Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
PROFESSORA: DANIELA VIANA CURSO: NUTRIÇÃO DISCIPLINA: COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS ALIMENTOS 1. INTRODUÇÃO Um alimento de forma geral é composto de MACRONUTRIENTES, representados pelas moléculas de água, proteínas, carboidratos e lipídeos; MICRONUTRIENTES, representados pelas vitaminas e minerais e outras substâncias como pigmentos, aromatizantes e demais compostos bioativos. O alimento é o meio pelo qual os seres heterotróficos recebem a fonte de vida, assim para conhecer bem um alimento devemos considerar as seguintes particularidades: - COMPOSIÇÃO - FUNÇÃO - TRANSFORMAÇÃO (PROCESSAMENTO) As “transformações” através de beneficiamento e processamento industrial estarão sendo influenciadas pelas características e propriedades químicas de cada alimento. Para que estas transformações possam oferecer sempre aspectos positivos, deve-se conhecer a composição, as interações entre os nutrientes antes e após processamento, permitindo um melhor aproveitamento destes processos tanto de beneficiamento quanto industrial. Para se conhecer a composição de um alimento é necessário inicialmente saber um pouco mais da química dos componentes que o mesmo contém. Além das frações e necessário compreender ainda os processos químicos que ocorrem naturalmente nos alimentos de origem vegetal e animal. Com isso, podemos classificar os diferentes grupos de alimentos em: FRUTAS, HORTALIÇAS, CEREAIS, LEGUMINOSAS, CARNES, LEITE, OVOS E ÓLEOS. A nutrição é definida como os processos biológicos em que os organismos, utilizando-se de alimentos, assimilam os nutrientes realizando suas mais variadas funções. A utilização dos alimentos no organismo humano estará diretamente relacionada com o que conhecemos de sua composição. Este conhecimento tem a finalidade de auxiliar o profissional Nutricionista a fornecer orientação adequada visando a manutenção da saúde ou prevenção de doenças. 2. ÁGUA Água nos Alimentos •A molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio (H2O). • O conteúdo de água de um alimento é expresso pelo valor obtido na determinação da água total contida no alimento. • Existem moléculas de água com propriedades e distribuição diferentes num mesmo alimento. Propriedades • Solvente universal, graças a sua polaridade - importante nas reações químicas e enzimáticas. É capaz de dissolver substância ionizáveis e polares em teores mais elevados que outros solventes polares. • É altamente reativo, participando direta ou indiretamente da maioria dos processos químicos e bioquímicos. • Densidade: 1,0. • Viscosidade: 1,002. • Ponto de Ebulição (PE): 100ºC • Ponto de Fusão (PF): 0ºC Estrutura química Molécula triatômica angular. É formada por 2 molécula H (pólo +) e 1 moléculas O (pólo -), através de pontes de hidrogênio, formando uma estrutura tetraédrica, que permite uma ligação dessa molécula com mais 4 outras moléculas de água (interação eletrostática entre o núcleo de H de uma molécula de água e o par de elétron de outra - dipolaridade), por isso a água é uma molécula polar. Esse tipo de ligação, quando comparadas com as ligações covalentes, é considerada bastante fraca. Pureza da água • Água dura – expressa o teor de minerais alcalino-terrosos, principalmente [Mg++ e Ca++]. Esses minerais afetam a temperatura de ebulição, a ação de detergentes e a hidratação de polissacarídeos. • Água destilada – remoção de subst. orgânicas • Água deionizada – remoção de íons • Água potável Atividade de água (Aa) É a relação existente entre a pressão de vapor da água presente no alimento (P) e da água pura (Po), na mesma temperatura, estando relacionada ao teor e tipo de soluto presente no meio. Quanto > for [solutos] no alimento, < será Aa. Valor máximo Aa – água pura = 1,0 Efeitos da variação da Aa no alimento: 1. Crescimento microbiano. 2. Deterioração química. 3. Deterioração sensorial. Frações de água presente no alimento, de acordo com o grau de associação entre elas e os solutos: • Fortemente ligada – corresponde a primeira camada de água que envolve os íons, grupamentos iônicos e polares (capa monomolecular). É uma fração indisponível para os microorganismos. • Ligada – são as camadas de água posteriores a capa monomolecular. Pode ser usada por alguns microorganismos. • Livre – essa fração não possui interação direta com o soluto. É disponível para utilização dos microorganismos. FAIXA DE Aa ALTERAÇÕES 0,8 ÁGUA LIVRE Crescimento microbiano, atividade enzimática, reações oxidativas, hidrolíticas, escurecimento químico. 0,3 – 0,8 ÁGUA LIGADA Restrição do crescimento microbiano, reações oxidativas, hidrolíticas e enzimáticas, escurecimento químico. 0 – 0,3 ÁGUA FORTEMENTE LIGADA Estabilidade do crescimento microbiano, oxidação lipídica. Alguns processos tecnológicos são usados para remover ou imobilizar a água livre de um alimento e com isso impedir o crescimento de microorganismos. Atividade de água x Conservação dos Alimentos • Crescimento de microorganismo – a redução de água livre do alimento influencia no crescimento de microorganismo. Alimentos secos (pão) – alteração por fungos Alimentos c/ alto teor de açúcar – alteração por levedura Alimentos úmidos (leite, carnes, ovos) – alteração por bactérias Aa > 0,90: bactérias deteriorantes Aa > 0,80: fungos deteriorantes Aa < 0,75: bactérias halofílicas Aa < 0,65: bolores e leveduras Aa < 0,60: leveduras osmofílicas Atividade enzimática – as enzimas são proteínas globulares de alto PM que dependem de água livre para que haja possibilidade de choque entre elas e o substrato, logo a redução dessa água afeta a ação das enzimas, principalmente das hidrolases. Escurecimento não-enzimático – são reações químicas que ocorrem com proteínas e carboidratos (reação de maillard) e seus derivados (caramelização), catalizadas pelo calor. A velocidade dessas reações está diretamente ligada com o teor de água livre, logo elas diminuem quando começa a existir apenas água ligada. Oxidação lipídica – essa oxidação em meio aquoso depende da difusão do oxigênio no meio. Com a redução da Aa, reduz a velocidade de difusão de oxigênio. No entanto recomenda-se que não seja retirada a camada de água fortemente ligada, pois ela protege os glóbulos de gordura da oxidação. UMIDADE A determinação de umidade é uma das medidas mais importantes e utilizadas na análise de alimentos. A umidade de um alimento está relacionada com sua estabilidade, qualidade e composição, e pode afetar as seguintes características do produto: Estocagem: alimentos estocados com alta umidade irão deteriorar mais rapidamente. Por exemplo, grãos com umidade excessiva estão sujeitos a rápida deterioração devido ao crescimento de fungos que desenvolvem toxinas como aflatoxina. Embalagem: a velocidade do escurecimento em vegetais e frutas desidratadas ou a absorção de oxigênio (oxidação) em ovo em pó podem aumentar com o aumento da umidade, em embalagens permeáveis à luz e ao oxigênio. Processamento: a quantidade de água é importante no processamento de vários produtos. Definição: É a medida total de água contida no alimento. ***Depende do método analítico o tipo de água que efetivamente será medido. Tipos de métodos: Métodos por secagem Métodos por destilação Métodos químicos Métodos físicos Métodos por SECAGEM Método analíticos para teor de umidade • Infra vermelho • Estufa a 105°C • Estufa a vácuo Temperaturade 100 a 105ºC até peso constante. Pode ocorrer superestimação da umidade por perda de substâncias voláteis ou por reações em decomposição. Secagem em estufa • Limitações do método: 1. Temperatura de secagem. 