Carboidratos em Alimentos

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CARBOIDRATOS 
 
 
Química dos Alimentos (SDE 0411) 
Docente: Lídia Tiggemann Prando 
liditiggemann@gmail.com 
 
 
 
 
São José, 06 de março de 2018 
 
 Ciclodextrinas 
 Oligossacarídeo cíclico 
 Polímeros de amido solúvel parcialmente hidrolisado 
 Seis, sete ou oito unidades glicosil 
 Complexar aromas, lipídeos e compostos de cor 
 
 
2.2.1 Principais oligossacarídeos 
 Ciclodextrinas 
 Complexar constituintes indesejáveis 
 Estabilizar contra oxidação química 
 Aumentar a solubilidade de compostos de aromas lipofílicos 
 Melhorar estabilidade física dos ingredientes dos alimentos 
 
2.2.1 Principais oligossacarídeos 
 Outros (não digeríveis) 
 Lactulose,galacto-oligossacarídeos,oligossacarídeos da soja 
(estaquiose e rafinose), -isomaltoligossacarídeos, glico-
oligossacarídeos e xilo-oligossacarídeos. 
 Função prebiótica comprovada 
 Inulina e oligofrutose – usados em alimentos 
2.2.1 Principais oligossacarídeos 
2.2.1 Principais oligossacarídeos 
Outros (não digeríveis) 
Lactulose: isomerização da lactose; efeito laxativo; produção de 
vitaminas complexo B; redução de amônia e colesterol no sangue; 
auxilia a restauração da microbiota 
2.2.1 Principais oligossacarídeos 
 Outros (não digeríveis) 
 Inulina: constituído por frutose;encontrada em alimentos como 
chicória, alcachofra, aspargo, alho, banana, trigo e outros; substituto 
de gorduras (gel e emulsões) e açúcar (retenção da umidade e 
poder umectante) 
2.2.1 Principais oligossacarídeos 
 União de centenas ou milhares de monossacarídeos; 
 glicanos 
 Celulose: 7000 a 15000 unidades 
 Amido (amilopectina): > 6000 un. 
 Mais de 90% dos carboidratos encontrados na natureza  
polissacarídeos 
2.3 Polissacarídeos 
 União de centenas ou milhares de monossacarídeos; 
 Polímeros 
 Homopolissacarídeos – apenas um tipo de monossacarídeo; 
 Heteropolissacarídeos – monossacarídeos diferentes 
2.3 Polissacarídeos 
 Homopolissacarídeos – celulose, amido, glicogênio  glicose 
 Tipo de ligações leva a formação de moléculas diferentes 
 Celulose: sustentação nos vegetais, fibras não digeríveis por 
humanos  trânsito intestinal; ligação β1-4; 
 
2.3 Polissacarídeos 
 Amido: cadeias ramificadas de glicose; ligação α1-4; reserva de 
glicose; fonte de energia para humanos; 
 Glicogênio: cadeias muito ramificadas de glicose; ligação α1-4; 
reserva de glicose em animais; armazenado no fígado e músculo 
esquelético 
 
2.3 Polissacarídeos 
 Conferem diferentes características em função 
 Estrutura 
 Concentração 
 Condições do alimentos – teor de água, pH... 
 Contribuem para valor nutricional,fornecem calorias, 
umectantes,plastificantes,texturizantes,fortalecedores de sabor e 
adoçantes. 
3. Propriedades funcionais de mono e oligossacarídeos 
em alimentos 
 Ligação com água 
Fazem pontes de H com a água 
Varia de acordo com o carboidrato 
 Higroscopicidade 
Capacidade de absorver água do ar atmosférico 
3.1 Ligação com água 
Higroscopicidade de alguns açúcares 
3.2 Higroscopicidade dos açúcares 
Água absorvida (%) 
60% UR/h 60% UR/9d 60% UR/25d 
D-glicose 0,07 0,07 14,5 
D-frutose 0,28 0,63 73,4 
Sacarose 0,04 0,03 18,4 
Maltose anidra 0,80 7,0 18,4 
Maltose hidratada 5,05 5,1 - 
Lactose anidra 0,54 1,2 1,4 
Lactose hidratada 5,05 5,1 - 
 Umectância 
 Controle da atividade de água no alimento 
 Produção de doces e geléias – redução da atividade de água, 
aumento da vida de prateleira 
 Sacarose e açúcar invertido 
3.3 Umectância 
 Transformação de uns isômeros em outros quando em solução 
aquosa; 
 Ácidos e bases agem como catalisadores 
 Temperatura – cada 10°C de aumento amplia 1.5 a 3 vezes a 
velocidade da reação 
 
