BIOQUIMICA DOS ALIMENTOS atual

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Rosângela Maria Oliveira Marinho - Engenheira de Alimentos –Esp. em Gastronomia 
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS 
Rosângela Maria Oliveira Marinho - Engenheira de Alimentos –Esp. em Gastronomia 
A água é considerada a mais abundante das substâncias encontradas 
na crosta terrestre. Nosso planeta possui um suprimento abundante de 
água calculado em cerca de 1392 milhões de quilômetros cúbicos de 
água líquida. Calcula-se que cerca de 71% da superfície da Terra 
encontra-se coberta de água e, deste total, 97% são águas oceânicas. 
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. A água tem uma estrutura molecular simples. Ela é composta de um 
átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio 
Cada átomo de hidrogênio liga-se covalentemente ao átomo de 
oxigênio, compartilhando com ele um par de elétrons. 
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. 
Ligação covalente é uma ligação química caracterizada pelo 
compartilhamento de um ou mais pares de elétrons entre átomos. 
Os elétrons são partículas constituintes do átomo. Os elétrons giram em torno 
do núcleo do átomo e possuem carga elétrica negativa. Sua carga é 
contrabalançada pela carga dos prótons, de modo que, em condições 
normais o átomo é neutro 
 
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O oxigênio também tem um par de elétrons não compartilhados. Assim, há 4 pares de 
elétrons em torno do átomo de oxigênio, dois deles envolvidos nas ligações covalentes 
com o hidrogênio e dois pares não-compartilhados no outro lado do átomo de 
oxigênio. 
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A água é uma molécula "polar", o que quer dizer que ela tem uma distribuição 
desigual da densidade de elétrons. A água tem uma carga negativa parcial ( ) junto 
ao átomo de oxigênio por causa dos pares de elétrons não compartilhados, e tem 
cargas positivas parciais ( ) junto aos átomos de hidrogênio. 
GASTRONOMIA SAUDÁVEL E FUNCIONAL 
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Polaridade da água 
“semelhante dissolve semelhante”. 
Exemplo: Água x sabão 
A estrutura do sabão possui uma parte polar e outra apolar, veja: A extremidade 
apolar é hidrófoba e a polar é hidrófila, ou seja, a cadeia de hidrocarbonetos não 
tem afinidade pela água, mas o grupo polar sim, considerando que a água também 
é polar. 
 
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A atração eletrostática entre as cargas positivas parciais dos átomos de 
hidrogênio e a carga negativa parcial do átomo de oxigênio resulta na 
formação de uma ligação denominada "ponte" de hidrogênio 
Tais ligações permitem a união entre as moléculas de água. Sem 
as pontes de hidrogênio, a temperatura de ebulição da água 
poderia chegar a -80ºC, existindo na superfície terrestre somente 
na forma gasosa. 
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Uma das propriedades mais importantes da água líquida é a sua capacidade de dissolver 
substâncias polares ou iônicas para formar soluções aquosas. A interação entre as 
moléculas do solvente (água) e as do soluto são responsáveis pelo processo de 
solubilização: cada íon negativo, situado no interior de uma solução aquosa, atrai as 
extremidades positivas das moléculas de água vizinhas, o mesmo acontecendo com os 
íons positivos relativamente às extremidades negativas 
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 A adição de solutos como sal e açúcar promove alterações nas 
moléculas da água e 
 afeta suas propriedades físicas como ponto de congelamento e ponto 
de ebulição. 
 
Ex: Uma das maneiras para resfriar bebidas mais rapidamente é 
acrescentar sal ao gelo contido no balde, obtendo se desse modo uma 
bebida bem mais gelada, isso acontece porque as ligações entre 
átomos de hidrogênio e oxigênio com os de sódio e cloro, 
provoca mudanças no ângulo de ligação entre os átomos de 
hidrogênio e oxigênio que determinam que as moléculas da água do 
estado sólido para o líquido, perdendo mais 
calor e resfriando melhor o produto. Da mesma forma explica se por 
que precisa de mais 
calor para passar do estado líquido para o gasoso. Essas alterações são 
proporcionais as 
concentrações dos solutos, adicionada a água ou gelo. 
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 A água é a única substância química que se apresenta nos três estados 
físicos: 
 
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 No estado de vapor as moléculas de água não formam o mesmo 
sistema de agrupamento realizado por pontes de hidrogênio , elas 
ficam muito mais afastadas e o volume ocupado por elas se torna 
maior. 
 
