Carboidratos: Fonte de Energia e Classificações

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CARBOIDRATOS 
Bioquímica dos alimentos – NP1 
• A designação inicial de carboidratos ocorreu por 
serem hidratos de carbono (C, H e O); 
• Carboidratos como biomoléculas na natureza → 
fontes de energia; 
• Armazenamento de energia (ATP); 
• Formação de componentes estruturais (celulose 
vegetal); 
• Comunicação intra e extracelular; 
• Podem ser chamados de glicídios, amido ou 
açúcar. 
FUNÇÕES 
 Fonte de energia 
• Combustível energético para o corpo, utilizados 
para acionar a contração muscular, assim como 
todas as outras formas de trabalho biológico; 
• São armazenados no organismo humano sob a 
forma de glicogênio e nos vegetais como amido. 
➢ GLICOGÊNIO 
▪ Principal carboidrato de armazenamento 
energético nas células animais – produção de 
ATP; 
▪ Estoque de glicose para futuras necessidades 
energéticas - glicogênio; 
▪ Encontrado no fígado (glicogênio hepático) – 
controle da glicemia; 
▪ E no músculo esquelético (glicogênio 
muscular) – essencial para a contração 
muscular. 
▪ Rigor mortis – rigidez da carne – aumento de 
ácido lático pelo glicogênio e redução do Ph 
5,5. 
 Outras funções: 
• Nutrição Humana e Animal; 
• Constituintes de Glicolipídeos e Glicoproteínas 
• Constituintes dos ácidos nucléicos 
(Desoxirribose e Ribose). 
CLASSIFICAÇÕES 
 Monossacarídeos: 
▪ Compostos simples de carboidratos. 
▪ Possuem sabor doce. 
▪ São solúveis em água. 
▪ Podem conter até seis átomos de carbono, e os 
mais conhecidos são as pentoses e hexoses. 
 
 
▪ Grupos Funcionais: aldeídos (terminação ose) ou 
cetonas (terminação ulose), com dois ou mais 
grupos hidroxilas (-OH) e pelo menos três 
carbonos (trioses). 
➢ PENTOSES 
• Ribose – inserida na molécula de RNA. 
• Desoxirribose – inserida na molécula de 
DNA. 
➢ HEXOSES 
• Glicose - Principal fonte de energia para os 
seres vivos. Fabricada pelos vegetais 
na fotossíntese e utilizada por todos os 
outros seres vivos na alimentação. 
Presente 
em frutas, milho, doces, mel, etc. 
• Frutose – Presente nas frutas e com 
função 
energética. É o mais doce dos açúcares. 
• Galactose - Possui função energética. 
Participa da composição de dissacarídeos 
da lactose, junto com a glicose. Presente 
em leites, carnes (vísceras) e algumas 
leguminosas. 
 OLIGOSSACARÍDEOS: 
▪ Formados por 2 até 10 unidades de 
monossacarídeos. 
▪ Ligações O-glicosídicas (carbonila-oxigênio). 
 
 
 
 
 
 
 POLISSACARÍDEOS: 
▪ Formados por mais de 20 monossacarídeos. 
▪ Funções: armazenamento de energia e 
elementos estruturais. 
▪ Tipos: amido, celulose, glicogênio, dextrina, 
gomas e mucilagens, pectinas. 
 
 
 
 
 
Divisão com Base na Complexidade 
 
 
 
 
 
 
 
 
Divisão com Base na Digestibilidade 
CARBOIDRATOS 
DIGERÍVEIS NÃO DIGERÍVEIS 
AÇUCARES AMIDO SOLÚVEIS INSOLÚVEIS 
Sacarose Cereais Pectina Celulose 
Frutas Batatas Gomas Hemecelulose 
Mel Raízes Mucilagem 
Geleia Vegetais 
Refrigerantes 
Leite 
 
AMIDO 
• Molécula complexa formada por várias moléculas 
de glicose – Grânulos; 
• Encontrado nos vegetais, desempenhando a 
função de reserva de energia; 
• Constituição: amilose e amilopectina; 
• Encontrado em batatas, arroz, trigo, milho. 
• Insolúvel em água fria; 
• O amido, quando proveniente de partes 
subterrâneas das plantas (mandioca, batata, etc.) 
também é chamado de fécula. 
 Estrutura das moléculas de amido 
 
