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Fração proteica de cereais: formação, isolamento e quantificação de glúten em farinha de trigo Nos grãos de trigo e de outros cereais estão presentes quatro tipos principais de proteínas (albuminas, globulinas, prolaminas e gluteninas). Segundo Osborne, estas proteínas estão classificadas de acordo com a sua solubilidade. Esta diferença de solubilidade é usada para o fracionamento (separação) das diferentes proteínas. A solubilidade das frações das proteínas é mostrada na Tabela 1. Tabela 1. Solubilidade das proteínas segundo Osborne Albuminas Solúvel em água Prolaminas Solúvel em álcool Globulinas Insolúvel em água e solúvel em soluções salinas diluídas Gluteninas Somente solúvel, parcialmente, em soluções ácidas ou alcalinas diluídas Cada proteína (albumina, globulina, prolamina e glutenina) tem um nome diferente dependendo da fonte (Tabela 2). Tabela 2. Denominação das frações de proteína dos cereais segundo Osborne Cereal Denominação das frações de proteína (Osborne) Albumina Globulina Prolamina Glutenina Trigo Leucosina Edestina Gliadina Glutenina Centeio Secalina Secalinina Aveia Avenalina Avenina Avenalina Cevada Hordeína Hordenina Milho Zeína Zeanina Arroz Orizina Orizenina Formação do glúten Somente a farinha de trigo, ao ser hidratada, pela adição de água forma uma massa viscoelástica, que após lavagem com água para eliminação do amido resulta no GLÚTEN. O glúten é definido como um complexo protéico constituído de proteínas do trigo, principalmente a gliadina e a glutenina responsável pela plasticidade e estabilidade da massa. Na formação do glúten é necessária a participação da água. A água promove a hidratação, e essa hidratação permite a mobilidade das moléculas, e consequentemente, a agregação das mesmas, através de pontes de hidrogênio. Além disso, a água fornece íons os quais são fundamentais nas ligações iônicas e pontes de dissulfeto entre as proteínas. Importância do glúten na panificação A relação entre as prolaminas e gluteninas do trigo é de 2:3 (quantidades de 2 de prolamimas para 3 de gluteninas). As frações de proteínas quando estão hidratadas têm efeitos reológicos na massa de panificação. As prolaminas são responsáveis pela viscosidade da massa. As gluteninas são responsáveis pela elasticidade da massa. As proteínas associadas aos lipídios conferem à massa, a capacidade de reter gás durante o processo de fermentação (crescimento da massa) e depois de assado o produto tem o aspecto de poroso e elástico. Ao contrário do trigo, o centeio e outros cereais não podem formar glúten. As propriedades panificáveis do centeio se devem à presença de pentosanas e de algumas proteínas que se incham e contribuem nas propriedades fixadoras do gás. Quando maior o teor de glúten melhor é a qualidade da farinha de trigo. Um teor de glúten inferior a 20% resulta em uma massa que facilmente se quebra durante a cocção. O grau de hidratação do glúten está relacionado com a absorção de água pela massa, promovendo maior estabilidade ao produto final. Para avaliar a qualidade da farinha de trigo faz o teste para saber o grau de hidratação do glúten. O grau de hidratação é calculado considerando o teor percentual do glúten seco em relação ao teor percentual do glúten úmido. No teste geralmente usa água da bica ou de poço. O uso de água da bica ou poço é importante. A água de bica é rica em metais alcalinos e alcalinos terrosos e assim, favorece a formação do glúten. O glúten é um complexo protéico que é formado pela união das proteínas através de pontes de hidrogênio, pontes de dissulfeto e ligações iônicas. Assim, a presença de íons na água é fundamental para a formação dessas ligações. Na análise no laboratório utiliza-se solução salina de cloreto de sódio a 2% para umedecer a massa e assim, a solução de cloreto de sódio (NaCl) irá fornecer os íons. Com a umidificação da massa, a atividade de água aumenta e favorece a mobilidade molecular (movimenta na água). O repouso por uma hora é necessário para permitir o movimento molecular e a união das proteínas com a formação do glúten. O glúten não é solúvel na água. Assim é possível usar a água para separar o glúten do amido. Durante a lavagem a água corrente promove o carreamento do amido, que é fracamente solúvel na água, separando-se o amido do glúten formado. O glúten é composto por 90% de proteínas, 8% de lipídios e 25 de carboidratos. Obtenção e determinação da quantidade de glúten em farinhas Material: Balança; Estufa com temperatura de 105 ºC; Béqueres; Bastão de vidro; Cápsulas de porcelana ou de alumínio; Água; Solução de Lugol; Tubos de ensaio; Pipeta de 5 mL; Conta gotas; Farinhas (de trigo, mandioca, banana, etc.). Procedimento 1 (Detectar a presença de glúten) Pesar 50 g (ou qualquer outra quantidade) de farinha de trigo em um béquer. Pesar o recipiente com a farinha (PRV). Adicionar lentamente água (de preferência sem cloro como a água da bica, poço artesiano), umedecendo a farinha até formar uma massa de consistência sólida. Homogeneizar a massa com um bastão de vidro (posteriormente podem ser usadas as mãos). Fazer uma “bola” e