Aula - Carboidratos

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CARBOIDRATOS
Profa: Juliana dos Santos Vilar
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Carboidratos
- Aldeídos ou cetonas poli-hidroxilados
- Compostos que podem ser hidrolisados a aldeídos 
e cetonas poli-hidroxilados
 Definição
Glicose
Poli-hidroxialdeído
Frutose
Poli-hidroxicetona
3
Origem
 Fotossíntese
xCO2 + yH2O Cx(H2O)y + xO2 clorofila
luz
4
 Principal componente da dieta
Carboidratos 50-60% do VET
Proteínas 
+ 40-50% do VET
Lipídios
Importância
5
Importância
 Fonte e Armazenamento de energia
1g de CHO 17 KJ ou 4 Kcal
Fotossíntese
Glicose
Polimerização
Amido Glicogênio
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Importância
 Sabor
Preparo de alimentos 
- Adição de sacarose (açúcar comum) e amido 
(farinha, amido de milho, etc.)
Tabela 1: Teor de umidade e CHO de alguns alimentos
Alimento % Umidade % CHO
Farinha de trigo 12 74
Arroz 12 80
Feijão preto 12 61
Pão 30 57
Mandioca 62 36
Milho verde 67 28
Batata doce 69 29
Batata inglesa 79 18
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• Pão
• Batata
• Ervilha
• Carne (em < quantidade)
• Ovo
• Algodão
• Linho
• Madeira
• Papel
Fontes
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Carboidratos
II. Classificação dos Carboidratos
A. Número de átomos de carbono por molécula de CHO
Triose – 3 átomos de carbono
Tetrose – 4 átomos de carbono
Pentose – 5 átomos de carbono
Hexose – 6 átomos de carbono
B. Número de moléculas de CHO no açúcar 
Monossacarídeos – 1 molécula de açúcar
Dissacarídeos – 2 moléculas de açúcar interligadas
Oligossacarídeos – 3 - 10 moléculas de açúcar interligadas
Polissacarídeos - >10 moléculas de açúcar interligadas
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Classificação
CARBOIDRATOS
Monossacarídeos
Oligossacarídeos
Polissacarídieos
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Monossacarídeos
Características
Aldeídos 
Cetonas
hidroxilas
cadeia não-ramificada
ligações simples
C
C
C
H
OH
OH
H O
H
H
Gliceraldeído
C
C
C
H
OH
O
H
OHH
H
Dihidroxiacetona
OHC
HO
C
C OH
H O
H
C H
H
CH OH
C OH
H
H
C
C
C
C
H
O
HO
H
H
C
C
OH
OH
H
OHH
OH
H
H
Glicose
(aldose)
Frutose
(cetose)
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Monossacarídeos
Monossacarídeos
1. Triose – 3 carbonos
c. Importante intermediário metabólito no metabolismo da 
glicose
2. Tetrose – monossacarídeo contendo 4 átomos de carbono
C
C
C
H
OH
OH
H O
H
H
C
C
C
H
OH
O
H
OHH
H
a. Gliceraldeído b. Diidroxiacetona
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13
14
Monossacarídeos – Forma Cíclica
5C
4C
3C 2C
1C
O
6CH2OH
HH
OH OH
H
H
OH
H
OH
5C
4C
3C 2C
1C
O
6CH2OH
HH
OH OH
H
H
OH
OH
H
D-glicose
-D-glicopiranose
-D-glicopiranose
OH4C
HO
1C
2C OH
H O
H
3C H
H
5CH OH
6C OH
H
H
5C
4C
3C 2C
1C
OH
6CH2OH
HH
OH OH
H
H
OH
H
O
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Monossacarídeos
3. Pentose
a. Monossacarídeos com 5 átomos de carbono
b. Não existe em altas concentrações em plantas e animais
c. Não é bem metabolizado
d. Frutas
e. Exemplos:
1. Ribose
Componente do ATP, ADP, AMP, RNA
2. 2-deoxi--D-ribose
Componente do DNA
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Monossacarídeos
Monossacarídeos
f. Exemplos
3. D-xilose
a. Parte de madeira de plantas
b. Componente da hemicelulose
4. Arabinose
a. Gomas
b. Componente da hemicelulose
o
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Monossacarídeos
4. Hexoses
a. Açúcar com 6 
carbonos
b. Mais abundante na 
natureza
1. -D-Glicose
a. Principal fonte de 
energia
b. Polímeros de glicose 
facilmente digeridos 
= Amidos
alfa
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Monossacarídeos
2. -D-Glicose
a. Composição idêntica para -D-Glicose
b. Polímero = Celulose
beta