2. UR e movimentação do ar dentro da estufa. 3. Tamanho das partículas e espessura da amostra. 4. Construção da estufa. 5. Número e posição das amostras na estufa. 6. Formação de crosta seca na superfície da amostra. 7. Material utilizado. 8. Pesagem de amostras quentes. DETERMINAÇÃO DA UMIDADE Manipular os cadinhos sempre com auxílio de uma pinça, evitando segurar com as mãos. Secar os cadinhos, com suas respectivas tampas, por meia hora na estufa a 105º C, colocar no dessecador para esfriar antes da pesagem. - Anotar o peso do cadinho vazio com tampa; Cadinho A = 33,1211g Cadinho B = 29,7509g Cadinho C = 35,1413g - Pesar aproximadamente 2,0 g de amostra úmida e registrar o peso (balança analítica). Repetir o procedimento nos 3 cadinhos (A,B e C). Cadinho A = 2,0023g Cadinho B = 2,0049g Cadinho C = 2,0108g Cadinhos Cadinho vazio (P) Amostra úmida (P.A) Cadinho + amostra seca (p) Amostra seca (AS) Umidade (%) A 33,1211 2,0023 34,0221 B 29,7509 2,0049 31,0812 C 35,1413 2,0108 36,2678 Cálculos: % UMIDADE = P + P.A – p x 100 P.A Onde: P = peso do cadinho P.A = peso da amostra inicial (amostra úmida) p = peso do cadinho + amostra após estufa (amostra seca) 3. GLICÍDEOS E FIBRAS • São macronutrientes, cujos maiores representantes pertencem ao reino vegetal. • C, H, O - proporção de 1:2:1. • As formas mais simples de CHO são chamadas açúcares, enquanto que as mais complexas são os amidos e as fibras dietéticas. Funções - Fonte de energia; - Participa da constituição de moléculas indispensáveis ao organismo como ribose, ácido nucléico; - Poder edulcorante. Classificação: 1) MONOSSACARÍDEOS - glicídios simples São compostos por apenas 1 unidade aldeídica ou cetônica. Não são hidrolisáveis, pois já são unidades simples. Fórmula geral: C6H12O6 Podem ser classificados ainda como aldoses ou cetoses. Os mais importantes: D-frutose – frutas, sucos, mel, hidrólise do açúcar (sacarose) - É transformada para glicose no fígado e no intestino, servindo de combustível básico para o organismo. D-galactose – não é encontrada na natureza de forma isolada, mas sim, combinada com glicose para formar a lactose. Presente em leites e derivados. Sintetizada na glândula mamária. É transformada em glicose no fígado; D-Glicose – encontrada em quantidades variáveis em frutas e vegetais. Tem função de fornecer energia para o organismo. 2) DISSACRÍDEOS Formados pela combinação de 2 monossacarídeos através de uma ligação glicosídica (α e β). DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE Maltose Glicose + Glicose Cereais Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar Lactose Glicose + Galactose Leite Fórmula geral: C12H22O11 Sacarose + H2O = glicose + frutose Também é conhecido como açúcar de mesa. Provém de vegetais (frutas, cana de açúcar, beterraba). Lactose + H2O = glicose + galactose É encontrada somente no leite. É formado nos mamíferos através da glicose. Maltose + H2O = glicose + glicose Maior fonte são os grãos em germinação. Durante a germinação dos grãos, o amido se rompe e a maltose é formada. 3) OLIGOSSACARÍDEOS São açúcares complexos que têm de 3 a 10 unidades de monossacarídeos. Quando ingerimos esses carboidratos através de grãos e leguminosas, as moléculas não digeridas chegam ao intestino grosso, onde são fermentadas pelas bactérias do cólon, produzindo gazes e outros produtos. Possuem sabor doce!!! 4) POLISSACARÍDEOS São açúcares complexos que têm mais de 10 moléculas de monossacarídeos. Podem sofrer hidrólise química ou enzimática. Fórmula geral: (C6H10O5)n Não possuem sabor doce e são hidrolisáveis a moléculas mais simples. São classificados como: • Polissacarídeos de reserva energética: amido, dextrina e glicogênio. • Polissacarídeos estruturais: celulose, hemicelulose, pectina (vegetais), quitina (animais). POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE Glicogênio Açúcar de reserva energética de animais e fungos Amido Açúcar de reserva energética de vegetais e algas Celulose Função estrutural. Compõe a parede celular das células vegetais e algas Quitina Função estrutural. Compõe a parede celular de fungos e o exoesqueleto de artrópodes Ácido hialurônico Função estrutural. Cimento celular em células animais Outras classificações: • Lineares – são insolúveis ou pouco solúveis em água (auxílio de altas temperaturas ou de reativos adequados para quebrar ligações e se solubilizar). Formam géis instáveis. Ex.: celulose, amilose. • Ramificados – as ramificações dificultam a interação entre as cadeias, facilitando a solvatação e a formação de gel. Ex.: glicogênio e amilopectina. • Com grupamento carboxila – solúveis em água. Sua viscosidade aumenta com a redução do pH até que em pH 3 forma gel estável. Em pH neutro a formação de gel é possível através da adição de cátions divalentes. Ex: pectinas e alginatos • Com grupamento ácido forte (éster sulfúrico e fosfórico) – são altamente solúveis e formam soluções de alta viscosidade, sendo estáveis em meio ácido. Ex.: goma e carragena AMIDO – Forma de armazenamento e uma fonte de energia para as plantas. Ex: cereais, raízes e tubérculos Na maioria dos grãos e cereais (glicose de difícil extração), observa-se a presença de glicose na forma de amido. Já nas frutas (glicose de fácil extração), o amido é transformado em açúcares simples durante o amadurecimento. É a mistura complexa de 2 polissacarídeos diferentes: AMILOSE e AMILOPECTINA. Amilose – representa de 15 a 20% da molécula de amido. Molécula com 50 – 500 unidades de glicose (<PM) unidas por ligações α em cadeia linear. Dessa forma, apresenta estrutura enrolada não ramificada. Mais solúvel em água. Amido rico em amilose forma gel menos viscoso porque é mais solúvel em água. Amilopectina – representa de 80 a 85% da estrutura do amido. Molécula com mais de 100.000 unidades de glicose (>PM) unidas em cadeias ramificadas. Menos solúvel em água. Amido rico em amilopectina forma gel mais viscoso porque é menos solúvel em água. DEXTRINAS São polissacarídeos formados como produtos intermediários na quebra do amido. Ex: cereais, raízes e tubérculos Polissacarídeo de reserva animal, com função significativa no sistema de balanço energético em humano. Estruturalmente é mais ramificada do que a amilopectina. Contém 11 a 18 unidades de glicose compondo a estrutura molecular total. É armazenado no fígado e no tecido muscular. ALGINATO • Polissacarídeo presente na parede celular de algas marrons. • A sua extração dessas algas são feitas através de álcalis e posterior precipitação com ácido algínico ou