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terça-feira, 12 de setembro de 2017 Ciências dos Alimentos - Bromatologia Prova 1 AULA 1 - INTRODUÇÃO E ANÁLISE DOS ALIMENTOS - É o estudo da composição dos alimentos, quantitativa e qualitativamente, sua ação no organismo, seu valor alimentício e calórico, suas propriedades físicas, químicas, toxicológicas e também adulterantes e contaminantes - Deve-se fazer a análise de alimentos para conhecer a composição, determinar o padrão, garantir a qualidade dos alimentos e conhecer os efeitos do processamento e da estocagem, para que haja segurança no consumo - Sem a análise dos alimentos, não é possível estabelecer a composição nutricional nos rótulos, obter dados para o planejamento dietético, ou gerar banco de dados sobre o alimento (ex: tabelas de composição) • Em indústrias: controle de qualidade, controle de processos em águas, alimentos, matérias-primas, produto acabado, embalagens, vida-de-prateleira. Desenvolvimento de novos produtos e melhoramento dos existentes. • Em Universidades: desenvolvimento de metodologia, controle de processos em pesquisas, prestação de serviços, etc. • Em órgãos governamentais: controle de qualidade, fiscalização na produção e distribuição, padronização de novos produtos e registro. - Os métodos oficiais de análise de alimentos são os da ANVISA, os métodos do Instituto Adolfo Lutz, o método da Composição Centesimal e o AOAC - As repetições (duplicata, triplicata) aumentam a confiabilidade dos resultados - Existem fatores que dificultam a análise, como um número muito grande de substâncias presentes, a perecibilidade dos alimentos e a distribuição não uniforme dos ingredientes no alimento (ex: barra de cereais) … Controle de qualidade de rotina: checa as matérias primas que chegam, os produtos que saem e algumas etapas do processamento … Fiscalização: Verifica o cumprimento da legislação através de métodos analíticos … Pesquisa: Desenvolve ou adapta métodos analíticos na determinação de um certo componente do alimento - É considerado adulteração/fraude quando os produtos são elaborados em más condições, com matérias primas alteradas/impuras, com substâncias diferentes �1 terça-feira, 12 de setembro de 2017 das descritas nos rótulos, quando apresentam data de fabricação mascarada, supressão de um ou mais elementos e substituição por outros, conservação com substâncias proibidas e intenção de estabelecer falsa impressão aos produtos fabricados (ex: leite alpino que não tem alpino). AULA 2 - PROTEÍNAS - Formadas basicamente por átomos de carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio - Unidades básicas: aminoácidos (todas as proteínas são polipeptídios) - Proteínas simples: quando acontece hidrólise, elas rendem apenas aminoácidos (ex: albuminas, globulinas, glutelinas, prolaminas, escleroproteínas, histonas e protaminas). • Albuminas: solúveis em água; deficientes em glicina; produtos de plantas e animais. Ex: albumina de ovo, legumelina de ervilhas • Globulinas: insolúveis em água, solúveis em soluções diluídas de sais. Ex: ovoglobulina de gema do ovo, miosina de músculo • Glutelinas: insolúveis em água, solúveis em soluções diluídas de ácidos e bases. Ex: glutenina de trigo, orizenina de arroz • Escleroproteínas: insolúveis em água, soluções salinas e soluções de ácidos e bases, e álcool; geralmente proteínas animais; Componentes de cabelo, córnea, cascos, unhas (queratina), tecido conjuntivo, ligamentos (elastina), ossos, cartilagem e tendões (colágeno) • Histonas: são básicas, então estão presentes em tecidos com substâncias ácidas, como o grupamento heme da hemoglobina e ácidos nucleicos. • Protaminas: são as mais simples; grandes polipeptídios. Ex: salmina do esperma do salmão. … A doença celíaca é caracterizada pela intolerância permanente ao glúten (proteína encontrada no trigo, aveia, centeio e cevada) - sua fração tóxica é a