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1 APOSTILA DE BROMATOLOGIA Profa. Dra. Nádia Valéria Mussi de Mira 2019.2 2 A Bromatologia, dentro do contexto da química analítica aplicada, desempenha importante papel avaliador da qualidade e segurança dos alimentos. Em determinados momentos, a sua utilização torna-se decisiva para equacionar e resolver problemas de saúde pública e também definir e complementar ações de vigilância sanitária. Atua, também, como coadjuvante nas inovações tecnológicas de alimentos. Os alimentos são complexos moleculares de constituição orgânica, sendo consideradas matrizes difíceis de serem manipuladas, exigindo analista devidamente treinado e métodos oficializados para podermos obter a composição química e centesimal do mesmo. Esta disciplina visa fornecer aos alunos conhecimentos básicos dos componentes dos alimentos e os fundamentos que envolvem a análise dos mesmos. Inclui também conhecimento das tabelas de informação nutricional e de composição centesimal, seu manuseio e obtenção de valores nelas contidos (cálculos de composição centesimal e calórico). INTRODUÇÃO Uma das principais funções dos alimentos é fornecer energia ao organismo. Os alimentos são compostos complexos constituídos de carboidratos, proteínas, gorduras, vitaminas e sais minerais que pela digestão são divididos para serem aproveitados pelo organismo. Para se conhecer a composição química de um alimento são realizadas determinações analíticas. Essas determinações atuam em vários segmentos dentro de uma indústria, desde a caracterização da matéria-prima que irá compor um novo produto, até seu controle de qualidade e estocagem. A análise de alimentos também é utilizada para análise de alimentos processados quando deseja-se verificar a eficiência do processo ou até mesmo a comparação de processamento, como por exemplo, diferentes tipos de secagem. Através das análises químicas pode-se verificar o que ocorreu com os constituintes dos alimentos processados, isto é, se ocorreram perdas de vitaminas e/ou minerais, desnaturação das proteínas, gelatinização de amido, etc. Além de serem utilizadas para a caracterização de alimentos in natura, principalmente, alimentos novos e ainda desconhecidos como as frutas ou vegetais exóticos típicos de regiões menos exploradas. No processamento de alimentos é importante conhecer a sua composição e avaliar se as condições na qual a matéria-prima foi submetida irá produzir efeitos indesejáveis ou mesmo desejáveis ao produto final. Para a realização dessas determinações diversos métodos podem ser empregados. Esses métodos foram desenvolvidos, testados e catalogados. Alguns centros de pesquisas brasileiros desenvolveram métodos analíticos para determinar essas composições, como o Instituto Adolfo Lutz, Instituto de Tecnologia de Alimentos (ITAL), Centro de Estudos de Amidos e Raízes Tropicais (CERATI), entre outros. A Association of Official Analytical Chemists (AOAC) é uma associação de cientistas e organizações dos setores público e privado, que promove a validação de métodos e medidas de qualidade nas ciências analíticas. Essa associação, a muitos anos, vem publicando coletâneas de métodos de análise e procedimentos obtidos por estudos sistemáticos inter-laboratoriais de vários países. São 3 métodos oficiais válidos em todo o mundo e muito utilizados. em dois volumes, onde são descritos, para cada tipo de produto (frutas, cereais, carnes, pós, etc.), os procedimentos recomendados para o preparo e as determinações analíticas subsequentes. A escolha do método de análise deve ser bem avaliada para que a exatidão seja a maior possível. Em função do alto custo muitas vezes não é possível utilizar o melhor método de análise, portanto, o tipo de análise é limitado em relação ao tipo de equipamento ou até mesmo ao tipo de reagente ou pessoal especializado em dois volumes, onde são descritos, para cada tipo de produto (frutas, cereais, carnes, pós, etc.), os procedimentos recomendados para o preparo e as determinações analíticas subsequentes. A escolha do método de análise deve ser bem avaliada para que a exatidão seja a maior possível. Em função do alto custo muitas vezes não é possível utilizar o melhor método de análise, portanto, o tipo de análise é limitado em relação ao tipo de equipamento ou até mesmo ao tipo de reagente ou pessoal especializado. 4 ALTERAÇÕES E ADULTERAÇÕES EM ALIMENTOS 1- ALTERAÇÕES São todas as modificações que ocorrem nos alimentos, destruindo parcial ou totalmente suas características essenciais, comprometendo: • suas qualidades físicas e químicas, • sanidade e • capacidade nutritiva. Essas modificações podem tornar o alimento indesejável ou inadequado à sua ingestão. Classificação segundo a resistência aos processos de alterações principalmente os de origem microbiana): a) alimentos perecíveis ou alteráveis; b) alimentos semi- perecíveis ou semi-alteráveis; c) alimentos não perecíveis, estáveis ou não alteráveis. A alteração do alimento vai desde a simples mudança organoléptica até à putrefação. Utilização do alimento alterado -depende do grau de alteração: • qualidades essenciais conservadas – consumo sem perigo; - alterações de pouca intensidade ou superficial - podem ser utilizadas como matéria prima, na fabricação de seus derivados. Ex: produtos com alterações que são aproveitados: → leite acidificado (para o fabrico de produtos de panificação e de confeitaria); → leite “talhado” (para fazer requeijão); → queijos fora dos padrões exigidos (para a elaboração de queijos fundidos); → frutas fermentadas (para a obtenção de vinagre); → o pão “dormido” (farinha de rosca ou pudim) etc. • alteração da totalidade do alimento: - ingestão contra indicada; - aproveitamento - tolerado para a indústria de adubos, de sabão etc. Causas de alterações em alimentos As causas de alterações em alimentos são muitas e diversificadas. Podem iniciar-se desde o plantio e percorrer todo o processo de colheita, transporte, armazenamento da matéria-prima, confecção do produto, produção, armazenamento e depois poderá continuar em nossa residência. 5 O alimento é rico em nutrientes e água, o que facilita esse processo. Dentro das causas mais conhecidas podemos citar: 1. Crescimento e atividade dos microrganismos; 2. Ação das enzimas presentes nos alimentos; 3. Reações de escurecimento não enzimáticas; 4. Reações químicas 5. Alterações provocadas por insetos e roedores; 6. Mudanças físicas 7. Ação de agentes de outras origens. 1. Crescimento e atividade dos microrganismos As alterações microbiológicas são as mais comuns e dependem de fatores extrínsecos (Temperatura, concentração de O2, umidade) e de fatores intrínsecos (pH, composição nutricional, atividade de água, relação de óxido redução) Alguns microrganismos são utilizados na área de alimentos para confecção de novos produtos: iogurtes, queijos, vinagre, vinho, etc. Mas aqui o tema são alterações que tornam o alimento impróprio para o consumo. Essas alterações podem ocorrer principalmente por ineficiência dos métodos de conservação. Dentre os microrganismos podemos citar: Mofos • São multicelulares; • crescimento é logo conhecido → aspecto semelhante ao algodão. Algumas espécies são: • responsáveis pela decomposição de hortaliças; • patógenas para raízes, etc • alteração em cerejas, hortaliças e pão. Outras espécies participam da elaboração de alguns produtos: • maturação de queijos; • alimentos e bebidas orientais (saké – preparada a partir do arroz); • > teor alcóolico e sabor especial de alguns vinhos. Leveduras São unicelulares. Benéficas: • elaboração de vinhos, • cervejas, aguardentes, • pão, maturação superficial de queijos, etc. Prejudiciais: 6 • podem alterarsucos de frutas, xaropes, carnes e outros alimentos. Bactérias Benéficas: acéticas - fabricação de vinagres, • lactobacillus – - elaboração de produtos derivados do leite; - fermentação láctica de produtos vegetais (picles, chucrute, azeitona. Prejudiciais: • Salmonellas – infecções alimentares. • Clostridium – alterações em milho, ervilha; intoxicação alimentar (C. botulinum) • Pseudomonas – deterioração de produtos de laticínios e de pescados. • Escherichia coli e Enterobacter formam o grupo coliforme e são utilizadas como índice de sanidade de um alimento, por ser uma boa indicadora de contaminação por fezes. 2. Alterações enzimáticas As alterações enzimáticas de alimentos, ocorrem por enzimas procedentes do próprio produto ou elaboradas por microrganismos. Ao contrário das alterações microbianas, que podem tornar os alimentos perigosos para o consumo, as alterações enzimáticas raramente lhe conferem nocividade. Enzimas mais importantes na tecnologia de alimentos: • amilases, invertases e lactases; • pécticas; • proteolíticas • oxidases. Os tipos de alterações que as enzimas causam aos alimentos, mais relacionadas às modificações de seus caracteres organoléticos, do que à sua total decomposição- os mais atingidos são a cor (clorofila ou carotenóides), aroma (rancidez em gorduras) e a textura do produto. As peroxidases (POD) e as polifenoloxidases (PPO) são as enzimas mais deteriorantes. “As enzimas peroxidase e polifenoloxidase são responsáveis pelo escurecimento em frutas, vegetais e seus produtos processados, por isso o controle das atividades destas enzimas é de grande importância durante a transformação dessas matérias-primas para a obtenção de produtos processados (CLEMENTE; PASTORE, 1998).” 