Carboidratos - Resumo AV2

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CARBOIDRATOS 
- Os carboidratos são as moléculas orgânicas mais abundantes da natureza. 
- Constituem ¾ da massa seca de todas as plantas (grãos, verduras, hortaliças). 
- São produzidos pelas plantas verdes na fotossíntese a partir da H2O, CO2 e luz solar. A 
energia é armazenada nas suas ligações químicas. Os carboidratos obtidos na natureza 
são normalmente a celulose e a sacarose, e com maior freqüência o amido. Dos quais 
por hidrólise são obtidas a glicose e a frutose. 
- As moléculas dos carboidratos são constituídas por C, H e O. 
Importância e funções dos carboidratos: 
● pertencem ao grupo dos nutrientes básicos (têm função nutricional); 
● são encontrados em grande quantidade na maioria dos alimentos; 
● são alimentos baratos e de fácil digestão; 
● principal fonte de fornecimento de energia na dieta da maioria dos organismos; 
● alimentos de reserva (amido/plantas, glicogênio/humanos); 
● atuam como componentes das membranas celulares; 
● servem como componente estrutural (sustentação) de muitos organismos (ex: paredes 
celulares de bactérias, esqueleto de insetos, celulose fibrose de plantas); 
● participam dos mecanismos de defesa (glicoproteínas e imunoglobulinas); 
● carboidratos não digeríveis – fibras; 
● nos alimentos exercem uma série de funções: edulcorantes, geleificantes, espessantes, 
precursores de compostos de aroma e cor; 
● nos alimentos são responsáveis pela maioria das reações de escurecimento. 
Classificação e nomenclatura dos carboidratos: 
● Fórmula geral: Cn(H2O)m 
● São classificados de acordo com seu tamanho molecular em: 
 
 
MONOSACARÍDEOS 
- São carboidratos simples, possuem cadeia não ramificada, e não podem ser 
hidrolisados; 
- Fórmula geral dos monossacarídeos: Cn(H2O)m onde n=m; 
- São chamados de polihidroxialdeídos (aldoses), ou polihidroxicetonas (cetoses) 
conforme o grupo funcional que apresentam (aldeído: O=C-H, cetona: C=O); 
- São classificados de acordo com o número de átomos de carbono que contém. 
Exemplos de monossacarídeos comumente encontrados: 
● 3 carbonos: trioses (gliceraldeído); 
● 4 carbonos: tetroses (eritrose e treose); 
● 5 carbonos: pentoses (ribose, xilose); 
● 6 carbonos: hexoses (glicose, frutose, galactose, etc..) 
 7 carbonos: heptoses (heptulose). 
- Os monossacarídeos presentes nos alimentos apresentam normalmente 6 carbonos. 
Exemplos: 
GLICOSE: 
- É o açúcar do sangue. 
- É abundante em frutas, milho, xarope de milho e certas raízes. 
- Pode resultar da hidrólise de outros carboidratos. 
- O sistema nervoso central usa glicose no suprimento de energia. 
FRUTOSE: 
- Açúcar das frutas e mel. 
- Isoladamente é o + doce dos açúcares. 
- É o + solúvel dos açucares. 
- Pode resultar da hidrólise de outros carboidratos. 
- Fornece energia de forma gradativa, absorvida lentamente, o que evita que a 
concentração de açúcar no sangue (glicemia) aumente muito depressa. 
 
GALACTOSE: 
- É o açúcar do leite. 
- Não é encontrado na forma livre na natureza. 
- Presente no leite e derivados. 
- No fígado, é transformada em glicose para fornecer energia. 
Os monossacarídeos são podem ser mostrados em uma estrutura aberta, dada pela 
projeção de Fisher, esta projeção mostra os monossacarídeos no espaço bidimensional. 
Através das estruturas mostradas nesta projeção (Figura abaixo), observa-se que a 
glicose e a frutose possuem mesma fórmula molecular (C6H12O6 – com m=n=6). No 
entanto, apresentam grupos funcionais diferentes, enquanto a glicose é uma aldose (com 
um grupo aldeído), a frutose é uma cetose (com um grupo cetona). Em ambas as 
estruturas o átomo de carbono da carbonila (C=O) é chamado de carbono anomérico, é 
o carbono que reage com a hidroxila formando a estrutura cíclica, na glicose: C1 e na 
frutose: C2. 
 
