carboidratos transformação térmica

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26/07/2017
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Transformação dos 
carboidratos por ação do calor
Caramelização: aquecimento de
carboidratos em particular a
sacarose na ausência de
compostos nitrogenados.
Termólise: desidratação dos
açucares com introdução de
duplas ligações e formação de
anéis insaturados. Cromoforo=cor
Cromóforo
Coloração do pigmento do
processo de caramelização:
• Caramelo de cor parda: quando se
aquece solução de sacarose com
bissulfito de amônio: Utilização:
bebidas tipo cola, outras bebidas
ácidas, as soluções são ácidas (2-
4,5) com partículas coloidais
negativas
• Caramelo avermelhado:
aquecimento de glicose com sais
de amônio. pH (4,0-4,8), contém
partículas coloidais com cargas
positivas. Utilizados em produtos
de confeitaria;
• Caramelo pardo-avermelhado:
obtido pelo aquecimento de
açucares sem sais de amônio,
possui partículas coloidais
negativas, pH (3-4). Uso: cor do
malte na cerveja e bebidas alcoolic
Escurecimento não-enzimático
Também conhecida como reação
de Maillard. Os açucares redutores
podem reagir com proteínas e
produzir pigmentos de cor pardo
escura e modificações no odor e
sabor dos alimentos que são
desejáveis em assados, carnes ou
frituras e indesejáveis no
armazenamento dos alimentos.
• O nome serve para diferenciar do
processo rápido de escurecimento
que ocorre em certos vegetais e
frutas, resultado da catalise da
polifenol-oxidase em contato com
oxigênio e substrato fenólico.
• o escurecimento não enzimático
é acelerado pelo calor e esta
presente em operações como
desidratação, pasteurização,
esterilização e cocção.
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Desenvolvimento da Reação
Os substratos são compostos com 
grupos carbonila, em fundamental 
açucares redutores (glicose), além 
de aminoácidos constituintes da 
proteína onde o grupamento amina 
livre reage com o grupo carbonila 
dos açucares 
Condensação de Maillard
É a primeira reação que ocorre e
consiste na condensação de um
grupo carbonila livre com um
grupo amina formando uma
glicosilamina ou base de Schiff,
que são compostos bastante
instáveis em meio acido sofrendo
rápida isomerização a
aldosilaminas quando proveniente
de uma aldose e cetosilaminas
quando proveniente de uma cetose
Condensação de Maillard
As aldosilaminas (Amadori) sofrem
reestruturação e transformam-se
em cetosaminas o mesmo acontece
com as cetosilaminas.
Estes compostos são realtivamente
estáveis e possuem bom
rendimento da reação.
Degradação das cetosaminas
As cetosaminas se degradam por
uma rede de reações complexas
formando -dicarbonila insaturada
e redutonas.
• -dicarbonila insaturada: são
potentes precursores de
pigmentos;
•Redutonas: através de reação com
aminas secundárias podem formar
polimeros que originam cetonas,
aldeídos e ác voláteis que contribuem
para aroma e sabor.
Degradação de Strecker
Ocorre quando a -dicarbonila
reagem com -aminoácido
produzindo sua degradação; ocorre
em alimento em alta temperatura.
• produtos formados: aldeidos com
1 carbono a menos que o
aminoácido inicial, dióxido de
carbono e compostos carbonila que
poderão dar origem a compostos
voláteis aromáticos.
Degradação de Strecker
• Pirazinas: dimetilpirazina,
desejável aroma de batata chips;
•Outras reações: aroma
característico de chocolate, mel
pão.
•Em pH baixo (5,0) formam-se
furfurano já em pH mais altos os
compostos cíclicos polimerizam e
produzem cor escura (presença N)
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Degradação de Strecker
A cor não aparece na fase inicial,
somente quando se aumenta o
poder redutor, onde são formada
as melanoidinas que são
moléculas grandes insolúveis
formadas por condensação.
Pontos Favoráveis
• Fornece cor e sabor agradável ao
alimento aumentando sua
palatabilidade;
•Fornece cor característica de
alimentos como frituras, assados
casca de pão e chocolate
Pontos Desfavoráveis
• Implica num decréscimo do valor
nutritivo do alimento, já que ocorre
destruição de aminoácidos
essenciais como a lisina;
•A ausência de cor não garante o
valor nutritivo, já que os aa reagem
com os açucares no inicio do
processo, antes que se
desenvolvam cores;
•Com a reação há perdas de ac
ascórbico (vitC), vitamina K;
•As reações de Maillard e Strecker
quando muito intensas produzem
sabores adversos e dão lugar a
substâncias tóxicas
(premelanoidinas) que podem
contribuir para formação de
nitrosaminas com caráter
mutagênico.
Pontos Desfavoráveis
Fatores que Influenciam no 
Escurecimento Não-enzimático
•Ph- valores inferiores a 6 diminui
a velocidade das reações de
escurecimento, pois o grupo
amina esta carregado
positivamente e a formação da
glicosilamina é inibida;
Fatores que Influenciam no 
Escurecimento Não-enzimático
•Atividade de água: a velocidade
de escurecimento e maior a
medida que aumenta o conteúdo
de água, com máximo em aw 0,6-
0,85. Os alimentos desidratado a
nível de camada BET são mais
estáveis;
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Fatores que Influenciam no 
Escurecimento Não-enzimático
•Presença de íons metálicos: o
cobre e o ferro favorecem o
escurecimento;
•Natureza do açúcar:os açucares
redutores são os principais
envolvidos na reação, sendo as
pentoses mais ativas que as
hexoses que são mais ativas que
os dissac redutores.