alginato de cálcio. • É capaz de formar gel. No entanto, a viscosidade do gel vai depende da origem do alginato, do PM e da presença de cátion divalente que favorece a sua formação. • São usados como espessantes na fabricação de molhos para saladas, produtos de pastelaria e a base de cacau, em alimentos congelados (impedem a formação de cristais de gelo), estabilizantes na fabricação de sucos e espuma de cerveja, geleificantes na fabricação de pudins e gelatinas. CARRAGENATOSPolissacarídeo presente na parede celular de algas vermelhas. A extração dessas algas são feitas através de água quente ligeiramente alcalinizada. São utilizados na estabilização de produtos a base de cacau, de panificação, queijo fresco e na estabilização da caseína em produtos fermentados com alto teor de cálcio. Melhora a textura de conservas de carne. GOMA ARÁBICA É um heteropolissacarídeo (↑ PM) obtido da espécie vegetal das Acácias. São solúveis em água. São utilizados como espessantes, emulsificantes e estabilizantes para produtos de panificação, além de prevenir a cristalização de açúcar em doces e a formação de gelo em alimentos congelados. Também são usados na produção de aromas em pó (óleos essenciais). CELULOSE Polissacarídeo de cadeia longa constituídas por moléculas de glicose. Faz parte da estrutura de vegetais (parede celular), conferindo rigidez ao mesmo. Embora possua uma estrutura semelhante a do amido, a forma como as unidades de glicose se ligam são diferentes e o homem não é capaz de quebrar esse tipo de ligação, ou seja, de realizar hidrólise. Isso acontece pela incapacidade do organismo humano produzir enzima para realizar essa hidrólise. Dessa forma, não é possível utilizar esse polissacarídeo como fonte energética. Fontes: frutas com casca, farinha de trigo, sementes e paredes celulares de plantas. É uma fibra insolúvel em água e em meio alcalino e parcialmente solúvel em ácido. Propriedade biológica: retém água nas fezes, aumenta o volume e o peso das fezes, favorece o peristaltismo dos cólons, diminui o tempo de trânsito colônico e aumenta o número de evacuações. HEMICELULOSE A Cadeia principal é um polímero de várias unidades de monossacarídeos (glicose, xilose, galactose e manose) e a cadeia secundária: galactose e ác. galacturônico. Forma a matriz na qual se enredam as fibras de celulose. Essa fibra pode ser solúvel ou insolúvel. A maior parte é solúvel. Fontes: farelo de trigo, soja e centeio. Propriedade biológica: aumenta o volume e o peso das fezes, favorece o peristaltismo do cólon, diminui o tempo de trânsito colônico e aumenta o número de evacuações. PECTINA A cadeia principal é formada de ácido galacturônico e a cadeia secundária de rabinose, xilose e frutose. Forma matriz da parede celular em conjunto com a hemicelulose. Devido a sua capacidade de formar gel, são utilizadas na indústria de doces e geléias. Também é usada na estabilização de óleos essenciais para bebidas, em géis para cobrir alimentos congelados e doces dietéticos. É uma fibra solúvel. Fontes: Frutas cítricas (casca), maçã e legumes. Propriedade biológica: retarda o esvaziamento gástrico, aumenta a excreção de ácidos biliares, substrato fermentável para as bactérias do cólon, reduz o colesterol e melhora a tolerância a glicose. GOMAS A cadeia principal é formada de galctose-manose, glicose-manose, arabinose-xilose, ácido galacturônico e a cadeia secundária de galactose, xilose e frutose. Exemplos: goma guar, goma arábica, goma Karaya É uma fibra solúvel. Fontes: Farelo de aveia, farinha de aveia e farelo de cevada. Propriedade biológica: retarda o esvaziamento gástrico, substrato fermentável para as bactérias do cólon, reduz o colesterol e melhora a tolerância a glicose. INULINA Polímero de glicose extraído da raiz da chicória, de tubérculos de alcachofra, de cebola, do alho, da banana ou produzido industrialmente a partir da sacarose. LIGNINA Cadeia principal é formada por polímeros de álcoois aromáticos. Estrutura de sustentação de plantas. Não é um carboidrato. É uma fibra insolúvel em meio ácido. Fontes: grãos integrais, ervilha e aspargos. Dentre os polissacarídeos mais utilizados na indústria são: agar, alginatos, carragenatos, goma arábica, goma guar, pectina, amido FRUTOOLIGOSSACARÍDEOS (FOS) Carboidrato de cadeia curta cuja estrutura química apresenta cadeias de 2 a 9 unidades de frutose, ligadas à unidade de glicose. São obtidos a partir da hidrólise da inulina ou são sintetizados a partir da sacarose por atuação da frutossiltransferase (Aspergilus niger). A inulina e o FOS são fermentados por bactérias do intestino, formando ác. lático e ác. graxos de cadeia curta. Propriedade biológica: estimulam o crescimento de bactérias bifidobactérias, previnem a diarréia e constipação, reduzem colesterol sérico e previnem câncer de cólon. AMIDO RESISTENTE Refere-se a amidos e derivados de amidos que não são absorvidas no intestino delgado. Exemplos: amido da batata crua, da banana verde, da batata cozida resfriada, pães duros, etc. Propriedade biológica: semelhante aos das fibras. FIBRAS NA DIETA Resíduo derivado das paredes celulares das células vegetais, resistentes a hidrólise pelas enzimas digestivas do organismo humano. Ela é composta de celulose, oligossacarídeos, pectinas, ceras e lignina. São indigeríveis e por isso não possuem valor nutricional. Características das fibras alimentares: origem vegetal; carboidratos ou derivados de carboidratos; resistência a hidrólise enzimática do TGI e; fermentáveis por bactérias do cólon. Recomendação (ADA, 1993): 25g/dia para adulto saudável Classificação as fibras 1) Quanto aos componentes alimentares: Polissacarídeos estruturais, polissacarídeos não-estruturais, substâncias semelhantes às fibras e substâncias estruturais não-polissacarídeo. 2) Quanto à solubilidade em água: Solúveis Ex: goma, pectina, algumas hemiceluloses Ex de fontes: aveia (farinha e farelo), pectina (frutas maduras). Propriedade biológica - Efeito na parte superior do TGI Retarda esvaziamento gástrico Aumenta o tempo de trânsito intestinal Insolúveis Ex: Celulose, lignina, algumas hemiceluloses Ex: de fontes: farelo de trigo, de arroz Propriedade biológica - Efeito no intestino grosso • Aumenta o volume fecal Produz fezes mais macias. DETERMINAÇÃO DE CARBOIDRATOS Pode ser quantitativa ou qualitativa. * Quantitativa – Pode ocorrer através de vários métodos químicos. Consiste numa reação básica de oxi-redução, onde o carboidrato reage com o Cu 2+ , se transformando em ácido fórmico e ácido D-arabinônico, que reduz o Cu 2+ em Cu 1+ , que em meio alcalino forma CuOH, que se transforma CU2O (precipitado vermelho), através da desidratação causada pelo calor. Dentre os métodos existentes têm-se: Benedict (gravimétrico), Fehling (titulométrico). * Qualitativa – Pode ser realizada, com ou sem hidrólise, por métodos cromatográficos. Dentre os métodos existentes, têm-se: Cromatografia em papel, Cromatografia em camada fina de silicagel sobre superfície de vidro ou alumínio ou Cromatografia líquida de alta eficiência. Cálculo: % CHO = T x 10.000 