Figura: Projeção de Fisher – estruturas abertas da glicose e da frutose. 
Na realidade, a carbonila dos monossacarídeos não é encontrada livre como mostrado 
na Figura acima (estruturas abertas), mas sim combinada com uma das hidroxilas da 
mesma molécula em uma ligação hemiacetálica, formando os anéis representados por 
estruturas cíclicas. Portanto, a ligação hemiacetálica é uma ligação intramolecular que 
ocorre entre o carbono da carbonila (carbono anomérico) com uma das hidroxilas nos 
monossacarídeos, formando uma estrutura cíclica. 
Nas estruturas cíclicas são normalmente formados anéis com 5 ou 6 membros (átomos), 
estes anéis são denominados furanose e piranose, respectivamente, em virtude de suas 
semelhanças com o furano e pirano, cujas estruturas podem ser observadas na Figura 
abaixo. 
 
Figura: Estruturas do Pirano e Furano 
Os monossacarídeos em anel do tipo piranose (com 6 C) ocorrerem em quantidades 
mais expressivas na natureza, no entanto, a frutose da sacarose (que é uma glicose + 
frutose) é uma furanose (com 5 carbonos). A Figura abaixo mostra as estruturas cíclicas 
nas formas piranose e furanose para a glicose e a frutose. 
Figura: À 
esquerda - estruturas cíclicas D-glicopiranose e D-glicofuranose. À direita – estruturas 
cíclicas da D-frutofuranose e D-frutopiranose. 
A ligação hemiacetálica que forma o anel (estrutura cíclica) converte o átomo de 
carbono da carbonila (que faz a ligação hemiacetálica) em um centro quiral, ou seja, o 
carbono passa a ser assimétrico, já que pode se ligar com quatro substituintes diferentes. 
A forma cíclica ocorre, portanto, com um par de isômeros óticos, chamados de  e  
anômeros, e sua configuração depende da posição da hidroxila (OH) no carbono quiral, 
quando estiver para baixo, será  e quando estiver para cima, . Estes isômeros são de 
suma importância no estudo dos carboidratos e recebem o nome de anômeros. 
As Figuras abaixo mostram os isômeros  e  da glicose e da frutose. A glicose está 
representada como um piranose (glicopiranose: estrutura cíclica com 6 C) e frutose está 
representada como uma furanose (frutofuranose: estrutura cíclica com 5 C). 
 
Figura: Isômeros α e β da glicose (piranose); e isômeros α e β da frutose (furanose). 
O grupo hidroxila ligado ao carbono anomérico (resultante da ligação hemiacetálica) é 
denominado hidroxila anomérica ou hidroxila redutora . Esse grupo é extremamente 
reativo e confere ao monossacarídeo a propriedade de ser um agente redutor em reações 
de óxido-redução. Se este grupo hidroxila estiver para baixo o monossacarídeo será , e 
se estiver para cima o monossacarídeo será . Tais formas são interconvertidas através 
do fenômeno da mutarrotação. 
Os monossacarídeos com mais de cinco átomos de carbono, quando dissolvidos em 
água, apresentam o fenômeno da mutarrotação, que consiste na mudança gradativa da 
rotação óptica até alcançar um ângulo de equilíbrio. Esse comportamento se deve ao 
fato de que esses compostos apresentam duas estruturas espaciais possíveis (isômeros α 
e β), uma das quais se transforma na outra durante a dissolução, até que um estado de 
equilíbrio, onde ambas as estruturas coexistem, seja alcançado. Esta mistura de 
equilíbrio contém 63,6% do anômero , 36,4% do anômero  e 1% da forma aberta 
linear. 
As estruturas cíclicas da glicose e da frutose são exemplos de açúcares 
(monossacarídeos) redutores. Porque os átomos de C1 da glicose (aldose) e C2 da 
frutose (cetose) são carbonos anoméricos, também chamados de redutores, pois contém 
o grupo hidroxila redutor. 
Os açúcares redutores são suscetíveis a oxidação por vários agentes oxidantes contendo 
íons cúpricos (Cu2+), como soluções de Fehling ou Benedict. 
Estudaremos as reações das quais os açúcares redutores participam mais adiante. 
DISSACARÍDEOS: 
 São dois monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas. Ex: sacarose (glicose + 
frutose), maltose (glicose + glicose), lactose (glicose + galactose). 
 Ligação glicosídica: é formadaentre o grupo hidroxila (anomérico ou redutor) de um 
átomo de carbono anomérico com um grupo hidroxila de outra molécula, com 
eliminação de uma molécula de água (H2O). 
 As ligações glicosídicas são, portanto, ligações intermoleculares (ocorre entre duas 
moléculas diferentes). O produto resultante da ligação glicosídica é um glicosídeo. 
 Quando o glicosídeo é formado por 2 monossacarídeos temos os dissacarídeos. 
SACAROSE: 
 É o dissacarídeo mais comum; conhecido como açúcar de mesa, encontrado na cana-
de-açúcar, beterraba, açúcar mascavo, mel. 
 A sacarose é formada pela ligação glicosídica entre dois monossacarídeos, a -D-
glicose (piranose) e a -D-frutose (furanose). 
 A ligação glicosídica da sacarose é representada por , (1→2), o que indica que a 
ligação ocorre entre os carbonos C1 da -D-glicose e C2 da -D-frutose. A ligação 
ocorre, portanto entre os dois carbonos anoméricos, C1 da glicose (piranose) e C2 da 
frutose (furanose). Esta ligação é mostrada na Figura abaixo. 
 
