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MACRONUTRIENTES: CARBOIDRATOS PROF.: STEFFANY PONTES NUTRICIONISTA PÓS GRADUADA EM NUTRIÇÃO ESPORTIVA MESTRANDA EM EDUCAÇÃO PARA O ENSINO NA ÁREA DA SAÚDE STEFFANYPONTES.NUTRICIONISTA@OUTLOOK.COM Macronutrientes: carboidratos Carboidratos → um dos grandes grupos de biomoléculas na natureza e umas das principais fontes de energia. Hidratos de carbono. Podem ser chamados, de uma maneira geral, de glicídios, amido ou açúcar. Macronutrientes: carboidratos Carboidratos → grupos funcionais dos aldeídos ou das cetonas. O termo sacarídeo é derivado do grego sakcharon que significa açúcar. Divididos em classes principais → nº de ligações glicosídicas: monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. Macronutrientes: carboidratos Monossacarídeos → unidades básicas formadoras dos carboidratos, não podem ser hidrolisados a outros menores, podendo ser assim absorvidos pelos nossos enterócitos. Exemplos de monossacarídeos→ glicose, frutose e galactose. Características de monossacarídeos Os monossacarídeos (açúcares simples) podem ser classificados de acordo com o número de átomos de carbono que contêm. Os monossacarídeos podem se ligar por ligações glicosídicas, formando estruturas maiores, como os dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. Monossacarídeos mais importantes Glicose: encontrado livre na natureza ou resultado da hidrólise de carboidratos mais complexos (sacarose, lactose, amido). Frutose: encontrada principalmente nas frutas. Glactose: proveniente da lactose (açúcar do leite) Características e propriedades dos monossacarídeos As ligações glicosídicas entre os monossacarídeos são denominadas de acordo com o número dos carbonos que fazem essa ligação e segundo a posição do grupo hidroxila no carbono anômero do monossacarídeo envolvido na ligação, podendo ser do tipo α (alfa) e do tipo β (beta). Carbono anômero se forma quando ocorre a ciclização dos monossacarídeos. Características e propriedades dos monossacarídeos Menos de 1% dos monossacarídeos presentes na natureza são de cadeia aberta (acíclica). Eles são encontrados predominantemente na forma cíclica. A formação de um carbono anômero faz a molécula apresentar configurações α e β. As enzimas são capazes de distinguir entre essas estruturas e de utilizar uma delas preferencialmente. Macronutrientes: carboidratos Dissacarídeos →moléculas com dois monossacarídeos unidos por ligação glicosídica. Exemplos clássicos de dissacarídeos são a sacarose (açúcar comum, de mesa), lactose (principal carboidrato do leite) e maltose (dissacarídeo amplamente encontrado nos alimentos). Macronutrientes: carboidratos Sacarose: Um dos dissacarídeos mais consumidos. Facilmente hidrolisada por soluções diluídas em ácidos ou por enzimas (invertase) com formação de D-glicose e D- frutose. Formada por glicose e frutose, encontrado em frutas, vegetais, principalmente na cana-de-açúcar, beterraba e mel. Macronutrientes: carboidratos Lactose: É o açúcar comum do leite. Nos produtos fermentados como os iogurtes e alguns queijos, contém uma quantidade menor de lactose (quando comparados ao leite e a produtos lácteos não fermentados). Formada por glicose e uma molécula de galactose, e menos solúvel que os outros açucares e de sabor menos doce que a glicose. Macronutrientes: carboidratos Maltose: também conhecida como açúcar do malte, é o elemento básico da estrutura do amido, de onde pode ser facilmente obtida por hidrólise ácida ou enzimática (através da enzima β-amilase). Macronutrientes: carboidratos Oligossacarídeos → monossacarídeos unidos por ligação glicosídica, podendo variar de 2 a até 10 unidades de monossacarídeos. Normalmente são carboidratos não digeríveis e que podem ser fermentados pelas nossas bactérias colônicas. Podem exercer função de prebióticos, ou seja, estimulam o crescimento da microflora intestinal benéfica. Fontes naturais: banana, cevada, alho, mel, cebola, centeio, açúcar mascavo, tomate, alcachofra, raiz de chicória, alho-poró, trigo e aspargos. Macronutrientes: carboidratos Dentre os oligossacarídeos → grupo destaque → rafinose e a estaquiose→ sementes de leguminosas. Esses carboidratos não são hidrolisados nem absorvidos pelo organismo→ substrato para as bactérias colônicas. Micro-organismos fermentam esses oligossacarídeos, produzindo grandes quantidades de hidrogênio e gás carbônico (CO2) → desconforto gastrointestinal e flatulência. Macronutrientes: carboidratos Polissacarídeos →moléculas mais complexas, formadas por mais de 10 moléculas de carboidrato (monossacarídeos). Exemplos mais conhecidos: amido, glicogênio,celulose. Tem como funções principais a capacidade de armazenar energia e de participar da estruturação de tecidos. Macronutrientes: carboidratos Polissacarídeos→ Na maioria das vezes, essas moléculas estruturais não são digeríveis pelas nossas