V x P Onde: T = fator da solução de Fehling em gramas V = volume em mL da amostra, gasto na titulação de Fehling P = volume em mL da amostra 4) PROTEÍNAS E ENZIMAS Funções das Proteínas • Regulação hormonal • Enzimas • Neurotransmissores • Proteínas estruturais • Proteínas contráteis • Proteínas motoras • Peptídeos sinalizadores, entre outros. AMINOÁCIDOS Proteínas: sintetizadas a partir de 20 aminoácidos; Os aminoácidos diferem-se entre si pela estrutura da cadeia lateral; Cadeias laterais são classificadas de acordo com a polaridade do grupo “R”: - Aas APOLARES – grupo R hidrofóbico- Aas POLARES – grupo R hidrofílico - Aas Apolares – Não interagem com a água – intrínsico na molécula de proteína. Ex: Glicina, Alanina, Valina, Leucina, Isoleucina, Metionina, Prolina, Fenilalanina e Triptofano. - Aas Polares – Interagem com a água – extrínsico na molécula de proteína. Ex: São divididos em 3 categorias: Básicos – Lisina, Arginina e Histidina Ácidos – Aspartato e Glutamato Neutros – Serina, Treonina e Tirosina ESTRUTURA BÁSICA: Os aminoácidos ligam-se formando cadeias polipeptídicas: ESSENCIAIS NÃO ESSENCIAIS Arginina Alanina Histidina Aspartato Isoleucina Asparigina Leucina Cisteína Lisina Glutamato Metionina Glutamina Fenilalanina Glicina Triptofano Prolina Treonina Serina Valina Tirosina Quantidade de aminoácidos essenciais da PROTEÍNA PADRÃO (FAO/OMS, 1973): Lisina 55 mg/g ptn Leucina 70 mg/g ptn Isoleucina 40 mg/g ptn Metionina + Cisteína 35 mg/g ptn Triptofano 10 mg/g ptn Fenilalanina + tirosina 60 mg/g ptn Treonina 40 mg/g ptn Valina 50 mg/g ptn FAO (1973) - a proteína presente em alimento que mais se assemelha a proteína padrão é a proteína do OVO. ENZIMAS ENVOLVIDAS NA DIGESTÃO DE PROTEÍNAS: Pepsina (estômago) – aa aromáticos: fenilalanina, triptofano, tirosina. Tripsina (TGI) – lisina e arginina. Quimiotripsina – metionina e leucina. Elastase – resíduos de alanina, serina e glicina. Carbopeptidase A – valina, leucina, isoleucina, alanina. Carbopeptidase B – arginina e lisina. Após absorção: corrente sanguínea → tecidos alvo e fígado Destino dos aas nas células: - Síntese de peptídeos e proteínas; - Oxidação para formação de energia (fígado e músculo). Músculo: alanina, aspartato, glutamato, leucina, isoleucina e valina. • Propriedade das proteínas A composição dos aminoácidos na proteína influencia as propriedades funcionais do alimento e seu comportamento durante o processamento. 1) Carga da proteína Os aminoácidos são substâncias anfóteras. As condições de pH do meio podem favorecer o grupo carboxílico ou amino, alterando a carga da proteína e consequentemente a sua estabilidade no sistema. Ex: ponto isoelétrico da caseína (ptn do leite) atingido em pH ácido. Ponto isoelétrico (P.I.) – pH onde as cargas da proteína se neutralizam. 2) Solubilidade 3) Viscosidade 4) Hidratação 5) Desnaturação É a alteração da conformação das ptns (secundária, terciária e quaternária). Fatores que podem levar a desnaturação: ação do calor, processo mecânico, alteração de pH. • Ponto positivo da desnaturação – aumento da digestibilidade. • Ponto negativo da desnaturação – ligação de aminoácidos das extremidades da proteína com outros elementos formando complexos não absorvíveis. DESEJADA OU INDESEJADA!!! Propriedades funcionais das proteínas A funcionalidade das proteínas é definida pelas propriedades físicas e químicas que afetam o seu comportamento no alimento durante o processamento. - composição e sequência de aminoácidos; - carga líquida e sua distribuição; - relação hidrofobicidade x hidrofilicidade; - flexibilidade e rigidez; - habilidade de reagir com outros componentes. Propriedade Aplicação Proteína Emulsificação salsicha, sopas, café, molhos carne, leite, ovo Hidratação salsicha, massas (pão, bolo) carne, ovo Viscosidade sopas, molhos, sobremesa gelatina Gel salsicha, bolo, queijo carne, ovo, leite Espuma coberturas, bolos, sorvetes ovo, leite Coesão carne, salsicha, pasta carne, ovo, soro Solubilidade Bebidas soro MÉTODOS • Volumétrico (Dumas, Van Slyke, Hart) • Titulométrico (Método de Kjeldahl, 1883) • Colorimétrico (Método de biureto, 1914) • Cromatográfico p/ análise de aminoácidos ENZIMAS Conceito São catalisadores orgânicos específicos (proteínas globulares de alto peso molecular), que aceleram reações biológicas. São proteínas com atividade catalítica!!! Fatores que interferem nas atividades enzimáticas: extremo de pH, agente térmico, agente oxidante... pH – a ação catalítica de uma reação enzimática é alcançada dentro de limites muito estreitos de pH. Cada reação tem um pH ótimo - para a maioria das enzimas - 4,5 e 8,0 - a enzima apresenta sua atividade máxima. No entanto, se uma enzima atua em mais de um substrato, os valores de pH ótimo variam. Valores extremos de pH em geral, desnaturam as proteínas, inativando-as (BOBBIO & BOBBIO, 1992). Temperatura – a velocidade das reações enzimáticas aumenta com o aumento da temperatura de modo semelhante ao das reações químicas, isto é, a velocidade da reação duplica com o aumento de 10°C na temperatura da reação. Nas reações enzimáticas, porém, a velocidade aumenta até atingir uma velocidade ótima (ao redor de 45°C), ocorrendo conseqüentemente um aumento na formação do complexo enzimático. Concentração dos substratos – a velocidade de uma reação enzimática aumenta com o aumento da concentração de substrato, ate atingir um valor Máximo além do qual ela se mantém constante, tornando-se uma reação independente da quantidade de substrato. Presença de inibidores – Inibição Reversível – equilíbrio entre a enzima e a substância inibidora caracterizado por uma constante, que mede a afinidade da enzima pelo inibidor; Inibição Irreversível - inibidor e enzima formam um composto estabilizado pela formação de ligações covalentes. Importância das enzimas: São importantes tanto na conservação como na deterioração dos alimentos. - Efeitos benéficos: maturação de frutas, queijos, produção de novos produtos. Interesse industrial: porque elas são naturais, não tóxicas e específicas para determinadas ações. - Efeitos indesejáveis: ocorre quando as enzimas expõem os alimentos a condições vulneráveis a agentes contaminantes. As enzimas podem provocar, por exemplo, o escurecimento de frutas e vegetais (é o caso das polifenoloxidases), o ranço de farinhas (lipases e lipoxigenases) e o amolecimento de tecidos vegetais (enzimas pécticas). *Fosfatase!! Principais enzimas encontradas em alimentos 1) Fenolases 2) Catalases 3) Peroxidases 4) Lipoxidases 5) Hidrolases: Dentre elas tem-se: lipases, amilases, celulase. Enzimas Origem Indústria Aplicação Amilase Aspergillus niger, A. oryzae, Bacillus subtilis, Rhizophus spp, Mucor rouxii Panificação suplemento de farinha, preparação de massa, alimentos pré- cozinhados, elaboração de xaropes Celulase Aspergillus niger, Trichoderma viride Cerveja Preparação de concentrados líquidos de café, clarificação sucos Dextrano- sacarose Leuconostoc mens. Alimentar Dextrano para diversos uso Glucosioxidase Aspergillus niger Alimentar Eliminação da glicose dos sólidos do ovo Invertase Sacharomyces cereviase Alimentar mel artificial Lactase Sacharomyces fragilis Láctea hidrólise da lactose Lipase Aspergillus niger, Rhizophus spp, Mucor spp Láctea sabor ao queijo Pectinase Aspergillus niger, Rhizophus spp, Penicillium Alimentar clarificação de vinho e de sucos de frutas Protease Aspergillus oryzae, Bacillus subtilisCerveja, Panificação, Alimentar impede que a cerveja se enturva ao esfriar, abranda as carnes Enzimas parecidas a renina Mucor Alimentar coalhada do leite para fabricação de queijo DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS - MÉTODO DE KJEDAHL Fundamento: baseia-se na determinação de nitrogênio total, que indiretamente indica o teor de proteína, através do fator de conversão. 