QUÍMICA DE ALIMENTOS Carboidrato

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Carboidratos
Profa. Ana Paula Colares de Andrade
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Carboidratos
Definição
Composição: C, H e O
	 Fórmula geral: CnH2nOn
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Carboidratos
Classificação
	
	Simples	 Monossacarídeos
			 Dissacarídeos
	
	Complexos Polissacarídeos
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Carboidratos
Monossacarídeos
	Açucares simples
	Possui só um grupamento cetona
 	Podem conter até seis átomos de carbono
	
	Glicose
	Mais comumente encontrada 
	Presente em frutas, milho, doces, mel, etc.
	Frutose				Galactose
	Açúcar das frutas
	Mais doce dos açúcares
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Carboidratos
Dissacarídeos
	União de dois monossacarídeos
	Ligações glicosídicas
	
	Sacarose = glicose + frutose
	Maltose = glicose + glicose
	Lactose = glicose + galactose
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Fabricação de diversos alimentos
Sacarose = glicose + frutose
	Açúcar mais comum
	Hidrólise (1:1) = açúcar invertido
Maltose = glicose + glicose
	Não ocorre livre na natureza
	Produzido a partir da hidrólise ácida ou enzimática do amido
Lactose = glicose + galactose
	Açúcar do leite
	Origem animal
Usado como adoçante e na fabricação de cerveja
Produção de ácido lático
Intolerância a lactose
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Carboidratos
Polissacarídeos
	Carboidratos complexos
	Várias unidades monossacarídicas  ligações glicosídicas
	Funções: armazenamento de energia e elementos estruturais
	Exemplos
	- amido 
	- glicogênio
	- celulose
	- dextrina
	- gomas e mucilagens
	- pectina
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Propriedades Físico – Químicas
 Higroscopicidade
	- Depende da estrutura, da mistura de isômeros e da pureza
	-Relacionada diretamente com a presença de grupos 	hidroxila
	- Açucares impuros x açúcares puros
	- Pode ser favorável ou desfavorável
Cristalização
	- Principal característica dos açúcares
	- Resfriamento de soluções açucaradas
	- Fatores que influenciam: grau de saturação, temperatura, natureza e concentração das impurezas, tempo
	- Ex.: cristais de açúcares em leite condensado
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Propriedades Físico – Químicas
Inversão dos açúcares
	- Hidrólise por enzimas ou ácidos
	- Encontrado de forma natural no mel
	- Inversão: relacionado a mudança do poder rotatório
	-  sabor, solubilidade, concentração de açúcares em uma solução
Poder edulcorante
	- Maior em mono e dissacarídeos
	- Não está relacionado com a concentração dos açúcares
	- Intensidade e qualidade do sabor  estrutura, temperatura, pH e presença de outras substâncias, cor do alimento
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Carboidratos
Amido
	Principal carboidrato da dieta
	Encontrado em plantas
	 Amilose			 Amilopectina
	
	
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Carboidratos
Funcionalidade do amido
Relacionado ao uso do amido e processos culinários / indústria de alimentos
Dilatância, claridade de soluções, suscetibilidade enzimática, gelatinização e retrogradação
	