7 “A peroxidase pode causar mudanças indesejáveis no aroma, gosto, cor, textura e também a perda de nutrientes [1, 5, 7, 22] . A peroxidase pode participar da destruição de vitamina C, catalizar o branqueamento dos carotenóides na ausência de ácidos graxos insaturados e a 2 2 2 in natura descoloração de antocianinas. Catalisa a reação de degradação de ácidos graxos insaturados, produzindo voláteis que alteram o sabor [16].” Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 25(2): 244-249, abr.-jun. 2005 3. Reações não enzimáticas; Escurecimento químico Escurecimento ou “browning” químico é o nome que se dá a uma série de reações químicas que culminam com a formação de pigmentos escuros conhecidos com o nome genérico de melanoidinas. É uma reação desejável em alguns casos, como na fabricação de cerveja, pão, café, batata-frita, produção de caramelo e indesejável, como nas frutas desidratadas, ovo em pó, suco concentrado de frutas, especialmente de limão, etc. Três mecanismos ou tipos principais de escurecimento químico não enzimático: a reação de Maillard, oxidação do ácido ascórbico e a caramelização. Reação de Maillard Envolve uma série de reações que se iniciam com a combinação entre o grupamento carbonila de um aldeído, cetona ou açúcar redutor, com o grupamento amino de aminoácido, peptídeo ou proteína, e culminando com a formação de pigmentos escuros (melanoidinas) 8 O excesso desses compostos causa perdas nutricionais, principalmente em leite e ovos, de aminoácidos como lisina, arginina, histidina e triptofano. Além de odores indesejáveis. Oxidação do ácido ascórbico O ácido ascórbico tem sido considerado como o responsável pelo escurecimento de sucos cítricos concentrados, principalmente os de limão e tangerina. O ácido ascórbico, quando aquecido em meio ácido, origina compostos de coloração escura, denominado furfural. O hidroximetilfurfural (HMF) é uma substância tóxica implicada em reações de envelhecimento celular Caramelização A caramelização ocorre quando compostos polidroxicarbonilados (açúcares ou certos ácidos) são aquecidos a temperaturas relativamente altas. O processo de caramelização não deve ultrapassar temperaturas de 200º.C, pois ocorre a formação de compostos marrom escuros e pretos extremamente tóxicos. 4. Reações químicas Entre as reações químicas envolvidas nas alterações de alimentos podemos destacar a oxidação lipídica. Nesse tipo de reação temos a rancidez oxidativa e a rancidez hidrolítica. A oxidação de gorduras provoca perdas de ácidos graxos essenciais, de vitaminas lipossolúveis, além de fornecer substâncias tóxicas ao organismo, bem como, alterações organolépticas. Ocorre com ou sem presença de água livre, sendo uma das alterações mais importantes na indústria de alimentos. 9 4.1 - RANCIDEZ OXIDATIVA (ou Rancificação Oxidativa) É a transformação em lipídeos que contêm ácidos graxos insaturados (como os triacilgliceróis e os fosfolipídios), ou em ácidos graxos insaturados livres. Importante: todas as gorduras possuem triacilgliceróis com ácidos graxos insaturados. Quando os lipídeos são conservados de maneira inadequada as duplas ligações dos ácidos graxos insaturados podem formar radicais livres, estes radicais livres reagem com o oxigênio do ar (oxidação) e formam produtos que alteram as características dos lipídeos. A rancificação oxidativa provoca alterações nas características sensoriais (pela perda de cor) e redução do valor nutritivo, quando ocorre nas gorduras (lipídeos) presentes nos alimentos, em especial, perdas de ácidos graxos essenciais, que são insaturados. E, portanto, influi diretamente na vida de prateleira destes alimentos, ou seja, diminui o tempo de conservação. Os substratos da reação (rancificação oxidativa) são os ácidos graxos insaturados, porque contêm duplas ligações que podem reagir com o oxigênio. Outros substratos como os carotenoides e as vitaminas A e E também podem sofrer reações análogas. Do processo de oxidação dos lipídeos por oxigênio (O2 é o agente oxidante) resultam aldeídos, cetonas, ácidos, álcoois e peróxidos; estes compostos são responsáveis pelas características organolépticas e físico-químicas associadas à rancificação oxidativa. A reação em cadeia de radicais livres (rancificação oxidativa) pode ser dividida em três etapas, que ocorrem simultaneamente, salvo o início da reação. 1a Fase: INICIAÇÃO → nesta fase começa a absorção de O2 por parte dos ácidos graxos insaturados, que para ocorrer precisa da presença de radicais livres; o que explica o fato da iniciação ocorrer em 2 etapas, a iniciação primária e a iniciação secundária; → na iniciação primária (ou indução), o ácido graxo insaturado (RH) cede um próton ao carbono metilênico e converte-se em radical livre (R●), como mostrado na reação I-a: I-a - - - - - - - -RH → R● + H+ Onde: RH = ácido graxo insaturado ou lipídeo com ácido graxo insaturado. R● = radical alquil (radical livre). → na iniciação secundária o radical livre (R●) formado na iniciação primária, pode por sua vez, reagir com o O2 formando o radical peróxi, como mostra a reação I-b: I-b - - - - - - - -R● + O2 → ROO● Onde: R● = radical alquil (radical livre). ROO● = radical peróxi (radical livre). → a reação I-a (iniciação 1ª ou indução) tem elevada energia de ativação, ou seja, precisa de muita energia para iniciar espontaneamente. Para que 10 aconteça são necessárias altas temperaturas e presença de luz ou outros catalisadores; → na fase de INICIAÇÃO existe baixo consumo de O2, formam-se os primeiros radicais livres, com pouco cheiro ou gosto de ranço. 2a Fase: PROPAGAÇÃO → na segunda fase da rancificação oxidativa, chamada de propagação, os radicais alquil (radicais livres) formados na iniciação continuam se combinando com o O2, formando mais radicais peróxi; R● + O2 → ROO● → estes radicais peróxi podem subtrair hidrogênio de outro ácido graxo insaturado (RH), produzindo peróxido (ROOH) e um novo radical livre (R●), como mostra a reação II; II- - - - - - - - ROO● + RH → ROOH + R● Onde:ROO● = radical peróxi (radical livre) RH = ácido graxo insaturado (ou lipídeo com ácido graxo insaturado) ROOH = peróxido R● = radical alquil (radical livre) → por isso essa fase é chamada de propagação, pode ocorrer centenas de vezes por ser uma reação em cadeia; → nesta fase aumenta o consumo de O2 e ocorre grande formação de peróxidos. Deve-se levar em conta que as reações na fase da propagação são muito rápidas, porque os radicais livres formados são muito reativos e existe, portanto, um elevado consumo de O2; → os peróxidos resultantes da propagação são altamente instáveis e sofrem decomposição formando produtos como aldeídos, cetonas, alcoóis, hidrocarbonetos e ácidos. Esses produtos da decomposição do peróxido ocasionam o cheiro e o sabor desagradável e indesejável, o ranço. Portanto, os produtos resultantes da decomposição do peróxido formado na oxidação dos ácidos graxos insaturados são os responsáveis pela deterioração das gorduras (lipídeos), alterando odor, sabor, cor, viscosidade e composição das mesmas. 3a Fase: TERMINAÇÃO → esta fase pode ocorrer simultaneamente às fases de iniciação e propagação; → nesta fase (terminação) os radicais livres reagem entre si, formando novos compostos não reativos, como mostram as reações abaixo; III- - - - - - - -ROO● + R● → ROOR R● + R● → R-R → assim, nesta fase o consumo de O2 tende a diminuir, e a partir do momento que não existam mais radicais livres para reagir com o O2 cessa-se a reação. 4.1.1- FATORES que influenciam a oxidação de lipídeos nos alimentos: 11 - Quantidade de O2 presente. A rancificação oxidativa não ocorre na ausência de O2; - Composição da gordura: o tipo de ácido graxo insaturado e o grau de saturação têm influência significativa na oxidação (os ácidos linoleico e linolênico oxidam-se 64 e 100 vezes mais rápido que o ácido oleico, respectivamente); - Exposição à luz: a luz acelera as reações de oxidação, por isso, na medida do possível, deve-se evitar sua incidência direta nos alimentos suscetíveis a oxidação; - Temperatura de armazenamento: quanto maior a temperatura, maior será a velocidade com que a reação se desenvolve. A cada aumento de 10oC na temperatura, a reação do oxigênio com a gordura insaturada duplica. Esse efeito pode ser minimizado com o armazenamento de alimentos sob refrigeração e congelamento. - Presença de catalisadores, chamados de pró-oxidantes: aceleram a reação de oxidação (ex: metais e grupo heme da mioglobina); - Atividade de água (Aw) dos alimentos: a presença de água livre aumenta a atividade catalítica dos metais, portanto o risco de oxidação aumenta a medida que Aw aumenta. 