Figura: Molécula de Sacarose, com ligação glicosídica entre -D-glicose e -D-frutose. 
 A sacarose é um açúcar não-redutor, observando a estrutura da molécula de sacarose, 
observa-se que esta não possui terminação redutora livre (estão comprometidas na 
ligação glicosídica). 
 A sacarose também não apresenta atividade ótica (mutarrotação), porque não contém 
carbono anomérico livre. 
MALTOSE: 
 É o açúcar do malte, não ocorre em abundância na natureza, e é usada na indústria de 
alimentos em fórmulas para alimentação de crianças e outras bebidas (como a cerveja). 
 A maltose é obtida por fermentação e pela hidrólise do amido. 
 A maltose é um dissacarídeo resultante da ligação glicosídica entre duas D-glicoses 
(a primeira glicose é sempre , enquanto a segunda pode ser  ou ), resultando em -
Maltose e -Maltose, respectivamente. 
 A ligação glicosídica da maltose é representada por (1→4), porque ocorre entre a 
hidroxila do carbono anomérico (C1) de uma D-glicose com a hidroxila do C4 de outra 
D-glicose (como mostrado nas Figuras abaixo). 
 Dessa forma, a segunda glicose permanece com seu carbono anomérico (C1) livre, 
assim a maltose pode coexistir nas formas  e , apresentando, portanto mutarrotação. 
Além disso, o fato da maltose possuir um carbono anomérico livre também lhe confere 
a característica de ser um açúcar redutor. 
 As Figuras abaixo mostram a α-Maltose e a -Maltose. 
 α-Maltose: resultante da ligação glicosídica entre as hidroxilas do C1 de uma -D-
glicose com uma hidroxila do C6 de outra -D-glicose; 
 
Figura: -Maltose com ligação glicosídica entre as hidroxilas do C1 de uma -D-
glicose com uma hidroxila do C6 de outra -D-glicose. 
 
Figura: -Maltose com ligação glicosídica entre a hidroxila do C1 de uma -D-glicose 
e a hidroxila do C4 de uma -D-glicose 
LACTOSE: 
 É o açúcar do leite (não ocorre em plantas); o leite humano contém cerca de duas 
vezes mais lactose do que o leite de vaca; e sua importância clínica deve-se ao fato de 
pessoas com intolerância a lactose não produzirem a enzima lactase (não hidrolisam a 
lactose). 
 A ligação glicosídica da lactose é representada por (1→4), porque é um 
dissacarídeo resultante da ligação glicosídica entre a hidroxila do C1 (C anomérico) da 
-D-galactose com a hidroxila do C4 de uma D-glicose. 
 Na Lactose, a D-glicose pode ser  ou , logo, a Lactose apresenta mutarrotação, 
entre os isômeros -Lactose e -Lactose (como mostrado nas Figuras abaixo). 
 A lactose também apresenta capacidade redutora porque possui o carbono anomérico 
livre na D-glicose. 
 
Figura: -Lactose, formada entre a ligação glicosídica da hidroxila do C1 da -D-
galactose com a hidroxila do C4 da -D-glicose. 
 