 
 
 
 
 Molécula Linear Molécula Ramificada 
 
▪ A mistura de moléculas lineares (amilose) e 
ramificadas (amilopectina) estão associadas em 
paralelo, existem associações entre as cadeias 
lineares e ramificadas que são mantidas juntas por 
pontes de hidrogênio, resultando em regiões 
CRISTALINAS OU MICELAS. 
 Fontes de Amido 
Batatas, arroz, pão, Milho, Aveia, Trigo, Centeio, 
Bolachas, Macarrão, Pipoca, Feijão... 
 Gelatinização do amido 
1 - Aquecimento 
2 - Quebra das pontes de hidrogênio 
3 - Hidratação dos grupos hidroxilas das glicoses 
4 - Inchaço dos grânulos 
5 - Aumento da viscosidade 
▪ Pode ser transformado pela enzima digestiva 
amilase em glicose, sendo absorvido pelo 
organismo. 
 
 
 
 
 
 
 
▪ Os amidos apresentam diferentes temperaturas de 
gelatinização. 
▪ Em 120°C todos os grãos estarão dissolvidos / 
pode ocorrer destruição dos grãos. 
 
▪ A velocidade da transformação, a temperatura em 
que ocorre e a viscosidade do produto, são 
características de cada amido. 
Intervalo de T°C de gelatinização de alguns amidos 
AMIDO T°C Gelatinização 
Batata 56-66 
Mandioca 58-70 
Milho 62-72 
Trigo 52-63 
Arroz 61-67 
Milho ceroso 63-72 
 
 
 
 Retrogradação do amido 
▪ Termo dado às transformações que ocorrem 
durante o resfriamento e armazenamento das 
pastas de amido gelatinizado (reassociação das 
cadeias de amido). 
▪ Processo de cristalização das moléculas de 
amido, que ocorre pela forte tendência a 
formação de pontes de hidrogênio. 
▪ Sinérese → expulsão da água existente entre as 
moléculas. 
▪ Na prática, ocorre o aumento da firmeza e 
opacidade (gel), resistência a hidrólise, baixa 
solubilidade em água. 
▪ Evidenciada em temperaturas baixas. 
▪ OBS: Redução da força do gel → diminuição da 
viscosidade: presença de sais, açúcares, lipídios, 
ácidos. 
 Amido Modificado 
▪ Foram modificados química ou fisicamente; 
▪ Formação de géis mais fracos e menos viscosos; 
▪ Bastante utilizados na produção de balas de 
goma, doces, sopas de bebês. 
 Amido Resistente 
▪ Todo amido ingerido nem sempre consegue ser 
digerido pelas enzimas e absorvido no intestino 
delgado → amido resistente. 
▪ Tem propriedades semelhantes as fibras, 
benefícios fisiológicos e podem prevenir 
doenças. 
▪ É um prebiótico, fermentado no intestino grosso 
por bifidobactérias (formação de ácidos graxos 
de cadeia curta). 
▪ É encontrado em alimentos não processados 
como grãos, batata crua, banana verde. 
 
CELULOSE 
▪ Semelhante ao amido → moléculas de glicose. 
▪ Compõem a estrutura celular das plantas. 
▪ Derivados da celulose: CMC 
(carboximetilcelulose) e MC (metilcelulose). 
➢ CMC – age como uma goma, ajudando a 
solubilizar proteínas comuns dos alimentos como 
gelatina, caseína e proteínas da soja. Aumenta a 
viscosidade → pudins, requeijão, cremes, 
formando produtos estáveis entre pH 5 a 10. 
 
