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Proteínas 01 Composição dos Alimentos ARA0512 Proteínas Por que é importante que as moléculas de proteína adquiram uma estrutura tridimensional? https://www.youtube.com/watch?v=hok2hyED9go Proteínas •Do grego protos = primeiro •Macronutrientes poliméricos •Responsáveis pela formação de toda a estrutura dos tecidos, da membrana celular, dos ossos, dos músculos, das cartilagens, da pele, dos cabelos e das unhas. •Encontradas em animais e vegetais •Forma tridimensional Proteínas •C, O, N e H •Forma tridimensional 200 resíduos = 20200 sequências diferentes 10 bilhões Aminoácidos • São as unidades mais simples das proteínas. • Conjunto de 20 AA. •As proteínas são estruturas compostas pela união de diversas moléculas de aminoácidos, através de ligações peptídicas. 4 kcal/g Proteínas - funções 02 Composição dos Alimentos ARA0512 Proteínas - funcionalidade • Forma, • composição e sequência de aminoácidos, • relação hidrofobicidade/hidrofilicidade, • estruturas primária, secundária, terciária e quaternária, flexibilidade/rigidez • habilidade de reagir com outros componentes Proteínas – propriedades biológicas • Atividade catalítica: enzimas – Ex. pepsina • Transporte – Ex. hemoglobina e lipoproteínas • Estoque – Ex. mioglobina e ferritina • Sinalização/regulação: hormônios – Ex. insulina • Estrutural – Ex. colágeno e elastina • Proteção – Ex. imunoglobulinas • Contrátil – Ex. actina, miosina • Nutricional – Ex: caseína (leite), ovoalbumina (ovos), gliadina e glutenina (glúten) Proteínas – estrutura química 03 Composição dos Alimentos ARA0512 Aminoácidos Aminoácidos – estrutura química Cadeia Lateral : determina as propriedades das proteínas constituídas e são a base de todas as funções diversas e complexas das proteínas Aminoácido apolar da Penha, M.P. Composição dos Alimentos. Rio de Janeiro, RJ: Livro Proprietário, 2017. Aminoácido ácido da Penha, M.P. Composição dos Alimentos. Rio de Janeiro, RJ: Livro Proprietário, 2017. Aminoácido básico da Penha, M.P. Composição dos Alimentos. Rio de Janeiro, RJ: Livro Proprietário, 2017. Aminoácido polar da Penha, M.P. Composição dos Alimentos. Rio de Janeiro, RJ: Livro Proprietário, 2017. da Penha, M.P. Composição dos Alimentos. Rio de Janeiro, RJ: Livro Proprietário, 2017. Estrutura química Obs: A ligação peptídica é formada entre o grupo carboxila do primeiro AA e o nitrogênio do seguinte. Podem ser EXÓGENAS (provenientes da dieta) ou ENDÓGENAS (degradação das proteínas celulares do próprio organismo). Peptídeos Moléculas formadas pelo agrupamento das moléculas de aminoácidos Estrutura química - proteínas Atividade verificadora de aprendizagem Composição dos Alimentos ARA0512 Para pensar.... • Atividade dos 5 porquês Processo de desnaturação • Ruptura da estrutura tridimensional, tornando-as na forma linear (estrutura primária) Perda da função biológica. Agentes desnaturantes: pH ácido (limão, vinagre), solvente (álcool, ureia e acetona), pressão, irradiação e temperatura (aquecimento), força de cisalhamento, sais IMPORTÂNCIA DA DESNATURAÇÃO • Inativação térmica de microorganismos, ptns toxicas e/ou fatores antinutricionais • Mudança nas propriedades funcionais (coagulação, formação de géis irreversíveis, etc) • Propriedade nutricionais (digestibilidade, biodisponibilidade de aas e valor biológico) melhoram na desnaturação Proteínas – classificação 04 Composição dos Alimentos ARA0512 •Classificação de proteínas? Proteínas • Fibrosas: longas, filamentosas, organizadas como fibras e insolúveis em água • Globulares: dobradas sobre si e a maioria é solúvel em água Desnaturação Valor biológico Alto valor biológico: todos aminoácidos essenciais em proporções adequadas. Produtos animais são fontes de ptns de alto valor biológico. Baixo valor biológico: são proteínas deficientes em um ou mais AA essenciais (AA limitante). Encontradas em produtos vegetais. Valor biológico Alto valor biológico (fonte animal): carnes (bovina, frango, peixe), ovos e laticínios. Valor biológico Baixo valor biológico (fonte vegetal): feijões, lentilhas, ervilhas, grão