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21/03/2024 1 Isis Tande da Silva CARBOIDRATOS O uso de edulcorantes deve ser controlado de modo a proporcionar uma alimentação saudável e equilibrada. O guia alimentar sugere que os açúcares sejam utilizados com moderação. Existem diferentes tipos de açúcares que podem ser utilizados na alimentação. Mas há diferença no impacto na saúde? Qual a diferença nutricional entre açúcar cristal e mascavo? Além dos tipos de açúcares, existem outros produtos que podem ser utilizados como edulcorantes que podem apresentar um apelo mais saudável como mel, xilitol e estévia. 1 2 21/03/2024 2 Carboidratos Composto químico mais abundante (90% da matéria seca das plantas) componentes frequentes dos alimentos naturais ou adicionados → preferencia humana pelo doce – produção de açúcar em larga escala Solúvel em água Podem apresentar funço ̃es orgânicas de polihidroxialdeídos (aldoses) ou polihidroxicetonas (cetoses) (revisão aldeído e cetona: https://www.youtube.com/watch?v=8Z4kJ5jHBCM) Suprem de 45 a 65% da nossa ingestão energética Cereais (arroz, milho, aveia, trigo,) tubérculos, frutas Cn(H2O)n → relação molar CHO = 1:2:1 Classificação: grau de Polimerização da molécula, unidades de açucares, unidades glicosídicas Carboidratos Número de unidades, classificação varia 3 4 21/03/2024 3 MONOSSACARÍDEOS Não ocorrem normalmente livres – componentes básicos dos dissacarídeos e polissacarídeos Não podem ser divididas em carboidratos mais simples por hidrólise, e costumam ser chamados de açúcares simples. Possuem 3 a 9 carbonos Mais importantes são: HEXOSES: Glicose Frutose Galactose Manose (manitol) PENTOSES: Ribose Xilose (xilitol) Arabinose Reagem em altas temperaturas para formar pigmentos marrons, substâncias saborizantes e aromatizantes em certos alimentos por meio do escurecimento não enzimático (Maillard), e sofrem reações de caramelização. São polihidroxialdeídos e polihidroxicetonas e seus derivados, ou substâncias que, por hidrólise fornecem esses compostos 5 6 21/03/2024 4 MONOSSACARÍDEOS (abertos) MONOSSACARÍDEOS em solução há equilíbrio entre formas abertas(maior quantidade) e fechadas 7 8 21/03/2024 5 MONOSSACARÍDEOS Glicose Glicemia refere-se a concentração de glicose Cérebro depende de glicose regular e previsível Mecanismos fisiológicos mantêm glicemia estável MONOSSACARÍDEOS Frutose Mais doce dos açúcares (xarope de milho) 9 10 21/03/2024 6 MONOSSACARÍDEOS Galactose Produzida a partir pela hidrólise da lactose na digestão Polihidroxiálcoois O grupo carbonila de uma aldose ou cetose pode ser reduzido a um poliálcool mediante a presença de um agente redutor. Estes compostos são denominados itóis. Através dessa reação, é possível obter sorbitol a partir da redução da glicose, ou ribitol a partir da ribose, ou manitol, a partir da manose. Muitos desses compostos são comuns em tecidos vegetais, como, por exemplo, o sorbitol é encontrado em peras, maçãs, morangos e pêssegos. 11 12 21/03/2024 7 Ligação Glicosídica DISSACARÍDEOS Sacarose = glicose + frutose Lactose = glicose + galactose Maltose = glicose + glicose Lactulose = não metabolizada (isomerização da lactose – boratos, hidróxido de sódio e cálcio, sulfitos, aluminatos) Isomaltulose (Palatinose®) (microbiana - sacarose) glicose + frutose outra conformação Trealose = glicose + glicose (posição diferente da ligação glicosídica - bactérias, fungos, plantas, animais – extração difícil, produção industrial) 13 14 21/03/2024 8 Palatinose https://www.scielo.br/j/qn/a/mgD cXBrVbzjpb76S6dYdZGn/?lang=pt# DISSACARÍDEOS 15 16 21/03/2024 9 DISSACARÍDEOS Sacarose Encontrada naturalmente em muitos alimentos e como aditivo amplamente utilizado pela indústria O Açúcar invertido é preferido na indústria, pois apresenta cristais menores. É uma mistura de glicose e frutose em partes iguais Aquecimento da sacarose em água ou adição de ácido (sacarase, fonte animal e invertase, fonte plantas) para hidrólise e liberação de glicose e frutose. O xarope obtido foi denominado açúcar invertido Mel é um açúcar invertido natural DISSACARÍDEOS Lactose Maltose Produzida pelas glândulas mamárias de animais lactentes Raramente encontrada naturalmente, formada pela hidrólise de polímeros de amido na digestão e como aditivo (hidrólise ácida e/ou enzimática de amido (β-amilase) ou flocos de milho) produzida durante a germinação das sementes, em particular da cevada 17 18 21/03/2024 10 Conteúdo de açúcares nas frutas g/100g na base úmida Conteúdo de açúcares em hortaliças g/100g na base úmida 19 20 21/03/2024 11 Doçura dos açúcares e substitutos Açúcar natural ou produto feito com açúcar Valor de doçura (% equivalente à sacarose ) Levulose, frutose 173 Açúcar invertido 130 Sacarose 100 Xilitol - bétula, resíduos de madeira ou derivada do milho (2,5 kcal/g) 100 Glicose 74 Eritritol - derivado do milho (0,2 kcal/g) 60- 70 Sorbitol - encontrado em frutas e milho ou hidrogenação da glicose (2,5 kcal/g) 60 Manitol - hidrogenação do açúcar (2,7 kcal/g) 50 Galactose 32 Maltose 32 Lactose 16 Isomaltulose 50 Doçura dos açúcares e substitutos Açúcar