3 etapas: digestão ácida, destilação e titulação. Cálculos: % Ptn = 14 x M x V x 100 x F m x 1000 Onde: M = molaridade do HCl V = volume de HCl gasto na titulação F = fator de proteína m = peso em g da amostra 5) LIPÍDEOS “São componentes dos alimentos que são insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos (álcool, acetona, clorofórmio, éter etílico...).” CLASSIFICAÇÃO: 1) Lipídios simples: ésteres de AG + álcool. • Monoglicerídios: contendo na molécula 1 AG. • Diglicerídios: contendo na molécula 2 AG. • Triglicerídios: contendo na molécula 3 AG e 1 molécula de glicerol. São óleos ou gorduras tanto de origem animal como de origem vegetal, formados por mistura de vários AGs. • Ceras: ésteres de AG + álcool de alto peso molecular. 2) Lipídios compostos: ésteres de AG + álcool, mas possuem elementos químicos (P, N ou S) adicionado ao éster de AG. • Fosfolipídeos ou fosfatídeos: lipídios contendo fósforo, que por hidrólise fornecem ácido fosfórico com ou sem nitrogênio. Ex.: lecitinas, cefalinas. • Glicolipídios: lipídios que contém glicídios. Ex.: cerebrosídios, gangliosídios. • Lipoproteínas: lipídios que contém proteínas. Ex.: LDL, HDL, VLDL. 3) Lipídios derivados: são derivados dos lipídios simples ou compostos. • Ácidos Graxos Livres. Álcoois. Ex.: glicerol. • Mono e Diglicerídios (síntese ou hidrólise parciais dos TGL) . • Esteróis. Ex.: colesterol, ergosterol, ácidos biliares, hormônios esteróis, etc. • Hidrocarbonetos. Ex.: esqualeno, carotenóides, etc. ÁCIDOS GRAXOS São cadeias retas de hidrocarboneto terminando em um grupo carboxila em uma extremidade e um grupo metil na outra. • Os AGs podem ter de 4 a 24 ou mais átomos de carbono. Diferenciam-se quanto a extensão da cadeia e grau e natureza da saturação. ► Quanto a extensão da cadeia: AGCC 4 a 6 átomos de C Até 8 átomos de C AGCM 8 a 12 átomos de C 10 a 16 átomos de C AGCL > 12 átomos de C > 16 átomos de C Fontes: KRAUSE (1998) BOBBIO (2003) Predomina AGCC – manteiga e leite Predomina AGCM – óleo de coco e de babaçu Predomina AGCL – gordura animal ► Quanto ao grau e natureza da saturação: - AG saturados: apresentam ligações simples entre átomos de C. - AG insaturados: apresentam dupla (s) ligação (ões) entre átomos de C. monoinsaturados: contém apenas 1 dupla ligação (MUFA). poliinsaturados: contém 2 ou mais duplas ligações (PUFA). • AGS com 16 e 18 C (palmítico e esteárico) predominam nas gorduras animais. • AGI com 18 C contendo 1, 2 ou 3 duplas ligações (oléico, linoléico e linolênico) predominam nas gorduras vegetais. • Quando o conteúdo de AGS no alimento é muito grande, ele é sólido a temperatura ambiente. • Quando o conteúdo de AGI no alimento é muito grande, ele é líquido a temperatura ambiente. ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS Deve ser adquirido através da dieta!! Família ômega: depende da posição metila na molécula de AG e a distância deste e a primeira dupla ligação da molécula (ligação Ω). Ácido oléico ou ômega-9 (9-cis-octadecenóico) Ácido linoléico ou ômega-6 (9,12-octadienóico) Ácido linolênico ou ômega-3 (9,12,15-octadecatrienóico) Ácido araquidônico (eicosapentaenóico – EPA e docahexaenóico – DHA) Funções dos AG essenciais: • Precursores de eicosanóides (prostaglandinas e leucotrienos); • Atuam no sistema imunológico. O AG araquidônico é fundamental para a síntese das prostaglandinas, que apresentam funções como: redução da pressão arterial; estímulo a contração dos músculos lisos; importância no papel na reprodução e na transmissão de impulsos nervosos; participação do mecanismo que regula a permeabilidade das paredes. Ω 3 – reduz LDL Ω 6 - reduz LDL/ pró-agregante plaquetário Ω 9 – reduz LDL/ inibi agregação plaquetária (antitrombótico) Obs: AG eleva CT – mirístico, palmítico e láurico AG Saturados Nº Carbonos Nome trivial Fonte 4 Butírico Manteiga (odor desagradável) 6 Capróico Manteiga 12 Láurico Babaçu e coco 14 Mirístico Coco, gordura do leite 16 Palmítico Dendê, gordura do cacau e de leite 18 Esteárico Manteiga de cacau, gordura do leite PROPRIEDADES FÍSICAS 1) Ponto de Fusão (P.F.): refere-se a temperatura na qual a gordura passa para o estado líquido. • PF < 20°C é óleo / PF ≥ 20°C é gordura • Depende: composição em AG: PF se com o n° de C presente; tamanho da cadeia: quanto > a cadeia, > é o PF; grau de insaturação: quanto + insaturação, < o PF. 2) Viscosidade: importante nos processos industriais. • tamanho da cadeia dos AG: quanto > a cadeia > a viscosidade; • grau de insaturação: viscosidade com o aumento do grau de insaturação (+ fluido). 3) Densidade: importante nos processos de misturas. - Óleos: 0,91 e 0,94. - Gorduras: 0,86 4) Solubilidade: solúveis em solventes orgânicos. - Os derivados mais comuns dos AG como os sabões ou sais de sódio e potássio são solúveis em água. PROPRIEDADES QUÍMICAS As propriedades químicas dos óleos e gorduras são importantes para a estabilidade e características sensoriais dos produtos. Índice de acidez: indica a quantidade de AGL nos óleos ou gordura, decorrente da hidrólise de TG. Fornece uma idéia do estado de conservação dos mesmos. É o nº de NaOH necessária para neutralizar AGL de 1g de óleo. Índice de Iodo (I.I.): determina o grau de insaturação dos lipídios. É o nº de I absorvido / por 100g de óleo. Quanto mais duplas ligações tiver, maior será o I.I. Serve para controlar o nível de hidrogenação. Hidrólise: sob determinadas condições o TGL pode ser hidrolisado, formando glicerol e os AGL. Esterificação: após a hidrólise, pode-se substituir a glicerina na reação reversa por um álcool qualquer, formando ésteres de AG. Hidrogenação: há interesse industrial em transformar um óleo em uma gordura. A hidrogenação catalítica é a adição de hidrogênio gasoso nas duplas ligações dos AGI na presença de um catalisador (Ni). Deterioração • Rancidez hidrolítica O TG pode sofrer hidrólise e liberar AG + glicerol durante o processamento ou estocagem do alimento, mesmo em temperaturas reduzidas. A causa dessa decomposição pode ser de natureza química, enzimática ou microbiana. Gordura ___ Lípase____Glicerol + AGL Os AGL de cadeia curta possuem baixo peso molecular e são voláteis, liberando odor característico, geralmente desagradável. A rancidez hidrolítica pode ser induzida por: luz, radiação, ionizante, catalizadores, metais. • Rancidez oxidativa É processo