4.1.2- Na indústria de alimentos: Além do controle dos procedimentos físicos (T, luz, O2) pode-se também acrescentar aos alimentos agentes antioxidantes, que bloqueiam as reações de oxidação, retardando a formação de compostos desagradáveis. 4.2- RANCIDEZ HIDROLÍTICA (ou Rancidez lipolítica) É a reação ocasionada pela ação de enzimas como a lipase/lipoxigenase e/ou por agentes químicos (ácidos/bases) que rompem a ligação éster dos lipídeos, liberando ácidos graxos. Portanto, na rancidez hidrolítica lipolítica forma-se ácidos graxos livres, saturados e insaturados. A rancidez lipolítica ou hidrolítica diminui a qualidade das gorduras destinadas principalmente a frituras, alterando especialmente as características organolépticas como a cor (escurecimento), o odor e o sabor dos alimentos. A presença de água acelera a rancidez hidrolítica; além disso, quando as gorduras contendo ácidos graxos livres são emulsionadas em água, estes ácidos graxos livres, mesmo em baixas concentrações, proporcionam sabor e odor desagradável. Deve-se evitar o uso prolongado da mesma gordura no processamento de alimentos (frituras), especialmente se estes alimentos forem ricos em água. A rancificação hidrolítica pode ser inibida pela inativação térmica das enzimas, e pela eliminação da água no lipídeo (água é o meio que favorece a hidrólise). 12 5.Alterações provocadas por insetos e roedores; Os insetos são importantes, principalmente na destruição de cereais e frutas e hortaliças. O problema maior da presença do inseto não é o alimento que ele consome mas, sim o fato de ele deixar uma porta de entrada para o ataque dos microrganismos. Os roedores, principalmente os ratos, são, também, consumidores de alimentos e por isso sérios competidores do homem. Alteram os alimentos não só pelo que consomem, mas, principalmente pela contaminação que provocam. 5. Mudanças físicas São aquelas ocasionadas por queimaduras, congelação, desidratação, pressão, etc; 6. Outras • Incorreções nos processos de preservação conferem aos alimentos maior fragilidade e, conseqüentemente, sua maior acessibilidade às alterações. além do processo de sua preservação, eles passem por operações complementares. Ex: manutenção do peixe, após seu descongelamento em temperatura imprópria; • O não arejamento de carnes submetidas à salga; • a permanência em geladeiras ou câmaras frigoríficas, de produtos de sensibilidade à baixa temperatura e umidade; a congelação de verduras, sem que haja prévio “branqueamento” etc. • Impropriedades do transporte Cooperam para que determinados alimentos, atingidos principalmente em sua textura, fiquem mais sujeitos às alterações. acondicionamento mal feito; longos percursos sem os cuidados exigidos; exposições ao calor; choques durante os trajetos. 13 ADULTERAÇÕES EM ALIMENTOS Pode ser intencional: • Inclusão de substâncias inferiores que tem propriedades similares ao alimento. Exemplos: • Físico: areia, pedra, barro, giz, água, óleo mineral, etc. Exemplo: adição de água no leite. • Biológico: sementes ou cascas de frutas. Exemplo: adição de sementes de mamão em pimenta preta. Pode ser não intencional: • Inclusão de substâncias por falta de conhecimento, ou perda de condições higiênicas durante o processamento de alimento. Podem ser • Adulterantes naturais: variedades tóxicas de cogumelos, vegetais, frutos do mar, etc. • Não natural: resíduos de pesticidas, etc. Contaminação por metal: • Pode ser por: • Inclusão intencional ou não • Metais e compostos metálicos • Alguns podem ser considerados tóxicos: chumbo, arsênio, mercúrio, cádmio Exemplos: ◦ Arsênio de pesticidas ◦ Chumbo em água ◦ Mercúrio nos efluentes industriais Fraudes As fraudes podem ser por: • Adição Exemplos: água no leite, areia no sal, substâncias no café (milho, cevada, etc), cascas e paus no chá mate, etc • Remoção Exemplo: decremagem do leite, descafeinização do café, etc • Substituição Exemplo: óleo de soja sendo comercializado como azeite de oliva 14 15 BROMATOLOGIA E ALIMENTO INTRODUÇÃO O conjunto de propriedades apresentadas por um alimento relaciona-se diretamente com a qualidade e quantidade dos constituintes químicos presentes no mesmo. Nos alimentos de um modo geral, os constituintes químicos podem ser agrupados em duas categorias: a) Constituintes básicos ou nutritivos: • Água • Carboidratos • Gorduras • Proteínas • Minerais • Vitaminas b) Constituintes secundários • Enzimas • Ácidos orgânicos • Compostos voláteis • Pigmentos • Pectinas • Substâncias aromáticas, etc... Essas substâncias são responsáveis pelas características nutritivas e/ou sensoriais dos alimentos, atuando de modo diversos, como pode ser visualizado no quadro abaixo. Basicamente o alimento é composto por água e matéria seca, de acordo com o esquema abaixo. 16 Para se conhecer a composição química de um alimento são realizadas determinações analíticas. Essas determinações atuam em vários segmentos dentro de uma indústria, desde a caracterizaçãoda matéria-prima que irá compor um novo produto, até seu controle de qualidade e estocagem. A análise de alimentos também é utilizada para análise de alimentos processados quando deseja-se verificar a eficiência do processo ou até mesmo a comparação de processamento, como por exemplo, diferentes tipos de secagem. Através das análises químicas pode-se verificar o que ocorreu com os constituintes dos alimentos processados, isto é, se ocorreram perdas de vitaminas e/ou minerais, desnaturação das proteínas, gelatinização de amido, etc. Além de serem utilizadas para a caracterização de alimentos in natura, principalmente, alimentos novos e ainda desconhecidos como as frutas ou vegetais exóticos típicos de regiões menos exploradas. No processamento de alimentos é importante conhecer a sua composição e avaliar se as condições na qual a matéria-prima foi submetida irá produzir efeitos indesejáveis ou mesmo desejáveis ao produto final. Para a realização dessas determinações diversos métodos podem ser empregados. Esses métodos foram desenvolvidos, testados e catalogados. Alguns centros de pesquisas brasileiros desenvolveram métodos analíticos para determinar essas composições, como o Instituto Adolfo Lutz, Instituto de Tecnologia de Alimentos (ITAL), Centro de Estudos de Amidos e Raízes Tropicais (CERATI), entre outros. A Association of Official Analytical Chemists (AOAC) é uma associação de cientistas e organizações dos setores público e privado, que promove a validação de métodos e medidas de qualidade nas ciências analíticas. Essa associação, a muitos anos, vem publicando coletâneas de métodos de análise e procedimentos obtidos por estudos sistemáticos inter-laboratoriais de vários países. São métodos oficiais válidos em todo o mundo e muito utilizados. em dois volumes, onde são descritos, para cada tipo de produto (frutas, cereais, carnes, pós, etc.), os procedimentos recomendados para o preparo e as determinações analíticas subsequentes. 17 A escolha do método de análise deve ser bem avaliada para que a exatidão seja a maior possível. Em função do alto custo muitas vezes não é possível utilizar o melhor método de análise, portanto, o tipo de análise é limitado em relação ao tipo de equipamento ou até mesmo ao tipo de reagente ou pessoal especializado em dois volumes, onde são descritos, para cada tipo de produto (frutas, cereais, carnes, pós, etc.), os procedimentos recomendados para o preparo e as determinações analíticas subsequentes. A escolha do método de análise deve ser bem avaliada para que a exatidão seja a maior possível. Em função do alto custo muitas vezes não é possível utilizar o melhor método de análise, portanto, o tipo de análise é limitado em relação ao tipo de equipamento ou até mesmo ao tipo de reagente ou pessoal especializado. A tabela abaixo indica os métodos da área da bromatologia mais utilizados para quantificar os componentes do alimento. COMPONENTE DO ALIMENTO METODOLOGIA PADRONIZADA ÁGUA • Método de estufa a 105º.C • Método de estufa à vácuo a 60º.C CARBOIDRATOS • Método de Fehling FIBRAS • Método da Fibra Bruta • Método Enzimático PROTEÍNAS • Método de Kjeldahl LIPÍDIOS • Método de Soxhlet • Método de Bligh Dyer MINERAIS • Resíduo Mineral Fixo (cinzas) VITAMINAS • HPLC Mas como já comentamos, a Bromatologia também é utilizada para garantir a qualidade do alimento, ou seja, muitas técnicas identificam fraudes e/ou verificam se o alimento está próprio ou impróprio para consumo. As técnicas auxiliam na averiguação da composição do alimento, se é equivalente à que consta na rotulagem. Para tanto muitas metodologias são desenvolvidas para tais fins. A análise bromatológica deve seguir o esquema abaixo apresentado para que os dados e resultados obtidos sejam confiáveis 18 A ÁGUA NOS ALIMENTOS A água é um nutriente absolutamente essencial, participando com 60 a 65 % do corpo humano e da maioria dos animais. Dentre as várias funções da água no organismo, cita-se: A - É o solvente universal, indispensável aos processos metabólicos; B - Manutenção da temperatura corporal; C - Manutenção da pressão osmótica dos fluídos e do volume das células; D- Participação como reagente de um grande número de reações metabólicas. A água é considerada o adulterante universal dos alimentos, por isso sua determinação é de grande importância. Usualmente a quantidade de água nos alimentos é expressa pelo valor da determinação da água total contida no alimento. Este valor não fornece informações de como está distribuída a água neste alimento nem permite saber se toda a água está ligada do mesmo modo ao alimento. Muitas vezes o teor de água determinado permite que ocorra o desenvolvimento de algum microrganismo, porém isso não ocorre, porque muita desta água não está disponível ao microrganismo. Há também o fato de uma parte da água não ser congelável. Isso nos leva a crer que existem moléculas de água com propriedades e distribuição diferentes no mesmo alimento. Pode-se concluir que há dois tipos de água nos alimentos: 1- Água livre, que é aquela fracamente ligada ao substrato, funcionando como solvente, permitindo o crescimento dos microrganismos e reações químicas e que é eliminada com facilidade 2- Água combinada, fortemente ligada ao substrato, mais difícil de ser eliminada e que não é utilizada como solvente e não permite o desenvolvimento de microrganismos e retarda as reações químicas. 