Figura: -Lactose, formada entre a ligação glicosídica da hidroxila do C1 da -D-
galactose com a hidroxila do C4 da -D-glicose. 
OLIGOSSACARÍDEOS 
 São glicosídeos que contêm de 3 a 10 unidades de monossacarídeos, unidos por 
ligações glicosídicas (alguns autores consideram os dissacarídeos como 
oligossacarídeos). 
 Os oligossacarídeos são considerados alimentos prebióticos: 
- Alimentos prebióticos são alimentos não digeríveis, como as fibras, que beneficiam o 
estímulo seletivo, crescimento e a atividade das bactérias do cólon intestinal. A ingestão 
de prebióticos estimula o aumento (crescimento) das bifidobactérias presentes no 
organismo. 
 Como exemplo de oligossacarídeo pode-se citar os frutoligossacarídeos e a inulina. 
 Frutoligossacarídeos (FOS): 
- São componentes de origem natural. Podem ser encontrados em quantidades 
expressivas em alimentos como: cebola, banana, alcachofra, chicória, alho, raízes de 
almeirão, beterraba; 
- Além das fontes naturais dos FOS, estes também podem ser obtidos industrialmente; 
- O emprego e a utilização de FOS como ingredientes alimentares tem crescido 
consideravelmente devido suas características de fibra, além de não interferirem nas 
propriedades organolépticas dos produtos; 
- O notável interesse pelos FOS advém do fato desses compostos serem resistentes às 
enzimas digestivas e, portanto não-digeridos pelo organismo humano, 
conseqüentemente, chegam ao intestino grosso intactos, e podem ser fermentados pelas 
bactérias anaeróbicas presentes no cólon; 
- Os FOS são chamados de “açúcares não convencionais”, e têm impacto na indústria de 
alimentos devido às suas excelentes características funcionais, 
- Os FOS são ingredientes alimentares ideais para a indústria de alimentos por 
permitirem aplicação em várias áreas. São indicados para formulações dietéticas (como 
sorvetes, cremes vegetais, patês e sobremesas) e adicionados em barras de cereais e 
biscoitos para elevar o conteúdo de fibras alimentares, além de bebidas lácteas e leites 
fermentados; 
- quimicamente os FOS são formados por uma unidade de glicose unida a duas ou três 
frutoses. 
 
Figura : Frutoligossacarídeo. 
POLISSACARÍDEOS 
Os polissacarídeos (ou glicanos) são formados por longas cadeias de unidades de 
monossacarídeos unidas entre si por ligações glicosídicas. São portanto, substâncias de 
alto peso molecular que podem chegar (em alguns casos) à milhões. Podem ser de 
cadeia linear ou ramificada, raramente cíclica. 
Polissacarídeos podem ser hidrolizados parcial ou totalmente por ácidos ou enzimas, 
resultando em oligossacarídeos e monossacarídeos. A análise desses resíduos formados 
na hidrólise proporciona informações sobre a sequência e posição dos monossacarídeos, 
bem como, o tipo de ligações entre eles. 
Polissacarídeos de menor peso molecular são na sua maioria solúveis em água, e a 
solubilidade diminui com o aumento do peso molecular e com a maior ou menor 
facilidade com que as moléculas desses compostos se associam à outras. A maior 
solubilidade se deve a maior facilidade de hidratação. Os polissacarídeos mais 
insolúveis são aqueles encontrados nas paredes celulares e que desempenham função 
estrutural. 
Os polissacarídeos se encontram amplamente distribuídos na natureza e possuem grande 
importância por desempenharem funções como: 
- Materiais estruturais (nos vegetais: celulose, hemicelulose e pectina; nos animais: 
quitina) 
- Substâncias de reserva (nos vegetais: principalmente o amido; nos animais: 
glicogênio) 
- Substâncias capazes de reter água (nos vegetais: ágar, pectinas e alginatos) 
Os polissacarídeos são classificados como: 
● Homopolissacarídeos (homoglicanos): contêm apenas um tipo de monossacarídeo. 
Ex: amido, celulose e glicogênio. 
● Heteropolissacarídeos (heteroglicanos): formados por dois ou mais tipos de diferentes 
de monossacarídeos. Ex: ácido hialurônico, heparina. 
AMIDO 
O amido é a fonte de reserva mais importante nos vegetais e pode ser encontrado em 
raízes, sementes e tubérculos. São fontes de amido:milho, arroz, batata, mandioca, 
feijão, trigo e outras. 
Os diferentes amidos apresentam diferentes funções e são utilizados na indústria de 
alimentos com diferentes propósitos, como: nutricional, tecnológico, funcional, 
sensorial e estético. 
Estrutura do amido: 
O amido é um homopolissacrídeo depositado nos cloroplastos das células. 
O amido ocorre na forma de grânulos, de formato arredondado e irregular, variando 
bastante em tamanho (2 a 100m). A forma e o tamanho dos grânulos são 
característicos de cada espécie de planta e são úteis para identificar a origem de um 
amido ou de uma farinha. 
 