químico de oxidação que ocorre por ação de O2 presente no ar, que vai atuar no grupo metileno (CH3) vizinho a dupla ligação do AG insaturado, promovendo a oxidação dos mesmos, com formação de produto altamente reativo e tóxico, como PERÓXIDO, que pode originar outros compostos indesejáveis como aldeído e cetonas. A rancidez oxidativa pode ser induzida por: luze calor. AG trans (AGT) • É quando os hidrogênios ligados aos carbonos de uma insaturação encontram-se em lados opostos. • A presença destes isômeros se tornou presente a partir da hidrogenação parcial de óleos vegetais. Os AGT presentes na dieta são oriundos destas gorduras. • Os AGT são formados a partir da oxidação que ocorre durante a extração, refino e armazenamento de óleos vegetais. • AG trans têm PF > que AG cis. • O PF de AGI é < que dos AGS e que dos AG trans. É um fator de risco para doenças cardiovasculares!! Alguns estudos ainda mostram: - alteração dos níveis da lipoproteína a. competição entre AG da família Ω -3 e Ω -6 e AGT; - ação dos AGT na inibição das enzimas β6 e β5 dessaturase, bloqueando o metabolismo dos AG essenciais e; - solidificação destas gorduras no organismo humano pelos diferentes PF dos AGT. Determinação da Fração Lipídica Extração com solvente Características: • A escolha do solvente vai depender dos compostos lipídicos existentes no alimento • A extração com solvente é mais eficiente quando o alimento é seco antes da análise, pois existe maior penetração do solvente na amostra. • É necessário um controle da temperatura e do tempo de exposição do material no solvente. Tipos de equipamentos: A- Soxhlet (+ utilizada) • É um extrator que utiliza refluxo de solvente • O processo de extração é intermitente • Tem a vantagem de evitar a temperatura alta de ebulição do solvente, pois a amostra não fica em contato com o solvente muito quente, evitando assim a decomposição da gordura da amostra. • Tem a desvantagem da possível saturação do solvente que permanece em contato com a amostra antes de ser sifonado, dificultando a extração. Alimentos % de lipídios Castanha-do-brasil 63,9 Avelã 62,4 Castanha de caju 46,3 Amendoim 44,8 Coco-da-bahia 27,2 Coco de babaçu 29,5 Soja 17,7 Abacate 16,7 Açaí 12,2 Carnes 10-12 Queijo minas 19 Queijo prato 26 Queijo parmesão 30 Leite integral 3,7 Creme de leite 21 Leite em pó 27,5 Manteiga 83 Margarina 85 Ovos 12 B- Goldfish • É um método que também utiliza refluxo para extração • O processo de extração é contínuo, portanto, mais rápido. • Pode ser utilizado somente em amostras sólidas. • Tem a desvantagem do contato com o solvente muito quente, o que pode acarretar na degradação da gordura. • Tem a vantagem de utilizar menos solvente e ser mais rápido. Cálculos (método soxhlet): % LIP. = (P3 – P1) x 100g amostra Peso da amostra (g) Onde: P1 = Peso do balão (g); P2 = Peso da amostra seca (g) P3 = Peso do balão mais extrato etéreo (g) 6) PIGMENTOS NATURAIS PIGMENTOS VEGETAIS HIDROSSOLÚVEIS São hidrossolúveis, com cor ou não, capazes de transportar carboidratos em concentrações elevadas, tanto na seiva como no citoplasma celular de tecidos vegetais. • Dividem-se em 5 grupos: - Taninos - Antocianinas - Antoxantinas - Leucoantocianinas - Betalaínas TANINOS São compostos formados por ácido gálico e glicose na proporção 9:1. São incolores, adstringentes. Contribuem para reação de escurecimento enzimático das frutas. É o principal responsável pela adstringência residual em alguns frutos após o amadurecimento (caju). Essa adstringência ocorre devido a precipitação de proteínas da saliva e da mucosa da boca, o que reduz a lubrificação normal da mesma. Geralmente atuam como co-pigmentos Cor varia de amarelo - marrom-escuro Propriedades: precipitam proteínas e vários alcalóides em solução com íons férricos (Fe3+) formam soluções preto-azuladas Presentes em frutos verdes e desparecem ao longo da maturação; Sua presença em frutos provoca adstringência, mas, também, contribui para a textura por conferir maior rigidez. ANTOCIANINAS • São formadas por CHO: glicose ou galactose; • Pigmentos encontrados somente em vegetais (frutas e flores); • É responsável pela cor azul, púrpura e vermelha da maior parte das frutas e hortaliças; • Em algumas frutas, elas só estão na casca; • A presença de outros pigmentos (taninos e antoxantinas) no mesmo vegetal pode intensificar a cor desse pigmento. Estrutura: - Núcleo flavilium (2-fenilbenzopirilium) Antocianinas em Alimentos: - Pelargonidina → morango, amora. - Cianidina → jabuticaba. - Delfinidina → berinjela. - Malvidinas → uvas. - Peonidina → cerejas e uvas. Estabilidade de Cor: As antocianinas são pigmentos instáveis, apresentam maior estabilidade em condições ácidas. A sua degradação pode ocorrer durante a extração do vegetal, processamento e estocagem de alimentos. A degradação é influenciada pelo pH, temperatura, enzimas, ácido ascórbico, dióxido de enxofre, íons metálicos (Fe). O + O + HO OH OH R2 OH R1 Íon Flavilium Antocianidinas pH exerce papel importante no equilíbrio entre as formas de antocianinas e, conseqüentemente, na modificação de cor. Coloração pouco intensa em pH > 4,0. Corantes de antocianinas são pouco usados por terem coloração intensa em pH baixo (pH < 4,0). Antocianidinas são menos estáveis que antocianinas, devido à substituintes na posição 3, e a chalcona é uma dicetona instável que é facilmente hidrolisada, de forma irreversível. Efeito da Temperatura: A estabilidade das antocianinas é muito afetada pela temperatura. A velocidade de degradação também influenciada pelo O2, pH e estrutura do pigmento. Uso de altas temperaturas destrói as antocianinas. pH = 3,0 (cor vermelha) pH > 6,0 (cor púrpura) pH > 9,0 (cor azul claro) pH < 6,0 (incolor) pH 12,0 – 13,0 (cor amarelo claro) Recomenda-se a utilização de tratamentos de HTST (alta temperatura por baixo tempo) Efeito do Oxigênio: Na presença de O2 as antocianinas escurecem; Preservação do pigmento: substituir o O2 por atmosferas ricas em nitrogênio ou vácuo. Efeito do Ácido Ascórbico: As antocianinas interagem com o ácido ascórbico e se destroem mutuamente; A adição de ácido ascórbico em produtos de frutas promove a perda de cor e redução do valor nutricional. Efeito do Dióxido de Enxofre: O dióxido de enxofre é muito usado no processamento de frutas, em concentrações baixas, pois inibe a degradação enzimática; Em concentrações elevadas forma um complexo incolor com as antocianinas. ANTOXANTINAS: Pigmentos conhecidos como antoxantinas; São pigmentos derivados do núcleo flavonóide, encontrados na forma livre ou de glicosídios associados a açúcares e taninos; Apresentam cores claras ou amareladas e são encontrados em alimentos como repolho branco, cebola e batata. Estruturas: O R3 R1 R2 OH O OH OH O R1 R2 OH O OHFlavonol Flavona R3 R1 R2 OH O OH OH OH R1 OH OOH Isoflavona Flavan-3-ol Propriedades: - Importância: relação com a cor dos vegetais amarelados e à copigmentação com antocianinas; - Propriedades antioxidantes; - Mais resistentes ao calor em relação às antocianinas; - Pouco sensível à luz; - Alguns flavonóides