2013-AULA_CARBOIDRATOS_EM_ALIMENTOS

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
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CARBOIDRATOS
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Conceito: o termo deriva de “hidratos de carbono, dada pela fórmula Cx(H2O)y .
- Os carboidratos são sintetizados pelas plantas, através da fotossíntese, a partir de dióxido de carbono e água.
6H2O + 6CO2 → 6O2 +C6H12O6 
- A função da clorofila é unir-se ao carbono e catalisar a reação.
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Funções nos alimentos
 Caracteriza o sabor doce dos alimentos (poder edulcorante);
 As principais fontes são os alimentos de origem vegetal;
 Responsáveis pelo reação de escurecimento de muitos alimentos;
 Possuem propriedades reológicas na maioria dos alimentos de origem vegetal;
 Utilizados como adoçantes naturais;
 Matéria-prima para alimentos fermentados.
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Os Carboidratos nos alimentos
 constituem ¾ do peso seco de todas as plantas terrestres e marinhas;
 estão presentes nos grãos, verduras, cereais, frutas e outras partes das plantas consumidas pelo homem;
 nas tabelas de composição de alimentos, o conteúdo de CHO tem sido dado como totais, pela diferença, isto é, a % de água, proteína, gordura, e cinza subtraída de 100.
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Conteúdo de carboidratos em alguns alimentos
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ALDEÍDOS
(aldoses)
CETONAS
(cetoses)
Seus grupos funcionais são:
Propriedades Químicas
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 Solúveis em água  moléculas polares;
 Quanto maior o peso molecular menor a solubilidade;
 Tendem a ser cristalinos e incolores;
 Reduzem facilmente soluções alcalinas de Cu2+ a Cu+;
 Quando aquecidos em soluções ácidas sofrem desidratação, que tem como produto final um furaldeído;
 Formam estrutura rígida em plantas (celulose, lignina,etc.);
 A sacarose está presente em pequenas quantidades na maior parte dos vegetais;
 Frutas maduras são doces devido a transformação do amido (reserva) em açúcares mais simples, como sacarose, frutose, etc.
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 os cereais contém pequena quantidade de açúcares, pois a maior parte é convertida em amido.
 produtos de origem animal contém menos CHO metabolizável que outros alimentos.
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CLASSIFICAÇÃO 
Monossacarídeos
→ Açúcares simples formados por cadeias de 3 a 7 carbonos, podendo ter um grupo funcional aldeído ou cetônico;
→ Não podem ser hidrolisados a moléculas menores.
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GLICOSE
- Açúcar redutor
Suave poder edulcorante
Sua polimerização forma o amido,celulose, glicogênio.
- Existe em > quantidade na natureza
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Dissacarídeos
→ 2 monossacarídeos unidos por ligação hemiacetálica (glicosídica), solúveis em água e abundantes na natureza.
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LACTOSE
 GLI + GAL
Encontrado no leite e derivados
 Açúcar redutor
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Inversão da sacarose: no processo de hidrólise química ou enzimática, ocorre a inversão da rotação ótica da sacarose, formando o açúcar invertido.
→ Os dissacarídeos classificam-se em redutores e não redutores.
Redutores: possuem apenas um grupo hidroxílico envolvidos na ligação glicosídica e reduzem soluções alcalinas como a de Fehling. Ex: lactose e maltose
Não-redutores: possuem dois grupos hidroxílicos envolvidos na ligação glicosídica, não reduzindo soluções alcalinas. 
Ex: sacarose.
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Polissacarídeos: formados pela condensação de monossacarídeos, unidos entre si por ligações glicosídicas → alto peso molecular.
 - ↓ peso molecular: são solúveis em água (a solubilidade diminui com o peso da molécula e com associações entre as moléculas). 
 - os mais insolúveis são encontrados nas paredes celulares e sua função nos vegetais é de reforçar a estrutura (estruturais). 
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Funções nos alimentos:
 Retém umidade, formando soluções, reduzindo a atividade de água do sistema;
 importante na textura, aparência e “flavor” dos alimentos.
Ex: amido, celulose, pectinas e outros.
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Métodos
Amostragem
→ Amostras sólidas: devem ser moídas em condições que causem a mínima mudança no conteúdo de umidade e que não afetem as propriedades e a composição do alimento.
→ Lipídeos e clorofila: são geralmente removidos por extração com éter de petróleo, pois neste solvente os carboidratos são insolúveis.
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Eliminação de interferentes
→ Interferentes são substâncias que podem influenciar na determinação do carboidrato num alimento.
→ Podem ser separadas por descoloração, tratamento com resina trocadora de íons, ou clarificação com agentes clarificantes (precipitam substâncias que irão interferir na medida física ou química do açúcar).
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→ Principais agentes clarificantes:
Solução básica de acetato de chumbo: para determinação polarimétrica de soluções coloridas, pois descolore a solução.
Ácido fosfotungístico e ácido tricloroacético: precipita proteína, mas não descolore.
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Ferricianeto de potássio e sulfato de zinco: precipita proteína e descolore um pouco a amostra.
Sulfato de cobre: específico para determinação de lactose em leite.
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→ Os agentes clarificantes devem apresentar os seguintes requisitos:
devem remover as substâncias interferentes completamente sem adsorver ou modificar os açúcares.
o excesso de agente clarificante não deve afetar o procedimento.
o precipitado deve ser pequeno.
o procedimento de precipitação deve ser relativamente simples.
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Métodos Qualitativos
Reações coloridas: condensação de produtos
de degradação em ácidos fortes com compostos orgânicos; 
Antrona + H2SO4 (conc)	 verde azulada
 