Figura: Grânulos de amido 
Composição do amido: 
O amido é constituído por uma mistura de dois polissacarídeos, a amilose e a 
amilopectina, em proporções que variam com a espécie e o grau de maturação. A 
maioria dos amidos apresenta de 20 a 25% de amilose, contudo há exceções, como na 
ervilha onde o amido contém 60% de amilose, além das variedades de milho e outros 
cereais denominados cerosos, que possuem pouca ou nenhuma amilose. 
A amilose é um polímero formado por longas cadeias predominantemente lineares de 
-D-glicopiranoses unidas por ligações glicosídicas (1→4), como mostra a Figura 
abaixo; podendo conter de 350 a 1000 unidades de glicose em sua estrutura. 
 
Figura: Amilose. 
Já a amilopectina apresenta uma estrutura altamente ramificada, constituída por cadeias 
lineares de aproximadamente 20 a 30 unidades de -D-glicoses unidas por ligações 
glicosídicas (1→4); enquanto as cadeias estão unidas entre si por ligações glicosídicas 
(1→6) nos pontos de ramificação. Na Figura abaixo pode ser observada a estrutura da 
amilopectina. 
 
Figura: Amilopectina 
No grânulo de amido, a mistura de moléculas lineares (amilose) e ramificadas 
(amilopectina) estão associadas em paralelo, ou seja, as cadeias lineares e ramificadas 
são mantidas juntas por pontes de hidrogênio, resultando em regiões cristalinas e 
micelas (amorfas). 
 