de bico, fava, quinoa, soja e amendoim Valor biológico Baixo valor biológico (fonte vegetal): Arroz (deficiente em lisina) e Feijão (deficiente em metionina) (2:1) Complementariedade proteica Proteínas – propriedades físico- químicas 05 Composição dos Alimentos ARA0512 Propriedades físico-químicas dos Proteínas Atributos sensoriais: Textura, sabor, cor e aparência. Ex: Propriedades sensoriais dos produtos de padaria (propriedades viscoelásticas) Produtos cárneos (suculência) Propriedades físico-químicas dos Proteínas Proteínas – propriedades em alimentos Propriedade funcional Alimento Solubilidade, viscosidade Bebidas Viscosidade, capacidade de absorção de água, emulsificação Cremes, sopas, molhos Formação de espuma, emulsificação, capacidade de absorção de água Pães, bolos, biscoitos Geleificação, formação de espuma Sobremesas lácteas, merengue Formação de massa Pães Emulsificação, viscosidade, geleificação Queijos Geleificação, capacidade de absorção de água, emulsificação Produtos de carne cozidos Emulsificação Maionese, manteiga Geleificação, formação de espumas Produtos do ovo Propriedades físico-químicas dos Proteínas Geleificação Emulsificação Formação de espuma Ligação com água Coagulação pelo calor Ponto isoelétrico (PI) pH onde as cargas da proteína são equilibradas = solubilidade da proteína (afeta propriedades funcionais) Temperatura = 0 a 40°C (elevação da solubilidade) ; acima de 40°C (redução da solubilidade) Alteração do pH e insolubilidade pode ser desejada Ex: iogurte Propriedades físico-químicas dos Proteínas Viscosidade Medida da resistência de um fluido a fluir ou a se romper Dependente da estrutura da proteína Especialmente tipo de estrutura terciária e quaternária Estruturas globulares = menos viscosas (mioglobina) Proteínas em bastão = mais viscosas (colágeno) Propriedades físico-químicas dos Proteínas Hidratação Capacidade de retenção ou ligação com a água Favorece solubilidade e contribui para estabilidade protéica Ovoalbumina = grande capacidade de ligação, maior estabilidade Caseína = baixa capacidade de ligação, precipita com qualquer alteração de pH Propriedades físico-químicas dos Proteínas Geleificação Formação de rede proteica ordenada a partir de proteínas desnaturadas. Aquecimento Melhora a absorção de água, viscosidade e estabilização de emulsões Ex: micelas de caseína Propriedades físico-químicas dos Proteínas Emulsificação Sistemas dispersos de dois líquidos pouco solúveis entre si. Regiões hidrofílicas e hidrofóbicas redução da tensão superficial Ex: maionese, margarina Propriedades físico-químicas dos Proteínas Espuma Propriedades físico-químicas dos Proteínas Sistema no qual os gases estão dispersos em uma fase líquida, formando bolhas de ar. Alta instabilidade Redução da densidade e mudanças na textura Ex: clara de ovo Espessante Propriedades físico-químicas dos Proteínas Substância capaz de aumentar, nos alimentos, a viscosidade de soluções, emulsões e suspensões. Melhora da textura e consistência. Ex: Gelatina: derivada do colágeno Clara de ovo: agente de aeração Glúten Propriedades físico-químicas dos Proteínas Avaliação da qualidade de farinhas teor de glúten presente Elasticidade e viscosidade Processamento - Valor nutricional Influência do processamento sobre o valor nutricional das proteínas: • Tratamentos térmicos (desnaturação) • Acidez ou alcalinidade elevada • Oxigênio do ar e outros oxidantes • Ação da luz • Atividade de água Fatores antinutricionais (inibidores de proteases (leite e ovo) Proteínas vegetais : inibição de taninos e fitatos Alternativas para melhorar a qualidade nutricional das proteínas •Combinação de diversasfontes com adequado balanço em aminoácidos •Suplementação com aminoácidos limitantes •Técnicas de biologia molecular para o melhoramento genético Proteínas – aplicações em alimentos 06 Composição dos Alimentos ARA0512 Reação de maillard (escurecimento não enzimático) Açúcar redutor + grupo amino do aminoácido(NH2) melanoidinas de alto peso molecular • Leite emulsão satisfazer as necessidades nutricionais metabólicas