adquirem coloração amarelada quando aquecidos em meios fracamente alcalinos. Exemplos IMPORTANTES: Quercetina – mais encontradana natureza. Ex. batata inglesa, cebola, aspargos, chá; Rutina – Usada como estimulante cardíaco e encontrada em folhas para chá; Hesperidina – Usada como efeito anticonceptivo masculino porque inibe a síntese de hialuronidase e encontrada em frutas cítricas. BETALAÍNAS: As betalaínas são hidrossolúveis; Encontradas apenas em poucas famílias da ordem Centrospermae, á qual pertence a beterraba; São classificadas como betacianinas (pigmentos vermelhos) e betaxantinas (pigmentos amarelos) Estruturas: NHOOC COOH H N + R2R1 NHOOC COOH H N + Glicose HO COO - H NHOOC COOH H N +H O O - O R Betanina Vulgoxantina I: R=NH2 Vulgoxantina II: R=OH (pigmentos amarelos) Betalaína Estabilidade: Estabilidade da cor da betanina em solução é fortemente influenciada pelo pH e pelo aquecimento; Estável na faixa de pH: 4,0 a 6,0; A betanina pode ser degrada também por exposição à luz; Os corantes extraídos de beterraba são adequados para produtos que não sofram tratamentos térmicos severos como gelatinas e sorvetes e derivados de soja. PIGMENTOS VEGETAIS LIPOSSOLÚVEIS: São substâncias presentes nos cloroplastos dos vegetais, participando do processo de fotossíntese. Dividem-se em 4 grupos: - Carotenóides - Clorofilas - Pigmentos Heme - Plastoquinonas CAROTENÓIDES: São grupo de pigmentos amarelos, laranja e vermelho, amplamente distribuído na natureza. Ocorrência em vegetais (animais não sintetizam). Eles se dividem em vários grupos: • Carotenos – Ex: cenoura, laranja, mamão... • Licopeno – Ex: tomate, melancia, caqui. • Xantofilas – representadas por criptoxantina (mamão, milho), luteína (gema) e zeaxantina. Derivam da oxidação de carotenos, com adição de hidroxilas. Estruturas: CH2 CH3 CH2 isopreno Estrutura básica: 8 unidades de isopreno unidas de tal forma que os dois grupos metílicos centrais ficam separados por três carbonos. Precursores da Vitamina A - também conhecido como pró-vitamina A. São carotenóides que contém a estrutura cíclica da β-ionona. α – caroteno possui 1 molécula de pró-vitamina A (retinol) β – caroteno possui 2 moléculas de pró-vitamina A (retinol) Propriedades: Carotenóides são compostos: ◦ Lipofílicos; ◦ Moderadamente estáveis ao calor; ◦ Perdem a cor por oxidação (principal causa de degradação); CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 caroteno - caroteno ◦ Facilmente isomerizados por calor, ácido e luz; ◦ Estáveis na faixa de pH da maioria dos alimentos (pH 3,0 – 7,0); ◦ Propriedades antioxidantes. CLOROFILA: Cor verde dos vegetais. Essencial ao processo de fotossíntese (fotorreceptor). Encontra-se como suspensão coloidal nas células de cloroplastos, associada com carotenóides, lipídeos e proteínas. Diferenças de cor → presença de outros pigmentos associados. Frutas → maturação → degradação da clorofila. Estrutura Química: É formada por um núcleo tetrapirrólico (porfirina), unido a magnésio e álcool fitílico (fitol). Ela é representada por 2 isômeros: clorofila a e clorofila b. Derivados da Clorofila: - Fitol: Álcool com estrutura isoprenóide (C20H39) - Forbina: Porfirina + anel C9-C10 - Feoforbídeo: Clorofila sem Mg 2+ e sem fitol - Feofitina: Clorofila sem Mg 2+ e com H + - Fitina: Derivado de um feoforbídeo ou clorina contendo Mg 2+ - Clorofilina: Clorofila com radical ácido propiônico em C7 resultante da hidrólise do éster fitílico. Propriedades Químicas: pH; aquecimento; presença de luz e oxigênio; presença de metais bivalentes; enzimas. Aquecimento: Presença de Luz e O2: - Forma viva está protegida – lipídeos e 39 carotenóides associados. - Senescência, processamento → extração do pigmento do tecido → fotodegradação. Presença de Metais Bivalentes: Formação de complexo - cor verde brilhante e mais estáveis em meio ácido do que alcalino. Enzimas: Degradação que ocorre durante a maturação. A elevação de temperatura promove o rompimento das clorofilas ligadas a membrana fosfolipídica dos cloroplastos, expondo-as a degradação pelos ácidos orgânicos presentes (ácido fraco). Este efeito pode ser evitado através da neutralização desses ácidos com Mg (OH)2 Então sob a ação do calor (70 a 80ºC), a enzima clorofilase, remove o fitol da clorofila, transformando-as em clorofilinas, que é um derivado hidrossolúvel, de cor similar a clorofila, porém mais termoresistente. É por isso que é possível observar a cor esverdeada na água de cocção de alguns vegetais. O teor de clorofilinas varia de acordo com o vegetal. PIGMENTOS HEME: Cor vermelha da carne → presença de DUAS cromoproteínas. - Hemoglobina: encontradas no sangue e hemáceas / Mioglobina – encontradas na carne. Cor e Características Químicas: A cor da carne é determinada: ◦ pelo estado químico da mioglobina; ◦ seu estado de oxidação; ◦ tipos de ligantes ao grupo heme; ◦ conformação da globina presente. Alteração de Cor da Mioglobina: Reações na Carne: O2 em baixas concentrações favorece a formação da oximioglobina; Na ausência de O2 a reação é deslocada para formação da mioglobina; O aquecimento desnatura a globina (agente protetor). Assim, o íon ferroso Fe2+ oxida-se a um íon férrico Fe 3+ formando metamioglobina desnaturada e a carne adquire a cor marrom. Produtos Curados: Adição de nitrito e/ou nitrato na carne ◦ Evita desenvolvimento de bactérias patogênicas do gênero Clostridium ◦ Confere à carne cor rósea O nitrito se reduz a óxido nitroso, que, por sua vez, retarda o crescimento do Clostridium botulinum e a consequente produção da enterotoxina. O nitrato não apresenta atividade bacteriostática. No entanto, o nitrato pode ser convertido a nitrito pelas bactérias da carne. O nitrito é mais tóxico que o nitrato. NO2 - em altas concentrações interage com aminas secundárias e ternárias formando nitrosaminas (cancerígenas). ROTEIROS DE AULA PRÁTICA ROTEIRO DE AULA PRÁTICA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE: Método em estufa simples a 105ºC Objetivo: Determinar o teor de umidade de amostras de alimentos. Material: Estufa comum a 105ºC Dessecador Espátula Pinça e tela de amianto para apoio Bastão de vidro Areia lavada Balança analítica Cadinho (cápsula de porcelana, níquel ou platina) ou pesa-filtro com tampa Procedimento: Manipular os cadinhos sempre com auxílio de uma pinça, evitando segurar com as mãos, que podem passar umidade e gordura. Secar os cadinhos, com suas respectivas tampas, por meia hora na estufa a 105ºC, colocar no dessecador para esfriar antes da pesagem. Anotar o peso do cadinho vazio com sua respectiva tampa. Juntar aproximadamente X g de amostra e registrar o peso na balança analítica. Repetir o procedimento com mais 2 cadinhos para obter triplicata. Colocar o cadinho com a tampa ao lado, para secar na estufa de 1 - 6 horas a 105ºC. Tirar os cadinhos da estufa, tampando-os imediatamente, para evitar a absorção de umidade, e colocar no dessecador para esfriar. Deixar cerca de 15 a 20 minutos. Pesarna balança analítica e voltar para a estufa por mais 30 min. Recolocar no dessecador e pesar novamente, para verificar se o peso se manteve constante. Se o peso ainda variou, voltar á obter peso constante. Cálculos: % UMIDADE = P + P.A – p x 100 P.A Onde: P = peso do cadinho P.A = peso da amostra inicial p = peso do cadinho + amostra após estufa (amostra seca) Cadinhos Cadinho vazio (P) Amostra inicial / úmida (P.A) Cadinho + Amostra seca (p) Umidade (%) A B C Bibliografia: CECCHI, H. M., Fundamentos Teóricos e Práticos em Análise de Alimentos. 