Figura: Amido – mistura de cadeias lineares (amilose) e ramificadas (amilopectina). 
GELATINIZAÇÃO DO AMIDO 
A umidade naturalmente existente no amido é de aproximadamente 12 a 14%. Grânulos 
de amido não danificados são praticamente insolúveis em água fria. No entanto, se 
grânulos de amido são suspensos em água e a temperatura desta água é gradualmente 
aumentada ocorre a penetração da água nos grânulos. Inicialmente a água penetra nas 
regiões amorfas (micelas), e com o maior aquecimento desta, penetra também nas 
regiões cristalinas, que são destruídas deixando o grânulo transparente. Nesta 
temperatura, as ligações entre as cadeias de amilose e amilopectina são rompidas e os 
grãos de amido começam a intumescer e formar soluções consideravelmente viscosas 
A temperatura na qual o grânulo de amido sofre estas modificações (penetração da água 
com perda das regiões cristalinas e rompimento entre amilose e amilopectina, começa a 
intumescer e a tornar-se viscoso) é chamado de ponto de gelatinização ou 
temperatura de gelatinização. 
Como este ponto não é bem definido utiliza-se normalmente o termo faixa de 
temperatura de gelatinização. E esta faixa de gelatinização varia para grânulos de amido 
de diferentes origens. 
Durante a gelatinização o grânulo de amido incha, e a viscosidade da suspensão 
aumenta, formando uma pasta (gel) onde o grânulo apresenta máxima transparência. Se 
o aquecimento é continuado além da temperatura de gelatinização (quando a 
viscosidade é máxima) ocorre a degradação do amido. 
À medida que o amido gelatiniza, aumenta a suscetibilidade ao ataque de enzimas que 
hidrolizam o amido, além disso, os grânulos inchados da pasta também podem ser 
facilemente quebrados ou desintegrados nos processos de moagem ou agitação intensa. 
RETROGRADAÇÃO DO AMIDO 
O fenômeno da retrogradação ocorre em função do resfriamento de soluções de amido 
gelatinizado. Com a redução da temperatura durante o resfriamento do gel ocorre, 
portanto, a formação de ligações intermoleculares resultanto na formação de de zonas 
cristalinas (que haviam sido destruídas na formação do gel) e liberação de moléculas de 
água que estavam ligadas as cadeias (sinérese). 
A retrogradação resulta na redução de volume, aumento da firmeza do gel e sinérese. 
Esse fenômeno é irreversível e ocorre mais rapidamente em temperaturas próximas de 
0oC (ou seja, é acelerado pelo congelamento das soluções). 
A retrogradação é um processo complexo e depende de muitos fatores, tais como: o tipo 
de amido, concentração, temperatura, tempo de armazenamento, pH, processo de 
resfriamento e presença de outros compostos. A retrogradação é favorecida por baixas 
temperaturas e altas concentrações de amido. 
AMIDOS MODIFICADOS 
À necessidade das indústrias de alimentos por amidos com diferentes propriedades 
levaram a produção de amidos modificados. Os amidos modificados são produtos 
obtidos a partir do amido, com a finalidade de atender as necessidades específicas da 
indústria de alimentos. Essas modificaçòes visam obter produtos em que as cadeias 
sejam menores, ou tenham suas ramificações alteradas, resultando em amidos de maior 
resistência. 
Os amidos podem ser modificados química ou fisicamente e cada amido modificado 
pode adquirir diferentes propriedades e caracterísitcas, em maior ou menor grau, 
prestando-se assim para usos específicos na indústria de alimentos. 
Alguns exemplos de modificações a que os amidos podem ser submetidos: 
● Pré-gelatinização do amido (modificação física): após a gelatinizaçao o amido é seco 
e pulverizado, o produto resultante é dispersável em água fria e pode formar géis sem 
aquecimento. Usos: pudins e sopas instantâneas e recheios de bolo (nos quais o 
cozimento não é utilizado) e como espessante em recheios, molhos, e sopas. 
● Dextrinização (modificação química): resulta da hidrólise ácida do amido. Esse tipo 
de amido modificado (dextrinas) apresenta maior solubilidade em água fria que o amido 
comum e forma soluções menos viscosas e géis mais duros em temperaturas mais 
baixas. Usos: em balas de gomas e confeitos. 
● Oxidação (modificação química): o amido é tratado com agente oxidante e suas 
hidroxilas livres são oxidadas a carboxilas. Os amidos oxidados formam géis mais 
claros e mais moles. 
● Ligações cruzadas (modificação química): resulta da introdução de ligações éster nas 
hidroxilas entre as cadeias de amido. Esse amido é denominado amido com ligações 
cruzadas, evita que o grânulo aumente de volume e proporciona maior estabilidade ao 
calor e agitação e reduz sua tendência à ruptura. Usos: alimentos infantis, temperos de 
saladas, coberturas, com função de espessar e estabilizar. 
Outros polissacarídeos de interesse para a química de alimentos, bem como, indústria de 
alimentos: 
- CELULOSE: é a substância orgânica mais abundante na natureza, e assim como os 
outros materiais fibrosos, é resistente às enzimas digestivas humanas, não sendo 
digerida. Um de seus papéis é ajudar no bom funcionamento do intestino, formando o 
bolo fecal. É encontrada exclusivamente nas plantas e compreende a parte estrutural das 
folhas, caules, raízes, sementes e cascas de frutas. 
- HEMICELULOSE: assim como a celulose a hemicelulose não é digerida pelo 
organismo humano e atua como fibra alimentar. As hemiceluloses são polissacarídeos 
complexos encontrados nas paredes celulares associados à celulose e a lignina. Na 
indústria de alimentos são utilizados na fabricação de pães e bolos (farinha integral) 
pois auxiliam na capacidade de absorção de água pela farinha, promovem a mistura e 
aumentam o volume. 
- PECTINA:também é um polissacarídeo indigerível, absorve água formando gel, 
retarda o esvaziamento gástrico. Está presente principalmente na casca de frutas. 
Utilizada em geléia, marmelada, e como estabilizante em bebidas e sorvetes. 
- GOMAS:são substâncias extraídas de algas marinhas, sementes, exsudados de árvores 
e do colágeno animal. As gomas dissolvem-se e dispersam-se em água e aumentam a 
viscosidade; são utilizadas na indústria de alimentos como espessantes e podem ou não 
ser geleificantes. Exemplos: goma guar, goma arábica, goma carragena, goma xantana, 
ágar-ágar, alginato. 
REAÇÕES DE CARBOIDRATOS 
Existem diversas reações químicas possíveis de ocorrer com carboitrados, como por 
exemplo: 
- reações de hidrólise: nas quais oligossacarídeos e polissacarídeos são hidrolizados, 
ácida ou enzimaticamente, a monossacarídeos; por hidrólise também é possível obter 
açúcar invertido (glicose + frutose) pela inversão química ou enzimática da sacarose. 
- reações de enolização: fenômeno catalisado por base (álcali) onde o anel dos 
monossacarídeos se abre e produz um enol extremamente instável, que pode formar 
outros compostos; 
- reações de desidratação: eliminação de moléculas de água; 
- a já estudada mutarrotação: interconversão dos anômeros  e ; 
- e as reações de escurecimento (caramelização e reação de Maillard) que são reações de 
grande importância dos carboidratos em alimentos. 
Açúcar invertido (Reação de hidrólise) 
 Açúcar invertido é um xarope produzido a partir da sacarose que apresenta uma 
mistura de açúcares em solução, principalmente glicose e frutose (e resíduos de 
sacarose). 
 Para a produção do açúcar invertido, dois métodos de inversão (hidrólise) da 
sacarose podem ser usados: a hidrólise enzimática (catalisada pela enzima invertase) e a 
hidrólise ácida (catalisada por um ácido). 
 O açúcar invertido é um ingrediente bastante utilizado pela indústria alimentícia. É 
usado principalmente na fabricação de balas, doces e sorvetes, pra evitar que o açúcar 
cristalize e dê ao produto final uma desagradável consistência arenosa. 
 Principais características do açúcar invertido nos alimentos: 
- Aumento do sabor doce (a frutose apresenta maior poder edulcorante); 
- Diminuição da velocidade de cristalização, devido a maior solubilidade da frutose (é o 
mais solúvel dos açúcares) 
 
