Aula 3 - CHO 1

Prévia do material em texto

Carboidratos 
 
 
 Estrutura básica: CnH2nOn 
 
 Monossacarídeos: C6H1206 
 
 
 
 
 
 
 
Aldeídos e cetonas poli-hidroxilados e seus 
polímeros 
 
Funções 
- Fornecer energia 
- Doçura e produção de xaropes 
- Agente de textura 
- Substrato para fermentação 
- Conservação por aumento da pressão 
osmótica 
- Formação de géis 
 
 
 
 
 Classificação 
 
• MONOSSACARÍDEOS 
 
 - CHO simples – não podem ser hidrolisados 
 - Quanto ao nº de carbonos: trioses, tetroses, pentoses, 
hexoses. 
 - Quanto a sua natureza: aldose, cetose, álcool , ácido 
 
- Exs: glicose, frutose, galactose ... 
 
 - Configuração D → a mais comum 
 
 - Possuem poder redutor 
Exemplos de cetose 
 
 
Formas dextrógera e levógira dos carboidratos 
 
 
 
 
• Ciclização e mutarrotação da glicose 
 OLIGOSSACARÍDEOS 
- 2 a 10 unidades de monossacarídeos unidas por 
ligações glicosídicas 
 - Dissacarídeos: sacarose ( GLI + FRU ) 
 lactose (GLI + GAL), 
 maltose ( GLI + GLI ) 
 - Trissacarídeo : 
 rafinose ( GAL + FRU + GLI ) 
- Tetrassacarídeo: 
 estaquiose ( GAL + GAL + FRU + GLI ) 
 
 
 
 
C6H12O6 - Glicose 
 
C12H22O11 - Sacarose (“açúcar comum”) 
 Capacidade redutora 
 
 Todos os monossacarídeos e alguns 
oligossacarídeos possuem pelo menos uma 
 OH altamente reativa no carbono anomérico 
 
 Açúcares redutores: maltose , lactose 
 - Não redutor: sacarose 
 
 
 
 
 
 
 
 
Açúcar redutor e não redutor 
sacarose 
POLISSACARÍDEOS 
Polímeros de alto peso molecular 
 
- Funções: estrutural 
 reserva 
 
- Podem ser: 
 Homoglicanas ou 
Heteroglicanas 
 
- Isentos de sabor doce 
 
- Exs: celulose, pectina, amido 
e glicogênio 
 
 
 
REAÇÕES DOS CARBOIDRATOS 
 1- HIDRÓLISE 
• Fatores influentes: pH, temperatura, configuração 
 anomérica 
• Métodos: hidrólise ácida ( HCl -12% - 140 a 160◦C / 
15-20 min) 
 
• Características: - mudança de coloração 
 - incapacidade de formação de géis 
 - obtenção de xaropes de glicose 
 
2 -DESIDRATAÇÃO E DEGRADAÇÃOTÉRMICA 
 
Desidratação: açúcares quando aquecidos em 
soluções ácidas ( mesmo diluídas ) sofrem 
desidratação 
• pentoses – em furaldeído 
• hexoses – em hidroximetilfuraldeído ( HMF ) 
 
Degradação térmica 
 - sem clivagem C-C : mutarrotação ( α e β ) 
 isomerização ( aldose / cetose ) 
 - com clivagem C-C : aldeídos, cetonas, ácidos, 
álcoois.. 
 
 3 – ESCURECIMENTO NÃO ENZIMÁTICO 
 
 Existem 2 importantes: Reação de Maillard 
 Caramelização 
 1 – Reação de Maillard 
 Reação que ocorre com a união de açúcares 
redutores e aminoácidos levando à formação de 
pigmentos escuros ( melanoidinas ) 
 
 melanoidinas → polímeros cuja cor varia de 
 marrom claro ao preto 
 1ª fase ou fase inicial 
 
 Encontro dos açúcares redutores com 
 aminoácidos ( 1:1 ) 
 
 Reação de condensação de um grupo carbonila 
 livre c/ um grupo amina formando a glicosilamina 
 
 Formação de produtos ainda incolores sem sabor 
 e aroma 
 
2ª fase ou fase intermediária 
 
 Formação de melanoidinas 
 Desidratação dos açúcares e degradação de 
aminoácidos 
 Percepção de aromas e cor torna-se amarelada 
 
 3ª fase ou fase final 
 
 Desenvolvimento de cor, aroma e sabor 
característicos 
 (diferentes aminoácidos são os responsáveis por 
tais mudanças) – degradação de Streker 
 Fatores que afetam a velocidade da Reação 
de Maillard 
 
• temperatura: melhor entre 40 e 70 ºC 
 A velocidade é lenta à baixas temperaturas 
 Evitar temperaturas críticas no armazenamento 
 
• pH : velocidade máxima em pH próximo à 
 neutralidade 
 pH ácido: retarda a ação do aa com o açúcar 
 pH alcalino: rápida degradação dos CHO 
• Aa: velocidade alta em Aa intermediária ( 0,6 a 
 0,85 ) 
 Aa alta: reagentes muito diluídos 
 Aa muito baixa ( ↓ 0,3 ): não haverá solvente p/ 
permitir a movimentação e encontro das moléculas 
 
• Natureza do CHO : velocidade é maior nos 
 monossacarídeos 
 glicose é maior que frutose 
 sacarose: só se for hidrolisada 
• Natureza do aa: 
 aa básico ( lisina ) > aa ácido > aa neutro 
• Catalisadores: fosfato e citrato 
 Cu e Fe 
 