enzimas digestivas e passam intactas pelo trato gastrointestinal dos humanos. Macronutrientes: carboidratos Amido → presente na batata, no trigo, no arroz, no milho e em outros alimentos de origem vegetal → molécula de reserva energética dos tecidos vegetais. Glicogênio → polissacarídeo de reserva energética de células animais. Encontrado principalmente nos músculos e no fígado. Macronutrientes: carboidratos CELULOSE → Não é digerida pelas enzimas digestivas humanas. Um de seus papéis é ajudar no bom funcionamento do intestino, formando o bolo fecal. É encontrada exclusivamente nas plantas e faz a parte estrutural das folhas, caules, raízes, sementes e cascas de frutas. Macronutrientes: carboidratos PECTINA → é um polissacarídeo indigerível, absorve água formando gel, retarda o esvaziamento gástrico. Está presente na maçã, beterraba, casca de laranjas, cenoura, mamão papaia, etc. Utilizada em geléia, marmelada, e como estabilizante em bebidas e sorvetes. Macronutrientes: carboidratos GOMAS→ polissacarídeos presente nas gomas → propriedades significativas. Goma guar : composta por galactose e manose. Rapidamente hidratada em água fria, não forma gel. É usada em queijos para evitar perda de água, dá textura a sorvetes. Goma xantana : Produzida por microorganismos da espécie Xanthomonas. Estrutura similar à celulose, totalmente solúvel em água quente ou fria. Em bebidas promove sabor, em sucos atua como estabilizante. Tem propriedade de formar géis com outras gomas, pode ser usada na preparação de pudins instantâneos a base de leite. Macronutrientes: carboidratos Agar-Agar: Formada de agarose e agaropectina. Tem capacidade de formar géis imensa e reversível. Usado para dar textura em vários alimentos como gelatos comestíveis, bolos, etc. Propriedades do amido O amido é composto por amilose e amilopectina. A amilose é formada por longas cadeias não ramificadas, enquanto a amilopectina tem uma estrutura altamente ramificada semelhante à uma árvore. Importante papel na indústria de alimentos → Dependendo do tipo, o amido pode, entre outras funções, facilitar o processamento, fornecer textura, servir como espessante, proteger os alimentos durante o processamento, etc. Propriedades do amido Cada fonte de amido →características tecnológicas diferentes → aplicação do amido. Por exemplo, em alimentos infantis →o uso de um amido que aumente a viscosidade da mistura sem mudar muito o sabor, neste caso um amido indicado é o de arroz. Propriedades do amido Em embutidos, como mortadela, a viscosidade final precisa ser muito alta, indica-se um amido de mandioca. Para melhor entendimento das aplicações, é fundamental entender as características tecnológicas. As principais características tecnológicas do amido que determinam sua aplicação industrial são:gelatinização e retrogradação. Propriedades do amido GELATINIZAÇÃO Quebra de pontes de hidrogênio, através da ação do calor ou pela ação de agentes químicos. Perda das zonas cristalinas e o amido fica transparente. 1ª. Fase: o grânulo de amido é aquecido,incha levemente e o efeito é reversível. A viscosidade praticamente não se altera. 2ª. Fase: o grânulo incha, aumentando várias vezes seu tamanho, a viscosidade aumenta rapidamente. 3ª. Fase: com o aumento da temperatura, o grânulo perde por completo sua forma para transformar-se em um gel uniforme. Propriedades do amido GELATINIZAÇÃO Propriedades do amido RETROGRADAÇÃO Cristalização das moléculas de amido. Ocorre pela forte tendência de formação de Pontes de Hidrogênio. • Os amidos de origens diferentes retrogradam a taxas diferentes, devido à porcentagem de amilose presente nos grânulos. • Gradativo aumento de viscosidade (dependendo da concentração até a forma cristalina seca); • Alteração de cor de transparente / translúcido para opaco leitoso pesado. Propriedades do amido RETROGRADAÇÃO A retrogradação faz as soluções de amido perderem a viscosidade e pastas concentradas e géis tornam-se “borrachentas” e exsudam água. Esse fenômeno ocorre durante o armazenamento de uma série de produtos alimentícios. Passa de fase aquosa e desagregação do gel anteriormente formado. Escurecimento não enzimático (reação de Maillard) Sob determinadas condições, os açúcares redutores produzem pigmentos marrons que são desejáveis ou indesejáveis, mas importantes em alimentos. Escurecimento não enzimático (reação de Maillard) E o que são açúcares redutores? Carboidratos, principalmente monossacarídeos, que possuem radicais aldeídos livres que oxidam na presença de alguns agentes. Principais açúcares redutores são frutose, glicose, maltose e lactose. Açúcares redutores reagem com grupos amino dos aminoácidos na reação de Maillard. Escurecimento não enzimático (reação de Maillard) Maillard foi 1º a descrever o desenvolvimento de pigmentos marrons (melanoidinas), que observou quando aqueceu uma solução contendo glicose e glicina. Essa