natural ou produto feito com açúcar Valor de doçura (% equivalente à sacarose ) Levulose, frutose 173 Açúcar invertido 130 Sacarose 100 Xilitol - bétula, resíduos de madeira ou derivada do milho (2,5 kcal/g) 100 Glicose 74 Eritritol - derivado do milho (0,2 kcal/g) 60- 70 Sorbitol - encontrado em frutas e milho ou hidrogenação da glicose (2,5 kcal/g) 60 Manitol - hidrogenação do açúcar (2,7 kcal/g) 50 Galactose 32 Maltose 32 Lactose 16 Isomaltulose 50 Álcoois não são digeríveis e seu excesso leva a aumento de gases, especialmente em indivíduos com doenças intestinais Incluídos na lista de restrição da Dieta FODMAP (Fermentable Oligosaccharides, Disaccharides, Monosaccharides and Polyols) Síndrome do intestino irritável 21 22 21/03/2024 12 Doçura dos açúcares e substitutos Substitutos do açúcar não calóricos – Edulcorantes (não açúcar) Valor de doçura (% equivalente à sacarose ) Cliclamato – banido dos EUA – Petróleo 30 Aspartame – aprovado FDA - reação química entre a fenilalanina e o ácido aspártico (proteína de alimentos) 180 Acesulfame-K aprovado FDA – sal de potássio sintético 200 Estévia – Aprovado FDA – natural, planta stévia 300 Sacarina – aprovado FDA – petróleo 300 Sucralose – aprovado FDA – reação química cana de açúcar 600 Neonatame – aprovado FDA – reação química similar ao aspartame 8000 Oligossacarídeos 3 a 10 unid. de monossacarídeos Galactooligossacarídeos (GOOS) – solúveis Rafinose (galactose + frutose + glicose) Beterraba, semente de algodão, soja, melado e cana de açúcar Estaquiose (galactose + galactose + frutose + glicose Encontrados principalmente em leguminosas (soja, feijão verde, feijões) Não é totalmente hidrolisada no TGI Fermentado pelas bactérias intestinais (H2 e CO2) 23 24 21/03/2024 13 Oligossacarídeos 3 a 10 unid. de monossacarídeos Frutoligossacarídeos (até 20 unidades) Inulina >20 unidades de frutose ligadas à sacarose (polissacarídeos) Oligossacarídeos 3 a 10 unid. de monossacarídeos Frutoligossacarídeos 25 26 21/03/2024 14 Polissacarídeos > 10 unidades de monossacarídeos Polímeros de alto peso molecular (até 420 milhões de daltons), com estrutura complexa e variada que geram monossacarídeos após hidrólise por ácidos (ácido acético) ou enzimas específicas (amilase) Polissacarídeos Homopolissacarídeos: único monossacarídeo glicose: amido e glicogênio Heteropolissacarídeos: série de monossacarídeos fibras (pectina) β-Glicose α-Glicose 27 28 21/03/2024 15 Glicogênio - animais Maior forma de armazenamento de CHO em animais (1 a 2%da energia total) Fígado e músculo Cadeias complexas Longas cadeias de glicose (α1-4) Ramificações a cada 4-8 resíduos de glicose (α1-6) Mobilização de energia rápida Amido - plantas Principal reserva Agrupado em grânulos Insolúvel em água fria Cozimento leva a formação de gel e melhor digestibilidade Celulose não pode ser utilizada como energia Calor a vapor rompe parede celular e amido é gelatinizado 29 30 21/03/2024 16 Amido Amilose Amilopectina Amido Amilose, géis mais consistentes, geleificam e formam filmes mais facilmente (retrogradação) Amilopectina - Maior estabilidade, maior consistência, géis mais fracos, resistência à retrogradação Linear Ramificada 31 32 21/03/2024 17 Alto teor de amilose “Maior produção de “amido resistente” estimulando a atividade da flora intestinal e induzindo a produção de substâncias protetoras contra o câncer de cólon. Alimentos com alto teor de amilose tem baixo índice glicêmico Baixo teor de amilose “Maior índice glicêmico” “Reduzir ou eliminar a ingestão de amilose pode ser benéfico para hipoglicemia, atletas e outros que precisam de energia rápida através de alimentos. ” Índice Glicê- mico 33 34 21/03/2024 18 Amido Organização do grânulo de amido (muitas moléculas de glicose compactadas, com pouca água) Amido 35 36 21/03/2024 19 Amido g/100g na base úmida Parboilização: https://www.youtube.c om/watch?v=dXHHUd- aXL4 Amido g/100g na base úmida Açúcar no fruto maduro 37 38 21/03/2024 20 https://www.scielo.br/j/cta/a/9BZpXFxcsfyxxT n94PHgLsL/?lang=pt# 39 40 21/03/2024 21 Amido Polissacarídeos Dextrinas (pouco digeríveis) e Maltodextrinas (digeríveis) mistura de oligossacarídeos de diferentes massas moleculares Maltodextrina 41 42 21/03/2024 22 OMS recomenda 10% da energia total provinda de açúcar Relação entre Obesidade, DM2 e adição de açúcar é clara QUESTÕES A RESPEITO DOS SUBSTITUTOS DO AÇÚCAR Coortes encontraram associação entre excesso de peso e consumo de bebidas adoçadas artificialmente (San Antonio Heart Sutdy, American Cancer Society prospective study, Health Professionals Follow-Up Study) Adoçantes artificiais prejudicam a flora intestinal benéfica Prejudicam a regulação normal da glicose no sangue Manutenção da preferência por doces relacionada à obesidade Swithers SE1. Artificial sweeteners are not the answer to childhood obesity. Appetite. 2015 Oct;93:85-90. Mooradian AD1, Smith M2, Tokuda M3. The role of artificial and natural sweeteners in reducing the consumption of table sugar: A narrative review. Clin Nutr ESPEN. 