3.4 Mutarrotação 
Texturização 
Afetam a textura dos alimentos - alta solubilidade dos açúcares em 
água 
Solubilidade de alguns açúcares em água: 
Açúcar g/100g de água (20°C) 
Sacarose 204 
Frutose 375 
Glicose 107 
Maltose 83 
Lactose 20 
3.5 Texturização 
Texturização 
 Podem formar soluções supersaturadas, conferindo 
consistência sólida e transparente, ou podem cristalizar 
 Fabricação de caramelos duros com tempo variável de 
duração na boca 
 Caramelos duros e transparentes – soluções supersaturadas 
de açúcares (sacarose, glicose, açúcar invertido) 
3.5 Texturização 
 Texturização 
 Estado vítreo – moléculas mais afastadas, contém mais água 
que no estado cristalino; 
 Estado cristalino – excesso de água é eliminado, caramelo 
pegajoso 
3.5 Texturização 
 Ligação com flavorizantes 
 Retém compostos voláteis aromáticos e pigmentos naturais; 
dissacarídeos > monossacarídeos. 
 Aldeídos, cetonas, ésteres, ácidos carboxílicos 
 Polissacarídeos – goma arábica 
 Goma arábica + gelatina  microencapsulação 
3.6 Ligação com flavorizantes 
 Enzimas – invertase 
 Físico-químicos – hidrólise ácida 
 Temperatura elevada 
 Resinas sulfônicas 
 açúcar invertido – mel 
Sacarose (+66,5°); açúcar invertido (20°) 
3.7 Inversão dos açúcares 
 Inversão dos açúcares 
 Aumento do sabor doce 
 frutose > sacarose 
 Solubilidade do açúcar 
 Possibilidade de incremento com outros tipos de açúcar 
 
3.7 Inversão dos açúcares 
 Mono e dissacarídeos 
 Polialcoólicos são menos calóricos que os demais mais 
importantes 
 Sacarose, frutose, xaropes de amido 
 Sacarose – padrão de doçura 100 
3.8 Poder edulcorante 
 Intensidade da doçura varia com: 
 ↑ cadeia ↓ doçura 
 Temperatura 
 pH 
 Outras substâncias  receptores de sabor 
 Quantidade de açúcar; presença de substâncias aromáticas; cor 
3.8 Poder edulcorante 
 Percepção do sabor doce 
 Hipótese de Shallenberger e Acree (1967) 
 Sistema doador-receptor de prótons  Pontes de hidrogênio 
 sistema complementar do receptor (papilas gustativas) 
 
3.8 Poder edulcorante 
Doçura relativa de alguns carboidratos: 
Açúcar Doçura relativa em solução Doçura relativa no estado 
cristalino 
β-D-frutose 100 – 175 180 
Sacarose 100 100 
α-D-glicose 40-79 74 
β-D-glicose 80 82 
α-D-galactose 27 32 
β-D-galactose - 21 
α-D-lactose 16 – 38 16 
β-D-lactose 48 32 
Rafinose 23 1 
Doçura relativa de alguns carboidratos: 
Açúcar Doçura relativa em solução Doçura relativa no estado 
cristalino 
Xilitol 90 - 
Sorbitol 63 - 
Galactitol 58 - 
Maltitol 68 - 
Lactitol 35 - 
Com exceção da sacarose, a doçura diminui com o aumento do número de unidades de 
monossacarídeos  apenas umas unidade monossacarídica interage com a mucoproteína 
do receptor da língua 
 Conferem diferentes características em função 
 Estrutura 
 Tamanho 
 Forças moleculares secundárias  pH... 
 