Quando se usa a cocção a vapor ou com reduzido teor de líquidos ou 
quando se faz a redução de molhos, o excesso de aquecimento pode 
realizar reações químicas indesejáveis com o aparecimento de 
compostos que comprometem o sabor e o aroma, como também 
pode ocorrer a perda de suculência do produto. 
 
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 A água nos alimentos 
 
O conteúdo ou quantidade de água de um alimento é determinado 
pelo valor total de água que ele contém. 
Para frutas, vegetais, carnes, peixes, leite e ovos o teor de água varia 
entre 70 a 95%. 
Teoricamente a velocidade de deterioração desses alimentos deveriam 
ser a mesma. Entretanto é importante considerar em que grau essa 
água favorece o crescimento microbiano e como favorece as reções 
químicas e enzimáticas. 
Existe uma água nos alimentos que permitem o desenvolvimento de 
microrganismos, atuando como meio para as reações químicas e 
enzimáticas. Essa água é congelável e denominada água livre. 
 
Água livre funciona como solvente e meio para as 
reações químicas e enzimáticas, permite o 
desenvolvimento de MO e pode ser eliminada com 
facilidade pelos processos convencionais de secagem e 
de desidratação. 
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 A água nos alimentos 
 
Há também um outro tipo de água que não está 
disponível para o desenvolvimento de MO e 
portanto não atua como solvente ou meio para 
as reações essa água não é congelável e é 
chamada de água ligada ou água combinada. 
É a água que está fortemente ligada a substratos 
e outros constituintes não aquosos e exibe uma 
mobilidade reduzida. 
 
Teor de água livre ou Atividade de água 
aw 
Além de favorecer o crescimento 
microbiano ou a deterioração, eles podem 
alterar a consistência dos alimentos. 
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Do ponto de vista microbiano os alimentos podem ser classificados quanto 
a quantidade de água Aw, em alimentos de atividade de água baixa, 
intermediáriae elevada 
Elevada > 0,85 ex: leite, carne, ovos frutas , vegetais frescos ( são 
considerados perecíveis pois possibilita o crescimento de grande numero 
de microorganismos 
Intermediária Aw entre 0,6 > 0,85 ex: geleias, embutidos de carne, peixes 
secos ou defumados. 
Baixa Aw < 0,6 EX: mel, frutas secas, cereais são altamente estáveis do 
ponto de vista microbiológico 
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Do ponto de vista Químico 
As moléculas de água desempenham importantes funções no 
processamento/ preparação de alimentos porque integram sus estruturas. 
 Solventes – capacidade de dissolver grandes números de substâncias 
 Dispersantes – Disseminam uma substância em um fluído no qul els não 
são solúveis 
 Hidratantes – se combinam com elementos de uma alimento. 
 Veículo de transferência de calor – atua transferindo calor o alimento. 
 
 
Cozinhar em água ou vapor significa submeter os alimentos temperatura 
em torno de 100ºC em panelas convencionais e 120ºC em panela de 
pressão. 
 
Forno micro-ondas, as ondas magnéticas atuam especificamente nas 
moléculas polares, criando um campo elétrico que provoca a vibração 
das moléculas de água e aumento da temperatura 
 
 
 
 
 
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Do ponto de vista Químico 
 
Na preparação de assados, a elevada temperatura de ambiente entre 
220ºc e 250ºC, possibilita uma evaporação importante das moléculas de 
água e em consequência, os produtos podem se tornar ressecados. Para 
minimizar o efeito negativo da temperatura sobre a superfície e a 
suculência do produto, recomenda se cobrir 2/3 do tempo com papel 
alumínio. 
 
No processo de fritura ou no salteado, a formação da crosta dificulta a 
saída de água em forma de vapor. As moléculas geram uma pressão 
interna geram uma pressão interna , justificando a rapidez dessas 
preparações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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São substâncias orgânicas formadas no interior das células vivas capazes 
também de agir no meio extracelular. 
 