2017 Apr;18:1-8. doi: 10.1016/j.clnesp.2017.01.004. Epub 2017 Feb 4. Harpaz. Measuring Artificial Sweeteners Toxicity Using a Bioluminescent Bacterial Panel. Molecules (2018) Bian X1, Chi L2, Gao B1, Tu P2, Ru H3, Lu K2. The artificial sweetener acesulfame potassium affects the gut microbiome and body weight gain in CD-1 mice. PLoS One. 2017 Jun 8;12(6):e0178426. doi: 10.1371/journal.pone.0178426. eCollection 2017. http://revistapesquisa.fapesp.br/2008/05/01/o-doce-da-vida/ Suez J1, Korem T2, Zeevi D2, Zilberman-Schapira G3. Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota. Nature. 2014 Oct 9;514(7521):181-6. doi: 10.1038/nature13793. Epub 2014 Sep 17. Doçura dos açúcares e substitutos Leituras adicionais Doçura ideal e análise de aceitação de suco de abacaxi concentrado reconstituído adoçado com diferentes edulcorantes e sacarose? De Marcellini; Chainho e Bolini (2005) - Disponível em: http://200.145.71.150/seer/index.php/alimentos/article/viewArticle/3 18 Uma alternativa vista como mais saudável é o uso de xilitol como edulcorante, leia o trabalho de Mussatto e Roberto (2002), sobre os efeitos do xilitol na saúde humana. - Xilitol: edulcorante com efeitos benéficos para a saúde humana - Disponível em: https://www.scielo.br/scielo.php?pid=%22S1516- 93322002000400003%22&script=sci_arttext Descubra a quantidade de açúcar nos refrigerantes - Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=JAYqBWM3k5w 43 44 http://revistapesquisa.fapesp.br/2008/05/01/o-doce-da-vida/ https://www.scielo.br/scielo.php?pid=%22S1516-93322002000400003%22&script=sci_arttext https://www.scielo.br/scielo.php?pid=%22S1516-93322002000400003%22&script=sci_arttext 21/03/2024 23 QUESTÃO 1 Diferentes tipos de carboidratos podem ser utilizados como substrato energético durante o exercício. Assinale a alternativa que indica um oligossacarídeo, rapidamente digerido e absorvido, de alto índice glicêmico, utilizado em muitas modalidades esportivas: (A) sacarose. (B) amido. (C) galactose. (D) maltodextrina. (E) isomaltulose. QUESTÃO 2 Os carboidratos são considerados os macronutrientes mais relevantes na alimentação, e os mais consumidos. De acordo com a quantidade de unidades podem ser classificados em quadro grupos: monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. Os polissacarídeos podem ser digeríveis ou indigeríveis e acordo com o tipo de ligação química. Quais são os polissacarídeos digeríveis? (A) Fibra alimentar e amido. (B) Amido e dextrina. (C) Galactose e maltose. (D) Dextrose e frutose. (E) Fibra solúvel e sacarose. A alternativa certa é a letra “B”, já que fibra alimentar e fibra solúvel não são digeríveis, e galactose, maltose, dextrose, frutose e sacarose não são polissacarídeos. 45 46 21/03/2024 24 Carboidratos Revisão Geral https://www.youtube.com/watch?v=DgfiPhBSnwE https://www.youtube.com/watch?v=QbUa4hU141Y Amido https://www.youtube.com/watch?v=jghdBg6fZUo Celulose https://www.youtube.com/watch?v=ZS3keiDFjcs FIBRAS 47 48 21/03/2024 25 180 Fibras Solúveis X Insolúveis Fibra Solúvel Esse tipo de fibra interage com a água formando géis em nosso intestino. Absorção de gordura, como o colesterol é diminuída. Ex: Pectina (poli), ᵝ-glicanos, gomas (poli), frutanos (oligo) Fibra Insolúvel Refere-se aos carboidratos não digeríveis isolados, que podem exercer efeitos fisiológicos benéficos ao homem. Incremento do bolo fecal e o estímulo da motilidade intestinal. SACIEDADE. Efeito hipocolesterolêmicas EX: Lignina (análogo), a Celulose (poli) e algumas Hemiceluloses (poli) 49 50 21/03/2024 26 Fibras Solúveis X Insolúveis Fibras Solúveis X Insolúveis 51 52 21/03/2024 27 Fibras dietéticas e Funcionais Dietéticas: Carboidratos e lignina não digeríveis, intactos e inerentes às plantas Funcionais: Carboidratos não digeríveis que foram isolados ou extraídos o u fabricados e que demonstram benefícios fisiológicos. Tipo Fonte Função Fibra menos solúvel Celulose 25% da fibra de grãos e frutas e 30% em vegetais e oleaginosas Retém agua nas fezes, aumenta seu volume e peso, favorece o peristaltismo e acelera o tempo de trânsito intestinal reduzindo a pressão intraluminal do colón. Hemicelulose Farelo de trigo, aveia, cevada, vagem, abobrinha, maçã com casca, abacaxi, grãos integrais e Oleaginosas Aumentam o volume e o peso das fezes, reduzem a pressão intraluminal do cólon e aumentam a excreção de ácidos biliares. Lignina (ligada a hemicelulose) Camada externa de grãos integrais, ervilha, vegetais maduros, sementes, aspargos e aipo. Fermentação estimula o crescimento de bifidobacterias (efeito prebiótico), produção de ácidos graxos de cadeia curta. Efeito trófico relacionado a redução de formação tumoral. 