19 Atividade de água (Aw) - é possível estabelecer uma relação entre o teor de água livre nos alimentos e sua conservação. O teor de água livre é expresso como atividade de água que é dada pela relação entre a pressão de vapor de água em equilíbrio no alimento e a pressão de vapor da água pura na mesma temperatura. A medida desse valor baseia-se no fato de que a pressão p do vapor de água sobre um alimento, após atingir o equilíbrio a uma temperatura t, corresponde à umidade relativa de equilíbrio (ure) do alimento. A atividade da água será então igual a ure e é expressa por ure/100 ATIVIDADE DE ÁGUA E CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS O VALOR MÁXIMO DA AW É 1 NA ÁGUA PURA Nos alimentos ricos em água, com Aw > 0,90, podem formar soluções diluídas que servirão de substrato para os microrganismos poderem se desenvolver. Nesta situação as reações químicas podem ter sua velocidade diminuída em função da baixa concentração dos reagentes. Quando a Aw baixar para 0,40 - 0,80 haverá possibilidade de reações químicas e enzimáticas a velocidades rápidas, pelo aumento da concentração dos reagentes. Com Aw inferior a 0,30 estará atingindo a zona de adsorção primária, onde a água está fortemente ligada ao alimento. De acordo com a atividade de água no alimento, ocorre o desenvolvimento de certos tipos de microrganismos, como: A Aw representa melhor a água disponível para as reações importantes na conservação dos alimentos. As principais reações de deterioração de alimentos são: ➢ Oxidação lipídica ➢ Reações enzimáticas ➢ Escurecimento não enzimático ➢ Crescimento microbiano ➢ Transformações físicas 20 Essas reações podem ser representadas pelos gráficos abaixo: Aw até 0,2 – desidratação – Atividade de água baixa água totalmente ligada ao substrato. Única reação possível de ocorrer: oxidação lipídica • Aw entre 0,2-0,4 – há uma camada de água envolvendo o alimento formando uma camada hidratada, não permitindo que a água congele. Esta fase é a fase na qual o alimento está protegido, onde as reações químicas praticamente não ocorrem. • Aw acima 0,4 - Todas as reações ocorrem, sendo que as microbiológicas se dão com Aw acima de 0,75. 21 DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM ALIMENTOS 1- INTRODUÇÃO A determinação de umidade é uma das medidas mais importantes e utilizadas na análise de alimentos. No processode secagem essa determinação é fundamental. A umidade de um alimento está relacionada com sua estabilidade, qualidade e composição, e pode afetar as seguintes características do produto: 1- Estocagem: alimentos estocados com alto valor de umidade irão se deteriorar mais rapidamente do que os possui baixa umidade. Por exemplo, grãos com umidade excessiva estão sujeitos a rápida deterioração devido ao crescimento de fungos que desenvolvem toxinas como aflatoxina. 2- Embalagens: alguns tipos de deterioração podem ocorrer em determinadas embalagens se o alimento apresentar uma umidade excessiva. Por exemplo, 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. 3- Processamento: a quantidade de água é importante no processamento de vários produtos. Temos como exemplo, a umidade do trigo na fabricação do pão e produtos de padaria. 4- A umidade é o principal fator para os processos microbiológicos, como o desenvolvimento de fungos, leveduras e bactérias, e também para o desenvolvimento de insetos. No caso dos produtos perecíveis o frio é normalmente utilizado como inibidor do processo microbiológico, enquanto que para os produtos deterioráveis a secagem, para níveis de umidade até 12-13%, é o processo mais simples e eficaz. O conhecimento do teor de umidade das matérias primas é de fundamental importância na conservação e armazenamento, na manutenção da sua qualidade e no processo de comercialização. 2. MÉTODOS PARA A DETERMINAÇÃO DE UMIDADE Existem muitos métodos para determinar a umidade em alimentos e a escolha do método vai depender: da forma a qual a água está presente na amostra, da natureza da amostra, da quantidade relativa de água, da rapidez desejada na determinação e do equipamento disponível. a) Método de Estufa O método de estufa é o método mais utilizado em alimentos e está baseado na remoção da água por aquecimento, onde o ar quente é absorvido por uma camada muito fina do alimento e é então conduzido para o interior por condução. Como a condutividade térmica dos alimentos é geralmente baixa, costuma levar muito tempo (6 – 18 horas a 105° C, ou até peso constante) para o calor atingir as porções mais internas do alimento. A evaporação por um tempo determinado pode resultar numa remoção incompleta da água, se ela estiver fortemente presa por forças de hidratação, ou se o seu movimento for impedido por baixa difusividade ou formação de crosta na superfície. Por outro lado, na 22 evaporação até peso constante, pode ocorrer uma superestimação da umidade por perda de substâncias voláteis ou por reações de decomposição. O aquecimento direto da amostra a 105ºC é o processo mais usual, entretanto, no caso de amostras de alimento, que se decompõem ou sofrem transformações a esta temperatura, deve-se utilizar estufa a vácuo para seu aquecimento, onde se reduz a pressão atmosférica e se mantém a temperatura de 70ºC. A pesagem da amostra deve ser feita somente após resfriá-la completamente no dessecador, pois a pesagem a quente levaria a um resultado falso. LIMITAÇÕES DO MÉTODO 1. Produtos com alto conteúdo de açúcar e carnes com alto teor de gordura devem ser secos em estufa a vácuo numa temperatura não excedendo a 70 ºC. Alguns açúcares, como a levulose, decompõem ao redor de 70ºC liberando água. 2. Não serve para amostras com alto teor de substâncias voláteis, como condimentos. Vai ocorrer volatilização destas substâncias, com perda de peso na amostra, que será computada como perda de água. 3. Pode haver variação de até 3ºC nas diferentes partes da estufa. 4. Alguns produtos são muito higroscópicos e devem ser tampados no dessecador ao saírem da estufa e pesados rapidamente após chegarem à temperatura ambiente. 5. A reação de caramelização em açúcares liberando água, durante a secagem, é acelerada a altas temperaturas. Portanto produtos nestas condições devem ser secados em estufa a vácuo a 60 ºC. 6. Alimentos contendo açúcares redutores e proteínas podem sofrer escurecimento por reação de Maillard, com formação de compostos voláteis como CO2 e compostos carboxílicos, e produtos intermediários como furaldeído e hidroximetilfurfural. Estes compostos voláteis serão medidos erradamente como água evaporada na estufa; 7. Estufas com exaustão forçada são utilizadas pala acelerar a secagem a peso constante e são recomendadas para queijos, produtos marinhos e carnes. b) Infravermelho Neste método é utilizado um aparelho portátil que permite a obtenção de resultados rápidos de porcentagem de umidade, sendo todo o processo controlado por um gerador de funções e balança digital. A amostra é colocada em um prato de alumínio dentro de uma câmara que protege a balança do calor por meio de um colchão de ar, que garante que haja circulação de ar interna para que os vapores de água saiam da amostra sem que seja perturbada a leitura da balança. No manual do aparelho existem informações sobre as condições recomendadas de análise para cada tipo de produto (tempo, temperatura e massa inicial de produto). 