2ª ed. Campinas: UNICAMP, 2007. INSTITUTO ADOLFO LUTZ (IAL). Métodos Químicos e Físicos para Análise de Alimentos, 4ª ed. Brasília: Ministério da Saúde, p.1018, 2000. ROTEIRO DE AULA PRÁTICA DETERMINAÇÃO DE CARBOIDRATOS: Método titulométrico com reagente de Fehling Material: Bastão de vidro Béquer de 50 mL Bureta de 25 ou 50 mL Proveta de 50 mL Balão volumétrico de 100 mL Erlenmeyer de 125 mL Reagentes: Solução de Fehling A Solução de Fehling B Indicador Azul de Metileno a 1,0% Procedimentos: 1. Pesar X g de amostra em béquer de 50 mL e transferir, com auxilio de água destilada, para um balão de 100 mL. Completar o volume e agitar. 2. Transferir para a bureta a solução preparada até completar o volume. 3. Transferir para Erlenmeyer de 125 mL, com auxílio de pipeta volumétrica, 5,0 mL da solução Fehling A e 5,0 mL da solução Fehling B, tomando o cuidado para não misturar as pipetas; 4. Adicionar 40 mL de água destilada, com auxílio de proveta, e algumas bolinhas de vidro; 5. Aquecer a solução até a ebulição em bico de bunsen; 6. Titular com a solução contida na bureta até que a solução de Fehling fique levemente azulada; OBS: a titulação deve ser realizada em no máximo 1 min. 7. Adicionar 2 a 3 gotas de indicador e continuar a titulação até o desaparecimento da coloração azul e aparecimento de um precipitado vermelho-tijolo. Cálculo: % Açucares redutores = T x 10.000 V x P Onde: T = fator da solução de Fehling em gramas V = volume em mL da amostra, gasto na titulação de Fehling P = volume em mL da amostra Bibliografia: INSTITUTO ADOLFO LUTZ (IAL). Métodos Químicos e Físicos para Análise de Alimentos, 4ª ed. Brasília: Ministério da Saúde, p.1018, 2000. GONÇALVES, E.C.B.A. Análise de Alimentos: uma visão química da nutrição. 2ª edição, São Paulo, Livraria Varela, 2009. % LIP. = (P3 – P1) x 100g amostra integral Peso da amostra integral (g) ROTEIRO DE AULA PRÁTICA DETERMINAÇÃO DE LIPÍDIOS: Método de Extração Etérea por Soxhlet Materiais: Amostra; Cartucho de extração; Algodão desengordurado; Aparelho de Soxhlet com aquecimento elétrico; Balão de 250 mL; Estufa a 105ºC; Espátula; Pinça de segurança; Dessecador com cloreto de cálcio anidro. Reagentes: Éter Etílico Éter de Petróleo Procedimento: - Tara do balão: Leve o balão a estufa 105ºC por 1 hora, resfrie em dessecador até a temperatura ambiente. Pese, anote o peso. - Pese X g de amostra em um cartucho de aparelho extrator de Soxhlet, com auxílio de espátula e pinça de segurança. Cubra a extremidade do cartucho com um pedaço de algodão desengordurado. - Extraia no aparelho de Soxhlet (previamente tarado) com Éter Etílico ou Éter de Petróleo por aproximadamente 6 horas; - Evapore os solventes e coloque o balão com o resíduo em estufa a 105ºC aproximadamente 30 minutos. - Resfrie, coloque em dessecador até a temperatura ambiente e pese. - Repita as operações de aquecimento (30 min. em estufa) e resfriamento até peso constante. Cálculos: P1 = Peso do balão (g) P2 = Peso da amostra seca (g) P3 = Peso do balão mais extrato etéreo (g) Bibliografia: INSTITUTO ADOLFO LUTZ (IAL). Métodos químicos e físicos para análise de alimentos, 4°ed. Brasília: Ministério da Saúde, p.1018, 2000. ROTEIRO DE AULA PRÁTICA DETERMINAÇÃO DE NITROGÉNIO TOTAL E PROTEÍNA BRUTA Método de Kjeldahl Materiais: Amostra Balão microkjeldahl (tubo de ensaio) Erlenmeyer Balão volumétrico Pipeta; Bureta Digestor de proteína Destilador de proteína Reagentes: Ácido Sulfúrico P.A Solução de NaOH 40% Indicador Fenolftaleína Catalizadores (pastilhas ou pó) Indicadores (vermelho de metila e verde de bromocresol) Procedimentos: 1) Digestão: - Pesar X g de amostra e transferir para o balão de microkjeldahl. - Acrescentar mistura catalítica (01 pastilha de Cartalizador) e 4,0 mL de ácido sulfúrico concentrado no tubo de digestão. - Levar o balão a uma capela de exaustão com aquecedor elétrico ou usar conjunto digestor desenhado para a determinação de proteína segundo Kjeldahl (bloco digestor). - Observar o escurecimento do líquido até preto e, depois o clareamento para pardo, amarelo e finalmente, incolor ou azul translúcido. - Continuar o aquecimento por mais 40 min. para garantir o final da digestão. 2) Destilação: - Preparar um erlenmeyer para receber o destilado, colocando 25 mL de solução de ácido bórico a 2% e 3 gotas do indicador vermelho de metila. - Adaptar este erlenmeyer ao aparelho de destilação de maneira que a ponta do destilador fique mergulhada impedindo perda de gás. - Pode-se aumentar um pouco o volume (com água destilada) para facilitar a visualização e permitir que a extremidade final do destilador fique imersa. - Ao produto final da digestão (já frio), adicionar indicador fenolftaleína e água destilada, caso necessário, e adaptar o tubo de microkjeldahl no aparelho de destilação. - Adicionar, cuidadosamente, pelo funil do aparelho, NaOH 40% (± 40 mL). - Observar início de desprendimento de amônia pelo borbulhar de gás no erlenmeyer com solução de ácido bórico. - Proceder a destilação. Caso a solução que recebe o destilado mudar de coloração vermelha para amarela, adicionar mais solução de ácido bórico. - A destilação chegará ao final quando a solução que está no erlenmeyer estiver na coloração azul translúcida. 3) Titulação: A titulação é direta, pois se utiliza um ácido fraco (bórico) para recolher a amônia. No erlenmeyer se tem borato de amônia, que será titulado com uma solução padronizada de HCl a 0,1M (ácido forte). O nº de equivalentes do HCl consumido é igual ao nº de equivalentes da amônia. Cálculos: % Ptn = 14 x M x V x 100 x F m x 1000 Onde: M = molaridade do HCl V = volume de HCl gasto na titulação F = fator de proteína m = massa em g da amostra ROTEIRO DE AULA PRÁTICA DETERMINAÇÃO DE CINZAS OU RESÍDUO MINERAL FIXO Cinza Consiste na queima da matéria orgânica presente no alimento a uma temperatura de 550 0 C em mufla. Material: Cadinho de porcelana ou platina, mufla, estufa, dessecador, balança analítica, espátula, bico de Bunsen, tripé. Procedimento: Utilizar as amostras secas em estufa a 105 0 C. Carbonizar a amostra lentamente em bico de Bunsen. Incinerar a 550 0 C em mufla por período de 4h, aproximadamente, até obtercinzas claras. Esfriar em dissecador e pesar. Obs: cadinho previamente calcinado em mufla a 550 0 C por 1h, esfriar (temperatura ambiente) em dissecador e pesar. Cáculos: P0 = peso do cadinho P1 = peso do cadinho + amostra seca P2 = peso do cadinho + cinzas Peso da amostra = P1 - P0 Peso da cinza (g) _____Peso da amostra integral (g) X ______ 100 (g) Peso da cinza = P2 - P0 (x) Cinza % = Peso da cinza (g) x 100(g) Peso da amostra (g)
Compartilhar