53 54 21/03/2024 28 Tipo Fonte Função Fibra mais solúveis Gomas Farelo de aveia, farinha de aveia, farelo de cevada, goma guar, goma arábica, goma de karaya. Foram gel retardando o esvaziamento gástrico, a digestão e o esvaziamento gástrico. Proporcionam substrato fermentável para as bactérias do cólon, reduzem a concentração plasmáticade colesterol e melhoram a tolerância à glicose (reduzem absorção). Pectinas Cevada, legumes, cenoura, frutas cítricas e maça, principalmente a casca Retardam o esvaziamento gástrico, proporcionam substrato fermentável para as bactérias do cólon produzindo AGCC e aumentam a excreção de ácidos biliares. Ligam-se a lipídeos e sais biliares aumentando sua excreção → reduz colesterol sérico Tipo Fonte Função Fibras Funcionais Quitina (insolúvel) Casca de caranguejo e lagosta Reduz colesterol sérico Frutanos (inulina, oligofrutose e fruto- oligossacarídeo) (solúveis) Chicória, cebola, yacón, alho, banana, Tupinambo. Inulina produzida industrialmente a partir da sacarose. E oligofrutose e FOS produzidos da hidrólise da inulina Não retém líquidos nem aumentam o bolo fecal. Através da fermentação estimulam o crescimento de bifidobactérias exercendo efeitos tróficos na mucosa intestinal (efeito prebiótico). Polissacarídeos de algas(carragenina) (solúvel) isolado de algas marinhas Formadores de gel – usados como engrossadores e estabilizadores ´(podem ser tóxicos) Β- Glucanas (solúvel) Aveia, cevada Reduz concentração de colesterol e glicose (fermentáveis no cólon) Psyllium (solúvel) Casca da semente de Psyllium Alta capacidade de retenção de água (risco asfixia- ingerir com água) Polidextroses, polióis Sintetizado Agentes de volume e substituto do açúcar. Fermentado por bactérias 55 56 21/03/2024 29 https://www.nal.usda.gov/fnic/dri-tables-and-application-reports Fibras - Efeitos https://www.youtube.com/watch?v=MQXapPO1KrY Artigos: https://seer.ufrgs.br/hcpa/article/view/14875 https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pi d=S0004-27302013000600001 57 58 https://www.nal.usda.gov/fnic/dri-tables-and-application-reports https://www.youtube.com/watch?v=MQXapPO1KrY https://seer.ufrgs.br/hcpa/article/view/14875 https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302013000600001 https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302013000600001 21/03/2024 30 Gomas e Frutooligossacarídeos LEITURA: https://aditivosingredientes.com.br/upload_arquivos/2 01604/2016040916455001460595241.pdf https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pi d=S1981-67232020000100301 Atividade (até 19/09) O Guia Alimentar para população brasileira sugere o consumo de 25 grama de fibras por dia para que ocorram as melhorias associadas à saúde humana. De onde podem-se ser obtidas as fibras? Os benefícios associados às fibras são relacionados às fibras solúveis ou insolúveis? Quais os alimentos podem fornecer esses elementos? Em grupos definir um cardápio que atinja 25g de fibras Pão integral → 2500g → 100 fatias de pão integral 100% de 25g Maça → 1252 g Castanha-do-Pará → 317g → 80 castanhas Feijão → 24 conchas Biscoito integral industrializado → 320g → 40 unid (piraque) Rúcula → 1472 g Pão de queijo → quase 5 kg 59 60 https://aditivosingredientes.com.br/upload_arquivos/201604/2016040916455001460595241.pdf https://aditivosingredientes.com.br/upload_arquivos/201604/2016040916455001460595241.pdf https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1981-67232020000100301 https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1981-67232020000100301 21/03/2024 31 Funcionalidade Açúcares O que são açúcar invertido e amido modificado? Como são elaborados? São considerados saudáveis? Vamos procurar rótulos em casa ou na internet para discutirmos. Açúcares redutores e não redutores São açúcares redutores, aqueles com um grupo carbonila que se oxida e origina um ácido (carbono anomérico, quiral ligado ao oxigênio→ capaz de doar próton reduzindo outra molécula) Monossacarídeos são redutores pois possuem um grupo aldeído. Ex. galactose, glicose, frutose, ribose e xilose. Muitos dissacarídeos, como a lactose e a maltose também possuem uma forma redutora,. A sacarose e a trealose não são redutores, pois os carbonos anômeros das duas unidades estão ligados. 61 62 21/03/2024 32 Açúcares redutores Responsáveis pela redução de aminoácidos básicos (lisina, arginina), sob aquecimento, iniciando reações que levam ao escurecimento do produto Numerosos compostos são produzidos, alguns dos quais constituem saborizantes, aromas e materiais poliméricos escuros. Os sabores, os aromas e as cores produzidos podem ser desejáveis ou indesejáveis. Exemplos de alimentos nos quais cores, sabores e aromas desejáveis: batatas fritas e os pães (principalmente pela formação de crostas externas em ambos os casos), carne, doce de leite. Escurecimento não enzimático ou Reação de Maillard Escurecimento não enzimático ou Reação de Maillard Condensação inicial de um composto carbonila (p. ex., açúcar redutor) com uma amina, seguida por uma série de reações que dão origem à formação do composto de Amadori (para uma aldose). Rearranjo, desidratação, decomposição e/ou reação dos intermediários de Amadori para formar compostos furfurais, redutonas/deidrorredutonas (e seus produtos de decomposição), bem como produtos da degradação de Strecker. Reação dos produtos intermediários de Maillard para formar compostos saborizantes heterocíclicos e pigmentos, de cor vermelho/ marrom a preto de alta massa molecular, chamadas de melanoidinas (grupo de pigmentos complexos) e compostos voláteis. 