23 3. CÁLCULO DO TEOR DE UMIDADE Existem duas maneiras de se expressar a umidade contida em um produto em base úmida ou base seca, sendo que a umidade em base úmida (amostra integral) é mais utilizada em designações comerciais, armazenamento, etc. e a umidade em base seca (b.s) é utilizada em trabalhos de pesquisa e equações de secagem. %Umidade = (P cápsula VAZIA + Peso da amostra) – (P cápsula VAZIA + AMOSTRA seca) x 100 Peso da amostra DETERMINAÇÃO DE CINZAS OU RESÍDUO MINERAL 1-Introdução A cinza de um alimento é o resíduo inorgânico que permanece após a queima da matéria orgânica, que é transformada em CO2, H2O e NO2 A cinza é constituída principalmente de: – Grandes quantidades de K, Na, Ca e Mg – Pequenas quantidades de Al, Cu, Fe, Mn e Zn – Traços: Ar, I, F e outros elementos A cinza obtida não é necessariamente da mesma composição que a matéria mineral presente originalmente no alimento, pois pode haver perda por volatilização ou alguma interação entre os constituintes da amostra. Os elementos minerais se apresentam na cinza sob a forma de óxidos, sulfatos, fosfatos, silicatos e cloretos, dependendo das condições de incineração e da composição do alimento. Algumas mudanças podem ocorrer como oxalatos de cálcio podem ser transformados em carbonatos ou ate em óxidos. A composição da cinza depende da natureza do alimento e do método de determinação utilizado 2. Importância nutricional dos minerais no organismo ➢ Função constituinte, fazendo parte de ossos e dentes, dando-lhes rigidez; ➢ Fazem parte de alguns compostos, tais como enzimas vitaminas e hormônios; ➢ Fazem parte de alguns tecidos brancos, como é o caso do fósforo, que se encontra no cérebro; ➢ Mantém o equilíbrio osmótico nos líquidos do organismo, comportando- se como íons; ➢ Colaboram na manutenção do equilíbrio ácido-base, por poderem comportar-se como ácido ou bases. ➢ Os minerais são necessários ao processo vital, devendo estar contidos nos alimentos em quantidades e proporções adequadas. 3- Determinação das cinzas A determinação dos constituintes minerais nos alimentos pode ser dividida em duas classes: 24 Determinação da cinza (total, solúvel e insolúvel) Determinação dos componentes individuais da cinza CINZAS TOTAIS OU RESÍDUO MINERAL FIXO Cinza total: a determinação de cinza total é utilizada como indicativo de várias propriedades: a) Largamente aceito como índice de refinação para açúcares e farinhas. Nos açúcares, uma cinza muito alta dificultará a cristalização e descolorização. Na farinha, a quantidade de cinza influirá na extração.b) Níveis adequados de cinza total são um indicativo das propriedades funcionais de alguns produtos alimentícios, por exemplo, a gelatina. Em geleias de frutas e doces em massa, a cinza é determinada para estimar o conteúdo de frutas. c) E um parâmetro útil para verificação do valor nutricional de alguns alimentos e rações. Alto nível de cinza insolúvel em ácido indica a presença de areia. Análise de Cinzas: Refere-se ao resíduo inorgânico remanescente após a completa destruição da matriz orgânica do alimento. As análises de determinação de cinzas podem ser realizadas de diferentes maneiras de acordo com o alimento e objetivo da análise. Cinzas por via seca: É o procedimento mais utilizado. Emprega o uso de fornos do tipo mufla, operando em temperaturas na faixa de 500-600oC. Vantagens: processo mais seguro que os demais métodos requerendo maiores cuidados apenas na análise de alimentos muito ricos em gordura, mais simples e permite o preparo de várias amostras simultaneamente. Desvantagens: processo lento e que pode ocasionar a perda de elementos voláteis da amostra (Ex: Fe, Ni, P, Zn). Cinzas por via úmida: Adequado para alimentos com alto teor de gordura. Emprega ácidos concentrados em alta temperatura para provocar a destruição da matriz orgânica. Vantagens: método rápido, preserva materiais voláteis da amostra. Desvantagens: exige extremo cuidado e material adequado no preparo da amostra. Cinzas a baixa temperatura: Melhor método para preservar o material volátil da amostra. Emprega sofisticados equipamentos que permite a geração de plasma de oxigênio, material altamente oxidante capaz de destruir toda a matriz orgânica do alimento. Vantagens: método rápido preserva o material volátil contido na amostra. Desvantagens: método caro O conteúdo de cinzas dos alimentos de origem animal normalmente é constante, já alimentos de origem vegetal tem conteúdos de cinzas bastante variados. Para um melhor preparo de cinzas convém triturar o alimento antes. A análise de cinzas fornece informações prévias sobre o valor nutricional do alimento, no tocante ao seu conteúdo em minerais e é o primeiro passo para análises subsequentes de caracterização destes minerais. 25 Após o preparo de cinzas, estas podem ser utilizadas para análises que visem determinar o conteúdo de minerais específicos. Para análises de minerais que normalmente ocorrem em grande quantidade nos alimentos (Ca, K, Na) é comum o emprego de técnicas de volumetria (método mais barato e rápido). Para análises de elementos que ocorrem em pequenas quantidades (Se, Ni, Zn) empregam-se métodos instrumentais mais sensíveis (espectrometria de aborção atômica). Componentes individuais da cinza: Os componentes minerais presentes nos sistemas biológicos podem ser divididos naqueles que são: a) indispensáveis para o metabolismo normal e geralmente constituem os elementos da dieta essencial; b) aqueles que não têm nenhuma função conhecida ou até podem ser prejudiciais à saúde. Estes últimos podem aparecer do solo, provenientes da pulverização das plantas com agrotóxicos ou como resíduos de processos industriais. Alguns resíduos metálicos podem ter efeitos tóxicos como Pb e Hg. A oxidação do ácido ascórbico (vitamina C) e a estabilidade de sucos de fruta são afetados por Cu. Alguns componentes minerais podem aumentar e outros impedir a fermentação de produtos fermentados. c) indicação de fraudes Podemos obter ainda: A. CINZA SOLÚVEL E INSOLÚVEL: método utilizado para determinações da quantidade de frutas em geleias e conservas B. ALCALINIDADE DAS CINZAS: as cinzas de produtos vegetais e frutas são alcalinas, enquanto as cinzas de produtos cárneos e certos cereais são ácidas. Técnica utilizada para verificar adulteração em alimentos C. CINZA INSOLÚVEL EM ÁCIDO: verificação da adição de matéria mineral em alimentos como sujeira e areia em temperos, talco em confeitos, etc TIPOS DE CADINHOS A escolha vai depender do tipo de alimento a ser analisado e do tipo de análise. Os materiais utilizados incluem quartzo, Vycor (tipo de vidro resistente a altas temperaturas), porcelana, aço, níquel, platina e uma liga de ouro-platina. TEMPERATURAS DE INCINERAÇÃO 525º.C – frutas e produtos derivados; carne e derivados, açúcar e derivados e produtos vegetais 550º.C – produtos cereais, lácteos (exceção manteiga), peixes, produtos marinhos, temperos, condimentos e vinho 600º.C – grãos e ração QUESTIONÁRIO 1. Qual a importância dos minerais na alimentação? 2. Como se dá a determinação das cinzas? 3. O que pode ser determinado através das cinzas? 26 4. Qual a diferença entre incineração e calcinação? 5. Como as cinzas podem ser indicadoras de fraudes? 6. Onde elas são utilizadas como indicadoras de qualidade? LIPÍDIOS 1. INTRODUÇÃO Compostos orgânicos formados por C,H,O e também podem possuir P,N e S, com predomínio de H, encontrando-se nos organismos vivos, geralmente insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos tais como éter etílico, éter de petróleo, acetona clorofórmio, benzeno e alcoóis Estes solventes apolares atacam a fração lipídica neutra que incluem ácidos graxos livres, mono, di e trigliceróis, e alguns mais polares como fosfolipídeos, glicolipídeos e esfingolipídeos. Esteróis, ceras, pigmentos lipossolúveis e vitaminas, que contribuem com energia na dieta, podem ser extraídos apenas parcialmente. O termo lipídeo é utilizado para gorduras e substâncias gordurosas. Ocorrem em todas as células animais ou vegetais de onde podem ser extraídos com solventes orgânicos de baixa polaridade. 