Ossidazione dei polifenoli: inibizione della polifenolossidasi

L’ossidazione dei polifenoli è un processo che avviene in più stadi ed è promosso dall’enzima polifenolossidasi detta anche fenolasi di natura endogena. Le reazioni di ossidoriduzione sono reazioni che avvengono quotidianamente sotto i nostri occhi, ma spesso, non è noto che sono tutte reazioni redox.

Esempi di ossidazione dei polifenoli sono  il processo di imbrunimento di una mela dopo che è stata sbucciata, la trasformazione di vino in aceto, l’irrancidimento dei grassi, .

Molte delle cause di alterazione degli alimenti sono dovute a reazioni redox tra cui le trasformazioni a danno dei polifenoli che si riflettono in una variazione di colore, gusto, valore nutritivo e sapore.

I polifenoli sono dotati di elevata capacità antiossidante e sono contenuti in molti vegetali e frutti tra i quali:

Reazione di ossidazione dei polifenoli

In presenza di ossigeno l’enzima catalizza la reazione di idrossilazione dei  monofenoli a o-difenoli e successivamente la reazione di ossidazione degli o-difenoli a chinoni.

polifenolossidasi
polifenolossidasi

 

La polimerizzazione dei chinoni in un processo non enzimatico porta alla formazione di melanine di colore scuro. Infatti le mele in cui è presente l’acido clorogenico particolarmente sensibile all’azione della polifenolossidasi appena tagliate scuriscono rapidamente.

Questo processo degenerativo porta all’imbrunimento, oltre che delle mele, di molti prodotti alimentari quali carciofi, banane e patate.

Inibizione della polifenolossidasi

Per interferire con queste reazioni complesse ed evitare l’imbrunimento enzimatico dei polifenoli è necessaria l’ inibizione della polifenolossidasi. La polifenolossidasi (PPO) è una fenolasi contenente rame presente nella maggior parte degli animali, delle piante e nei microrganismi le cui proprietà biologiche e chimiche sono state studiate dal 1896 dopo essere stata scoperta nei funghi dal chimico tedesco Christian Friedrich Schönbein nel 1856.

imbrunimento
imbrunimento

Poiché gli enzimi sono delle proteine la loro denaturazione comporta la cessazione della loro attività. Ciò può essere realizzato tramite alte temperature, con variazione di pH immergendo, ad esempio, il vegetale in acqua e succo di limone o sottoponendolo a raggi X o ad alte pressioni. Il succo di limone inoltre è particolarmente efficace in quanto oltre a contenere l’acido citrico che abbassa il pH contiene anche l’acido ascorbico che ha un’azione antiossidante.

L’attività dell’enzima è rallentata agendo anche sulla temperatura: un abbassamento della temperatura porta infatti a un rallentamento della reazione.

Inoltre poiché l’enzima opera la sua azione in presenza di acqua un processo di disidratazione può essere efficace ma, poiché essa avviene con una velocità minore rispetto all’imbrunimento è necessario che la disidratazione avvenga in atmosfera modificata in cui la quantità di ossigeno presente è minore rispetto a quella dell’aria.

All is chemistry ma è strabiliante pensare come i nostri progenitori, ignorando la chimica, potessero avere l’idea di inibire la polifenolossidasi con il succo di limone.

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