63 64 21/03/2024 33 Escurecimento não enzimático ou Reação de Maillard Sabores de substâncias amargas que podem ser desejáveis, p. ex., no café). Sabor e aroma indesejáveis, que são comumente produzidos durante a pasteurização ultrarrápida do leite, na estocagem de alimentos desidratados e na produção de grelhados de carne ou peixe. Em geral, a aplicação de calor é necessária para a ocorrência de escurecimento não enzimático em alimentos de umidade intermediária. Escurecimento não enzimático ou Reação de Maillard 65 66 21/03/2024 34 Escurecimento não enzimático ou Reação de Maillard Escurecimento não enzimático ou Reação de Maillard Fatores que afetam: Temperatura > 70o. C e continua em temperaturas de 20o. C no processamento e armazenamento pH de neutralidade pH 6-7 Presença de açúcares redutores Atividade de água (aw) entre 0,5 e 0,8 é ideal. aw maiores que 0,9 há diluição que dificulta a reação e entre 0,2 – 0,25 há pouco solvente para a reação ocorrer 67 68 21/03/2024 35 Escurecimento não enzimático ou Reação de Maillard Tratamentos utilizados: Uso de açúcares não redutores, por exemplo, a sacarose, em condições nas quais não possa ser hidrolisada. Redução de aw ou aumento através de diluição. Remoção de açúcares redutores por enzima, como, por exemplo, o tratamento com à enzima glicose oxidase em ovos produzindo ácido glucônico a partir da glicose. Adição de SO2: inibe escurecimento enzimático, mas dependendo da concentração utilizada, pode provocar o aparecimento de odores desagradáveis, além de destruir as vitaminas B1 (tiamina) e C. Atua como inibidor, bloqueando a reação da carbonila dos carboidratos com o grupo amina dos aminoácidos e evitando a condensação destes compostos pela formação irreversível de sulfonatos. Acrilamida A reação de Maillard tem sido implicada na formação de acrilamida aquecidos a altas temperaturas, durante processamento ou preparação. A acrilamida não é detectada em alimentos que não foram aquecidos ou naqueles preparados por fervura em água, pois a temperatura de cozimento não atinge valores acima de < 100 °C. Níveis de acrilamida (geralmente , 1,5 ppm) têm sido observados A acrilamida é conhecida por ser neurotóxica em doses muito mais altas do que as encontradas em alimentos. 69 70 21/03/2024 36 Acrilamida Estudos não revelaram clara associação entre acrilamida em alimentos e risco de câncer Continuam sendo desenvolvidosestudos sobre carcinogenicidade em longo prazo, mutagenicidade e neurotoxicidade Redução da formação de acrilamida durante o processamento é estimulada Caramelização Aquecimento de carboidratos, em particular da sacarose (não redutor) e de açúcares redutores, em ausência de compostos nitrogenados Este aquecimento provoca a quebra das ligaço ̃es glicosi ́dicas e desidratação, havendo a abertura do anel hemiaceta ́lico e a consequente formaça ̃o de novas ligaço ̃es glicosi ́dicas e os derivados fura ̂nicos. A polimerizaça ̃o desses derivados fura ̂nicos promove o aparecimento dos pigmentos escuros que conferem a cor caracteri ́stica ao caramelo. 71 72 21/03/2024 37 Caramelização A reação é facilitada por pequenas quantidades de ácidos e alguns sais. Similar ao escurecimento não enzimático ainda que na ausência de proteínas e aminoácidos. O produto final – o caramelo –, como no escurecimento da reação de Maillard, contém uma mistura complexa de compostos poliméricos. São formados compostos de aroma e sabor. O aquecimento causa desidratação da molécula de açúcar com a introdução de ligações duplas ou a formação de anéis anidro. Caramelização Reação de desidratação Enediol - intermediário Furfural 73 74 21/03/2024 38 Caramelização Caramelização 75 76 21/03/2024 39 Caramelização Começa a ficar amargo Mais amargo Caramelização Os produtos de caramelização são fabricados comercialmente para servirem tanto como corantes quanto como aromatizantes. Na produção de caramelo, um carboidrato é aquecido isoladamente ou na presença de um ácido, uma base ou um sal. O carboidrato mais utilizado é a sacarose, mas a d-frutose, a d- glicose (dextrose), o açúcar invertido, os xaropes de glicose, os xaropes ricos em frutose, os xaropes de malte e os melados também podem ser utilizados. 77 78 21/03/2024 40 Cristalização da sacarose Cristalina Cristais de sacarose muito finos Controle de temperatura no aquecimento da sacarose em água ou leite. Os cristais pequenos são obtidos por resfriamento lento, com agitação intensa, pois provoca a disrupção dos cristais em formação Cristalização da sacarose Não cristalinos Adição de glicose, frutose, gordura, proteínas (gelatina) são inibidores da cristalização Com agitação, forma-se muito viscosa que não cristaliza 79 80 21/03/2024 41 Bala de coco Cristalização da sacarose Com cristais Açúcar Invertido Hidrólise Aquecimento: Sacarose + água (ácido) → Glicose + Frutose Usado em confeitaria, produtos industrializados, bebidas, sorvetes, etc. Chamado invertido por causa do ângulo de rotação na incidência da luz (diferente da sacarose) Não cristaliza Mesmo adicionado ao produtos com sacarose ou lactose, interfere na sensação arenosa (evita essa