 
➢ MC – geleificação térmica. 
➢ Hemicelulose – fontes de fibras. 
DEXTRINA 
▪ Produto intermediário que ocorre na hidrólise 
ácida do amido; 
▪ Sofre a ação de ácidos, enzimas ou calor seco; 
▪ Podem ser utilizadas como fibras alimentares; 
▪ Solúveis em água 
Ex.: Xarope de milho – alto teor de dextrina. 
MALTODEXTRINA 
▪ Carboidrato complexo de absorção rápida; 
▪ É derivado do milho ou da mandioca; 
▪ É possível obter glicose na corrente sanguínea de 
10 a 15 minutos após o seu consumo; 
▪ Apresenta um índice glicêmico alto, contribuindo 
para a liberação de insulina no organismo, 
mantendo os índices glicêmicos normais; 
▪ O consumo deve ser antes, durante ou depois de 
uma sessão de treinamento ou em qualquer 
momento do dia para aumentar a ingestão de 
carboidratos. 
DEXTROSE X MALODEXTRINA 
▪ DEXTROSE - Monossacarídeo, formado por 
somente uma molécula de glicose. 
▪ Suplemento de absorção ainda mais rápida que a 
maltodextrina. 
▪ É absorvida no intestino e de lá vai para a 
circulação, a maltodextrina precisa passar pelo 
fígado, o que torna a sua absorção um pouco 
mais lenta (ainda que maisrápida que boa parte 
dos demais carboidratos). 
▪ Digestão é quase imediata e o pico de insulina é 
ainda maior que a maltodextrina. 
▪ Dextrose - fornece muita energia em muito 
pouco tempo, enquanto a maltodextrina fornece 
a mesma quantidade de energia, mas em um 
intervalo de tempo maior – energia gradual. 
▪ Dextrose - Pico instantâneo de insulina - pode 
causar um acúmulo de gordura abdominal. 
▪ Maltodextrina - efeito menos acentuado nas 
taxas de glicose - menor liberação de insulina – 
menor risco de acúmulo de gordura no tecido 
adiposo. 
 
 
 
PECTINAS 
▪ Polissacarídeo não celulósico → constitui a lamela 
média de vegetais; 
▪ Formados por unidades de um derivado de 
galactose; 
▪ Capacidade de formar géis na presença de 
sacarose – meio ácido ou básico → absorve água; 
▪ Utilizada como agente espessante, geleificante e 
emulsionante de doces, geleias e gelatinas. 
GOMAS 
▪ Similares à pectina; 
▪ Encontradas em sementes ou secreções de plantas 
e solúveis em água; 
▪ São utilizadas como agentes espessantes em 
diversas indústrias; 
▪ Tipos de gomas naturais: 
✓ Goma guar (galactomanana): aumenta a 
viscosidade e provoca a sinérese nos 
alimentos. Ex: queijos, molhos, etc. 
✓ Carragena: derivada de algas marinhas. 
Utilizada em água ou leite para estabilizar 
suspensões; age sinergisticamente com 
outras gomas para aumentar a viscosidade, 
força e elasticidade do gel em alimentos. Ex: 
balas, confeitos, doces, etc. 
 
MUCILAGENS 
▪ São fibras solúveis → polissacarídeos complexos; 
▪ Extraídos dos vegetais; 
▪ Formam géis em soluções aquosas; 
▪ Indigeríveis pelas enzimas do Trato 
Gastrointestinal Humano. 
▪ Benefícios: 
✓ Redução do colesterol; 
✓ Controle da glicemia; 
✓ Redução do risco de alguns tipos de câncer; 
✓ Diminuição dos sintomas de constipação; 
✓ Prevenção da incidência de hemorroidas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARBOIDRATOS - Tipos de açucares 
• O açúcar é um termo genérico para carboidratos 
cristalizados comestíveis, principalmente a 
sacarose, lactose e frutose. 
• Açúcar mascavo ou açúcar mascavado (açúcar 
bruto): açúcar petrificado, de coloração variável 
entre caramelo e marrom, resultado da 
cristalização da cana de açúcar e com grande teor 
de melaço. 
• Açúcar demerara: açúcar granulado de coloração 
amarela, resultante da purgação do açúcar 
mascavo e ainda com teor de melaço em sua 
composição. 
• Açúcar refinado amorfo: com baixa cor, dissolução 
rápida, granulometria fina e brancura excelente. 
Pode ser utilizado no consumo doméstico, em 
misturas sólidas de dissolução instantânea, bolos e 
confeitos, caldas transparentes e incolores. 
• Açúcar cristal: com cristais grandes e 
transparentes, difíceis de serem dissolvidos em 
água. Depois do cozimento passa apenas por um 
refinamento leve, que retira 90% dos sais minerais. 
Aparece com frequência em receitas de bolos e 
doces. 
• Açúcar refinado granulado: puro, sem corantes, 
sem umidade ou empedramento e com cristais 
bem definidos e granulometria homogênea. Muito 
utilizado na indústria farmacêutica, em confeitos, 
bolos. 
• Glaçúcar: o conhecido "açúcar de confeiteiro", 
com grânulos bem finos, cristalinos, produzido 
diretamente na usina, sem refino e destinado à 
indústria alimentícia, que o utiliza em massas, 
biscoitos, confeitos e bebidas. 
 