gliadina. Ele ataca as vilosidades do intestino do celíaco, causando desnutrição, anemia e baixa estatura. O tratamento da doença é a remoção do glúten da dieta desses indivíduos. - Proteínas conjugadas: uma proteínas simples + uma substância de natureza não protéica* (ex: nucleoproteínas, glicoproteínas, cromoproteínas, fosfoproteínas, lipoproteínas). *grupo não proteico = grupo prostético - A desnaturação das proteínas por aquecimento pode levar a uma elevação do valor nutricional, pois a quebra das ligações dissulfeto aumenta sua disponibilidade �2 terça-feira, 12 de setembro de 2017 - As proteínas dos alimentos são desnaturadas pelos ácidos (proteases do estômago e pâncreas) durante a digestão (hidrólise para AA livres); • Aminoácidos essenciais: 9 dos 20 existentes; todos provenientes da dieta; são eles: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina. • Aminoácidos não essenciais: 11 dos 20 existentes; podem ser sintetizados pelo organismo; são eles: alanina, arginina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, ácido glutâmico, glutamina, glicina, prolina, serina, tirosina • Aminoácidos semi essenciais: sintetizados pelo organismo a partir de aminoácidos essenciais; ex: metionina -> cisteína • Proteínas completas: alimentos que contém quantidades razoáveis de todos aminoácidos essenciais (geralmente proteínas animais) • Proteínas incompletas: alimentos que não contém todos os aminoácidos essenciais • Proteínas complementares: combinações de 2 ou mais fontes que juntas cobrem as deficiências (ex: arroz e feijão) - A proteína da soja apresenta um bom balanceamento de aminoácidos, apesar de de seguir o padrão das leguminosas, teor reduzido de aa sulfurados. - Dietas muito ricas em proteínas são geralmente pobres em fibras, vitaminas e fitoquímicos. Deve-se lembrar, também, do alto teor de gordura saturada nas proteínas animais, e que a ingestão excessiva de carnes vermelhas está relacionada ao desenvolvimento do câncer de cólon. Além disso, essa dieta pode causar uma sobrecarga renal, e também aumenta a perda de cálcio. - A qualidade das proteínas é medida por parâmetros como: Valor Biológico - Cômputo Químico, Digestibilidade, PD-CAA SCORE e Coeficiente da Eficiência Protéica (PER). • Valor Biológico: integridade com que o alimento fornece os aminoácidos essenciais • Cômputo Químico: expressa a quantidade de aa limitantes como um padrão de referência. Quanto maior o cômputo químico, melhor é a proteína. Ex: se o aa limitante representa 80% do padrão, então o cômputo químico é considerado 80. (cálculo: qtd. de cada AA essencial por grama de proteína dividido pela quantidade “ideal” deste aminoácido -> o valor mais baixo é o cômputo químico) • Digestibilidade: medida do percentual da proteína ingerida e efetivamente absorvida o trato gastrointestinal. (Proteínas animais > proteínas vegetais) • Escore Químico Corrigido pela Digestibilidade da Proteína - PD-CAA �3 terça-feira, 12 de setembro de 2017 SCORE: Valor máximo = 1.0; Baseia-se nos valores proteicos nos rótulos e na taxa de liberação de aminoácidos durante a digestão. (cálculo: PDCAAS = Escore Químico x Digestibilidade) • Coeficiente da Eficiência Protéica (PER): método biológico que avalia o ganho de peso em função da quantidade de proteína consumida por um animal em crescimento. - A maioria das proteínas contém aproximadamente 16% de nitrogênio; 6,25 é o fator geral de transformação de nitrogênio em proteína (6,25 x __gN = __gP) - O balanço nitrogenado dos humanos é estabelecido de acordo com a utilização de nitrogênio -> N ingerido - N excretado = BN • Se o BN é +, tem crescimento • Se o BN é 0, tem um balanço neutro • Se o BN é -, tem perda de proteína AULA 3 - LIPÍDIOS - Conjunto de substâncias químicas caracterizadas pela alta solubilidade em solventes orgânicos e baixa solubilidade emágua. - Os lipídeos tem diversas funções, como o transporte de