deixar em repouso por uma hora. Adicionar lentamente água, umedecendo a farinha até formar uma massa de consistência sólida. Homogeneizar (com as mãos) bem a massa formando uma “bola” como um pãozinho. Amassar bem a massa como se estivesse fazendo um pãozinho. Deixar descansar por uma hora (???? Não tem tempo, deixar tempo menor). Lavar com água corrente (sob a torneira) até a completa eliminação do amido. Lavar o pãozinho com água corrente (sob a torneira) até a completa eliminação do amido (até a água de lavagem deixar de sair branca e ficar transparente). Manusear o pãozinho sobre a água até a ausência de água branca. Para testar se o amido foi totalmente eliminado, coletar a água de lavagem, pipetar 2 ml e transferir para um tubo de ensaio. Adicionar 2 a 3 gotas da solução de Lugol. Homogeneizar e observar se há complexação do iodo pelo amido. A presença de iodo na água de lavagem é indicada pelo aparecimento da cor azul. Coletar e guardar cerca de 2 mL da água (branca) de lavagem nos tubos de ensaio. Deixar sobre o balcão. Essa água será usada para detectar a presença do amido (Prática do procedimento 2). Depois de lavado, drenar toda a água da superfície do glúten colocar o glúten em cápsula (de porcelana ou de alumínio) previamente tarada (peso vazio conhecido) (PRV). Pesar e anotar o peso da cápsula juntamente com o glúten (PRG). Secar em estufa a 105 ºC. Resfriar em dessecador e pesar novamente. Calcular o percentual de glúten. Observação: Pesar o recipiente vazio (PRV). Com o recipiente vazio ainda na balança, colocar o glúten úmido e pesar novamente e anotar o peso do recipiente com o glúten úmido (PRG). Nesta aula só será determinada a quantidade de glúten úmido. Calcular a quantidade de glúten úmido (% de glúten úmido). Para calcular a quantidade de glúten seco (% de glúten seco) tem que secar em estufa com temperatura de 105 ºC até peso constante, resfriar no dessecador e pesar. Glúten úmido (%) = Peso do glúten x 100 Peso da farinha Ou: Glúten úmido (%) = (PRG – PRV) x 100 (PRF – PRV) Onde: PRV = Peso do recipiente vazio PRF = Peso do recipiente com farinha PRG = Peso do recipiente com glúten 2. Procedimento 2 (Detectar a presença de amido) 2.1. Coletar a água de lavagem (coletar em três etapas diferentes, exemplo; no início, meio e fim da lavagem).2.2. Adicionar 1 gota da solução de Lugol. 2.3. Homogeneizar e observar se há complexação do iodo pelo amido. A presença de iodo na água de lavagem é indicada pelo aparecimento da cor azul. Exemplo de cálculo do percentual de glúten: Na aula prática no laboratório de determinação da quantidade de glúten nas amostras de alimentos foram obtidos os seguintes pesos: Pesou-se o recipiente vazio obtendo-se o peso de 8,6674 g. Em seguida adicionou-se a farinha até atingir o peso de 97,3543 g. Em seguida foram conduzidos todos os passos para a separação do glúten. Depois de lavado, o glúten permaneceu sobre peneiras para a drenagem da água superficial. Para obter a quantidade do glúten pesou-se um novo recipiente vazio obtendo-se o peso de 11,6891 g. Adicionou-se o glúten e pesou novamente obtendo-se o valor final de 20,9632 g. Calcular a percentagem de glúten na farinha analisada. Expressar os resultados com apenas duas casas decimais. Discutir a relação da composição dos alimentos com a doença celíaca. Doença celíaca A descrição clássica doença celíaca (DC) ocorreu há mais de 100 anos. A descrição foi feita por Samuel Gee, em 1888, sob a denominação de “afecção celíaca”. Porém, somente durante o período da Segunda Guerra Mundial é que se associaram os efeitos deletérios de certos tipos de cereais à DC. Neste período, Dicke, um pediatra holandês, observou que durante o racionamento de trigo na Segunda Guerra Mundial, a incidência do “sprue celíaco” havia diminuído muito. Posteriormente, quando os aviões suecos trouxeram pão para a Holanda, as crianças com DC voltaram rapidamente a apresentar sintomas, confirmando a importância do trigo na gênese da doença. A DC é uma intolerância permanente ao glúten. As prolaminas diferem de acordo com o tipo de cereal: gliadina no trigo, secalina no centeio, hordeína na cevada e a avenina na aveia. Estas proteínas é que são as verdadeiras responsáveis pela DC. Atualmente está comprovada a toxicidade da gliadina, assim como da secalina na DC. Quanto à hordenina e avenina ainda existem controvérsias. Desta forma, geralmente se utiliza o termo GLÚTEN associando-o à doença celíaca, mesmo tendo-se conhecimento que o GLÚTEN é formado apenas pelo trigo. Como profissional da área da saúde atuando na Amazônia responda: 1. Por que é importante conhecer a composição química dos alimentos regionais? 2. Por que é importante conhecer os tipos de proteína que existem nestes alimentos? 3. Quais são os alimentos regionais que tem características semelhantes (composição química e uso culinário) ao trigo (que contem glúten) e que geralmente os nutricionistas podem indicar para os seus pacientes? 4. Quais são as preparações que pacientes (com doença Celíaca) usam em substituição as preparações tradicionais feitas com trigo?
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