sensação) 81 82 21/03/2024 42 Ler página 33 do livro Bioquímica dos Alimentos de Paula Macedo Quais as diferenças entre: Açúcar mascavo Açúcar Cristal Açúcar refinado Mel Açúcar invertido Melado Demerara ??? http://www.petquimica.ufc.br/o- processo-de-sulfitacao-do-acucar/ Funcionalidade Amido 83 84 21/03/2024 43 Amido Características dos grânulos de amido estão relacionadas com as propriedades funcionais e tecnológicas do amido. Dentre essas características, o tamanho e a forma dos grânulos, a relação de amilose/amilopectina, a quantidade e a natureza de seus outros componentes Determinam: viscosidade, clareza da pasta, solubilidade, capacidade de retenção de água, inchamento, gelatinização e retrogradação Aplicações na indústria de alimentos. Propriedade: Viscosidade A viscosidade é uma propriedade do amido obtida após a formação de pastas de amido O aquecimento de uma suspensão aquosa de amido provoca a quebra de pontes de hidrogênio que mantêm coesos os grânulos, com isso os grupos hidroxilas das unidades de glicoses das áreas cristalinas são hidratados e o grânulo começa então a inchar. Ao atingir a temperatura de gelatinização, as pontes de H continuam a ser rompidas e o intumescimento dos grânulos continua até completo VISCOSIDADE 85 86 21/03/2024 44 Amidos de diferentes fontes apresentam viscosidade diferentes, assim como temperatura inicial de formação da pasta. O amido de batata, por exemplo, necessita atingir temperatura inicial para formação da pasta, inferior àquela observada no amido de trigo (maior temperatura) e no milho. Alto teor de amilose → poder de intumescimento muito baixo e baixa viscosidade, mesmo em altas temperaturas. Alto teor de amilopectina → maior poder de intumescimento e maior viscosidade em baixa temperatura. Propriedade: Viscosidade Viscosidade + amilopectina - amilose - amilopectina + amilose Como se distribui amilose e amilopectina aqui?? 87 88 21/03/2024 45 Viscosidade Gelatinização e retrogradação https://www.youtube.com/watch?v=oiGUyvMHqM4 O que ocorre no processo em que o amido ganha viscosidade? 89 90 https://www.youtube.com/watch?v=oiGUyvMHqM4 21/03/2024 46 Gelatinização O intumescimento do grânulo de amido durante o aquecimento da solução leva ao desdobramento da estrutura de dupla hélice, a partir da ruptura das ligações de hidrogênio que mantinham esta conformação Quando aquecido na presença de excesso de água, o amido sofre uma fase de transição conhecida como gelatinização. A gelatinização ocorre quando a água se difunde no grânulo, que então incha substancialmente devido à hidratação da fase amorfa, causando perda de cristalinidade e ordem molecular. Gelatinização Água, calor e resfriamento são essenciais 91 92 21/03/2024 47 Gelatinização Na sequência a estabilização do gel ocorre no resfriamento Gelatinização Ocorre uma “plastificação”, moléculas ficam, com a formação de ligações intermoleculares do tipo: ligação de hidrogênio entre grupos hidroxilas do amido e moléculas de água. Tornando o grânulo de amido mais susceptível à ação enzimática. O amido gelatinizado apresenta viscosidade máxima na temperatura de gelatinização 93 94 21/03/2024 48 Gelatinização A viscosidade da pasta decorre da alta resistência ao fluxo de água por parte dos grânulos inchados de amido, que agora ocupam quase que todo o volume da dispersão. Esses grânulos inchados podem ser facilmente quebrados e desintegrados pela moagem ou agitação intensa da pasta e, nesse caso, a viscosidade diminuirá. Fatores que interferem: Muito açúcar (absorve a água) Acidez (hidrolisa glicações glicosídicas das cadeias de amido e interferem na formação do gel) Lipídios (Gorduras que se complexam com a amilose retardam a absorção de água pelos grãos) Os sais, em função de sua característica neutra, em baixas concentrações exercem pouco efeito na gelatinização e formação do gel. 95 96 21/03/2024 49 Gelatinização Tipos de amido (amilose é essencial para o gel) Gelatinização Maior teor de amilose em geral maior temperatura. Mas, além da proporção de amilose/amilopectina, o tamanho do grânulo, a distribuição e tamanho das moléculas de amido também desempenham importante interferência nas propriedades térmicas de amido. 97 98 21/03/2024 50 Retrogradação Ocorre durante o resfriamento e armazenamento das pastas de amido gelatinizado caracterizado pelo enfraquecimento das interações entre o amido e a água e reaproximação das moléculas que compõem o amido, por meio da formação de ligações de hidrogênio intra- e intermoleculares. Tentativa de voltar a estrutura inicial. Envolve a mudança da estrutural do amido, passando de um estado inicial amorfo ou desordenado para um estado mais cristalino e ordenado. Retrogradação A reestruturação das moléculas promovida pelo processo de retrogradação conduz ao fenômeno da diminuição no volume e expulsãoda água ligada às moléculas, ocorrendo o fenômeno conhecido como sinérese. O resfriamento do gel já sofre contração, no caso retrogradação. Baixando mais a temperatura ocorre a retrogradação mais intensa, essa sim, chamada sinérese. A amilose se retrograda muito mais rapidamente que a amilopectina, em função de sua estrutura linear, que tende a se realinhar, formando interações intermoleculares mais fortes entre si, expulsando dessa forma as moléculas de água. A amilopectina por causa das ramificações tende a se aproximar menos. 