vitaminas lipossolúveis, o isolamento térmico, a permeabilidade das paredes celulares, o sabor e palatabilidade dos alimentos, a garantia da maciez em produtos de panificação e a sensação de saciedade após a alimentação. - Ácidos graxos orgânicos têm cadeia com 4-24 carbonos, podendo ela ser saturada ou insaturada (ligações duplas). As cadeias saturadas apresentam característica sólida em temperatura ambiente, enquanto as insaturadas permanecem no estado líquido devido à dificuldade de interação intermolecular (excessões: manteiga de cacau, óleo de palma e óleo de coco). - Óleos de origem vegetal são ricos em AG insaturados - AG insaturados são mono ou poliinsaturados • AG Poliinsaturados: Ac. Linoléico (Ômega 6); Ac. Linolênico (Ômega 3); Ac. Eicosapentanóico (EPA); Ác. Docosoexanóico (DEA) —> ômega 3 gera EPA e DEA • AG Monoinsaturados: Ác. Oléico; Ác. Elaídico - A dupla ligação, quando ocorre em um ácido graxo natural é sempre do tipo CIS (CIS —hidrogenação—> TRANS) - Isômeros trans apresentam maior ponto de fusão (sólido -> líquido) �4 terça-feira, 12 de setembro de 2017 - Triglicerídeos: 3 ácidos graxos ligados a 1 glicerol • Homoglicerídios: 3 AG iguais (ex: triesteroilglicerol) • Heteroglicerídios: 3 AG diferentes (1,3-palmitoil-2-oleil-glicerol) - Fosfolipídios: 2 ácidos graxos ligados a 1 fosfato; encontrado nas membranas celulares - Esteróides: lipídios não possuem ácidos graxos em sua estrutura (ex: colesterol, vitamina D, testosterona) - A saponificação dos ácidos graxos é a hidrólise dos mesmos feita com uma base forte; separação de triglicerídeos em glicerol e sais de ácidos graxos - A rancificação é a degradação da gordura; ocorre alteração química, que desenvolve mal odor e sabor • Rancidez Oxidativa: reação entre AG insaturados e oxigênio; quebra da dupla ligação; cor, sabor, aroma, consistência e valor nutricional se alteram; aumento de radicais livres (toxicidade). Tem 3 etapas: iniciação -> propagação -> terminação. Inibição dessa rancidez/oxidação: embalagens à vácuo, armazenamento a baixas temperaturas e local escuro; adição de ácido cítrico ou EDTA; adição de antioxidantes • Rancidez Hidrolítica: reação de rompimento da ligação éster dos lipídios por enzimas ou agentes químicos, liberando ácidos graxos; modifica o sabor e o odor. Inibição dessa rancidez/hidrólise: inativação térmica das enzimas, eliminação da água no lipídio. - A hidrogenação é a adição de hidrogênio; ocorre principalmente em compostos insaturados; converte as duplas ligações em ligações simples; Esse processo gera aumento dos AG saturados, monoinsaturados e trans e diminuição dos AG poliinsaturados. - As Ceras possuem função de proteção e lubrificação; são álcoois de cadeia longa com AGs de cadeia longa; Ex: cera de ouvido e construção de colméias - Substitutos de gordura podem ser derivados de carboidratos, lipídios, proteínas e também podem ser sintéticos - O Ácido Linoleico Conjugado (CLA) acelera a perda de gordura, incrementa o ganho de massa muscular, ganha mais rapidamente a definição do músculo, oferece forte proteção antioxidante, aumenta a produção de substâncias antiinflamatórias, melhora o perfil lipídico sanguíneo, fortalece o sistema imunológico e regula o açúcar em pacientes diabéticos. Isso tudo pois ele reduz o tamanho do adipócito, estimula a apoptose do adipócito, aumenta a atividade da lipase hormônio-sensível e da carnitina palmitoil-transferase, resultando em �5 terça-feira, 12 de setembro de 2017 lipólise dos adipócitos, com maior oxidação de AG tanto no músculo esquelético quanto no tecido adiposo. AULA 4 - CARBOIDRATOS - São fonte de energia para os seres vivos; são moléculas estruturais para plantas, fungos e artrópodes; são reservas energéticas; são texturizantes - Higroscopicidade é a capacidade de o carboidrato se ligar com a água do ar atmosférico através de suas hidroxilas - Umectância é a capacidade do