Aula 6 Aspectos Quimicos dos Carboidratos

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ASPECTOS QUÍMICOS 
DOS CARBOIDRATOS
Profª Msc. Geisa L. A. de Siqueira
Carboidratos
 São biomoléculas constituídas por Carbono,
Hidrogênio e Oxigênio.
 Um poli-hidroxidaldeído ou poli-hidroxicetona.
 Abrangem um dos maiores grupos de
compostos orgânicos encontrados na
natureza;
 Principal função é ENERGÉTICA;
 São classificados em: 
- Monossacarídeos;
- Oligossacarídeos;
- Polissacarídeos. 
Monossacarídeos
 Chamados de Carboidratos simples que
não pode ser hidrolisado a um composto
mais simples;
 Fórmula Geral: CnH2nOn – um grupo
carbonila de um aldeído ou cetona.
 Grupo aldeído – C=O ALDOSES
H
 Grupo cetona – C – CETOSES
O
Monossacarídeos
 Não podem ser hidrolisados a compostos
mais simples;
 Possuem número de átomos de 
carbono em sua molécula;
 Encontram-se sozinhos ou compondo
moléculas de oligossacarídeos e
polissacarídeos;
 comuns: glicose; 
frutose e galactose;
Monossacarídeos
 Glicose sozinha. Ex: vegetais – banana e 
uva;
 Glicose combinada. Ex: sacarose, lactose e 
maltose – cana de açúcar e beterraba, leite 
e vegetais; 
 Frutose sozinha. Ex: plantas – frutas e mel;
 Galactose combinada. Ex: lactose – leite.
SACAROSE – GLICOSE + FRUTOSE
LACTOSE – GLICOSE + GALACTOSE
MALTOSE – GLICOSE + GLICOSE
Estrutura Química
Oligossacarídeos
 Originam de 2 a 10 unidades de 
monossacarídeos;
 Dividem-se em: 
- Dissacarídeos – Ex: Sacarose, lactose, 
maltose;
- Trissacarídeos – Ex: Rafinose; 
- Tetrassacarídeos – Ex: Estaquiose. 
RAFINOSE – GLICOSE + FRUTOSE + 
GALACTOSE
ESTAQUIOSE – GALACTOSE + 
GALACTOSE + GLICOSE + FRUTOSE
Oligossacarídeos
 Grãos de leguminosas e algumas hortaliças 
– quantidades de rafinose e estaquiose;
 Pouco digeríveis – ficam no intestino –
fonte para M.O – produzem flatulência;
 Além das funções de nutrição e doçura, 
exibem atividade fisiológica;
 Atuam como subtâncias Pré-bióticas.
PRÉ-BIÓTICOS – Ingrediente alimentar 
não digerível pelas enzimas digestivas, 
sendo apenas digerível na flora 
intestinal, promovendo benefícios a 
saúde, pois diminui a formação de 
substâncias tóxicas.
PROBIÓTICOS – São micróbios vivos 
que podem ser incluídos nos 
alimentos, possuem efeitos benéficos 
a saúde, pois equilibra a flora 
intestinal. 
SIMBIÓTICOS – Uma mistura de 
probióticos e prebióticos que afeta 
beneficamente o hospedeiro, 
melhorando a sobrevivência e a 
colonização de microrganismos vivos 
suplementares a dieta no TGI. 
Estrutura Química
Maltose
 Produzida pela hidrólise do amido com a
enzima beta-amilase.
 Encontrada raramente e apenas em
plantas.
 É produzida durante a malteação dos
grãos, e, particular da cevada.
Lactose
 Para utilização da energia da lactose é
necessária a hidrólise para D-glicose e D-
galactose.
 São importantes fontes de energia para o
crescimento de diversas espécies de
Lactobacillus bifidus.
 Produtos lácteos fermentados (iogurtes e
queijos) contém menos lactose, pois
durante a fermentação parte dela é
convertida em ácido láctico.
Somente os 
MONOSSACARÍDEOS 
são absorvidos!
Lactose
 Beta-galactosidase – enzima que degrada
a lactose – também chamada de lactase –
localizada nas vilosidades do intestino
delgado. Catalisa a hidrólise da lactose.
 Deficiência de lactase – lactose fica no
intestino delgado, atraindo fluidos que
provocam distenção abdominal e cólicas.
Depois passa para o intestino grosso,
intensificando os efeitos de inchaço, cólicas
e diarreia.
Sacarose
 Conhecida como açúcar ou açúcar de
mesa.
 Composta por Alfa-D-glicopiranosil e Beta-
D-frutofuronosil.
 Pelo fato de não ter uma extremidade
redutora é classificada como açúcar não
redutor.
 Existem 2 principais fontes: cana-de-açúcar
e beterraba.