Fatores que Influenciam no 
Escurecimento Não-enzimático
•Tipo de aminoácido: entre os alfa
aminoácidos a glicina é a mais
ativa. Quanto mais longa e
complexa a estrutura mais se
reduz a capacidade de reação e a
participação no escurecimento.
Fatores que Influenciam no 
Escurecimento Não-enzimático
•Temperatura: não pode ser detido
a baixas temp e acelera nas altas
temperaturas. Pode-se minimizar
os escurecimento não enzimático:
-Controlando níveis de umidade;
-Evitando temp. altas de
armazenamento;
-Baixando o pH;
-Eliminado substratos reativos,
normalmente açucares (ovos);
-Incorporando agentes químicos,
como dióxido de enxofre e
sulfitos, que evitam o
aparecimento de pigmentos
pardos, mas não a queda do valor
nutritivo
Amido
É um homopolissacarídeo neutro
formado por 2 frações:
•Amilose: unidades de glicose
com ligações glicosídicas -1,4,
formando unidade de maltose;
•Amilopectina: unidades de
glicose unidas em -1,4 com
cadeias de glucose ligadas em -
1,6 formando maltose e
isomaltose nas ramificações.
Amilopectina
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Amilose
Estrutura do Grânulo 
As moléculas de amilose e
amilopectina estão agrupadas
formando os grânulos de amido.
As formas tamanho e zonas do
amido permitem diferencia-los um
dos outros, identificando quando
existe produtos adulterados.
Gelificação 
•O amido é praticamente insolúvel
em água fria, podendo absorver
30% do peso com pequeno
aumento do volume dos grãos.
•Quando aquecido aumenta
enormemente a quantidade de
água absorvida e o volume dos
grânulos aumenta, passando a
ocupar todo espaço possível.
Gelificação 
•Durante este processo parte da
amilose poderá ter passado a
solução.
•Chega-se a um sistema onde toda
a água estará ligada a cadeias de
amilose e amilopectina ou presa
nos espaços entre os grãos;
•A viscosidade aumenta ao máximo
junto com a transparência
Gelificação 
•Tem-se um sistema sol viscoso
de amido;
•Se a temperatura for acima de
100°C a viscosidade do sistema
pode diminuir pela destruição dos
grânulos.
•Ao abaixarmos a temp. o sistema
passa para gel que será mais ou
menos duro conforme a proporção
e o tipo de amido.
Fatores que Afetam a Gelificação
•pH: influencia na molécula que
facilmente hidrolisada em meio
acido a hidrolise pode chegar a
impedir a formação do gel;
•Concentração de açucares: estes
competem com o amido pela
ligação com a agua
enfraquecendo o gel em grandes
concentrações 30% e melhorando
o gel em valores baixos 5-10%.
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Retrogradação
•Ao formar o gel as moléculas deamilose poderão se aproximar
suficientemente pra se unirem, e
formar zonas micelares
cristalinas, denominado
retrogradação, ou seja no grão
forma-se novamente parte
cristalizada junto com a destruída
durante a formação do gel.
Sinerese 
•Devido a diminuição de volume
pela reconstituição da parte
cristalina existe uma expulsão de
água “sinérese” provocada pelo
retrogradação do amido.
•A retrogradação é irreversível,
sendo mais rápida em
temperaturas perto de 0°C
Pectinas 
É um polissacarídeo de parede
celular de vegetais;
Com o envelhecimento do vegetal a
pectina é enzimaticamente
degradada com perda da rigidez do
material.
A pectina liberada é formada por
cadeias lineares de ácido D-
galacturônico unidos em -1,4.
Pectinas 
Existem basicamente dois tipos de
pectinas:
•Pectina ATM: possui alto número
de grupos carboxílicos metilados,
são formados por ácidos
pectínicos, formam géis.
•Pectina BTM: possui baixo
numero de grupos carboxilicos
metilados, é formado pelo ácido
péctico, não geleificam.
Mecanismos de Gelificação ATM
•A solução coloidal de pectina
contem micelas altamente
hidratadas com cargas negativa
devido aos grupamentos COO-;
•Para se passar de sol para gel
deve-se aproximar as micelas e
eliminar suas cargas abaixando-
se o pH;
•Opção: retirar parcialmente a
água de hidratação.
O teor de açúcar necessário para
se obter o efeito desidratante
necessário é de aproximadamente
60-70% do peso total da geléia. A
atividade de água na geléia é
suficientemente baixa para inibir o
crescimento de grande numero de
microrganismos.
Mecanismos de Gelificação ATM
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Mecanismos de Gelificação BTM
Quando a pectina possui 50% ou
menos dos seus grupos
carboxílicos esterificados a
geleificação é provocada pela
formação de ligações entre íons
carboxílicos e íons bivalentes
principalmente cálcio que ficarão
ligados covalentemente com
grupos OH, assim o metal atua
como ligante entre as moléculas
de pectina, sem uso de açúcar.
Mecanismos de Gelificação BTM
Nos alimentos usa-se somente o
calcio que é adicionado na
proporção de 0,1-0,5% do peso
do gel. Um excesso de cálcio
prova precipitação de pectato de
cálcio.
Açúcar em pequena quantidade
melhora a textura e um pH muito
baixo dificulta a formação do gel;
Generalidades 
•A pectina BTM e preparada
através da ATM por hidrolise. É
utilizada para fabricação de
produtos dietéticos.
•Normalmente se utiliza valores
de 1% de pectina para peso do gel
•É utilizada para estabilização de
bebidas, elaboração de sorvete;