carboidrato de ligar água ao alimento - Os carboidratos são classificados em 5 tipos: monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos, polissacarídeos (amido, glicogênio, celulose, etc.) e fibras • Monossacarídeos: açúcares simples … Glicose: produto da fotossíntese; monossacarídeo mais comum; apresenta duas formas em anel: alfa-Glicose e beta-Glicose … Frutose: o açúcar mais doce; consumo associado à síndrome metabólica … Galactose: leite e derivados são a maior fonte • Dissacarídeos: açúcares duplos, combinações de açúcares simples; por hidrólise, sempre formam 2 moléculas de monossacarídeos (gli + x) … Sacarose = glicose + frutose: extraída de vegetais (ex: cana, beterraba) —> açúcar considerado como padrão de doçura (v = 100) … Maltose = glicose + glicose: obtida por hidrólise do amido de cereais e tubérculos; pode ser formada por fermentação … Lactose = glicose + galactose: principal carboidrato no leite; o leite previamente hidrolisado pode ser consumido por pessoas intolerantes à lactose • Oligossacarídeos: açúcares que, quando hidrolisados, formam de 3 a 10 moléculas de monossacarídeos; são considerados alimentos prebióticos; não são digeríveis; aumentam a atividade das bactérias do cólon intestinal <— Alimento Funcional. … Maltodextrina: enquanto 2 moléculas de glicose formam a maltose, 3 ou mais fomam a maltodextrina; produto da hidrólise do amido; utilizada como repositor de carboidrato em atletas; … Frutooligossacarídeos (FOS): cadeias de frutose com uma glicose terminal e a Inulina; encontrados em cebolas, bananas, alcachofras, alho, almeirão, etc; possuem características de fibra • Polissacarídeos: formados por grande número de unidades de monossacarídeos; insolúveis em água; sem gosto; sem poder redutor; elevado peso molecular; são �6 terça-feira, 12 de setembro de 2017 materiais estruturais e substâncias de reserva (celulose; amido) … Amido: Principal carboidrato da dieta; apenas monômeros de glicose (milho, arroz, araruta, fécula de batata, polvilho, sagu) são classificados em 3 tipos: > A (característicos de cereais como arroz, trigo e milho) > B (característicos da batata, banana, alimentos ricos em amilose —> AMIDO RESISTENTE) > C (característico das leguminosas) * Amidos Modificados: obtidos à partir do amido; visam obter produtos com cadeias menores, ramificações alteradas, resultando em amidos de maior resistência. >> Gelatinização do Amido (modificação física): dilatação dos grânulos de amido quando submetidos à água aquecida (Ex: mingau de aveia, papa de amido de milho, arroz cozido) >> Dextrinização do Amido (modificação química): resulta da hidrólise ácida do amido; essa dextrina apresenta maior solubilidade em água fria; forma soluções menos viscosas e géis mais duros (Uso: balas de gomas) >> Oxidação: os amidos oxidados formam géis mais claros e mais moles (Uso: alimentos infantis; temperos de salada) - Açúcar invertido é um xarope produzido à partir da sacarose (mistura de açúcares em solução: gli, fru, sac), é usado principalmente na fabricação de balas, doces e sorvetes, para que o açúcar não cristalize - Os amidos resistentes resistem à ação das enzimas digestivas e são disponíveis para ação da microflora no intestino grosso; são obtidos a partir de variedades de milho de altas quantidades de amilose; esses amidos com mais amilose resultam em menores respostas glicêmicas e insulinêmicas … Tipo 1: tamanho e composição impede ou retarda a ação de enzimas digestivas … Tipo 2: apresenta lenta digestibilidade … Tipo 3: é produzido quando o amido é resfriado após gelatinização; ocorre retrogradação … Tipo 4: amido quimicamente modificado; reduz retrogradação; aumenta viscosidade - O Butirato é um ác. graxo de cadeia curta produzido durantea fermentação. Ele contribui para a saúde intestinal pois inibe o crescimento de células cancerígenas - Outra classificação dos amidos: 1. Rapidamente digerível: pães e batatas —> À 37ºC e 20min, se convertem em glicose 2. Lentamente digerível: massas industrializadas —> amido convertido em glicose em 120min �7 terça-feira, 12 de setembro de 2017 *podem existir amidos RD, LD e Resistentes no mesmo alimento, ao mesmo tempo. - Glicogênio: polissacarídeo de ∞-glicose (10 ou mais monômeros); encontrado em animais; a reserva de glicogênio nos músculos humanos é de curto período (24h) - Quitina: cadeias de N-Acetil Glicosamina; exoesqueleto de muitos invertebrados e parede celular de fungos; produção de linhas cirúrgicas AULA 5 - ESCURECIMENTO DOS ALIMENTOS - 2 tipos: não enzimática (caramelização, maillard, oxidação de ác. ascórbico); enzimática (polifenol oxidases) - Escurecimento de açúcares é feito pela caramelização ou por maillard • Caramelização: sacarose produz caramelo caseiro por aquecimento >170ºC; alteração da cor, aroma, sabor e textura em relação à sacarose pura; na indústria, o caramelo da sacarose é produzido na presença de ácidos ou sais de amônio; existem 4 classes: > Caramelo classe I: claro/cáustico > Caramelo classe II: sulfocáustico (marrom avermelhado; dá cor à bebidas alcoólicas) > Caramelo classe III: amônio (marrom avermelhado; usado em produtos de panificações, xaropes e pudins) > Caramelo classe IV: sulfito-amônio (usado em refrigerantes à base de cola, xaropes, temperos secos, assados, doces e rações) • Maillard: glicose reage com um aminoácido (glicina é o mais ativo) quando em solução aquosa quente, produzindo coloração amarela e depois marrom (melanoidinas responsáveis pela cor e aspecto); depende de um açúcar redutor (monossacarídeo, grupo redutor livre); ocorre preferencialmente em >70ºC; umidade e íons metálicos catalisam a reação; sulfito inibe o escurecimento (bloqueia interação entre glicose e aa); Maillard indesejável: leite, ovos e derivados. - A Acrilamida é encontrada em alimentos fritos e cozidos a >100ºC (ex: batata frita, tortas); deve ser evitada por gestantes e crianças; toxicidade comprovada em animais; - Produtos Avançados de Glicoxidação (AGE): parte é absorvida nos tecidos em formas biorreativas; transportados na circulação em associação à LDL. �8 terça-feira, 12 de setembro de 2017 - A Oxidação do Ácido Ascórbico (vit C) ocorre quando o alimento contém ácido ascórbico suficientemente ácido na faixa de pH entre 2 a 3,5 (sucos de limão e laranja); os sucos armazenados sob congelamento podem ser armazenados por muito mais tempo; a perda de vitamina C depende do grau de aquecimento, modo de cozinhar; área de superfície exposta, pH, presença de metais e outros fatores pró oxidativos. - Escurecimento enzimático é causado por enzimas (polifenol oxidases) que provocam reações de melanização: catalizam a oxidação de mono e difenóis para quinonas (ex: maçãs). Resumo: Fenóis + polifenol oxidases = quinonas AULA 6 - FIBRAS - São partes comestíveis de plantas ou carboidratos análogos; não são digeríveis; não podem ser absorvidos no intestino delgado; sofrem fermentação pelas bactérias do cólon no intestino grosso (exceto lignina); as fibras solúveis são mais fermentadas que as insolúveis - As fibras melhoram o funcionamento do intestino, reduzem os níveis de colesterol total, LDL e glicose sanguínea e/ou insulina - São polissacarídeos não amiláceos, oligossacarídeos, lignina, amido resistente e fibras de origem animal. • Polissacarídeos não amido: > Celulose: paredes vegetais; polímero de glicose; verduras, frutas, frutas secas e farelos de cereais; fibra insolúvel; melhora trânsito intestinal, aumenta volume das fezes > Hemicelulose: paredes vegetais; fibra insolúvel; vegetais e farelo de cereais > Gomas: formados à partir da transformação dos polissacarídeos das paredes vegetais; fibra solúvel; goma arábica, goma karaia, tragacanto, guar > Pectina e análogos: frutas e vegetais; fibras solúveis; estabilizante, emulsificante ou gelatinizante; frutas