Elas catalisam reações químicas chamadas de reações enzimáticas 
• Aumentam a velocidade das reações 
• São específicas ao seu substrato 
• São inativadas pelo calor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENZIMAS 
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A atividade da enzima depende de sua estrutura, que se relaciona ao numero de 
cadeia peptídica e ao arranjo dessas cadeias na molécula, da natureza do 
substrato. 
A reação enzimática básica pode ser representada da seguinte forma; 
 
ENZIMAS 
A atividade enzimática é expressa em termos de quantidade de 
substrato que pode ser transformado por unidade de tempo. Fatores 
como concentração do substrato e pH afetam as reações enzimáticas. 
A velocidade das reações aumentam com o aumento da 
temperatura, tal qual ocorre com as reações químicas: 2x 
 + 10ºC, após 30 a 50ºC a velocidade começa a decrescer devido sua 
inativação pelo calor. 
 
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ENZIMAS 
O sítio ativo é responsável pela ligação da enzima ao substrato, isso 
então determina a especificidade enzimática 
 
Fisher final século XIX Modelo chave fechadura 
A especificidade da enzima no 
setor de alimentos é muito 
importante, pois permite a 
modificação seletiva de 
determinados constituintes 
alimentares sem a modificação 
de outros. 
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ENZIMAS 
Enzima Substrato Produto indicação uso 
amilase Amido de trigo Dextrina e maltose – panificação textura e cor pães 
 
amilases Amido de milho Xarope de glucose – cristalização açucares 
invertase sacarose Frutose e glicose – doces, bombons, sorvetes ( sabor 
mais dece que a sacarose) 
lactase lactose Glicose e galactose – leite sem lactose, alimentos 
fermentados, panificação( carac. Organolépticas) 
Papina 
bromelina 
ficina 
Proteínas da carne Amaciamento das carnes 
 renina Caseína Produção de queijos 
lipase Lipideos leite Resaltar aromas e sabores queijo ( roquefort, 
camembert... 
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Participação das enzimas na produção/ tecnologia de alimentos 
• Processamento 
• Armazenamento 
• Deterioração 
 
• Podem formar compostos desejáveis e indesejáveis 
 
 
• As reações enzimáticas devem ser controladas nos alimentos. 
 
• O amadurecimento de frutas leva a produção de aroma e sabor 
característicos .... 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENZIMAS 
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Amaciantes para carnes 
ENZIMAS 
O Amaciante de Carne pode ser usado em todos os tipos 
de carnes vermelhas. O produto deve ser aplicado entre 
30 min e 1 hora antes do preparo. 30 g de produto amacia 
1 kg de carne. 
Proteínas naturais 
• papaína do mamão 
• ficina do figo 
• bromelina do abacaxi. 
 
Cuidados: 
Importante seguir concentrações e tempo de 
exposição visto que pode haver uma quebra 
demasiada das moléculas de proteína da carne, 
produzindo textura impropria, aroma e sabor 
indesejável. 
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Escurecimento oriundo de reações catalisadas por enzimas 
genericamente conhecidas como polifenoloxidases (PPOs). As enzimas e 
os seus substratos estão em compartimentos celulares diferentes. Durante 
o esmagamento, estes compartimentos são destruídos e as enzimas 
entram em contato com os compostos fenólicos oxidando-os 
rapidamente. 
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A reação de escurecimento em frutas, vegetais e bebidas é um dos 
problemas principais na indústria de alimentos. 50% da perda de frutas 
tropicais no mundo é devida à enzima polifenoloxidase. A ação desta 
enzima resulta na formação de pigmentos escuros, frequentemente 
acompanhados de mudanças indesejáveis na aparência e nas 
propriedades organolépticas do produto, resultando em diminuição da 
vida útil e do valor de mercado. ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO 
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 Branqueamento 
• Função principal inativar enzimas nos vegetais e algumas frutas e 
leguminosas 
• Antes de submetê-los a outra operação ( congelamento e 
desidratação) 
• Amolece e incha os tecidos celulares 
• Remoção de oxigênio dos tecidos vegetais 
• Diminuição da carga microbiana inicial 
• Fixar cor 
 
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Trabalho em grupo complementar a nota AV1 
 
Apresentar utilização de enzimas na indústria de alimentos 
 
• Sucos 
• Maturação da carne 
• Queijos 
• Panificação 
• Cerveja 
 
• Trabalho escrito 
• Apresentação de slides no padrão deste 
 
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