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Monossacarídeos
3.  – D– galactose
a. Açúcar de 6 carbonos encontrado no 
leite
b. Constituinte do açúcar do leite (lactose)
4.  – D- frutose
a. Açúcar de 6 carbonos
b. Encontrado principalmente no mel e em 
frutas
c. Componente da sacarose
d. O mais doce de todos os CHO’s
OH
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Dissacarídeos
Formação da 
Ligação 
Glicosídica
a. Dois monosssacarídeos
interligados
b. Quando forma a 
ligação, uma molécula de 
H2O é liberada 
I – Dissacarídeos
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Dissacarídeos
II – Dissacarídeos Comuns
A. Sacarose
1. -D-glicose + -D-frutose
2. Chamado de açúcar de mesa
3. Rapidamente e facilmente 
digerido
4. Fonte rápida de energia
5. Encontrado na cana e beterraba
6. Sacarase – enzima hidrolisa
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Dissacarídeos
II – Dissacarídeos Comuns
A. Sacarose
Quando utilizada na preparação de alimentos ácidos, se torna
invertida dentro de algumas horas
Açúcar invertido - forma de açúcar utilizado comercialmente
porque é mais doce do que concentrações iguais de sacarose
Ex: mel (invertase)
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Dissacarídeos
B. Lactose
1.  -D-Galactose +  -D-Glicose
2. Interligadas por ligação (-
1,4)
3. Chamado de açúcar do leite
4. Leite - dieta básica para animais 
jovens
5. Lactase – enzima hidrolisa
6.Intolerância a Lactose
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Dissacarídeos
C. Maltose
1.  -D-Glicose +  -D-Glicose
2. Interligadas por ligação (-1,4)
3. Derivado da digestão do amido
5. Maltase – enzima hidrolisa
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Dissacarídeos
D. Celobiose
1.  -D-Glicose +  -D-Glicose
2. Interligadas por ligação (-1,4)
3. Nenhuma enzima de mamífero consegue quebrá-la
4. Necessita de enzimas de microrganismos para quebrar a 
ligação
5. Ligação fundamental da molécula de celulose
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Carboidratos
III - Oligossacarídeos
1. Carboidratos com mais de 2 moléculas de açúcares
2. Fatores de flatulência (Leguminosas – feijão, soja)
3. Intermediários da quebra de polissacarídeos
Exemplos:
- Rafinose  trissacarídeo = galactose + frutose + glicose
Leguminosas, beterraba, algodão
- Estaquiose  tetrassacarídeo = 2 galactoses + 1 frutose + 1
glicose
Leguminosas
São resistentes à ação das enzimas digestivas: 
 produção de gases intestinais, estufamento, desconforto abdominal 
- Frutoligossacarídeos (FOS)
- Inulina
Compostos funcionais - Prebióticos e fonte de fibras
Polímeros naturais de frutose com 1 molécula inicial de glicose
Adiciona fibra ao alimento sem aumentar a viscosidade
Resistente à digestão – utilizado pelas bifidobactérias
Fontes: trigo, cebolas, alho, banana, chicória, tomate, cevada,
centeio, aspargo, etc.
O consumo de 5 a 20g/dia (durante 15 dias) pode produzir alterações benéficas 
na composição da flora intestinal.
Oligossacarídeos
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Carboidratos
IV - Polissacarídeos
1. Peso molecular relativamente alto
2. Moléculas grandes, mais de 1000 monossacarídeos
3. Grande quantidade da dieta de CHO vem dos polissacarídeos
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Polissacarídeos
1 - Amido
* Principal reserva 
de energia de 
plantas
* Encontrado em 
grãos, 
tubérculos
* Boa fonte de 
glicose
* Duas formas de 
amido:
 1,6
 1,4
Amilopectina
Amilose
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Classificação
 POLISSACARÍDEOS
- GLICOGÊNIO: Reserva animal de CHO
- PECTINA: Mistura complexa de polissacarídios 
(frutas e vegetais) 
Desejável: formação de gel - geléias de frutas 
- GOMAS: Produzida por vegetais 
Espessante, estabilizante e gelificantes 
(sorvetes, molhos para saladas, etc.)