cítricas e maçãs > Glucanos: aveia; fibra solúvel; mais presente no farelo de aveia > Mucilagens: capacidade de retenção hídrica; fibra solúvel; semente de plantago; flores de malva; sementes de linho; algas • Oligossacarídeos: fibras solúveis em sua maioria > Frutooligossacarídeos: Levanos e Inulina; chicória, alcachofra, cebola, alho > Galactoligossacarídeos: leite e vegetais > Xigooligossacarídeos: frutas, verduras, mel e leite > Isomaltosoligossacarídeos: molho de soja, saquê e mel �9 terça-feira, 12 de setembro de 2017 • Lignina: contribuem para a rigidez da parede celular; diminui a absorção de sais biliares e colesterol no intestino delgado; verduras, hortaliças, frutas e farelo. • Fibras de origem animal: > Quitina e quitosana: fibra insolúvel > Colágeno > Condroitina • Carboidratos sintéticos: tem características de fibras; > Polidextroses > Derivados da celulose (carboximetilcelulose, hidroximetilcelulose, etc) > Curdlan, escleroglucano > Oligossacarídeos sintéticos - Fibras solúveis são capazes de reter água, formando compostos de baixa viscosidade; aumento da massa fecal —> acelera o trânsito intestinal - AGCC (ácidos graxos de cadeia curta): produzidos durante o processo de fermentação das fibras —> acetato : propionato : butirato (60:25:15) • Butirato: fonte de energia; reduz o risco de câncer • Propionato: precursor da neoglicogênese e lipogênese • Acetato: produz combustível respiratório do intestino delgado (glutamina) e corpos cetônicos - Para a determinação da quantidade de fibras dos alimentos, inicialmente se calcula a fibra bruta (pode representar até menos de 1/7 das fibras totais do alimento, pois não considera gomas, mucilagens e pectina) AULA 7 - PROBIÓTICOS E PREBIÓTICOS - Probióticos são suplementos alimentares que promovem o balanço da microbiota intestinal e também aumento da imunidade; são à base de microorganismos vivos; têm origem humana; resistem ao suco gástrico, bile e lisozima; se aderem à mucosa; resistem à condições de processamento • Bifidobacterium: 30% vivem no cólon; faz parte da flora humana; “alimentam” de galactose, lactose, frutose e glicose; pH 6 a 7 • Lactobacillus: 2 a 5% sobrevivem ao trato gastro intestinal; a capacidade de aderência ao intestino é variável; “alimentam” de amigdalina, cebiose, frutose, galactose, lactose, glicose, maltose e sucrose; pH 5,5 a 6 - Alimento Probiótico + Alimento Prebiótico = Alimento Simbiótico �10 terça-feira, 12 de setembro de 2017 - Os probióticos são antagonistas ao crescimento de bactérias patogênicas através de 3 mecanismos: competição por nutrientes, alteração da atividade enzimática, aumento da imunidade do hospedeiro/ aumento da atividade dos macrófagos. - Inibição do câncer de cólon: o AGCC Butirato, que promove o crescimento de bactérias benéficas, inibe expressão de citocinas pró inflamatórias - O tratamento e prevenção da hepatoencefalopatia (complicação da cirrose) são feitos com Lactulose (4 cepas probióticas + 4 fibras fermentáveis) - Na síndrome do intestino irritável, os probióticos melhoraram sintomas de dor e distenção abdominal - Prebióticos são carboidratos não digeríveis que estimulam a proliferação de populações de bactérias desejáveis no cólon (fornecem carboidratos para a fermentação); inibe a multiplicação de patógenos; Inulina, oligofrutose (chicória e alcachofra) - As fibras, ao entrar no intestino grosso, fornecem substrato para a microbiota intestinal. A fermentação das fibras solúveis (mais rápida e eficiente que das insolúveis) leva à produção de ácido lático, AGCC e gases - Microbiota ≠ Microbioma > Microbiota:população de microrganismos que habitam um órgão do corpo ou parte de uma pessoa > Microbioma: população inteira de microrganismos que habitam todo o corpo de uma pessoa - A disbiose da microbiota intestinal pode contribuir para distúrbios psiquiátricos �11
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