2- FUNÇÕES BIOLÓGICAS 1. Importante fonte calórica da dieta; 2. Supre necessidades nutricionais específicas (ácidos graxos essenciais, por exemplo); A carência de ácidos graxos promove: . Peles com escamas; . Lesões no sistema urinário; . Prejuízo no transporte de lipídios; . Danos cerebrais; . Comprometimentos de membranas biológicas; Os seguintes ácidos graxos podem ser considerados essenciais: 3. Atua no organismo como agente protetor e transportador de vitaminas lipossolúveis (A, D, E, e K); 4. Exerce ação lubrificante; 5. Contribui na ação de leveza pelo aprisionamento de ar em massas e sorvetes; 6. Atua como agente transportador de calor, nas frituras; 7. Contribui no paladar 3- CLASSIFICAÇÃO A seguinte classificação possibilita uma distinção entre os vários tipos de lipídios: A diferença entre os óleos e as gorduras é a natureza do ácido que esterifica o glicerol. Os óleos contêm maior quantidade de ácidos graxos insaturados do que as gorduras. (Ver diferença das estruturas em sala) ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS - Pertencem a este grupo, óleos e gorduras vegetais. Ocorre predominância dos ácidos oleico, linoleico e linolênico. Estão 27 neste grupo os óleos de amendoim, girassol, milho algodão, babaçu e azeite de oliva (ricos em ácido oléico e linoleico), óleo de gérmen de trigo, soja e Iinhaça (ricos em ácido linolênico, tri-insaturado) ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS - Constituem a maior parte das gorduras de origem animal. São constituídas por ácidos graxos saturados de 16 a 18 C. Pertencem a este grupo o toucinho e os sebos, com alto ponto de fusão. As gorduras São compostas por misturas de triglicerídeos e outras substâncias que fazem parte da natureza do produto ou se formam no processamento. GORDURAS TRANS É um tipo de gordura produzida industrialmente a partir de um processo químico, a hidrogenação. Usada desde o início do século passado, ela passou a ser consumida com mais frequência, e sem culpa, a partir dos anos 50. Por ser proveniente de óleos vegetais, acreditava-se que a gordura trans era uma opção mais saudável à gordura animal - que comprovadamente aumenta o LDL (colesterol ruim) no sangue. A partir da década de 80, estudos científicosprovaram que a trans é um dos grandes venenos da alimentação moderna. Os óleos de origem vegetal são colocados em uma câmara de hidrogênio. Eles são submetidos a alta pressão e temperatura e, assim, transformados em uma pasta preta de odor ruim. Depois, esta pasta é alvejada até ficar sem cor e é desodorizada para perder o cheiro. A gordura, agora semi-sólida, fica com a textura ideal para o processamento e preparo industrial de alimentos. Gordura trans são ácidos graxos insaturados. A designação "trans" vem de "transversos" e o nome é referente à ordem da cadeia de átomos do ácido graxo. Em um óleo encontrado na natureza, por exemplo, os átomos estão distribuídos em posição paralela. No entanto, quando é submetido ao tratamento industrial de hidrogenação, a estrutura química do óleo é modificada, fazendo com que os ácidos graxos fiquem com os átomos em disposição "diagonal" - ou em alinhamento transversal (trans). A maior concentração dela está nas bolachas, pipocas de micro-ondas, chocolates, sorvetes, salgadinhos, pastéis, folhados, tortas, bolos, tudo o que utiliza as margarinas nas receitas. Os combos servidos nos restaurantes de fast- food estão no topo da lista de alimentos com gordura trans. Até alguns produtos diet e light não escapam da vilã. A carne e o leite de animais ruminantes, como bovinos e caprinos, possuem gorduras trans em quantidades mínimas, quase inexpressivas. Neste caso, ela se forma a partir do processo de hidrogenação natural no rúmen dos animais. Como a quantidade é insignificante, especialistas nunca se referem a estes itens quando criticam e restringem a gordura trans. Os especialistas explicam que a gordura trans não é sintetizada no organismo humano, por isso permanece depositada no corpo. Como não é essencial para a saúde, não há um valor recomendado de ingestão. O ideal é não a consumir nunca, mas os médicos, cientes da impossibilidade da restrição no mundo atual, 28 recomendam o consumo mínimo. A Organização Mundial da Saúde (OMS) recomenda que a ingestão de gordura trans não ultrapasse 1% do valor calórico da dieta. O que numa alimentação de 2.000 calorias equivale a dois gramas diários de gordura trans - quantidade equivalente a três biscoitos recheados de morango. Até as aparentemente inofensivas bolachas tipo cream cracker ou água e sal contêm gordura trans. Seis unidades, por exemplo, equivalem a 1,2 g e meio pacote a 4,1 g. As crianças, grandes fãs das guloseimas trans, devem ter o consumo vigiado e controlado. Uma vez que a obesidade infantil é hoje considerada um problema de saúde pública. Já se sabe também que a mulher grávida que come gordura trans pode prejudicar o desenvolvimento neurológico do feto e também tem mais tendências a ter um filho obeso. A lista de problemas é enorme. O fato mais conhecido é que a gordura trans aumenta o LDL (colesterol ruim) e diminui o HDL (colesterol bom) no sangue. Ela também é responsável pela produção da gordura visceral, que se acumula na região da cintura. Isso leva à síndrome metabólica, um conjunto de doenças graves: diabetes, pressão alta, alto nível de colesterol ruim e de triglicérides no sangue. Essa combinação causa acúmulo de placas de gordura na parede dos vasos sanguíneos, fator que pode resultar em ataque cardíaco e AVC (acidente vascular cerebral). Pesquisas sugerem que as mulheres que consomem altos índices de gordura trans têm duas vezes mais chances de sofrer de câncer de mama. Já outros estudos indicam que a gordura trans faz com que as membranas percam sua flexibilidade, dificultando a transmissão de impulsos nervosos, que podem estar ligados com o aumento da incidência de depressão. 5-DETERMINAÇÃO ANALÍTICA DE LIPÍDIOS EM ALIMENTOS 5.1-METODOLOGIA DE ANÁLISE A determinação quantitativa de lipídeos em alimentos é, a muito, um parâmetro básico para avaliações nutricionais e de processamento. Na indústria de extração de óleos vegetais, um rígido controle do teor de lipídeos na matéria-prima e nos subprodutos deve ser mantido tanto com fins econômicos como tecnológicos. Os métodos rotineiros para determinação quantitativa de lipídeos baseiam-se na extração da fração lipídica por meio de um solvente orgânico adequado. Após extração e remoção do solvente, determina-se gravimetricamente a quantidade de lipídeos presente. O resíduo obtido não é, na verdade, constituído unicamente por triglicerídeos, mas por todos os compostos que, nas condições da determinação, possam ser extraídos pelo solvente. Geralmente, são fosfatídeos, esteróis, vitaminas A e D, carotenóides, óleos essenciais, etc., mas em quantidades relativamente pequenas, que não chegam a representar uma diferença significativa na determinação. Uma extração completa dos lipídeos se torna difícil em produtos contendo alta proporção de proteínas, e a presença de carboidratos também interfere. 5.2. EXTRAÇÃO COM SOLVENTES A QUENTE O método está baseado em três etapas: • Extração de gorduras da amostra com solventes • Eliminação do solvente por evaporação. • A gordura é quantificada por método gravimétrico 29 A escolha do solvente vai depender dos componentes 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. Pode-se utilizar a amostra que foi usada na determinação de umidade. A preparação da amostra para determinação de gordura deve ser cuidadosa de maneira a evitar a sua degradação. Em muitos alimentos processados, como em produtos derivados do leite, pão, produtos fermentados, açucarados e produtos animais, a maior parte dos lipídeos está ligada a proteínas e carboidratos, e a extração direta com solventes não polares é ineficiente. Estes alimentos precisam ser preparados para a extração de gordura por hidrólise ácida ou básica, ou outros métodos. E necessário um controle da temperatura e tempo de exposição do material no solvente. A eficiência da extração a quente depende de uma série de fatores: 1. Natureza do material a ser extraído; 2. Tamanho das partículas: quanto menor mais fácil à penetração do solvente; 3. Umidade da amostra: a água presente ria amostra dificulta a penetração do solvente orgânico por imiscibilidade; 4. Natureza do solvente; 5. Semelhança entre as polaridades do solvente e da amostra; 6. Ligação dos lipídeos com outros componentes da amostra; 7. Circulação do solvente através da amostra; 8. A velocidade do refluxo não deve ser nem muito alta nem muito baixa, porque pode haver pouca penetração do solvente na velocidade muito alta; 9. Quantidade relativa entre solvente e material a ser extraído: quanto mais solvente maior é a extração, porém não se deve usar em excesso por causa do alto custo do solvente. 5.2.1- TIPOS DE SOLVENTES Os dois solventes mais utilizados são o éter de petróleo e o éter etílico. O éter etílico é um solvente de extração mais ampla pois pode extrair também vitaminas esteroides, resinas e pigmentos, o que constitui um erro quando se deseja determinar somente gordura (triacilglicerídeos). Porém estes compostos aparecem geralmente em pequenas quantidades, o que daria um erro aceitável. Por outro lado, ele é menos usado porque é mais caro, perigoso e pode acumular água durante a extração que vai dissolver materiais não lipídicos. Portanto, o éter de petróleo é mais comumente utilizado. Em alguns casos, é conveniente utilizar mistura de solventes como no caso de produtos lácteos. O ÉTER ETÍLICO, apesar de ser um excelente extrator para lipídeos, tem algumas desvantagens: a) deve estar completamente livre de água, necessitando, portanto, de uma série de manuseios e cuidados; b) contendo água, dissolverá também alguns mono e dissacarídeos provocando desvios na determinação; c) a amostra a ser usada deve, portanto, estar completamente seca; d) é altamente inflamávele, quando oxidado, é explosivo e a sua recuperação deve ser acompanhada com grande cuidado. ÉTER DE PETRÓLEO, por sua vez, apesar de não ser o solvente por excelência, traz uma série de vantagens: 30 a) não extrai outras frações que não seja a lipídica; b) é muito mais barato; c) não é afetado por pequenas quantidades de água, e d) a sua recuperação por destilação é muito mais conveniente. A mistura de dois ou mais solventes é em alguns casos recomendável, mas a remoção da mistura para a pesagem da fração lipídica pode ser dificultada. A recuperação dos componentes individuais é, na maioria das vezes, inviável. Uma série de outros solventes orgânicos pode também ser usada, mas dificilmente concorrem com o éter etílico e o éter de petróleo. 