99 100 21/03/2024 51 Retrogradação: Clareza Atributo importante para a aceitação (opacidade para pudins, translucidez para molhos de salada) Pastas obtidas de amido de milho, trigo ou arroz, que apresentam elevados teores de amilose, são geralmente opacas e formam géis após o resfriamento Amidos de batata ou de mandioca, permanecem claros (menos opacos) e, apesar do aumento da viscosidade constatado com o resfriamento, não chegam a formar géis opacos. Pastas obtidas de amido ceroso, se comportam de forma semelhante aos de batata e mandioca, apresentando ainda, menor tendência à retrogradação . A adição de sacarose e glicose às pastas de amido de amaranto, milho ceroso, milho normal e pastas de amilopectina contribuem com a redução de sua opacidade, tornando as pastas mais transparentes. Texturas https://www.youtube.com/watch?v=PvT4G-p9DmQ O vídeo apresenta o cozimento (95% água e 5% amido) até fervura de diferentes fontes de amido (sendo o processo exibido com amido nativo de milho), ilustrando o processo de geleificação deste amido. Na sequência são demonstradas as características (textura, viscosidade, características do gel, aparência) de diferentes fontes de amido, a saber: 1. Amido de batata (Penpure 10) “alta viscosidade, relativa transparência, gel forte e maior capacidade de retenção de água entre os demais amidos”; 2. Amido de arroz (Penpure 30), “coloração branca e opaca, flavor característico de batata, formação de gel fraco”. 3. Amido ceroso de arroz (Penpure 37) “coloração branca menos acentuada, textura de gel longo, pouco pegajoso” 4. Amido de tapioca (Penpure 50) “gel fino e longo, apresenta coloração amarelada”. 5. Amido de milho dent(Penpure 66) “muito opaco, possui textura mediana entre os demais, apresenta certa viscosidade, apresenta flavorde milho”. 6. Amido de milho ceroso (Penpure 70) “apresenta flavorde milho, menos opaco e forma gelmais longo que o Penpure 66”. Na sequência os géis são transferidos para o refrigerador durante 24h para avaliação das características de retrogradação de cada um (observar as diferentes características apresentadas por cada um dos amidos. 101 102 https://www.youtube.com/watch?v=PvT4G-p9DmQ 21/03/2024 52 Amidos modificados quimicamente Ler página 76 -78 livro: Química de alimentos, Eliana Paula Ribeiro As modificações químicas normalmente compreendem as seguintes reações: hidrólise ácida, oxidação, esterificação e eterificação. Vários tratamentos devem ser usados para a obtenção das propriedades desejadas. Modificações tais como formação de ligações cruzadas, eterificação e esterificação são realizadas na pasta alcalina (pH = 8,0) de amido a 30-50 °C. A seguir, a pasta é acidificada até pH de 5,0 e lavada para remover subprodutos, sais, etc. Reagentes: hipoclorito de sódio, peróxido de hidrogênio e ácido periódico Amidos modificados quimicamente Modificações físicas Pré-gelatinização (temperatura baixa – rearranjo sem elevação de temperatura) – solúvel em água fria (menos viscoso e menos estável) – pudim, cream-cracker, mix bolo TTBU – aquecimento em alta temperatura, com controle de umidade (84 – 120oC) – solúvel em água fria e diminui retrogradação (não endurece) ( elimina escaldamento no pão de queijo, etc) 103 104 21/03/2024 53 Amidos modificados quimicamente Tornar o produto mais fácil de dissolver em água fria ou leite (flans, pudins) Facilitar misturas de ingredientes e espessantes para sopas Adjuvante em alimentos em pó, como molho e molho de queijo em pó, ter uma consistência menos grumosa quando misturados Substitutos de gordura para alimentos com baixo teor de gordura Emulsificante e estabilizador para molhos de saladas contendo óleos Formar uma casca firme em doces Leia mais AMIDO E MODIFICAÇÕES https://downloads.editoracientifica.org/articles/21050472 4.pdf 105 106 21/03/2024 54 Existe uma premissa que afirma que toda fibra dietética é um carboidrato, mas nem todo carboidrato é uma fibra dietética. A razão dessa frase se deve ao fato de apesar da natureza glicídica, as fibras serem resistentes ao processo de digestão do trato gastrointestinal. Considere os carboidratos listados abaixo, assinale a alternativa daquele que pode se comportar como uma fibra dietética. a) amidos resistentes b) amidos c) polissacarídeos d) dissacarídeos e) oligossacarídeos Gabarito: Alternativa certa é a “A” já que todas as outras alternativas podem ser digeridas pelas enzimas do trato gastrointestinal. As fibras insolúveis apresentam uma ação mecânica que permite a diminuição da interação do alimento com as paredes do trato intestinal e promovem uma diminuição da absorção de lipídios e redução do teor de colesterol. Assinale a alternativa que apresenta apenas fibras insolúveis: a) Pectina, gomas, mucilagem, beta glucana b) Pectinas, gomas, hemicelulose, lignina c) Gomas, hemicelulose, beta glucana d) Celulose, mucilagem, hemicelulose e) Celulose, hemicelulose, lignina Gabarito: A alternativa certa é a letra “E”, já que pectinas, gomas, mucilagens e betaglucanas são consideradas fibra solúveis. 