aromatice sunt nano-antenele lumii proteinelor, care pot capta lumina UV (de la cca. 250-298nm). Odată excitate de lumina UV ele pot accede căile fotochimice având efecte negative asupra stucturilor proteinelor.

În trecut, toate schimbarile induse de lumină în alimente, erau cauzate de lumina solara. Dezvoltarea luminii incandescente a adaugat doar puţine probleme, deoarece aceste lampi emit doar cantităţi mici de lumină UV. Inovaţiile aduse în marketing au condus la comercializarea alimentelor în ambalaje transparente şi translucente sub o lumină de intensitate mare, fluorescentă. Această situatie duce în cele din urmă la fotodegradarea elementelor constitutive a alimentelor.

Surse de lumină:

Alimentele sunt expuse la diferite surse de lumină în timpul producţiei şi al expunerii lor. Astfel, există diferite timpuri de surse de lumină şi locaţii de expunere, precum:

- Lumina naturală: la aprozare, în ferestrele magazinelor.

- Lampi incandescente: racitoare, facilităţi de stocare.

- Lampi fluorescente: spaţiul de procesare a alimentelor, vitrine de expeunere, spatiul de preparare a alimentelor.

Când lumina are contact cu ambalajul alimentelor, se declanşează diferite procese: lumina este reflectată de suprafaţa ambalajului; absorbită de materialul ambalajului; împrăştiată şi absorbită de alimente; transmisă prin alimente. Lumina absorbită de alimente poate cauza deteriorări. În majoritatea alimentelor solide, lumina penetrează doar învelişul exterior, aşa ca deteriorarea se produce la suprafaţă, rezuldând în decolorare pe suprafaţa alimentelor. În alimentele lichide, lumina poate penetrea mult mai puternic şi prin amestecarea alimentelor datorită agitaţiei o parte mult mai mare a elementelor constituente a alimetului pot fi deteriorate.