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BIOCHIMIE ALIMENTAIRE

Pr. F. BELLALI

f.bellali@usms.ma

Année Universitaire

2019
2020

Pr. F BELLALI1

Filière Industrie Agroalimentaire

SOMMAIRE

Chapitre 1. Protéines

Chapitre 2. Glucides

Chapitre 3. Lipides

Chapitre 4. Minéraux

Chapitre 5. Vitamines

Chapitre 1. Viandes et poissons

Chapitre 2. les céréales-le pain

Chapitre 3. légumineuses

Chapitre 4. laits et produits laitiers

Chapitre 6. huiles

Chapitre 7. boissons fermetés

Chapitre 8. Additifs

PARTIE 1:

LES CONSTITUANTS DES ALIMENTS

PARTIE 2 :

BIOCHIMIE DES PRINCIPAUX ALIMENTS

Pr. F BELLALI2

PARTIE 1:

LES CONSTITUANTS DES ALIMENTS

Pr. F BELLALI3

PROTEINES

CHAPITRE I

Pr. F BELLALI4

Introduction

Tous les organismes vivants contiennent une

de bactéries, des plantes ou des animaux ou indépendante comme les virus, ou ne les spores. PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

Pr. F BELLALI5

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

Pr. F BELLALI6

Unitédebasedesprotéines

Substancesorganiques

laprésence: Seule exception: taurine dont le groupe acide est -SO3H.

Définition

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Pr. F BELLALI7

A. Les Acides Aminés

Définition

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Variant dans leur taille, la forme, la charge et la réactivité chimique

Formentdeschaînesdelongueurvariable:

Peptides ou polypeptides: < 100 AA

Protéines: >100 AA

Protides = protéines, polypeptides ou acides aminés

Pr. F BELLALI8

A. Les Acides Aminés

R-C -COOH

Ils diffèrent les uns des autres par leur chaine latérale ou groupement R, dont la structure, la taille et la charge électrique varient et PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Structure

Pr. F BELLALI9

A. Les Acides Aminés

AA non polaires ou hydrophobes

Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Met, Phe, Trp, Pro

AA neutres(non chargés) mais polaire

Ser, Thr, Cys, Asn, Gln, Tyr

AA acides

Asp, Glu

AA basiques

Lys, Arg

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Classification

Pr. F BELLALI10

A. Les Acides Aminés

Pr. F BELLALI11

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Classification

A. Les Acides Aminés

Parmices20acidesaminesondistingue:

-8 essentiels ou indispensable :

Pr. F BELLALI12

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Classification

A. Les Acides Aminés

Parmices20acidesaminesondistingue:

-2 acides amines semi-indispensables: Arget Hisqui sont synthétisée dans les tissus mais à un taux insuffisant pour le

Pr. F BELLALI13

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Classification

A. Les Acides Aminés

Pr. F BELLALI14

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Classification

A. Les Acides Aminés

-la 4-hydroxyproline, dérivée de la proline, sont présentés dans la protéine fibreuse du tissu conjonctif, le collagène. -Le ࠹-Carboxygutamateest présenté dans la prothrombine -'orthophosphosérineest présenté dans certains hormones

Pr. F BELLALI15

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Classification

A. Les Acides Aminés

danslescellules.

Pr. F BELLALI16

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Classification

A. Les Acides Aminés

Propriétés physiques

A-Solubilité

(Notation D, L)

C-Pouvoir rotatoire des Aa

D-Propriétés ioniques

E-Propriétés spectrales

Pr. F BELLALI17

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Propriétés physico-chimiques générale

Propriétés chimiques :

A-Propriétés de la fonction carboxylique

Estérification par un alcool

Réaction de décarboxylation

B-Propriétés générales liées au groupe NH2 un aldéhydeN-AcylationActiondu 1-fluoro 2,4- dinitrobenzéneActiondu transamination

Réaction avec la ninhydrine: désamination

oxydativeC-

C-Propriétés des chaines latérales.