107 108 21/03/2024 55 Sobre os carboidratos, analise as seguintes sentenças, e assinale a opção que apresenta aquelas que estão corretas: I. Os polissacarídeos são carboidratos com mais de dez unidades de monossacarídeos. II. Os vegetais produzem dois tipos de amido: a amilose e a amilopectina, que se diferenciam quanto ao tamanho e às ramificações. III. A ordem, de maior para menor, do valor de doçura é: açúcar invertido, sacarose, frutose e glicose. IV. Os carboidratos são compostos por carbono, hidrogênio e oxigênio em uma proporção de C:O:H2. a) I, II e IV b) II e IV c) I e III d) III e IV e) II e III Gabarito: Está correta a alternativa “A”, pois a sentença III está errada já que a frutose é mais doce que a sacarose. 109 Slide 1: CARBOIDRATOS Slide 2: O uso de edulcorantes deve ser controlado de modo a proporcionar uma alimentação saudável e equilibrada. O guia alimentar sugere que os açúcares sejam utilizados com moderação. Existem diferentes tipos de açúcares que podem ser utilizados na Slide 3: Carboidratos Slide 4 Slide 5: MONOSSACARÍDEOS Slide 6: São polihidroxialdeídos e polihidroxicetonas e seus derivados, ou substâncias que, por hidrólise fornecem esses compostos Slide 7: MONOSSACARÍDEOS (abertos) Slide 8: MONOSSACARÍDEOS em solução há equilíbrio entre formas abertas(maior quantidade) e fechadas Slide 9: MONOSSACARÍDEOS Glicose Slide 10: MONOSSACARÍDEOS Frutose Slide 11: MONOSSACARÍDEOS Galactose Slide 12: Polihidroxiálcoois Slide 13: Ligação Glicosídica Slide 14: DISSACARÍDEOS Slide 15: Palatinose Slide 16: DISSACARÍDEOS Slide 17: DISSACARÍDEOS Sacarose Slide 18: DISSACARÍDEOS Lactose Maltose Slide 19: Conteúdo de açúcares nas frutas Slide 20: Conteúdo de açúcares em hortaliças Slide 21: Doçura dos açúcares e substitutos Slide 22: Doçura dos açúcares e substitutos Slide 23: Doçura dos açúcares e substitutos Slide 24: Oligossacarídeos 3 a 10 unid. de monossacarídeos Slide 25: Oligossacarídeos 3 a 10 unid. de monossacarídeos Slide 26: Oligossacarídeos 3 a 10 unid. de monossacarídeos Slide 27: Polissacarídeos > 10 unidades de monossacarídeos Slide 28: Polissacarídeos Slide 29: Glicogênio - animais Slide 30: Amido - plantas Slide 31: Amido Slide32: Amido Slide 33 Slide 34 Slide 35: Amido Slide 36: Amido Slide 37: Amido Slide 38: Amido Slide 39 Slide 40 Slide 41: Amido Slide 42: Polissacarídeos Dextrinas (pouco digeríveis) e Maltodextrinas (digeríveis) Slide 43 Slide 44: Leituras adicionais Slide 45: QUESTÃO 1 Slide 46: QUESTÃO 2 Slide 47: Carboidratos Slide 48: FIBRAS Slide 49: 180 Slide 50: Fibras Solúveis X Insolúveis Slide 51: Fibras Solúveis X Insolúveis Slide 52: Fibras Solúveis X Insolúveis Slide 53: Fibras dietéticas e Funcionais Slide 54 Slide 55 Slide 56 Slide 57 Slide 58: Fibras - Efeitos Slide 59: Gomas e Frutooligossacarídeos Slide 60: Atividade (até 19/09) Slide 61: Funcionalidade Açúcares Slide 62: Açúcares redutores e não redutores Slide 63 Slide 64 Slide 65 Slide 66 Slide 67 Slide 68: Escurecimento não enzimático ou Reação de Maillard Slide 69: Escurecimento não enzimático ou Reação de Maillard Slide 70: Acrilamida Slide 71: Acrilamida Slide 72: Caramelização Slide 73: Caramelização Slide 74: Caramelização Slide 75: Caramelização Slide 76: Caramelização Slide 77: Caramelização Slide 78: Caramelização Slide 79: Cristalização da sacarose Slide 80: Cristalização da sacarose Slide 81: Bala de coco Cristalização da sacarose Com cristais Slide 82: Açúcar Invertido Slide 83: Ler página 33 do livro Bioquímica dos Alimentos de Paula Macedo Slide 84: Funcionalidade Amido Slide 85: Amido Slide 86: Propriedade: Viscosidade Slide 87 Slide 88: Viscosidade Slide 89: Viscosidade Slide 90: Gelatinização e retrogradação Slide 91: Gelatinização Slide 92: Gelatinização Slide 93: Gelatinização Slide 94: Gelatinização Slide 95: Gelatinização Slide 96 Slide 97: Gelatinização Slide 98: Gelatinização Slide 99: Retrogradação Slide 100: Retrogradação Slide 101: Retrogradação: Clareza Slide 102: Texturas Slide 103: Amidos modificados quimicamente Slide 104: Amidos modificados quimicamente Slide 105: Amidos modificados quimicamente Slide 106: Leia mais Slide 107: Existe uma premissa que afirma que toda fibra dietética é um carboidrato, mas nem todo carboidrato é uma fibra dietética. A razão dessa frase se deve ao fato de apesar da natureza glicídica, as fibras serem resistentes ao processo de digestão d Slide 108: As fibras insolúveis apresentam uma ação mecânica que permite a diminuição da interação do alimento com as paredes do trato intestinal e promovem uma diminuição da absorção de lipídios e redução do teor de colesterol. Assinale a alternativa que Slide 109: Sobre os carboidratos, analise as seguintes sentenças, e assinale a opção que apresenta aquelas que estão corretas: I. Os polissacarídeos são carboidratos com mais de dez unidades de monossacarídeos. II. Os vegetais produzem dois tipos de ami