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P R O F ( A ) S A M A R A M E S Q U I T A Carboidratos: conceitos e determinação CARBOIDRATO Produzidos pelos vegetais; Importante fonte de energia na dieta (metade do total de calorias); Compostos de carbono, hidrogênio e oxigênio CLASSIFICAÇÃO MONOSSACARÍDEOS Componentes básicos dos dissacarídeos e monossacarídeos; Podem conter de 3 a 7 carbonos; Mais importantes na dieta: Hexoses: glicose, galactose e frutose Quimicamente, o que são carboidratos? Polihidroxialdeídos ou polihidroxicetonas, geralmente cíclicos, ou substâncias que liberam esses compostos, quando hidrolisadas CHO são classificados em três grupos principais Monossacarídeos Oligossacarídeos Polissacarídeos glicose C6H12O6 desoxirribose C5H10O4 ESTRUTURA QUÍMICA Açúcares simples Incolores, cristalinos Solúveis em H2O mas insolúveis em solventes apolares Não podem ser hidrolisados em unidades menores Podem ser descritos pelo grupo funcional e pelo número de carbonos Monossacarídeos Trioses gliceraldeído Aldo triose dihidroxicetona Ceto triose glicose Aldo hexose frutose Ceto hexose Hexoses Monossacarídeos são agentes redutores -D-glicopiranose gliconato Quantificação de açúcares redutores Reagentes de Fehling e ácido dinitrosalicílico (DNS) Detectar e medir açúcar no sangue e urina diabetes mellitus CLASSIFICAÇÃO DISSACARÍDEOS Oligossacarídeo formado por 2 monossacarídeos ligados covalentemente por uma ligação glicosídica (entre aldeído ou carboxila com a hidroxila de outro açúcar) Mais importantes na dieta: SACAROSE, LACTOSE E MALTOSE Dissacarídeos Oligossacarídeo formado por 2 monossacarídeos ligados covalentemente por uma ligação glicosídica (entre aldeído ou carboxila com a hidroxila de outro açúcar) São hidrolisados por ácidos diluídos aquecidos b-D-glicose -D-glicose hemiacetal álcool Maltose Glc (14)Glc hemiacetal acetal *Extremidade redutora Dissacarídeos * Lactose Gal (b14)Glc Trehalose Glc (11)Glc Sacarose Fru (b2 1)Glc * Polissacarídeos Glicanos polimeros de médio a alto peso molecular Homopolissacarídeos um único monossacarídeo Armazenamento do monossacarídeo amido e glicogênio Estruturais celulose e quitina Hetropolissacarídeos+ de 1 tipo de monossacarídeo Extraleulares Peptídeoglicanos Polissacarídeos de reserva Amido e Glicogênio Grãos de amido Grãos de glicogênio Carboidratos Importância dos Carboidratos na Natureza Maior grupo de compostos orgânicos encontrado na natureza Juntamente com as proteínas formam os constituintes principais dos organismos vivos Fonte de energia mais abundante e econômica para os seres vivos 13 Importância dos Carboidratos na Natureza Fonte de Energia: Uma das principais funções dos carboidratos é fornecer energia para o desenvolvimento e manutenção das funções celulares; As reservas de glicogênio promovem um equilíbrio no organismo pela geração de ATP (adenosina tri-fosfato). 14 Importância dos Carboidratos na Natureza Reserva de energia: Um nível adequado de carboidratos na dieta impede que ocorra uma degradação das proteínas para geração de energia. Estrutural: Os carboidratos estão representados pela constituição da ribose e da desoxirribose na estrutura do DNA e RNA. 15 Combustível para o sistema nervoso central: É de conhecimento geral que o tecido cerebral "alimenta-se" quase que exclusivamente de glicose. 16 Importância dos Carboidratos na Natureza DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS Propriedades dos carboidratos nos Alimentos Nutricional Adoçantes naturais Matéria-prima para produtos fermentados Principal ingrediente dos cereais Propriedade reológica (polissacarídeos) Reações de escurecimento em muitos alimentos Carboidratos - Fontes Conteúdo de Carboidratos nos Alimentos Alimento % Tipo de Carboidrato Frutas 6 – 12 Frutose Milho e Batata 15 Amido Trigo 60 Amido Açúcar Branco 99,5 Sacarose Açúcar de Milho 87,5 Glicose Mel 75 Açúcares Redutores Carboidratos - Determinação Não há um método analítico capaz de quantificar todos os carboidratos de uma só vez. Combinam-se dois ou mais métodos. Nas tabelas de composição dos alimentos: Conteúdo de carboidrato = diferença Açúcares redutores e não-redutores Métodos Qualitativos Baseiam-se em: - Reações coloridas provenientes da condensação de produtos de degradação dos açúcares em ácidos fortes com vários compostos orgânicos - Propriedades redutoras do grupo carbonila Muitos testes qualitativos têm sido adaptados como métodos quantitativos. Espectrofotometria Técnica que permite comparar a radiação absorvida ou transmitida por uma solução que contém uma quantidade desconhecida de soluto Enxergamos cores, pois as moléculas absorvem parte da luz visível e refletem outra parte. A parte refletida é captada pelo olho humano e interpretada pelo nosso aparato visual As espécies que absorvem luz são chamadas substâncias cromóforas. Ex: Jeans azuis absorvem luz alaranjada. Espectrofotometria Espectrofotometria Atribuição de um valor numérico à quantidade de luz que é absorvida. Espectrofotometria Requerimentos: O analito deve ser uma substância cromófora. Deve-se fazer a análise em um comprimento de onda