	
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Funcionalidade do amido
GELATINIZAÇÃO DO AMIDO
Relacionado com a capacidade do amido absorver água 
Há o rompimento das pontes de hidrogênio quando do aquecimento
Dessa forma, a glicose torna-se hidratada, promovendo o “inchaço” (intumescimento)
Principais substratos– grupamentos hidroxila
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Funcionalidade do amido
RETROGRADAÇÃO DO AMIDO
Relacionado com as transformações que ocorrem durante o resfriamento e o armazenamento de soluções de amido gelatinizado
Há cristalização das moléculas das moléculas de amido
Aumento da firmeza e da opacidade de géis, resistência a hidrólise ácida ou enzimática, baixa solubilidade em água
Pão e pudim velho
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AMIDO MODIFICADO
Relacionado com modificação na estrutura do amido para que o mesmo possa ter outras aplicações
Alterações são obtidas por processos físicos tais como tratamento térmico, exposição a radiações ou por processos químicos nos quais empregam-se reagentes específicos 
Principais modificações
 modificar as características de cozimento (gomificação); 
diminuir a retrogradação e a tendência das pastas em formarem géis; 
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AMIDO MODIFICADO
aumentar a estabilidade das pastas ao resfriamento e descongelamento, a transparência das pastas ou géis e a adesividade; 
melhorar a textura das pastas ou géis e a formação de filmes; 
 adicionar grupamentos hidrofóbicos e introduzir poder emulsificante
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Propriedades Físico – Químicas
 Higroscopicidade
	- Depende da estrutura, da mistura de isômeros e da 	pureza
	- Relacionada diretamente com a presença de grupos 	hidroxila
	- Açucares impuros x açúcares puros
	- Pode ser favorável ou desfavorável
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Propriedades Físico – Químicas
Estado Vítreo
	- Estado amorfo:  viscosidade  impede a cristalização
	- Pouco estável
	- Formas de obtenção: congelamento, concentração rápida ou desidratação
	- Açúcares: higroscópicos  instabilidade
	Ex.: Caramelos duros
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Propriedades Físico – Químicas
Cristalização
	- Principal característica dos açúcares
	- Resfriamento de soluções açucaradas
	- Fatores que influenciam: grau de saturação, temperatura, natureza e concentração das impurezas, tempo
	- Ex.: cristais de açúcares em leite condensado
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Propriedades Físico – Químicas
Inversão dos açúcares
	- Hidrólise por enzimas ou ácidos
	- Encontrado de forma natural no mel
	- Inversão: relacionado a mudança do poder rotatório
	-  sabor, solubilidade, concentração de açúcares em uma solução
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Propriedades Físico – Químicas
Poder edulcorante
	- Maior em mono e dissacarídeos
	- Não está relacionado com a concentração dos açúcares
	- Intensidade e qualidade do sabor  estrutura, temperatura, pH e presença de outras substâncias, cor do alimento
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Onde encontrar?
 Alimentos de origem vegetal
 Leite
 Carnes  traços de glicogênio
 Melaço de cana e beterraba
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Carboidratos
Tabela 1. Teor de carboidratos nos alimentos
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Carboidratos como fibras da dieta
Fibra Dietética
	- Conjunto de polissacarídeos hidrossolúveis, diferentes do amido, que se caracterizam pela resistência à hidrólise por meio de enzimas digestivas do trato intestinal
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Carboidratos como fibras da dieta
Onde encontrar?
	- Paredes celulares de plantas
	- Cimento intercelular, 
	- Secreção produzida por plantas como resposta a uma agressão 
	- Cobertura de sementes para evitar a desidratação
	mais abundantes: celulose e lignina
	 - Nos alimentos: encontrados de forma natural ou adicionados
	- Principais fontes: cereais, vegetais e frutas
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Carboidratos como fibras da dieta
Frações das fibras
	- Solúvel (fibra dietética solúvel)
	fermenta no cólon  redução do colesterol no sangue e ao controle da glicose
	- Insolúvel ( fibra dietética insolúvel ou fibra bruta)
	não sofre fermentação  motilidade intestinal, contribuindo para a mobilização do bolo fecal
 Capacidade de se ligar a água
Gomas, pectinas, mucilagens, polissacarídeos de reserva e hemicelulose
 Afinidade com a água, sendo fracas formadoras de substancias viscosas
Celuloses, lignina e algumas frações de hemiceluloses
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Transformações dos Carboidratos
- Processos tecnológicos -
 Caramelização
	
Escurecimento não enzimático
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Transformações dos Carboidratos
- Processos tecnológicos -
Caramelização
	- Conjunto de reações complexas provenientes do aquecimento da sacarose e de outros açúcares na ausência de compostos nitrogenados.
	- O aquecimento (termólise) provoca reações de desidratação dos açúcares  introdução de ligações duplas e formação de anéis insaturados
	- Velocidade de formação depende: pH, temperatura e da estrutura do polímero
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Transformações dos Carboidratos
- Processos tecnológicos -
Tipos de Caramelos
	
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Transformações dos Carboidratos
- Processos tecnológicos -
Escurecimento não enzimático
	- Também chamado de reação de Maillard
	- Série de reações complexas, mediante as quais e sob determinadas condições, açúcares redutores reagem com as proteínas, produzindo pigmentos de cor pardo -escura e modificando o sabor e odor dos alimentos
	- Principal fator que acelerao escurecimento: calor
	- Demais fatores: pH, atividade de água, presença de íons metálicos, natureza do açúcar e tipo de açúcar
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Transformações dos Carboidratos
- Processos tecnológicos -
Desenvolvimento da reação
Substratos
- Açúcares redutores = D-glicose, ácido ascórbico, vitamina K, ortoferóis
Aminoácidos básicos constituintes das proteínas
Etapas da Reação
1ª - Condensação de Maillard
2ª - Degradação das cetosaminas
3ª - Degradação de Strecker
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Reação de Maillard
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Reação de Maillard
Vantagens
	- Proporciona a cor escura dos assados, das frituras, do chocolates, da casca do pão e de produtos de confeitaria
Desvantagens
	- Perda do valor nutritivo ( ocorre a destruição dos aminoácidos essenciais, perda de ácido ascórbico e vitamina K)
	- Produção de substâncias tóxicas – premelanoidinas – que podem contribuir para a formação de nitrosaminas (caráter mutagênico)