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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MINAS GERAIS (IFMG) - CAMPUS BAMBUÍ Disciplina: Química de Alimentos | Curso: Eng. Alimentos Professora: Gaby Ortiz | Semestre: 2021.2 Nome: Alessandra de Fátima Barcelos Nome: Amanda Iamaguchi Fantini Ribeiro Nº:00484947 Nº: 0048490 Turma:Engenharia de Alimentos Turno:Integral Data: 13/12/2021 Atividade 1 – Proteínas 1 - Defina o que é propriedade funcional de uma proteína e dê dois exemplos (1,0 ponto). A função de uma proteína é definida pelas propriedades físicas e químicas que afetam seu comportamento nos alimentos durante o processamento e armazenamento. Essas características são: forma (esférica ou fibrosa); tipo de estrutura (primária, secundária, terciária e quaternária); composição e sequência de aminoácidos; carga líquida e sua distribuição; razão de hidrofobicidade / hidrofilicidade; e a capacidade do componente de reagir. 2 - Durante o processamento, as proteínas do alimento sofrem alterações quando submetidas aos tratamentos listados abaixo. Cite essas alterações e suas consequências no alimento. (2,0 pontos) a) Calor moderado Cada proteína suporta uma temperatura máxima específica, se ultrapassar esse limite, desnaturará. Este processo ocorre quando uma proteína perde sua estrutura secundária e / ou terciária, ou seja, o arranjo tridimensional da cadeia polipeptídica é destruído, de modo que quase sempre perde sua atividade biológica única. Algumas proteínas desnaturadas podem ser renomeadas para restaurar sua configuração espacial normal após retornar ao seu ambiente original. No entanto, quando ocorre desnaturação devido a aumentos extremos de temperatura, essa mudança geralmente é irreversível. No processo de desnaturação da proteína, ela precisa ser decomposta em interações químicas que existem para manter sua conformação natural. Em qualquer caso, as proteínas também "desnaturam" quando aquecidas (isto é, elas se decompõem e às vezes perdem suas propriedades). Um exemplo de desnaturação é quando fritamos ou fervemos ovos. O transparente da clara que passa para branco nada mais é do que uma proteína (albumina) que se desnatura a alta temperatura, outro exemplo é o do glúten, na qual sua desnaturação não ocorre sob pressão reduzida e baixa temperatura, mas desnaturará rapidamente na temperatura de ebulição da água ou quando exposta por um longo tempo. Ademias, a desnaturação promove mudanças que reduzem a solubilidade da proteína. b) Presença de compostos fenólicos O efeito antioxidante comum dos compostos fenólicos se deve ao potencial óxido redução de certas moléculas, à capacidade dessas moléculas de competir por sítios ativos e receptores em diferentes estruturas celulares e até mesmo à regulação da expressão de genes que codificam proteínas envolvidas no direcionamento intracelular das estruturas celulares. O mecanismo de defesa dos processos de oxidação e degradação das estruturas celulares, fornecendo o pigmento de nitrogênio escuro. Produtos como bebidas à base de proteína de soro de leite e os produtos lácteos são principalmente ricos em β- lactoglobulina, geralmente usada. Os produtos de baunilha ou frutas, nos quais as proteínas interagem com os compostos fenólicos, conferem ao produto propriedades antioxidantes, mas pouco se sabe sobre essa ligação. c) Calor em meio básico As proteínas quando submetidas a aquecimentos em meios alcalinos podem sofrer sua desnaturação pela desestabilização das estruturas terciárias e facilitar sua solubilização. Entretanto, um pH alcalino pode aumentar as chances de racemização dos aminoácidos e sua destruição, levando à formação de novos compostos que poderiam alterar as propriedades nutricionais e funcionais das proteínas. Assim, a exposição de proteínas a um pH elevado causa mudanças estruturais, trazendo como vantagens o aumento da solubilidade, destruição de toxinas e melhorar no sabor/textura e desvantagens, quando em temperaturas elevadas, racemização e cross-links. d) Presença de açúcar redutor A reação de Maillard é uma reação química entre aminoácidos ou proteínas e um carboidrato redutor para obter produtos que conferem sabor, cheiro e cor aos alimentos. A cor dourada dos alimentos após o cozimento é o resultado da reação de Maillard. Esta, é a reação entre aminoácidos ou proteínas e açúcares (carboidratos): quando o alimento é aquecido (cozido), o "carbonil" (C = O) dos carboidratos interage com o "amino" (–NH2) aminoácido ou proteínas, e após alguns passos, produzem melanoides, que dão aos alimentos cozidos ou assados sua cor e aparência distintas. 