reação ficou conhecida como “reação de Maillard”. Depois, verificou-se que também as proteínas e os peptídeos reagiam com os açúcares redutores, produzindo o mesmo resultado. Escurecimento não enzimático (reação de Maillard) Temperaturas maiores que 700C – inicio da reação. Inicialmente, a carbonila do açúcar redutor (por exemplo, a glicose) condensa-se com o grupo amino (NH2) de um aminoácido, peptídeos, proteínas ou aminas, em seguida, passa por várias etapas → formação do pigmento escuro chamado melanoidina. As presenças de hidroximetil- furfural (HMF) e outras substâncias (redutonas) levam ao escurecimento e aroma característicos da reação de Maillard. Escurecimento não enzimático (reação de Maillard) Esse escurecimento não enzimático ocorre em produtos de panificação ou em frituras e grelhas de alimentos → produzindo compostos de aroma e cores que dão sabores, aromas e cor diferenciada para esses produtos. O escurecimento é desejável na panificação→ crosta do pão, biscoitos e em carnes grelhadas. Também em alimentos como leite, chocolate, doce de leite, onde há reação dos açúcares redutores com as proteínas do leite. Escurecimento não enzimático (reação de Maillard) A reação é influenciada pelo aumento de pH e temperatura. Em termos nutricionais, essa reação provoca perda de certos aminoácidos (lisina, arginina, histidina e triptofano) e de valor nutritivo das fontes de proteínas e sob aspecto toxicológico está ligada à formação de compostos mutagênicos, sendo indesejável nesses casos. Caramelização Escurecimento do açúcar quando aquecido para produzir caramelo. Temperatura acima de 120ºC, leva à desidratação e geração de duplas ligações com formação de alguns compostos, que se condensam e formam polímeros que dão a cor e o aroma de caramelo. Caramelização Os monossacarídeos são os principais substratos para a reação, entretanto, os oligossacarídeos e polissacarídeos devem ser inicialmente hidrolisados para monossacarídeos. A reação é favorecida por ácidos e certos sais. O aumento da temperatura e do pH acelera a reação. Caramelização Caramelos podem ser usados como agentes flavorizantes e corantes. Exemplo: Sacarose é aquecida em solução com ácido ou sais de amônio para produção de aromas e corantes de caramelo. Usada: refrigerantes tipo “cola” e cervejas Mecanismos das reações de escurecimento não enzimático Mecanismo Requerimento de oxigênio Requerimento de NH2 Produto final Reação de Maillard Não Sim Melanoidinas Caramelização Não Não Caramelo Macronutrientes: Carboidratos RECOMENDAÇÕES: A recomendação de carboidratos pelo Institute of Medicine (2005) é 130 g/dia → mínimo de glicose usada pelo cérebro. A ingestão excede esse valor para atender as necessidades de energia do organismo. O consumo médio de carboidratos e de 200 a 330 g/dia para homens e de 180 a 230 g/dia para mulheres. Macronutrientes: Carboidratos FONTES: Cereais (aveia, arroz, milho, trigo, etc), leguminosas (feijão, ervilha, etc), bebidas açucaradas (refrigerantes, sucos industrializados, achocolatados), tubérculos (macaxeira, inhame, batata doce, etc), doces, bolos, biscoitos, produtos de confeitaria e panificação, frutas e mel. FIBRAS Os materiais da parede celular de plantas, como a celulose e pectina, bem como outros polissacarídeos são componentes das fibras. Não são digeridas pelas nossas enzimas digestivas. FIBRAS Carboidratos que não são digeridos pelas enzimas digestivas → metabolizados pelos micro-organismos que compõem a microbiota intestinal → produzindo ácidos graxos de cadeia curta→ são absorvidos pelos colonócitos e usados como fonte de energia e renovação celular. FIBRAS As fibras solúveis são assim chamadas por absorver água, formando géis viscosos. Ajudam a controlar os níveis de colesterol e glicose no sangue. Não são digeridas no intestino delgado e são facilmente fermentadas pela microflora do intestino grosso. São solúveis as pectinas, as gomas, a inulina e algumas hemiceluloses. Encontradas por exemplo na aveia, lentilha, cenoura, maçã, etc. FIBRAS Fibras insolúveis não são solúveis em água, não formam géis e sua fermentação é limitada, melhoram o funcionamento do intestino. São insolúveis a lignina, celulose e algumas hemiceluloses. Fontes: Feijão, milho, vegetais folhosos, casca de frutas, etc. A maioria dos alimentos que contém fibras e constituída de um terço de fibras solúveis e dois terços de insolúveis. FIBRAS A ingestão de fibras dietéticas → diretamente associadas a redução de doenças crônicas não transmissíveis, como doenças cardiovasculares, diabetes melittus e câncer de colón em indivíduos com maior ingestão de fibras. Ingestão de fibras de pelo menos 30 g/dia, bem como a variedade de alimentos fontes de fibras (frutas, verduras, grãos integrais e farelos) são essenciais para que os benefícios apontados sejam atingidos.
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