específico para a substância. Necessário a construção de uma curva-padrão. A quantidade de amostra analisada deve ficar dentro da curva padrão. Métodos Quantitativos Determinação de açúcares redutores: reação com cobre Munson-Walker: gravimetria Lane-Eynon: titulometria Somogy: microtitrimétrico Métodos cromatográficos: CG e HPLC Na determinação de açúcares totais, os açúcares não redutores são transformados em açúcares redutores por hidrólise ácida. Métodos espectrofotométricos Açúcares solúveis totais: Reação com Fenol + Ácido sulfúrico concentrado = Resulta em compostos de cor alaranjada que são medidos no espectrofotômetro. Açúcares redutores: Reação com Antrona + Ácido sulfúrico = compostos de cor que vão do marrom-esverdeado ao verde e que são medidos no espectrofotômetro. Métodos espectrofotométricos Amido: Reações com enzimas específicas + uma substância cromófora(ABTS) = Resulta em compostos de cor verde e que são medidos no espectrofotômetro. Amido resistente, amido disponível e amido total Métodos cromatográficos Mono e oligossacarídeos: CLAE – Cromatografia Líquida de Alta Eficiência CG – Cromatografia a gás Determinação de carboidratos em alimentos Carboidratos totais por diferença: Método mais utilizado em análise de alimentos Limitação: superestimativa quando a % fibras não é determinada. 100 – (% umidade + % cinza + % proteína + % lipídeos + % fibras) P R O F ( A ) S A M A R A M E S Q U I T A Fibras: conceitos e determinação FIBRAS Componentes vegetais intactos que não são digeridos pelas enzimas gastrointestinais; Celulose: Fibra mais abundante Homopolissacarídeos constituído de moléculas de glicose (β 1-4) Fibras alimentares Ações Fisiológicas: -Controle da Glicemia; -Funcionamento intestinal; -Peso saudável; -Equilíbrio na microbiota -Controle dislipidemias; -Prevenção câncer do TGI; (FILISETTI,2007) MÉTODOS DE ANÁLISE DE FIBRA Relacionados às inúmeras definições de FD • Métodos de digestão simulada: medir “constituintes da parede celular vegetal” não digeridos pelas enzimas humanas (JAMES, 1995) • Separação e estimativa dos “polissacarídeos que não sejam amido” Métodos quantitativos de identificação Fibras Alimentares Fibra Bruta (Conceito antigo) Não digeríveis pelo organismo,insolúveis em ácido e base diluídos em condições específicas. Ex. Celulose, lignina e pentosanas) Extração a quente com: H2SO4 (1,25%) NaOH (1,25%) Filtração Determinação Pesagem dos resíduos insolúveis Limitações: Perda de 20 a 50% de celuloses 50 a 90% de lignina 100 % de pectinas ± 75% de hemicelulose Métodos quantitativos de Identificação (FIBRA) MÉTODOS QUÍMICOS-GRAVIMÉTRICOS Usam reagentes químicos no lugar de enzimas para digerir o alimento MÉTODOS DE ANÁLISE FIBRA BRUTA Ainda em uso para alimentação animal FIBRA DETERGENTE Métodos quantitativos de Identificação – FIBRA BRUTA Extração lipídica Refluxo H2SO4 diluído Lavagem resíduo Refluxo com NaOH diluído Lavagem do resíduo Tratamento álcool e éter Resíduo final filtrado e Pesado = FIBRA BRUTA Grande perda dos Constituintes da Fibra Resultado = Valores inexpressivos Métodos quantitativos de Identificação – FIBRA DETERGENTE FIBRA DETERGENTE • Introduzidas modificações na década de 1960; • Reduz perda de fibra comparado ao método para fibra bruta; • Mas ainda não elimina algumas perdas, particularmente a de hemicelulose SUBESTIMA O VALOR REAL DE FIBRA Métodos quantitativos de Identificação – FIBRA DETERGENTE ÁCIDO (ADF) Amostra seca e moída Refluxo H2SO4 CTAB (Brometo de cetilmetilamoniao) Filtragem Lavagem com água e acetona Resíduo final seco e pesado = celulose, lignina e parte da pectina) Separar todos os componentes solúveis Métodos quantitativos de Identificação – FIBRA DETERGENTE NEUTRO (NDF) Amostra seca e moída Refluxo tampão SLS, EDTA, 1-etoxietanol Filtragem Lavagem com água e acetona Resíduo final seco e pesado = celulose, lignina, hemicelulose (insolúvel em detergente neutro), minerais, proteínas em parte Separar todos os componentes solúveis Incinerar, pesar Por diferença: celulose, lignina, hemicelulose (insolúvel em detergente), minerais, amido e proteínas em parte Métodos quantitativos de Identificação (FIBRA DIETÉTICA) ENZIMÁTICOS - GRAVIMÉTRICOS Baseados na definição fisiológica de fibra alimentar Medida de fibra simulando digestão do alimento com a utilização de enzimas MÉTODOS DE ANÁLISE Método de escolha da AOAC (Association of Official Analytical Chemists) ENZIMÁTICO-GRAVIMÉTRICOS Melhora significativa na estimação de fibra! Analisa: Fibra total; solúvel; insolúvel Utilizado:Tabelas de composição de alimentos e Rotulagem de alimentos Métodos quantitativos de Identificação (ENZIMÁTICO-GRAVIMÉTRICO) Hidrolisar CHO e Proteínas 1. alfa-amilases 35min 100º C - Proteases 30 min 60º C - Amiloglicosidases 30 min 60º C Determinar Proteínas e Cinzas para descontar Preparo da Amostra secar, triturar, desengordurar) Preparar cadinhos (3 dias) Filtração para reter Fibra Insolúvel Precipitação da Fibra solúvel Filtração para reter a Fibra Solúvel Secar e pesar p/determinar o Resíduo Diferenças entre as técnicas
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