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08/03/2022
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Universidade Estácio de Sá
Carboidratos – características químicas e 
reações de escurecimento enzimático e não 
enzimático, caracterização e aplicação de 
fibras alimentares.
Prfº Msc. Taillan Martins de Oliveira
Introdução
Formados por 3 átomos C, H e O, também chamados
de hidratos de carbono, açúcares, glicídios e sacarídeos;
▪ Um átomo de carbono ligado a dois átomos de
hidrogênio e um átomo de oxigênio.
▪ Possuem na sua composição química grupos
carbonila (C=O) e hidroxila (OH)
▪ São as biomoléculas mais abundantes na natureza,
apresentam como fórmula geral: (CH2O)n (n ≥ 3).
6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
fotossíntese
Metabolismo 
animal
Função
Função
Fonte de energia 
(= ou > 50% do 
VET; 4 Kcal/g); 
Reserva de 
energia (Ex. 
glicogênio; 
amido);
Podem ser 
utilizados como 
adoçantes 
naturais;
Alguns não são 
fontes de energia, 
mas de fibra 
dietética;
Responsáveis 
pela reação de 
escurecimento em 
muitos alimentos.
Propriedades
Geralmente sólidos cristalinos, incolores e tem 
sabor doce;
Alguns são facilmente solúveis em água;
Alguns apresentam a capacidade de reduzir íons 
metálicos;
Podem sofrer desidratação e degradação térmica 
ocorrendo a formação de novos compostos.
Classificação
Monossacarídeos
Dissacarídeos
Polissacarídeos
1 2 3
4 5 6
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Monossacarídeos
Classificação de acordo com a 
posição grupo carbonila:
Aldoses: Carbonila no início da 
cadeia carbônica. Função orgânica 
aldeído. 
Cetoses: Carbonila no segundo 
carbono. Função orgânica cetona. 
Monossacarídeos
Numero Trioses: 3C – gliceraldeído e 
diidroxicetona;
Tetroses: 4C – eritrose e treose;
Pentoses: 5C – ribose, desoxirribose, 
arabinose, xilose, xilulose e ribulose;
Hexoses: 6C – glicose, manose, 
galactose, frutose e sorbose.
Monossacarídeos
Monossacarídeos não podem ser hidrolisados a moléculas menores.
Monômeros: unidades formadores de oligo e polissacarídeos;
Sabor doce, hidrossolúveis e cristalizáveis;
Hexoses (6C): monossacarídeos mais abundantes da natureza;
Representantes típicos: glicose, a frutose e a galactose são os 
monossacarídeos mais comuns.
Propriedade importante para Análise de Alimentos: são açúcares 
redutores;
C C
OC
CC
H2C OH
OH
H
OH
H
H
OH
HO
H
C
C
C
C
C
CH2
H O
HO H
OHH
HO
HO
H
H
HO
Glicose
C C
C C
O
CH2OH
OHH
CH2HO
OH
OH
H
H
C
C
C
C
CH2
OHH
HO
HO
H
H
HO
O
CH2 OH
Frutose
O
OH
HO
HO
H
OH
OH
O
OH
HO
HO
OH
H
OH
a-Glicose b-Glicose
Monossacarídeos
CICLIZAÇÃO = Quando o grupo aldeído das aldoses, ou cetona das 
cetoses, reage com a hidroxila da própria molécula = formando 
estereoisômeros α (hidroxila voltada para direita) e β (hidroxila para 
esquerda).
✓ Açúcares redutores (xilose, arabinose, glicose, maltose e frutose),
participam Reação Maillard = reação que ocorre entre os aminoácidos e os
açúcares (redutores): o alimento é aquecido (cozido) o grupo carbonila (C=O) do
carboidrato interage com o grupo amino (-NH2) do aminoácido, e após várias etapas
produz as melanoidinas, que dão a cor e o aspecto característicos dos alimentos
cozidos ou assados.
AÇÚCARES REDUTORES E 
NÃO REDUTORES
Todos os açúcares 
com um grupo 
hidroxila (OH) no 
carbono 1 são 
redutores; 
O carbono do 
grupo carbonila é 
oxidado a carboxila; 
A glicose e outros 
açúcares capazes de 
reduzir os íons 
férrico ou cúprico 
são chamados de 
açúcares redutores.
Oligossacarídeos
Grupo dos carboidratos de 
duas a vinte monossacarídeos
Possível devido a ligação 
de duas moléculas. 
7 8 9
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Dissacarídeos
Lactose (galactose + glicose): 
• Açúcar redutor
• Presente nos laticíneos
• Principal fonte energética de lactentes;
• Menor poder adoçante.
Maltose (glicose + glicose): 
• Açúcar redutor
• Vegetais (função energética)
Sacarose (glicose + frutose): 
• Açúcar não redutor
• Açúcar comum encontrado em frutas, vegetais e 
mel;
• Dissacarídeo mais importante.
Polissacarídeos
Os monossacarídeos podem se combinar e formar 
macromoléculas, com longas cadeias de frutose, glicose ou 
galactose. 
Polissacarídeos podem conter mais de 10.000 unidades de açúcares. 
Existem centenas de polissacarídeos mas os mais comuns são o 
amido, a celulose, glicogênio e a quitina.
Conferem 
textura
Conferem 
viscosidade às 
preparações
Resistência
Formação de 
géis
Estrutura do amido
Polissacarídeos
➢ Glicogênio
➢ Carboidrato de reserva animal – quando necessário é
utilizado como fonte de energia.
Polissacarídeos
➢ Celulose
Polissacarídeos
Reações Químicas
Hidrólise - açúcar invertido
Propriedades do amido
• Gelatinização
• Retrogradação
Escurecimento não enzimático
• Caramelização
• Reação de Maillard
Escurecimento enzimático
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Hidrólise
É uma reação de quebra de ligação química de 
uma molécula com a adição de uma molécula água.