 
REAÇÕES DE ESCURESCIMENTO 
Nos alimentos destacam-se duas reações químicas de escurecimento que envolvem 
carboidratos e merecem destaque pelos seus efeitos e pela sua frequência. São as 
reações que provocam o escurescimento de alimentos, conhecidas como caramelização 
e a reação de Maillard. Nas duas reações ocorre degradação dos carboidratos com 
formação de produtos (novos compostos) escuros e de alto peso molecular. 
As reações de escurecimento podem ser desejáveis ou não, são desejadas em produtos 
de confeitaria (bolos, bolachas, balas, biscoitos, pães e assados em geral), carnes 
assadas, batatas fritas, amendoim, café torrado, cerveja escura. E devem ser evitadas em 
alguns alimentos, principalmente os desidratados armazenados por longo tempo (leite 
em pó, ovo em pó), pescado salgado e seco e sucos de frutas. 
REAÇÃO DE CARAMELIZAÇÃO 
Reação usada na indústria alimentícia para a produção de corantes e flavorizantes. 
Ocorre no aquecimento do açúcar ou xaropes de açúcar (na ausência de grupos 
nitrogenados) em presença ou não de catalisadores (ácidos ou básicos) e água, que 
levam a formação de compostos voláteis (aroma de caramelo) e produtos de coloração 
escura (cores de caramelo). 
A reação de caramelização envolve a degradação de açúcares. Os açúcares no estado 
sólido são relativamente estáveis ao aquecimento, mas em temperaturas maiores que 
120oC são degradados a produtos de alto peso molecular e escuros, denominados 
caramelos. 
O caramelo é um corante marrom, que é utilizado como corante e flavorizante em 
produtos alimentícios. A sacarose é o açúcar geralmente utilizado para produzir aromas 
e corantes de caramelo, por meio da reação de caramelização. Além da utilização do 
caramelo como corante e flavorizante também é desejável a ocorrência da 
caramelização em outros casos como nos processos de assar e tostar, no processamento 
de geléias e certos sucos de frutas, e na produção da cerveja escura. 
A utilização tecnológica do caramelo de maior importância na indústria de alimentos se 
dá em bebidas do tipo “cola”, refrigerantes. 
REAÇÃO DE MAILLARD 
Parece ser a principal causa de escurecimento nos alimentos, durante aquecimento e/ou 
armazenamento prolongado. A reação de Maillard é considerada útil quando os 
produtos da reação tornam o alimento aceitável pela sua cor e sabor (crosta de pão, doce 
de leite, torrefação do café); e prejudicial quando produtos resultantes da reação tornam 
inaceitáveis o sabor e cor dos alimentos (como o leite em pó escurecido). 
A reação de Maillard é uma reação de escurecimento não enzimático, caracterizada 
pela junção do grupo carbonila dos açúcares redutores com o grupo amínico dos 
aminoácidos de proteínas ou peptídios. Esta é uma reação extremamente complexa que 
se desenrola numa série de etapas onde ocorrem combinações; rearranjos (chamados 
arranjos de Armadori); a formação da base de Schiff; a degradação de Strecker e 
algumas reações intermediárias, onde, de algumas delas surgem o furfural ou o 
hidroximetilfurfural, que é polimerizado, originando as melanoidinas. 
As alterações ocorridas durante a reação de Maillard reduzem a solubilidade e o valor 
nutritivo das proteínas (podem ocorrer perdas de aminoácidos essenciais). 
As melanoidinas, resultantes da reação de Maillard, sãocompostos escuros (voláteis e 
aromáticos) que apresentam nitrogênio (5%) na molécula, são insolúveis, e apresentam 
elevado peso molecular. As melanoidinas são responsáveis pela modificação da cor e do 
sabor dos alimentos que sofreram reação de Maillard. 
Fatores que influenciam a velocidade da Reação de Maillard 
● Binômio temperatura/tempo: um aumento na temperatura e/ou tempo de aquecimento 
ocasiona maior velocidade de reação; velocidade da reação duplica a cada 10º C entre 
40 e 70ºC; sob baixas temperaturas (alimentos resfriados e congelados) a velocidade de 
reação diminui. 
● pH: cada reação do mecanismo tem seu pH ótimo, mas em geral sob pHneutro a 
velocidade de reação é máxima. Sob pH ácido (pH < 6,0) a velocidade da reação é 