 Inibição da Reação: 
 A reação de Maillard pode ser praticamente inibida 
pela adição de bissulfitos nos estágios iniciais da 
reação 
 
 Sulfitos bloqueiam a carbonila e previnem a 
condensação dos compostos 
 
 O uso dessa substância pode levar a sabor e 
cheiro desagradáveis bem como a destruição da 
vitamina B1 no alimento 
 Outras formas: 
 - Remoção de açúcares redutores 
 - Uso de açúcares não redutores no 
alimento 
 - Redução ou aumento significativo da Aa 
 - Redução da temperatura e do pH 
 
 A Reação de Maillard pode ser: 
• Desejável: cacau, café, pão, carne assada 
• Indesejável: leite em pó, leite condensado, 
ovos 
 
 
 Implica na perda de nutrientes, especialmente 
proteínas 
 
 → a ausência da cor não assegura a manutenção 
do valor nutritivo já que os aminoácidos reagem 
com os açúcares bem no início do processo, bem 
antes de desenvolverem a cor no alimento 
 
 Assim, qualquer alimento contendo proteínas e 
 açúcares e que seja aquecido à temperaturas 
altas , mesmo por pouco tempo, sofre perda de 
aminoácidos essenciais. 
 
 2- Caramelização 
 Reação que ocorre apenas com açúcares na 
presença de calor 
 
• Favorecida pela presença de ácidos, alguns 
metais, pH alcalino ou ácido 
 
• O calor progressivo ( acima de 120ºC) provoca 
a degradação dos açúcares: são pirolisados em 
diversos produtos de degradação, de alto peso 
molecular e escuros, os caramelos 
A caramelização da sacarose é a mais importante: 
 
• Sacarose + calor ( ≈ 125ºC ) → derretimento de 
um líquido incolor 
• Mais calor → líquido amarelado, depois marrom 
claro adquirindo tons de marrom cada vez mais 
escuro – açúcar adquire sabor suavemente 
amargo, cada vez mais 
• Calor intenso → açúcar se decompõe em vapor 
d’água e carbono negro 
 
 O caramelo é usado p/ fazer uma gama de 
 doces como xarope, balas, pé de moleque etc.. 
 
• O sabor típico do caramelo é o resultado 
de vários compostos derivados da 
fragmentação e da desidratação dos 
açúcares, incluindo diacetil, ácido acético 
e fórmico e produtos típicos do sabor do 
caramelo 
 
 
 Cheiro e gosto de produtos isolados na formação 
de caramelo 
• Composto 
• Aldeído fórmico 
• Ácido fórmico 
• Ácido acético 
• Glicoxal 
• Diacetila 
• Hidroxi metil 
furfuralfural 
• Isomaltol 
• Cheiro Gosto 
• Ardido 
• Ardido Ácido 
• Pungente Ácido 
• Pungente 
• Manteiga 
• Amargo 
• Queimado Azedo, 
doce 
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS E 
SENSORIAIS 
 1- Higroscopicidade 
 
 - Hidroxilas dos CHO e água → Pontes de 
Hidrogênio 
 - Absorvem água do ar atmosférico 
 - Favorável: manutenção da umidade 
 ( confeitaria ) 
 - Desfavorável: produtos em pó – aglomerados 
e ↑ perecibilidade 
 - Frutose: ↑ higroscópica 
2- Cristalização 
 
 Obtida pelo resfriamento de soluções saturadas 
 de açúcares 
 
 - Resfriamento ­→ imobilizamoléculas de 
 açúcares → cristais 
 
 - Resfriamento lento → maior tamanho dos 
 cristais 
 
 - Principais açúcares: sacarose e lactose 
 - Lactose → promove textura arenosa 
 
 
Exemplos 
 
- Espontânea 
 Leite condensado, sorvete, mel.. 
 
- Forçada 
 Algodão doce, rapadura, fondant... 
 
 
3- Inversão 
 Hidrólise da sacarose: via enzima ( invertase ) ou 
ácidos 
 
 Requer temperatura entre 55 a 90◦C 
 
 Baseia-se na inversão da rotação da luz 
polarizada da sacarose ( direita, positiva ) para a 
rotação da luz da frutose ( esquerda, negativa ) , 
resultando em açúcar invertido ) 
 
 - Modifica muito as características do açúcar 
 
 
 
Rotação dos açúcares 
 
Sacarose → rotação: + 65,5 
Glicose → rotação: + 52,5 
Frutose → rotação: - 92,0 
 
Na hidrólise, predomina a rotação negativa da 
frutose → o açúcar torna-se invertido 
 
 
 
Inversão da sacarose 
Características do açúcar invertido 
 
- Alta higroscopicidade 
- Alta solubilidade 
- Baixa cristalização 
- Reduz a viscosidade ( sorvete, cremes e fondant ) 
- Maior doçura 
- Sofre reação de Maillard 
- Confere brilho e escurecimento 
 
 4- Doçura 
 
 - Mais evidente em mono e dissacarídeos 
 - frutose > sacarose > glicose 
 - Padrão de doçura: sacarose 
 - Doçura diminui com o ↑ de unidades de 
monossacarídeos 
 
 Doçura relativa de alguns açúcares 
AÇUCAR DOÇURA ( 100% ) 
SACAROSE 100 
FRUTOSE 140 a 180 
LACTOSE 20 a 30 
GLICOSE 70 
MALTOSE 30 a 60 
GALACTOSE 27 
AÇUCAR INVERTIDO 130 
SORBITOL 50 a 70 
MANITOL 50 a 70