A. Les Acides Aminés

Les protéines sont des molécules organiques

composés d䇻atome de carbones, d䇻hydrogène et d䇻oxygène. Ces macromolécules sont composes de monomères ou unités de construction: les acides amines Les protéines sont la principale source de l䇻azote pour l䇻organisme

Source d䇻énergie: 4 kcal/g

Pr. F BELLALI18

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Définition

B. Les Protéines

Les protéines diffèrent en:

Nombre d䇻AA

Proportion de chacun des AA qui les composent

Séquence des AA à l䇻intérieur de leur chaîne Des fois, il y a présence des atomes de soufre, de phosphore ou d䇻ion métallique ==> ces paramètres déterminent la configuration

3D et l䇻activité fonctionnelle de la protéine

Albumine

Hémoglobine

Pr. F BELLALI19

B. Les Protéines

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Définition

Pr. F BELLALI20

B. Les Protéines

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Liaison peptidique

aminé et un groupement COOH

Les acides amines sont reliés entre eux par

Les protéines se lient davantage avec entre elles ou avec d䇻autres molécules pour remplir leur fonctions.

1. SELON LA COMPOSITION

Protéines simples ou Holoprotéines: constituées uniquement d䇻AA Protéines conjuguées ou Hétéroprotéines: sont combinées à une autre espèce chimique

Pr. F BELLALI21

B. Les Protéines

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Classification

Protéines simples ou Holoprotéines:

les globulines, solubles dans les solutions salines neutres, les glutélines, qui constituent le résidu insoluble.

Pr. F BELLALI22

B. Les Protéines

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Classification

Protéines conjuguées ou Hétéroprotéines:

Pr. F BELLALI23

B. Les Protéines

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Classification

Nom Partie PartieFonction

ProtéiqueNon-Protéique

HémogloineGlobineHèmeTransport

d䇻O2 dans le sang

RhodopsineOpsinesVitamine AVision

LipoprotéineApo-LipidesTransport des

ipoprotéinelipides dans le sang

FerritineApoferritineFerritineStockage du fer

dans le foie

Protéines structurales

Protéines plasmatiques et des liquides biologiques (sang,lait..) Protéines à activités biologique: Enzymes, Protéines alimentaires : Protéines économiquement favorisées, digestibles et savoureuses

2. SELON SA FONCTION

Pr. F BELLALI24

B. Les Protéines

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Classification

Protéines fibreuses ou scléroprotéines :

accomplissent des tâches structurelles sont trouvées dans les tissus et les éléments de structure comme les muscles, les os, la peau, les composants ou les membranes cellulaires.

Exemple: collagène et la kératine

2. SELON LA STRUCTURE TRIDIMENTIONNELLE

Pr. F BELLALI25

B. Les Protéines

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Classification

Protéines globulaires ou sphéroprotéines: possédant une activité catabolique hautement spécifique -Exemple: les hormones: insuline

Protéines motrices: la myosine

Protéines de transport: hémoglobine

Protéines de l'immunité: immunoglobuline

2. SELON LA STRUCTURE TRIDIMENTIONNELLE

Pr. F BELLALI26

B. Les Protéines

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

I. Définition et classification

Classification

Pr. F BELLALI27

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES Les protéines présentent différents niveaux de Ces niveaux varient suivant le type de protéine (i.e. suivant la séquence en acides aminés de la protéine définissant sa fonctionnalité), le encore suivant le milieu dans lequel la protéine se trouve.

Pr. F BELLALI28

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

II. Structures et leurs conséquences

A. Structures des protéines

On distingue ainsi 4 niveaux de structure :

La structure primaire

La structure secondaire

La structure tertiaire

La structure quaternaire

Pr. F BELLALI29

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

II. Structures et leurs conséquences

A. Structures des protéines

Structure primaire des protéines

La structure primaire correspond à la

séquence en acides-aminés de la protéine.

Pr. F BELLALI30

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

II. Structures et leurs conséquences

A. Structures des protéines

La structure secondaire est relative au premier

niveau de compaction des protéines ; Elle est stabilisée par des liaisons hydrogène deux structures sont observées :

Pr. F BELLALI31

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

II. Structures et leurs conséquences

A. Structures des protéines

Structure secondaire

La structure quaternaire est caractérisée par (présentant chacune une structure tertiaire) La structure tertiaire correspond à la compaction des structures secondaires entre elles.