 
• Xarope invertido: Com 1/3 de glicose, 1/3 de 
frutose e 1/3 de sacarose, solução aquosa com 
alto grau de resistência à contaminação 
microbiológica, que age contra a cristalização e a 
umidade. É utilizado em frutas em calda, sorvetes, 
balas e caramelos, licores, geleias, biscoitos. 
 
• Xarope simples ou açúcar líquido: transparente e 
límpido, é também uma solução aquosa, usada 
quando é fundamental a ausência de cor, caso de 
bebidas claras, balas, doces e produtos 
farmacêuticos. 
 
 
• Açúcar orgânico: produto de granulação uniforme, 
produzido sem nenhum aditivo químico, tanto na 
fase agrícola como na industrial. Pode ser 
encontrado nas versões clara e dourada. Seu 
processamento segue princípios internacionais da 
agricultura orgânica e é anualmente certificado 
pelos órgãos competentes. 
Propriedades físico-químicas 
 Higroscopicidade 
• Relacionada diretamente com a presença de 
grupos hidroxila (açúcares impuros x açúcares 
puros); 
• Capacidade de absorver água através de seus 
grupos hidroxilas, dando a sensação de 
pegajosidade. Ex: frutose. 
• Pode ser favorável (ex: bolo) ou desfavorável (ex: 
leite em pó). 
 Mutarrotação 
• Reação catalisada por ácidos e bases, chegando a 
um ponto de equilíbrio. 
• Fatores que influenciam: ação de ácidos, bases, 
temperatura e enzimas. 
• Ex.: açúcar invertido – sacarose: inversão em 
glicose e frutose. Utilizado em bolos, sorvetes, 
doces, etc. 
 Inversão dos açúcares 
• Sacarose hidrolisada por enzimas (invertase) ou 
ácidos. 
• Encontrado de forma natural no mel. 
• sabor, solubilidade, concentração de açúcares 
em uma solução. 
• O termo invertido decorre de uma característica 
física da sacarose, que se altera durante o 
processo de hidrólise: raio de luz polarizada que 
incide sobre a sacarose, é desviado para a direita, 
ou seja, a sacarose é uma molécula dextrógira (D, 
+). Após o processamento de inversão, a glicose 
e a frutose resultantes têm a propriedade 
conjunta de desviarem a luz para a esquerda; ou 
seja, o açúcar invertido é levogiro. 
• Ex: balas, licores, sorvetes, geleia, frutas em 
calda... 
 
 
 
 Xarope de açúcar invertido 
• Água; 
• Ácido cítrico (suco de limão – 20g de suco por 
quilograma de açúcar). 
• Fervura em temperatura de 114ºC. 
• Conversão da sacarose em glicose e frutose. 
 Estado Vítreo 
• Estado amorfo: viscosidade → impede a 
cristalização; 
• Pouco estável (higroscopicidade); 
• Formas de obtenção: congelamento, 
concentração rápida ou desidratação, fusão 
térmica e resfriamento bruto. 
• Ex.: Caramelos duros. 
 Cristalização 
• Principal característica dos açúcares; 
• Resfriamento de soluções açucaradas; 
• Fatores que influenciam: grau de saturação, 
temperatura, natureza e concentração das 
impurezas, tempo. 
• Ex.: Açúcar e leite condensado. 
 Poder edulcorante 
• Composto por mono e dissacarídeos. 
• Não está relacionado com a concentração dos 
açúcares. 
• Referência do poder adoçante é baseada na 
sacarose 100x e glicose 74x. 
• Intensidade e qualidade do sabor → estrutura, 
temperatura, pH e presença de outras 
substâncias. 
• Edulcorantes naturais: stévia, lactose, manitol, 
xilitol, maltodextrina, etc. 
• Edulcorantes artificiais: acessulfame K (ácido 
acético), aspartame (aminoácidos), ciclamato 
(petróleo), sacarina (petróleo). 
Transformações dos Carboidratos 
 – Processos tecnológicos – 
 