Sacarose
 Carboidratos de baixa massa molecular
apresentam grande hidrofilicidade e
solubilidade – produzindo soluções bem
concentrada. Ex: mel – não necessita de
conservantes.
 Parte da água de qualquer solução de
carboidrato não é congelável. Portanto
funcionam como crioprotetores,
protegendo contra a desidratação que
destrói a estrutura causada pelo
congelamento.
Açúcar Invertido
 Quando a sacarose é aquecida ocorrerá a
hidrólise que resultará em glicose + frutose.
 Quando esta reação ocorre com a adição
de um ácido, surge uma espécie de
xarope conhecido por açúcar invertido.
 O termo "invertido" decorre de uma
característica física da sacarose: ela
inverte o plano da luz polarizada quando
submetida à análise no aparelho
polarímetro.
Açúcar Invertido
 É vastamente utilizado na fabricação de
balas e biscoitos.
 A aplicação em balas previne a
cristalização do açúcar.
 A função do açúcar invertido em biscoitos é
proporcionar ao produto maciez e
coloração caramelada.
Reações Químicas
 Carboidratos possuem funções orgânicas
que proporciona várias transformações
químicas;
 Exemplos: 
Caramelização e Reação de Maillard.
Caramelização
 A caramelização é uma reação não
oxidativa que ocorre durante o
aquecimento de carboidratos, resultando
na sua degradação.
 O aquecimento acarreta a quebra das
ligações glicosídicas, originando novas
reações e formando polímeros insaturados
denominados CARAMELOS.
Sacarose e açúcares 
redutores em ausência 
de compostos 
Nitrogenados
Caramelização
 A reação é facilitada por pequenas
quantidade de ácidos e alguns sais.
 O produto final, o caramelo, contém uma
mistura complexa de compostos
poliméricos, formados a partir de
compostos cíclicos insaturados, de
coloração marrom.
Caramelização
 É produzido comercialmente, tanto como
corante quanto como aromatizante ou
flavorizante.
 Os caramelos obtidos a TºC s entre 130 a
200ºC necessitam de catalisadores e são
utilizados geralmente como corantes.
 Os caramelos obtidos de 200 a 240ºC não
utilizam catalisadores e são utilizados como
flavorizantes.
Caramelização
 Devido ao poder corante, pode ser 
usado em pequena quantidade – possui 
aroma e sabor imperceptíveis;
 São considerados corantes naturais se não 
forem obtidos na presença de amônia ou 
sais;
 São produtos preparados à base de leite, 
açúcares, gorduras e de outras 
substâncias.
Reação de Maillard
 Conhecida como Escurecimento Não
Enzimático;
 Reação que ocorre quando há interação de
grupos amina de aminoácidos, peptídeos e
proteínas com um aldeído (açúcar redutor);
 Os produtos de degradação gerados
durante a reação formam novos compostos
escuros e alto peso molecular –
MELANOIDINAS.
Açúcares redutores: Glicose, frutose, 
galactose, maltose e lactose. 
Reação de Maillard
Ocorre em 3 etapas principais: 
1- CH reage c/ PTNA – Reação de Maillard; 
2- Perda de água e formação da Glicosilamina –
rearranjo de Amadori;
3- Formação das Melanoidinas – Degração de Strecker. 
Reação de Maillard
 Efeitos desejáveis: Diversos alimentos.
Exs: doce de leite, pães e café.
Proporciona sabor agradável, confere
aroma ao produto e cor característica.
 Efeitos indesejáveis: Em alimentos como
leite em pó, ovos e derivados desidratados.
Resulta em perda de aminoácidos e sabor
e aroma indesejáveis. Acroleína e aminas
heterocíclicas aromáticas – prejudiciais a
saúde humana.
Reação de Maillard
 Fatores que afetam a velocidade da
reação de Maillard:
- Temperatura:
- pH:
- Aw:
- Natureza do Carboidrato;
- Natureza do Aminoácido;
- Catalisadores.
Polissacarídeos Chamados de Carboidratos Complexos;
 São macromoléculas formadas pela 
condensação de monossacarídeos unidos 
por ligações glicosídicas;
 Possuem molécula e estabelecem 
combinações, formando ramificações;
 Apresentam propriedades de reter água, 
formar soluções coloidais e controlar a Aw;
 São eles: Amido e as Fibras Alimentares.
Amido
 É produzido nas células de plantas e algas e 
facilmente acessível ao metabolismo destas;
 É degradado durante a germinação, 
fornecendo energia para o desenvolvimento 
de plantas;
 Encontra-se nas raízes, tubérculos e nas 
sementes. 
 Constituído pelos polímeros amilose 
e amilopectina.
PRINCIPAIS FONTES 
ALIMENTARES:
- Trigo; Mandioca; Arroz; Milho; 
Feijão; Batata; Cenoura; 
Beterraba, etc. 