Reagente Fenol + H2SO4	cor estável
 
Reações coloridas: propriedades redutoras dos açúcares;
Não específicas, necessitam de remoção de outros redutores;
Solução de Fehling precipitado laranja para vermelho-tijolo.
 
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Método Fehling
 Sacarose + Hidrólise → Glicose + Frutose
(Não Redutor) (Redutores)
Reações
 CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
 (Sol. A) (Sol. B) (Hidróxido Cúprico) (Sulfato de Sódio)
 2Cu(OH)2 + C6H12O6 → Cu2O + 2H2O + Comp. Secundário
 (Sol. A) (Sol. B) (Óxido Cuproso) 
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Métodos Quantitativos
Muson-Walker
 Método gravimétrico, redução do cobre pelos
grupos redutores dos açúcares;
 Reação de dois reagentes Fehling A (CuSO4) + Fehling B (tártaro
 alcalina) com açúcares redutores → precipitado óxido de cobre
 Peso é relacionado com quantidade de açúcar por tabelas
 ou calibração com solução padrão de cada açúcar
 Resultadosexpressos em termos de glicose.
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Lane-Eynon
 Método titrimétrico, redução do cobre;
 Mistura das duas soluções de Fehling (1:1) em ebulição
 é titulada com a solução de açúcar;
 Próximo ao ponto de viragem é adicionado solução indicadora de
 azul de metileno 2% → azul para vermelho-tijolo
 Solução deve permanecer em ebulição durante titulação,
 porque o Cu2O pode ser oxidado pelo O2, mudando para azul
Titulação máximo 3 minutos, porque pode haver decomposição
 dos açúcares com o aquecimento prolongado
 Resultados expressos em termos de glicose.
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Somogyi
 Método microtitrimétrico (pequenas quantidades), redução do cobre;
 Determinação por diferença: mede-se a quantidade de um reagente
 em excesso que não tenha reagido com os açúcares redutores.
 Açúcar redutor reduz Cu a CuO que é oxidado pelo iodo (excesso);
Titulado com tiossulfato de sódio
Cromatográficos
 Açúcares são determinados individualmente, pois ocorre separação
 de todos os tipos de açúcares presentes na amostra
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Cromatografia em papel;
Cromatografia em camada delgada;
Cromatografia em coluna;
Cromatografia Gasosa;
Cromatografia Líquida de Alta Eficiência.
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Métodos Ópticos
 Refratometria:
Medida do índice de refração da solução de
açúcar, determinando açúcar total como sólidos solúveis;
Muito usado no CQ de xaropes, geléias, sucos de fruta.
Refratômetro de bancada utilizado na determinação do
Brix do produto.
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Brix: porcentagem em massa de sólidos solúveis contida em uma solução de açúcar, quimicamente pura.
 Equipamento de alto custo; 
 Necessita de mão-de-obra especializada;
 Aplicação somente nos laboratórios de controle de qualidade das grandes indústrias.
 Aerometria:
Leitura de Brix através do comportamento de flutuação do sacarímetro quando mergulhado na proveta contendo amostra do produto;
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 Polarimetria:
Medida da rotação óptica de uma solução
pura de açúcar.
 Densimetria:
Medida da densidade de uma solução açúcar, 
quimicamente pura;
Resultados exatos pra soluções puras de açúcares e aproximados
para alimentos açucarados como xaropes.
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- CECCHI, Heloisa M. Fundamentos teóricos e práticos em análise
 de alimentos. 2ª ed. Campinas: Ed. Unicamp, 2003.
Referências
- Disponível em: <http://www.ufpa.br/quimicaanalitica/filtra.jpg>. Acesso
 em: 17 maio 2008.
 
- INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. V.1: Métodos químicos e físicos para análise de alimentos, 4.ed. São Paulo: IMESP, 2005. 
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