 CARAMELIZAÇÃO: 
• Conjunto de reações complexas provenientes do 
aquecimento da sacarose e de outros açúcares 
na ausência de compostos nitrogenados; 
 
 
 
• O aquecimento (termólise) provoca reações de 
desidratação dos açúcares → introdução de 
ligações duplas (absorvem luz e provocam o 
aparecimento de cor) e formação de anéis 
insaturados (se condensam e produzem 
polímeros de cor e aroma); 
• Velocidade de formação depende: pH, 
temperatura e da estrutura do polímero; 
• Sabor do caramelo - inclui diacetil, ácidos 
acéticos e fórmico. 
➢ Tipos de pigmentos 
▪ Caramelo de cor parda (bebidas tipo cola 
e xaropes, pH 2,0 a 4,5) 
sacarose com bissulfito de sódio. 
▪ Caramelo avermelhado (produtos deconfeitaria e xaropes pH 4,2 a 4,8) 
glicose em presença de sais de amônio / 
solução aquosa. 
▪ Caramelo de cor pardo avermelhada 
(elaboração de cerveja e outras bebidas 
alcoólicas, pH 3,0 a 4,0) 
aquecimento do açúcar sem sais de 
amônio. 
 
 ESCURECIMENTO NÃO ENZIMÁTICO – REAÇÃO DE 
MAILLARD 
• Também chamado de Reação de Maillard; 
• Série de reações complexas, mediante 
determinadas condições, açúcares redutores 
reagem com as proteínas (aminoácidos), 
produzindo pigmentos de cor pardo-escura, 
modificando o sabor e odor dos alimentos 
(pigmentos de melanoidina); 
• Desejáveis (frituras e assados) e indesejáveis 
(armazenamento); 
 
• Principal fator que acelera o escurecimento: 
calor; 
• Demais fatores: pH, atividade de água, presença 
de íons metálicos, natureza do açúcar e tipo de 
açúcar. 
• Vantagens: Proporciona a cor escura dos 
assados, das frituras, dos chocolates, da casca do 
pão e de produtos de confeitaria. 
 
 
 
• Desvantagens: Perda do valor nutritivo (ocorre a 
destruição dos aminoácidos essenciais, perda de 
ácido ascórbico e vitamina K). 
Produção de substâncias tóxicas → pré-
melanoidinas – que podem contribuir para a 
formação de nitrosaminas (caráter mutagênico) 
e alteram cor (escura), sabor e aroma. 
➢ Fatores que influenciam o escurecimento não 
enzimático 
▪ pH 
- Valores < 6,0 diminui a velocidade da 
reação; 
- Meios fortemente ácidos ou alcalinos 
impedem a transformação direta dos 
açúcares. 
▪ Atividade de água 
- A velocidade do escurecimento é maior 
à medida que aumenta o conteúdo de 
água. 
- Máximo: Aw entre 0,60 a 0,85 
▪ Presença de íons metálicos 
- Cobre (Cu) e Ferro (Fe) favorecem o 
escurecimento. 
▪ Natureza do açúcar 
- Depende da conformação e estrutura. 
- Açúcares redutores (principais 
envolvidos). 
▪ Temperatura 
- Baixas temperaturas: não ocorre 
escurecimento; 
- Elevadas temperaturas: o 
escurecimento aumenta 
significativamente; 
- Quanto mais alta a temperatura, mais 
alta é a energia de ativação que se aplica 
nas etapas do processo. 
 
➢ Controle do escurecimento 
▪ Mantendo baixos os níveis de umidade 
no alimento; 
▪ Evitar altas temperaturas; 
▪ Baixar o pH; 
▪ Eliminar substratos reativos; 
▪ Incorporar agentes químicos (sulfitos).