Fatores que influenciam:
➢pH – são mais facilmente quebradas em meio ácido;
➢Temperatura;
➢Configuração anomérica – α é mais suscetível.
Não cristaliza
Hidrólise
Balas: reduz a cristalização do açúcar. Biscoitos: confere maciez. Sorvetes: melhora a 
textura
Poder Adoçante
Adaptado do Instituto Adolfo Lutz
GLICÍDIO PODER ADOÇANTE
RELATIVO
Lactose 16
Rafinose 22
Galactose 32
Raminose 32
Maltose 32
Xilose 40
Dextrose 74
Sacarose 100
Açúcar invertido 130
Frutose 173
Gelatinização
Os grânulos de amido nativos quando aquecidos ocorre um 
inchamento irreversível dos grânulos produzindo uma pasta 
viscosa.
Quebra das pontes de hidrogênio intermoleculares entre 
amilose e amilopectina devido ao aumento de temperatura;
Amido forma géis mais viscosos, transparente e fluidos;
Formação do gel com o resfriamento.
Gelatinização
19 20 21
22 23 24
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Retrogradação do Amido
Reconstrução da estrutura rígida após o grânulo ter sofrido o 
processo de gelatinização. Devido a redução da temperatura.
O amido retrogradado é insolúvel em água fria;
Liberação da água retida e redução do volume;
Adição de lipídeos neutros dificulta a associação entre as moléculas 
de amilose.
Retrogradação do Amido
Com a perda de 
umidade as cadeias 
de amilose e 
amilopectina ficam 
mais próximas.
Escurecimento
Enzimático ou não enzimático
Enzimático
• Oxigênio + Substrato Fenólico
• Catalisado por enzima – PFO
Não enzimático (não oxidativo)
• Muito importante em alimentos (Aspectos sensoriais)
• Reação de Maillard – CHO + PTN
• Caramelização – apenas CHO
Enzimático
As quinonas podem sofrer polimerização, formando 
pigmentos escuros insolúveis, denominados 
melanoidinas
Responsável pelo escurecimentos de frutas e hortaliças
Escurecimento enzimático Escurecimento não-enzimático
Decréscimo do valor 
nutritivo; Diminuição 
da digestibilidade da 
proteína; Formação de 
compostos tóxicos.
Formação de cor 
escura dos assados, das 
frituras, do chocolate, 
da casca do pão, da 
cerveja e de produtos 
de confeitaria; Flavor e 
aroma característicos.
25 26 27
28 29 30
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Reação de Caramelização
Caramelo
Essa reação é facilitada por pequenas 
quantidades de ácidos e de certos sais.
Carboidrato + H2O 
>120ºC
Tostamento/
Desidratação (Pirólise)
Reação de Maillard
Aminoácido 
(Lys e Arg)
Açúcaresredutores
Melanoidinas
Diversas reações químicas Aquecimento
FIBRA ALIMENTAR
Fibra Alimentar
• É qualquer material comestível que não seja
hidrolisado pelas enzimas endógenas do trato
digestório humano (RESOLUÇÃO-RDC Nº 360,
DE 23 DE DEZEMBRO DE 2003);
➔ FIBRA ALIMENTAR (FA) → termo genérico que inclui vários
componentes naturais associados a efeitos benéficos à saúde.
Conjunto de substâncias que compartilham características próprias
➔ CARACTERÍSTICAS QUE DEFINEM A FA:
→ Origem vegetal;
→ Resistência à ação das enzimas endógenas do TGI (não fornecem
energia);
→ Fermentação parcial ou integral pelas bactérias do cólon
Fibra Alimentar
Fibra Alimentar
Solúvel
Insolúvel
31 32 33
34 35 36
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Fibra Alimentar
• Solúvel: pectina, gomas, mucilagens e uma pequena fração da 
hemicelulose;
- Retém água;
- Formam géis no TGI;
• Retardam o esvaziamento gástrico e o trânsito intestinal;
• Podem apresentar efeitos benéficos na glicemia e metabolismo
lipídico;
• São altamente fermentáveis e viscosas;
• Fontes: frutas, verduras, farelo de aveia, leguminosas.
Fibra Alimentar
• Insolúvel: lignina, celulose e a maior parte da hemicelulose;
• Não retêm água e não provocam aumento do bolo fecal e
aceleram o tempo do trânsito intestinal;
• Agem na saúde intestinal e na saciedade;
• São pouco fermentáveis e não são viscosas;
• Fontes: farelo de trigo, grãos integrais, verduras, casca da maçã.
Efeitos fisiológicos da fermentação das FA:
✓ Cólon (ascendente e ceco) → fermentação anaeróbia pela microbiota 
intestinal →  hidratação → penetração de mos na estrutura polissacarídea
✓ FS → altamente fermentável 
✓ FI → não fermentável (~10%)
✓ Produtos da fermentação de FS: 
→ Gases (H2, CO2 e CH4), ácidos orgânicos e AGCC (acetato, 
propionato e butirato) 
→ AGCC → rapidamente absorvidos → oxidados (cólon) ou circulação 
portal → metabolizados
Fibra Alimentar
➔Volume fecal e velocidade de trânsito intestinal:
→ Fração não degradada da fibra → 60% do peso das fezes
✓ FI → não fermentada →  excreção →  volume fecal
→  velocidade de trânsito intestinal (distensão →
peristaltismo) 
✓ FS →  degradação microbiológica → removida do bolo 
fecal
✓ FS →  viscosidade →  velocidade de trânsito intestinal
Fibra Alimentar
37 38 39
40