dos recém-nascidos de cada espécie • água (87,30%), a lactose (4,90%), gordura (3,80%), proteínas (3,30%) e minerais (0,72%) • Soro do leite • 1) Coagulação enzimática: produção de queijos • 2) Precipitação ácida (pH) • 3) Separação física das micelas de caseína por microfiltração Proteínas do soro do leite • Apresentam quase todos os AA essenciais (triptofano, cisteína, leucina, isoleucina e lisina) • Facilmente digerível rápida absorção estresse metabólico • Atividade imunomoduladora • Atividade antimicrobiana e antiviral • Proteção ao SCV Proteínas do soro do leite Proteínas – fontes alimentares 07 Composição dos Alimentos ARA0512 Origem animal: Origem vegetal: Proteínas – requerimentos diários 08 Composição dos Alimentos ARA0512 Necessidade nutricional • Representa de 10 a 15% do valor calórico total da dieta •Necessidade nutricional: 0,8g / Kg (RDA para homens e mulheres adultos). Qual é a sua necessidade diária de proteína? Faça o cálculo. Que quantidade seria o suficiente para alcançar suas necessidades? Alimento (100g) Quantidade de proteína (g) Alimento (100g) Quantidade de proteína (g) Fontes Animais Fontes Vegetais Peito de Frango cozido 31,5 Soja farinha 36,0 Carne bovina: contra-filé grelhado 32,4 Quinoa 8,0 Carne bovina: patinho grelhado 35,9 Lentilha cozida 6,3 Queijo prato 22,7 Tofu 6,6 Hambúrguer bovino frito 20,0 Feijão preto cozido 4,5 Cação cozido 25,6 Ervilhas 7,5 Ovo frito 15,6 Castanha de caju torrada 18,5 Iogurte natural 4,1 Aveia em flocos 13,9 Leite integral UHT 3,1 Arroz integral cozido 2,6 Atum em conserva 26,6 Biscoito maisena 8,1 Apresuntado 14,3 Bolo pronto chocolate 6,2 Verificando o aprendizado… 09 Composição dos Alimentos ARA0512 QUESTÃO 1) A estrutura tridimensional de uma proteína é significante para sua função. A modificação de sua estrutura chama-se desnaturação. São fatores que podem desnaturar uma proteína: (A) agitação mecânica e presença de ácidos graxos. (B) agitação mecânica e presença de calciferol. (C) extremos de temperatura e presença de glicose. (D) extremos de temperatura e presença de aminoácidos. (E) extremos de temperatura e presença de ácidos fortes Atividade verificadora de aprendizagem 10 Composição dos Alimentos ARA0512 Para pensar.... • Pensar em uma receita de família • Fontes de proteína da receita • Quais as transformações e propriedades físico químicas envolvidas nessa receita? Para pensar.... • Pensar em uma receita de família • Fontes de proteína da receita • Quais as transformações e propriedades físico químicas envolvidas nessa receita? Referências bibliográficas Da Silva, S.P. Bioquímica dos alimentos. Porto Alegre, RS: Grupo A, 2018. Ribeiro, E. P. Química de alimentos. São Paulo, SP: Editora Blucher, 2007. Silva, Priscila Souza da. Bioquímica dos alimentos [recurso eletrônico] / Priscila Souza da Silva ; [revisão técnica: Ana Amélia Machado Duarte, Sandra Maria Pazzini Muttoni]. – Porto Alegre: SAGAH, 2018. Srinivasan, D. Química de Alimentos de Fennema. 5º edição. Porto Alegre, RS: Grupo A, 2017. da Penha, M.P. Composição dos Alimentos. Rio de Janeiro, RJ: Livro Proprietário, 2017. Aprenda + CONCEPÇÕES SOBRE PROTEÍNAS, AÇÚCARES E GORDURAS: UMA INVESTIGAÇÃO COM ESTUDANTES DE ENSINO BÁSICO E SUPERIOR disponível em: https://revistascientificas.ifrj.edu.br/revista/index.php/reci/article/view/ 302 Conheça o inseto como fonte alternativa de proteínas no trabalho de Romeiro et al., 2015, disponível em: http://www3.sp.senac.br/hotsites/blogs/revistacontextos/wpcontent/up loads/2015/10/54_CA_artigo_ed_Vol_4_n_1_15_2.pdf https://revistascientificas.ifrj.edu.br/revista/index.php/reci/article/view/302 http://www3.sp.senac.br/hotsites/blogs/revistacontextos/wpcontent/uploads/2015/10/54_CA_artigo_ed_Vol_4_n_1_15_2.pdf Aprenda + Saiba mais sobre fontes alternativas de obtenção de proteína em: Exposição PRATODOMUNDO, disponível em: https://pratodomundo.museudoamanha.org.br/pt https://pratodomundo.museudoamanha.org.br/pt Obrigada. Bons estudos! Prof: Cremilda Amaral cremilda.oliveira@estacio.br
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