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Polissacarídeos
2 - Glicogênio Similar a amilopectina 
Encontrado no fígado e no músculo
3 - Celulose Principal carboidrato encontrado no reino vegetal
Cerca de 50% da matéria seca da planta
Mais abundante composto orgânico da natureza
Ligação (-1,4)
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Amido
Amilose
- Polímero linearde unidades de glicose unidas por 
ligações  (1 4)
- Ligações  (1 4): Estrutura em hélice ou espiral 
Interior: átomos de H 
Exterior: grupos OH
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Amido
Amilopectina
- Polímero altamente ramificado, alto peso molecular
- Cadeias de glicose unidas em  (1 4), que se ligam 
a  (1 6)
- Proporção de ligações 1 6 e 1 4 é de 1:20
- Presente em todos os tipos de amido (75% grânulo)
- Também forma dupla hélice ordenada
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Representação esquemática das ramificações 
da amilopectina
Estrutura molecular - Amilopectina
36
Amido
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Propriedades - Amido
 Gelatinização
Grânulos de amido + Água fria (suspensão)
Aquecimento
Dilatação dos grânulos
Suspensão translúcida e mais viscosa
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Propriedades - Amido
 Gelatinização
60º C 80 - 95º C
Comportamento dos grânulos de amido frente ao 
tratamento térmico e excesso de água
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Propriedades - Amido
 Gelatinização e Retrogradação
Resfriamento 
rápido
Solução de amido 
aquecida
Precipitados 
microcristalinos
Gel
Resfriamento 
lento
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Propriedades - Amido
 Retrogradação
- Associação de amilose: Ligações intermoleculares
- Acelerada por congelamento da solução
- Predomina em amido com alto teor de amilose
 Sinérese
Libertação de água anteriormente ligada à amilose
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Propriedades - Amido
 Reação de Maillard
- Descrita em 1912 por Louis-Camille Maillard
Reação química entre um aminoácido ou proteína e 
um carboidrato redutor, obtendo-se produtos que dão 
sabor, odor e cor aos alimentos. 
Ex: Aspecto dourado de alimentos após assado
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Reação de Maillard
Alimento aquecido (cozido)
Grupo carbonila ( -C=O ) do carboidrato 
+
Grupo amino ( -NH2 ) do aminoácido ou proteína
Diversas reações químicas 
Melanoidinas (cor e aspecto característicos) 
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Reação de Maillard
 Classificação
Útil: Produtos da reação tornam o alimento mais 
aceitável, devido a cor e o sabor produzido.
Prejudicial: Produtos da reação tornam o alimento 
com sabor e odor não aceitáveis.
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Reação de Maillard
 Fatores que afetam a velocidade da reação 
- TEMPERATURA
Reação lenta em baixas temperaturas
Velocidade duplica a cada aumento de 10ºC 
entre 40 a 70ºC
• Alimentos congelados ou resfriados armazenados por 
curtos períodos POUCO ATINGIDOS
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Reação de Maillard
 Fatores que afetam a velocidade da reação 
- pH 
Reação é máxima em pH próximo da neutralidade
Alcalino - rápida degradação dos CHOs
Ácido - retarda reação
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Reação de Maillard
- ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa)
Aa > 0,9 velocidade de escurecimento
Meios concentrados: Dificulta movimentação de íons e 
moléculas
 Fatores que afetam a velocidade da reação 
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Reação de Maillard
- Natureza do CHO 
Decresce na ordem
- monossacarídios
- dissacarídeos
- Natureza do Aminoácido 
Decrescente na ordem 
- aminoácido básico (lisina)
- aminoácido ácido (glutâmico)
- aminoácido neutro (glicina)
 Fatores que afetam a velocidade da reação 
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Reação de Maillard
- Catalisadores 
Acelerada na presença de ânions (fosfato e citrato) 
< grau: ânions orgânicos (acetato)
íons Cu2+ (100 ppm) em pH ácido: efetivo
- Inibição da Reação
Adição de SO2: estágios iniciais da reação 
(ácido sulfônico estável)
Odor e sabor desagradável, destruição da vitamina B1
 Fatores que afetam a velocidade da reação 
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Reação de Maillard
 Indústria de Alimentos
- Formação do aroma e sabor de alguns produtos 
alimentícios
Ex: café, cacau e amendoim- sabor e aroma típico 
após torrefação - devido Reação de Maillard e 
Caramelização
Pão e carne assada - aroma típico devido Reação 
de Maillard
50
Reação de Maillard
 Indústria de Alimentos
Patentes: Síntese de aromas sintéticos para carnes, 
chocolate e outros, baseados na reação de Maillard 
entre açúcares, aldeídos e aminoácidos
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Referências Bibliográficas
 BELITZ, H. D.; GROSCH, W. Quimica de los alimentos. Zaragoza: Acribia. 1988.
 BOBBIO, P. A.; BOBBIO, F. O. Introdução à química de alimentos. São Paulo:
Varela. 1989.
 BOBBIO, P. A.; BOBBIO, F. O. Química do processamento de alimentos. São Paulo:
Varela. 2001.
 CECCHI, H. M. Fundamentos teóricos e práticos em análises de alimentos. São 
Paulo: UNICAMP. 2001.
FENNEMA. O.R. Quimica de los alimentos. Zaragoza: Acribia. 2000.
MORETTO, E.; FELT, R.; GONZAGA, L. V. Introdução à ciência de alimentos. São 
Paulo: UFSC.2002.
Obrigada!