Pr. F BELLALI32

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

II. Structures et leurs conséquences

A. Structures des protéines

structure tertiaire structure quaternaire qui correspond à un état thermo dynamiquement la plus stable et on

Pr. F BELLALI33

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

II. Structures et leurs conséquences

A. Structures des protéines

Pr. F BELLALI34

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

II. Structures et leurs conséquences

A. Structures des protéines

Toute modification de la structure non

dénaturée

Pr. F BELLALI35

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

II. Structures et leurs conséquences

B. Dénaturation des protéines

Dénaturation= la protéine perd sa forme qui la caractérise.

Les principaux effets de la dénaturation:

chute de la solubilité sensibilité accrue aux protéines problèmes de cristallisation

Pr. F BELLALI36

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

II. Structures et leurs conséquences

B. Dénaturation des protéines

pH ou

Température

Rupture des

laissons hydrogènes

Perte de la

structure secondaire

Solvants organiques

(éthanol, acétone..)

Interfère avec ces liaisons en se

enveloppent la protéine

Détergents

Agissent au niveau des interactions

hydrophobes qui stabilisent la structure tertiaire

Pr. F BELLALI37

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES

II. Structures et leurs conséquences

B. Dénaturation des protéines

Pr. F BELLALI38

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES les protéines possèdent des propriétés physico- chimiques qui permettent de les employer avantageusement en technologie alimentaire En technologie des aliments, les protéines jouent un rôle primordial. On peut ainsi les classer:

Pr. F BELLALI39

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES III. Propriétés fonctionnelles des protéines les propriétés d'hydratation les propriétés de surface les propriétés de structure

Pr. F BELLALI40

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES III. Propriétés fonctionnelles des protéines la viscosité des aliments, de contrôle de

Pr. F BELLALI41

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES III. Propriétés fonctionnelles des protéines Ces propriétés varient en fonction de la source de protéines, de la concentration, de la fraction protéique, des traitements et des conditions expérimentales: changement de pH changement de concentration en ions traitement thermique hydrolyse chimique ou enzymatique modification chimique de la protéine

Pr. F BELLALI42

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES III. Propriétés fonctionnelles des protéines Ces propriétés fonctionnelles déterminent base de viande, le pain, la pâtisserie, les produits diététiques, les analogues du lait

Pr. F BELLALI43

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES III. Propriétés fonctionnelles des protéines

Pr. F BELLALI44

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES III. Propriétés fonctionnelles des protéines

Pr. F BELLALI45

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES III. Propriétés fonctionnelles des protéines

Solubilité

On trouve de grandes différences dans le monde des protéines. On peut distinguer 3 cas: -solubilité seulement en présence de sels neutres: euglobulines; alcalin ou acide (scléroprotéines), ou en présence

Pr. F BELLALI46

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES III. Propriétés fonctionnelles des protéines

Solubilité

La solubilité apparente dépend des conditions de milieu: les sels neutres interviennent par leur force ionique : concentration et valences des ions, selon deux modalités: -un effet dissolvant (saltingin) à faible concentration -un effet précipitant à forte concentration (saltingout)

Pr. F BELLALI47

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES III. Propriétés fonctionnelles des protéines

Solubilité

La solubilité apparente dépend des conditions de milieu: la constante diélectrique, ce qui réduit les forces de répulsion des protéines et favorise leur agrégation élevée,

Pr. F BELLALI48

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES III. Propriétés fonctionnelles des protéines

Solubilité

La solubilité apparente dépend des conditions de milieu: Le pH du milieu est important, selon le point isoélectrique de la protéine. (chargé négative) ou au-dessous (chargé positive) Certaines protéines sont pratiquement insoluble au pHi.

Pr. F BELLALI49

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES III. Propriétés fonctionnelles des protéines Une protéine sèche reprend progressivement, et -eau de "structure» ou de "constitution»: eau congelable non solvanteet non réactive très abondante -eau de la "couche moléculaire»: absorbée par les LH ou électrostatique non congelable solvanteet réactive

Pr. F BELLALI50

PARTIE 1 : LES CONSTITUANTS DES ALIMENTSCHAPITRE I: PROTEINES III. Propriétés fonctionnelles des protéines Une protéine sèche reprend progressivement, et retenu physiquement entre les molécules protéiques incluse dans les pores des aliments solvanteet réactive entoure les molécules agit sur la viscosité

VOIR TD1 POUR LES AUTRES

PROPRIETES

Viscosité

Gélification

Emulsion

Pr. F BELLALI51

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