Amido
 A proporção irá depender da maturação do
vegetal, espécie botânica e condições de cultivo:
amilose (20 a 30%) e amilopectina (70 a 80%);
 Amilose – Cadeia linear e forma helicoidal. Por
ação da enzima amilase é convertida a glicose e
maltose, devido a capacidade de formar
complexos reage c/ as moléculas dos lipídeos –
hélices de maior tamanho – enrijecimento e
compactação – agregados cristalinos
 Molécula linear – 1000 unid. 
de D-glicopiranosídio; 
 Cadeias menores – temp.
Amido
 Amilopectina – Cadeia ramificada e forma 
esférica, formado por cadeias curtas de 
amilose ligadas entre si. 
 A estrutura do grânulo de amido é estabelecida 
pela formação de ligações de H+ entre os 
grupos OH- das unidades de glicose;
 Estas interações formam áreas cristalinas. 
 Polímero ramificado - cadeias 
interconectadas de 20 à 25 unid. 
de glicose; 
 Longas cadeias – temp.
Comportamento
Propriedades Morfológicas
densa - fácil ataque e absorção 
AMILOSE E 
AMILOPECTINA
ordenadas e lineares 
AMILOPECTINA -
HELICOIDAIS 
DUPLAS
Cruz de malta - Birrefringência
Funcionalidade do Amido
Gelatinização do Amido
 AMIDO + CALOR ÚMIDO – Dilatação dos 
grânulos do amido quando submetidos a 
água aquecida – absorve água -
volume – inchando até 3 vezes o seu 
volume. Ex: Mingau de aveia.
 O grânulo de amido natural possui 
capacidade limitada de absorver água fria;
Gelatinização do Amido
Gelatinização do Amido
AMIDO
ÁGUA 
AQUECIDA
TRANSIÇÃO 
DE FASE
60 à 80ºC –
em geral
Dextrinização do Amido
 AMIDO + CALOR SECO – Quebra das 
moléculas de água do amido no 
aquecimento prolongado – desidrata, 
ficando seco e tostado – liberando a 
dextrina (melhora digestão) – rompe a 
camada o grânulo de amido.
Ex: Farinha de mandioca.
Retrogradação do Amido
 Ocorre quando esfria o grânulo de amido 
que sofreu o processo de gelatinização, 
criando uma película ou camada protetora 
em cima do alimento e libera a umidade. 
Ex: Molho branco ou mingau quando esfria;
 O processo é de cristalização do amido;
 Apresenta da firmeza, opacidade dos 
géis, resistência a hidrólise ácida ou 
enzimática e solubilidade. 
Retrogradação do Amido
TºC GEL SINÉRESE
CRISTALIZAÇÃO 
DO AMIDO
Amido Modificado
 São amidos que sofreram mudanças de 
natureza química, física, enzimática ou 
combinada, originando um novo 
ingrediente alimentar;
 Melhoram as características sensoriais, a 
viscosidade e a textura dos alimentos;
 Superar as limitações do amido nativo.
Ex: 
Modificação 
ácida
Amido Modificado
 As modificações químicas são utilizadas 
pela versatilidade;
 Exemplos Químicos:
- Dextrina – balas de goma e confeitos;
- Intercruzamento – alimentos infantis e 
congelados, temperos de saladas e 
coberturas;
- Amido fosfatado – bolos, pudins 
instantâneos, recheios e alimentos 
congelados.
Amido Resistente
 É a soma do amido e dos produtos de sua 
degradação que não são digeridos e 
absorvidos no intestino delgado de 
indivíduos sadios;
 Comportamento = Fibra Alimentar e 
efeitos benéficos ocorrem no intestino 
grosso;
 Apresenta 4 tipos:
Amido Resistente
 Tipo 1 – Porção do grânulo de amido que se
encontra inacessível. Exs: grão inteiros de
cereais e leguminosas.
 Tipo 2 – Grânulos de amido nativos – lenta
digestibilidade – estrutura cristalina. Ex: aveia,
banana verde, etc.
 Tipo 3 – Amidos retrogradados. Exs: mingau
de aveia, etc.
 Tipo 4 – Amidos obtidos por tratamento
químico específico (esterificação e ligações
cruzadas). Exs: ingrediente de produtos
industrializados – bebidas, pães, bolos, etc.
Referências Bibliográficas
1- ARAÚJO, W. M. C.; MONTEBELLO, N. P.; BOTELHO, R. B. A.;
BORGO, L. A. Alquimia dos alimentos. 3ª ed. Brasília: SENAC,
2014;
2- BOBBIO, F.; BOBBIO, P. A. Introdução à química de alimentos.
3. ed. São Paulo: Varela, 2003.
Obrigada!!!
geisaliandra@yahoo.com.br