3 - Explique o que é “salting-in” e “salting-out” e dê um exemplo de sua aplicabilidade na indústria de alimentos (2,0 pontos) O efeito do "salting-in" se dá pela adição de pequenas quantidades de sal a uma solução contendo proteínas, com isso, as cargas provenientes da dissociação do sal passam a interagir com as moléculas proteicas, diminuindo a energia eletrostática entre as moléculas de proteína, ou seja, a interação entre elas. E isto resultará em um aumento da solubilidade da proteína no meio aquoso, sendo os sais mais utilizados são aqueles que apresentam elevada solubilidade, como citratos, sulfatos e fosfatos. O efeito do "salting-out" se dá pela adição de grandes quantidades de sais a uma solução contendo proteínas, como por exemplo, cloreto de sódio ou sulfato de amônio, em temperatura e pH controlados. Como consequência, temos maior interação de proteína-proteína, diminuição da solubilidade em meio aquoso e uma precipitação da proteína. Este último fator é importante para separação de proteínas, já que a concentração de sal necessária para precipitação é diferente para cada proteína. Assim, este efeito favorece a separação entre as fases orgânica e aquosa. Como exemplo da aplicabilidade dos efeitos “salting-in” e “salting-out” podemos trabalhar com a formação de espumas, como por exemplo as claras de ovos, que depende da natureza, solubilidade e do estado de desnaturação da proteína, da presença de sais e de outros aditivos. Sendo a espuma da clara uma suspensão coloidal formada por bolhas de ar cercadas por proteína e é uma propriedade decorrente da presença de ovomucina, globulinas e ovalbumina. Com isso, a quantidade de sais na solução trabalhará como uma propriedade interfacial dos espumantes. Assim, o "salting-out" proporcionará uma maior espuma, pois os sais reduzem a viscosidade e a rigidez dos filmes protéicos, pelo enfraquecimento das interações peptídicas, aumentando a taxa de expansão do volume da espuma de certas proteínas; e o "salting-in" proporcionará uma menor espuma. Além disso, como visto nos efeitos do "salting-in", a quantidade de sais podem afetar as interações eletrostáticas entre as macromoléculas e aumentar a solubilidade das proteínas em determinadas concentrações. Logo, tendo em vista que a solubilidade é uma decisiva propriedade funcional das proteínas na escolha do ingrediente proteico, que será usado em alimentos fluidos, bebidas e emulsões, um estudo da quantidade de sais que serão adicionados ao produto é essencial. 4 - Durante o experimento sobre a capacidade de retenção de água (CRA) da carne, foram colocados em dois recipientes: (1,0 ponto) Após o cozimento explique os possíveis resultados a) 100g de carne e 5g de polifosfato A incorporação de 5g de polifosfato em 100g de carne poderá resultar um aumento da CRA, pois o mecanismo de ação destes sais na carne contribuem com a força iônica dos fluidos cárneos, mantendo as fibras mais separadas e aumentam o pH. Assim, a adição de polifosfato poderá ser capaz de reter água, melhorando o rendimento e a patabilidade do produto, podendo este ser percebido principalmente pelos consumidores quanto a maciez e suculência da carne no momento de consumo. b) 100g de carne e 5g de ácidocítrico A incorporação de 5g de ácido cítrico em 100g de carne influenciará na redução do pH até o ponto isoelétrico da carne, e como o fator do pH influencia na CRA, este também diminuirá. Assim, a adição de 5g de ácido cítrico provocará uma queda do pH, liberando uma quantidade maior de água durante preparo de cozimento da carne. E levando em conta que o CRA está relacionado a percepção sensorial de maciez, neste caso, a carne poderá ser mais difícil de ser mastigada. Além disso, uma baixa CRA pode promover a perda do valor nutritivo devido ao exsudado que foi eliminado, trazendo como consequência uma menor rentabilidade e a produção de uma carne seca, com maciez comprometida devido a desnaturação proteica que ocorre.