4. Propriedades funcionais de polissacarídeos em 
alimentos 
 Maioria insolúvel – celuloses,hemiceluloses 
 Coesão,textura,palatabilidade 
 Constituintes fibras dietéticas 
 Benéficos para saúde 
 Funcionamento intestinal 
 
4.1 Solubilidade 
 Demais polissacarídeos solúveis ou dispersáveis em água 
 Viscosidade 
 Espessante 
 Geleificante 
 Alimentos com formas e texturas específicas 
4.1 Solubilidade 
 Polissacarídeos 
 Poliálcoois 
 3 grupos OH que podem fazer pontes de hidrogênio com a água 
 Controlam a mobilidade da água nos alimentos 
 textura 
 
4.1 Solubilidade 
 Quando em solução agem como crioprotetores 
 Controlam a formação de cristais 
↓ pontode congelamento 
 Alimentos congelados  controlam modificações 
estruturais e de textura 
 
4.1 Solubilidade 
 Pouco estáveis 
 Mudanças no processamento e armazenamento 
 Hidrólise ácida ou enzimática – tratamento térmico 
 Hidrólise ácida ↓ viscosidade 
4.2 Hidrólise dos polissacarídeos 
 Hidrólise 
 pH, temperatura, configuração anomérica (α ou β), forma e 
tamanho do anel 
 Ligações glicosídicas quebradas mais facilmente quebradas em 
meio ácido que em alcalino 
 Hidrólise enzimática – invertase 
 
4.2 Hidrólise dos polissacarídeos 
 Hidrólise 
 
Sacarose + H2O Frutose + Glicose 
 Preparação de balas, sorvetes e refrigerantes 
 Dois monossacarídeos misturados apresentam sabor mais doce que a 
sacarose 
H+ ou enzima 
4.2 Hidrólise dos polissacarídeos 
 Soluções viscosas  grandes moléculas 
 Forma, tamanho, conformação na solução 
 Volume efetivo 
 Polissacarídeos lineares ocupam mais espaço ↑ 
viscosidade 
 Polissacarídeos pregueados ou ramificados - volume efetivo 
diminui ↓viscosidade 
 
4.3 Viscosidade 
 Fase sólida: 
 Rede de polímeros unidos por: 
 Pontes de Hidrogênio 
 Associações hidrofóbicas 
 Forças de Van der Waals 
 Ligações iônicas ou covalentes 
4.4 Capacidade de formar géis 
 Fase sólida: 
 Rede de polímeros unidos por: 
 Pontes de Hidrogênio 
 Associações hidrofóbicas 
 Forças de Van der Waals 
 Ligações iônicas ou covalentes 
4.4 Capacidade de formar géis 
Pontes de Hidrogênio entre água e 
moléculas de polissacarídeos 
União das moléculas por efeito do 
calor; exclusão de água 
Uma molécula de polissacarídeos pode 
ligar-se a outras, ↑ zonas micélicas; 
retenção de água no interior da rede 
tridimensional  gel 
 Géis firmes 
 1% polímero + 99% água 
 Solução líquida – viscoso, estrutura semelhante a esponja 
 Sólido elástico – sólido cristalino 
 Semi-sólido viscoelástico 
4.4 Capacidade de formar géis 
Atividades 
 
1. Qual a importância dos carboidratos na dieta humana e animal? Cite 
exemplos 
2. Como podem ser classificados os carboidratos? 
3. Quais as propriedades funcionais dos mono e oligossacarídeos? 
4. Cite os fatores que interferem no poder edulcorante. 
5. Como a estrutura de um polissacarídeo interfere na viscosidade das 
substâncias? 
 
Referências 
DEMORADAN, S.; PARKIN, K. L.; FENNEMA, O. R. Química de Alimentos de Fennema. Tradução: 
Adriano Brandelli et al. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010. 900p. 
RIBEIRO, E. P.; SERAVALLI E. A. G. Química de Alimentos. 2. ed. São Paulo: Blucher, 2007. 184p. 
KATTAH, L. R.; BORGES, M. H.; ALMEIDA, F. de M. As bases do conhecimento bioquímico. São Paulo: 
Iátria, 2007. 206p. 
KOBLITZ, M.G.B; Bioquímica de Alimentos: Teoria e Aplicações Práticas. Rio de Janeiro: 
Guanabara Koogan, 2010. 
SAAD, S.M.I; da CRUZ, A.G.; FARIA, J. de A. F. Probióticos e Prebióticos em Alimentos – fundamentos e 
aplicações tecnológicas. São Pulo: Varela, 2011. 669p.