5.2.2. TIPOS DE EQUIPAMENTOS/MÉTODOS A. SOXHLET - Características 1. É um extrator que utiliza refluxo de solvente. 2. O processo de extração á intermitente. 3. Pode ser utilizado somente com amostras sólidas. 4. 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. 5. A quantidade de solvente é maior porque o volume total tem que ser suficiente para atingir o sifão do equipamento. 6. Tem a desvantagem da possível saturação do solvente que permanece em contato com a amostra antes de ser sifonado, o que dificulta a extração. Existe, desde 1974, nos Estados Unidos, uma modificação do extrator de Soxhlet que extrai gordura com éter em 30 minutos em vez de 4 horas. A amostra seca é imersa diretamente no éter em ebulição, dentro de um copo feito de tela de arame, no equipamento em refluxo. Após 10 minutos, o copo, com a amostra, é suspenso e o éter condensado é utilizado para lavar a amostra por 20 minutos. A determinação completa leva 2 horas e 15 minutos, e podem ser feitas até 80 determinações pol dia num extrator múltiplo comercial. A precisão é equivalente ao método Soxhlet B. GOLDFISH - Características 1. E um método que também utiliza refluxo de solvente para extração. 2. O processo de extração é contínuo e, portanto, mais rápido. 3. Pode ser utilizado somente com amostras sólidas. 4. Tem a desvantagem do contato do solvente muito quente com a amostra, o que pode acarretar degradação da gordura. 5. Tem a vantagem de utilizar menos solvente e ser mais rápido, pois o método, sendo contínuo, faz com que a amostra esteja permanentemente em contato com o solvente. 5.3 EXTRAÇÃO COM SOLVENTES A FRIO - MÉTODO DE BLIGH-DYER Bligh e Dyer, em 1959, sugeriram um método de extração de gordura a frio que utilizava uma mistura de três solventes, clorofórmio-metanol-água. Inicialmente, a amostra é misturada com metanol e clorofórmio que estão numa proporção que forma uma só fase com a amostra. Em seguida, adiciona- se mais clorofórmio e água de maneira a formar duas fases distintas, uma de clorofórmio, contendo os lipídeos, e outra de metanol mais água, contendo as substâncias não lipídicas. A fase de clorofórmio com a gordura é isolada e, após a evaporação do clorofórmio, obtemos a quantidade de gordura por pesagem. 31 O método tem uma série de vantagens em relação à extração a quente: 1. Extrai todas as classes de lipídeos, inclusive os polares que representam um alto teor em produtos de trigo e soja e são importantes para avaliações dietéticas; 2. Os lipídeos são extraídos sem aquecimento e os extratos podem ser utilizados para avaliação de deterioração dos lipídeos através do índice de peróxidos e ácidos graxos livres, além das determinações do teor de carotenoides, vitamina E, composição de ácidos graxos e esteróis. 3. Pode ser utilizado em produtos com altos teores de umidade, além dos produtos secos. 4. A determinação completa pode ser realizada em tubos de ensaio não necessitando de equipamentos especializados e sofisticados. PROTEÍNAS 1. INTRODUÇÃO. As proteínas são os maiores constituintes de toda célula viva, e cada uma delas, de acordo com sua estrutura molecular, tem uma função biológica associada às atividades vitais. Nos alimentos, além da função nutricional, as proteínas têm propriedades organolépticas e de textura. Podem vir combinadas com lipídeos e carboidratos. 2. CONCEITO, COMPOSIÇÃO E NATUREZA DAS PROTEÍNAS. A palavra proteína deriva do grego proteos, que significa “ocupar o primeiro lugar”. Quimicamente são polímeros de alto peso molecular, cujas unidades básicas são os aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas formando longas cadeias, em várias estruturas geométricas e combinações químicas para formar as proteínas especificas, cada qual com sua própria especificidade fisiológica. Apesar da sua complexidade estrutural, as proteínas podem ser hidrolisadas (quebradas) em seus constituintes aminoácidos por enzimas ou por meio de fervura com ácidos e álcalis sob certas condições. As proteínas puras e secas são razoavelmente estáveis, mas sob as condições em que são encontradas nos alimentos, elas tendem a se decompor à temperatura ambiente, auxiliadas pela ação bacteriana, e podem formar produtos tóxicos para o corpo; assim, é necessário conservar refrigerados, alimentos proteicos, como ovos, peixes, aves carne e leite. Os vegetais são capazes de sintetizar suas próprias proteínas a partir de fontes inorgânicas de nitrogênio, enquanto os animais necessitam ingeri-las na dieta. Na natureza encontramos 20 tipos de aminoácidos, sendo que nem todos necessitam estar presentes numa cadeia proteica e alguns desses aminoácidos podem se repetir algumas vezes. Dentre os 20 aminoácidos, existem 10 que são conhecidos como essenciais. Os aminoácidos essenciais são aqueles que devem ser incluídos na dieta e que não são sintetizados pelo nosso organismo. 32 3. PROTEÍNAS ALIMENTARES COMPLETAS E INCOMPLETAS ❖ Alimentos proteicos completos são aqueles que contêm todos os aminoácidos essenciais em quantidade suficiente e taxa para suprir as necessidades do organismo. ❖ Essas proteínas são de origem animal, como ovos, leite, queijo e carne. A gelatina, que também é uma proteína de origem animal, não se qualifica porque não tem três aminoácidos essenciais triptofano, valina e isoleucina e tem somente pequenas quantidades de leucina. ❖ Alimentos proteicos incompletos são aqueles deficientes em um ou mais dos aminoácidos essenciais. Esses alimentos são na maioria de origem vegetal, como grãos, legumes, nozes e sementes. 4. DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS EM ALIMENTOS A determinação da proteína em uma amostra é baseada na determinação de nitrogênio. Geralmente é feita pelo processo de digestão Kjeldahl (autor do método: Johan Kjeldahl). Este método determinada o teor de nitrogênio orgânico, ou seja, o nitrogênio proveniente de outras fontes além da proteína, tais como: ácidos nucleicos, alcaloides, lipídeos e carboidratos nitrogenados. Como estes outros componentes geralmente estão presentes em quantidades menores, o método Kjeldahl é um método químico útil na determinação de proteína. No cálculo para se obter a porcentagem de proteína na amostra é utilizado um fator empírico de correção “f”. Multiplica-se este fator pelo valor total de N obtido na determinação analítica. A Tabela abaixo apresenta alguns exemplos de fator “f”. 33 OBS.: Se o resultado for expresso em % de proteína o fator usado deve ser indicado. A determinação de nitrogênio é compreendida de 3 etapas: digestão da amostra em H2SO4, liberação da amônia por adição de Na0H e titulação da amônia com HCl. O procedimento experimental é lento e deve ser cuidadosamente conduzido para se evitar acidentes, ou a produção de falsos resultados. 5- PROTEÍNAS FUNCIONAIS PRESENTES EM ALIMENTOS a) Proteínas da carne: miosina; actina; colágeno; tripsina b) Proteínas do leite: caseína; lactoalbumina; lactoglobulinac) Proteína do ovo: - clara (ovalbumina (50%); canalbumina; glicoproteina; avidina/biotina). - gema (lipovitelina, fosfovitina, livitina) d) proteínas do trigo: prolamina (gliadina); glutelina (glutenina). Formam com água uma substância elástica e aderente insolúvel em água. GLÚTEN — utilizada para dar textura em massas e pães. e) proteínas da soja 6- PROTEÍNAS COM PROPRIEDADES FUNCIONAIS Texto extraído de trabalho escrito pelo Prof. Dr. Wendel Silveira 1. Propriedades funcionais Propriedades funcionais de proteínas são definidas como as propriedades físico- químicas que afetam o seu comportamento no alimento durante o preparo, processamento e armazenamento, e contribuem para a qualidade e atributos sensoriais dos alimentos (RIBEIRO & SERAVALLI 2007, 2006). Segundo Araújo 2006, a composição e sequencia de aminoácidos, carga líquida e sua distribuição, relação hidrofobicidade/hidrofilicidade, estruturas primária, secundária, terciária e quaternária, flexibilidade/rigidez, e a habilidade de reagir com outros componentes influenciam na funcionalidade de proteínas em alimentos. 34 Em alimentos as proteínas apresentam propriedades de emulsificação, formação de gel, coagulação e formação de espuma. 