baixa, logo pouco escurecimento. 
● Atividade de água (aw): a água é um dos produtos da reação. Com atividade de água 
(aw) média, entre 0,6-0,85 a reação de Maillard ocorre com maior velocidade. Com aw> 
0,9: ocorre a diluição de reagentes e a velocidade da reação é baixa; sob aw < 0,25: 
ausência de solventes, mobilidade limitada dos reagentes com baixa velocidade de 
reação. 
● Íons metálicos: a presença de íons metálicos como Cu e Fe aceleram a velocidade da 
reação de Maillard. 
● Tipo de Carboidrato: a natureza do açúcar determina a sua reatividade 
(pentoses>hexoses>dissacarídeos). A presença do açúcar redutor é essencial para a 
interação da carbonila com o grupo amina, assim a sacarose não hidrolizada não 
participa da reação de Maillard porque não apresenta grupo redutor livre. 
Inibição da reação de Maillard 
Alguns tratamentos podem ser utilizados para inibir a reação a Maillard em alimentos, 
como: 
● uso de açúcares não redutores como a sacarose em condições que não favoreçam sua 
hidrólise; 
● redução da atividade de água (aw), ou o aumento de aw por meio de diluição; 
● adição de sulfitos e dióxido de enxofre (SO2): atuam como inibidores da reação de 
escurecimento, mas dependendo da concentração podem provocar o aparecimento de 
odores desagradáveis e reduzir o teor de vitaminas; 
● remoção de açúcares redutores por enzimas. 
PRINCIPAIS PROPRIEDADES FUNCIONAIS DOS AÇÚCARES EM 
ALIMENTOS 
 Ligação com água 
É uma das principais propriedades dos carboidratos e ocorre pelo fato destes possuírem 
grande quantidade de hidroxilas capazes de formar pontes de hidrogênio com a água. A 
capacidade dos açúcares se ligaremcom a água varia em função da estrutura do 
carboidrato. Monossacarídeos possuem maior capacidade de ligar com água. 
 Higroscopicidade 
Os carboidratos (em especial os monossacarídeos) são higroscópicos, ou seja, em 
função do fato de serem capazes de ligar com a água através de suas hidroxilas, 
absorvem água do ar atmosférico. A frutose é o monossacarídeo mais higroscópico. O 
fato da frutose absorver mais água do ambiente do que a glicose, apesar de ambos 
possuírem o mesmo número de hidroxilas, é atribuído à maior disponibilidade das 
hidroxilas da frutose. A higroscopicidade da frutose é responsável pela característica de 
pegajosidade em alimentos ricos nesse açúcar. 
 Umectância 
Como os carboidratos se ligam com a água do alimento, eles são capazes de controlar a 
atividade de água (aw) do mesmo. A habilidade de ligar água no alimento é denominada 
umectância. Dependo do produto alimentício, pode ser desejável limitar a entrada e/ou 
saída de água do alimento, como no caso das geléias e doces. O uso de altas 
concentrações de açúcar nestes produtos reduz a atividade de água e aumenta a vida de 
prateleira. 
 Texturização 
Os carboidratos também apresentam a propriedade de alterar a textura dos alimentos e 
por isso, são considerados texturizantes. Essa propriedade decorre da elevada 
solubilidade dos açúcares em água. Os efeitos estruturais dos açúcares nos alimentos 
dependem do seu estado físico, de suas interações com a água, bem como, da 
concentração de açúcar empregada. Os açúcares quando adicionados em altas 
concentrações podem conferir aos alimentos consistência de sólido e transparência ou 
podem cristalizar. 
 Doçura – Poder edulcorante 
A doçura de alguns monossacarídeos e dissacarídeos é uma de suas propriedades 
funcionais mais reconhecidas, mais agradáveis e de grande importância nos alimentos. 
A intensidade de sabor doce de um alimento varia com os açúcares presentes, assim 
como, com suas concentrações. 
A doçura dos carboidratos é conhecida como poder edulcorante. 
O açúcar considerado como padrão de doçura é a sacarose, ao qual se atribui o valor de 
doçura relativo a 100. A Tabela abaixo apresenta a doçura relativa de alguns 
carboidratos. 
Tabela: Doçura relativa de carboidratos 
Açúcar Doçura relativa em solução Doçura relativa no estado cristalino 
Sacarose 100 100 
-D-frutose 100-175 180 
-D-glicose 40-79 74 
-D-glicose 80 82