2. Formação de gel A gelatinização é frequentemente uma agregação de moléculas desnaturadas, que ao contrário da coagulação, na qual a agregação ocorre de maneira casual, envolve uma formação contínua de rede entrelaçada que exibe um certo grau de ordem A reação inicial do processo de gelatinização envolve o enfraquecimento e quebra das pontes de hidrogênio e dissulfídicas desestabilizando a estrutura conformacional das proteínas (Mangino, 1992, citado por Antunes et al 2003). Posteriormente, ocorre a organização das moléculas de proteína produzindo uma estrutura tridimensional capaz de imobilizar fisicamente grande parte do solvente (Mangino, 1992, citado por Antunes et al 2003). A integridade física do gel é mantida pelo contrabalanceamento das forças de atração e repulsão entre as moléculas de proteína e destas com o solvente circundante. A temperatura, o pH e a força iônica afetam a capacidade de gelatinização de uma proteína (Ziegler, Foegeding, 1990 citado por Antunes et al 2003). 3. Emulsificação Emulsão é um sistema heterogêneo que consiste em um líquido imiscível, completamente difuso em outro na forma de gotículas com diâmetro superior a 0,1 micron (Araújo, 2006). As emulsões são classificadas como emulsão do tipo óleo/água e emulsão do tipo água/óleo. Na primeira as gotículas de óleo estão dispersas na fase aquosa, como por exemplo, na maionese, leite, creme e sopas. Na emulsão do tipo água/óleo, as gotículas de água estão dispersas na fase oleosa, como por exemplo, na manteiga e margarina (ARAÚJO, 2006). Agente emulsificante é definido como qualquer substância capaz de ajudar a formação de uma mistura estável de duas substancias anteriormente imiscíveis, por exemplo, óleo e água. As proteínas podem atuar como emulsificantes iônicos naturais. Por serem moléculas ampifílicas, as proteínas migram espontaneamente para a interface da emulsão do tipo óleo/água. A caseína do leite é a proteína mais utilizada como emulsificante 4. Formação e estabilização de espumas As espumas alimentícias podem ser definidas como uma dispersão de glóbulos de gás, geralmente o ar, separados por uma suspensão de proteínas que reduz a tensão superficial entre o ar e o líquido, facilitando a deformação do segundo e assim se formam filmes estruturais em volta das gotas de ar, prendendo-o e formando bolhas. A capacidade de uma proteína em formar espuma refere-se à expansão de volume da dispersão protéica com a incorporação de ar por batimento ou agitação (Modesti et al 2007). Referências bibliográficas usadas neste texto: ANTUNES, A.E.C., MOTTA, E.M.P., ANTUNES, A.J. Perfil de textura e capacidade de retenção de água de géis ácidos de concentrado proteico de soro de leite. Cienc. Tec. Aliment., v. 23, p.183-189, 2003. ARAÚJO, J.M.A. Química de alimentos: teoria e prática. 3 ed. Viçosa, UFV, 2006. MODESTI, C.F., CORRÊA, A,D., OLIVEIRA, E. D., ABREU, C.M.P., SANTOS, C.D. Caracterização de concentrado protéico de folhas de mandioca obtido 35 por precipitação com calor e ácido. Cienc. Tec. Aliment., v. 27, p.467-469, 2003 QUESTIONÁRIO 1) Como são formadas as proteínas? 2) Qual a importância nutricional das proteínas? Cite pelo menos 3 funções 3) O que são aminoácidos essenciais e não essenciais? Qual a importância para o organismo? O que são aminoácidos limitantes? O que significa proteína de alto valor biológico e quais alimentos fazem parte desse grupo? 4) Como podemos misturar os alimentos de modo a conseguir um perfil ideal de aminoácidos? 5) A análise de proteínas em alimentos é realizada por qual método? Descreva as principais etapas do processo. 6) O que são proteínas funcionais. Cite pelo menos 5 exemplos de proteínas e dê a(s) sua(s) funcionalidade(s). 7) Quais são as principais proteínas do leite, da carne, do trigo e da soja? CARBOIDRATOS Os carboidratos são os componentes mais abundantes e amplamente distribuídos entre os alimentos. Apresentando várias funções como: nutricional (geram energia), adoçante natural (glicose, frutose, sacarose, etc.), matéria- prima para produtos fermentados, principal ingrediente dos cereais, responsável por propriedades reológicas da maioria dos alimentos de origem vegetal (polissacarídeo) e pela reação de escurecimento em muitos alimentos. Os açúcares são os carboidratos existentes nos alimentos e são divididos em: monossacarídeos (glicose, frutose, galactose), dissacarídeos (sacarose, lactose, maltose), polissacarídeos (amidos, gomas, pectinas e celuloses). Os carboidratos têm pelo menos duas funções orgânicas (C = 0 e C – 0H) que dá a estes compostos várias opções de transformação, como: • Reação de Maillard: açúcares redutores e aminoácidos • Reações de escurecimento e formação de voláteis. Ex: pão, carne, bolo, etc. • Degradação de Strecker: • Caramelização - degradação de açúcares. O caramelo é um corante largamente empregado na indústria de alimentos. 1-FUNÇÕES biológicas Fornece energia para ser transformada em trabalho no corpo e fornece calor para regular temperatura corporal. CHO são essenciais para a completa oxidação das gorduras do corpo. Se ausentes há acúmulo de ácidos (acidose) provenientes do metabolismo intermediário das gorduras, sendo, portanto antiácidos. São economizadores de proteínas. Se os CHO estão disponíveis, o corpo não utiliza as proteínas como fonte de energia e elas serão aproveitadas para suas funções específicas (+ nobres). São utilizadas como alimentos (substrato) da flora microbiana sintetizadora de diversas vitaminas. 36 São responsáveis pela reação de escurecimento em muitos alimentos. Propriedades reológicas na maioria dos alimentos de origem vegetal (polissacarídeos). Podem ser utilizados como adoçantes naturais. São utilizados como matéria-prima para alimentos fermentados 2- PROPRIEDADES DOS CARBOIDRATOS Geralmente sólidos cristalinos, incolores e tem sabor doce. São compostos naturais bastantes comuns e a sacarose é talvez o adoçante mais antigo que se conhece. São facilmente solúveis em água. Reduzem facilmente, soluções alcalinas de Cu2+ a Cu+ Quando aquecidos em soluções ácidas sofrem desidratação, por um mecanismo que tem como produto final um furaldeído; Alguns CHO formam estruturas rígidas em plantas (celulose, lignina, hemicelulose) 3-CARBOIDRATOS EM ALIMENTOS Nas tabelas de composição de alimentos, o conteúdo de carboidratos tem sido dado como carboidratos totais pela diferença, isto é, a percentagem de água, proteína, gordura e cinza subtraída de 100. A sacarose está presente em pequenas quantidades na maior parte dos vegetais.Portanto sua ingestão em maior nível se dá através de alimentos modificados. Os cereais contêm pequena quantidade de açúcares, pois a maior parte é convertida em amido. O amido é o CHO mais comum utilizado pelos vegetais como reservas energéticas. Assim, o homem e os animais desenvolveram sistemas enzimáticos para utilizá-lo como fonte de energia. 4-CLASSIFICAÇÃO São classificados de acordo com o número de unidades monossacarídicas. 4.1- MONOSSACARÍDEOS São os açúcares simples formados por cadeias de 3,4,5,6,7 carbonos, podendo ter um grupo funcional aldeído (aldose) ou grupo funcional cetônico (cetoses) São moléculas de baixo peso molecular de fórmula Cn (H2O)n. Na natureza encontra-se com mais facilidade a glicose a galactose e a frutose. Tem suave poder edulcorante, é solúvel em água e álcool, e encontra-se no mel e frutas. A frutose é o açúcar das frutas, encontra-se em pequenas quantidades no reino animal. A galactose é um monossacarídeo resultante do desdobramento da lactose. 4.2- DISSACARÍDEOS/OLIGOSSACARÍDEOS Polímeros compostos de dois resíduos de monossacarídeos unidos por ligação glicosídica. São solúveis em água e muito abundantes na natureza. Entre os dissacarídeos de maior importância, tem: Sacarose, Maltose e Lactose. 4.3-POLISSACARÍDEOS O conceito de carboidratos complexos tem sido modificado pelas recentes descobertas relacionadas aos seus efeitos fisiológicos e nutricionais. Neste grupo 37 de nutrientes incluem-se o amido e os polissacarídeos não-amido (fibras), os quais possuem diferenças em suas estruturas químicas e em seus efeitos fisiológicos. O amido é formado por dois polímeros, a amilose e a amilopectina, que somente podem ser evidenciados após solubilização dos grânulos e separação. As propriedades mais importantes com influência no seu valor nutricional incluem a taxa e a extensão da digestão ao longo do trato gastrointestinal e o metabolismo dos monômeros absorvidos. Por outro lado, alguns aspectos físico-químicos do amido podem afetar a sua digestibilidade em um alimento. De um modo geral, os principais fatores que podem interferir no aproveitamento deste polissacarídeo incluem: a sua origem botânica, a relação amilose/amilopectina, o grau de cristalinidade, a forma física e o tipo de processamento do amido, assim como interações ocorridas entre esta substância e outros constituintes do alimento. A partir da década de 80, os trabalhos de Englyst & Cummings (1987) deflagraram as pesquisas a respeito das frações do amido, assim como suas classificações e propriedades. Atualmente, vem crescendo o interesse dos pesquisadores em quantificar estas frações do amido nos alimentos, visando avaliar o seu real consumo e correlacionar estes achados com a nutrição e a saúde dos indivíduos. 4.3.1- AMIDO É a mais importante reserva de nutrição das plantas superiores (sementes, tubérculos, rizomas e bulbos). É facilmente digerido e por isso é importante na alimentação humana. Quando aquecido na presença de água, os amidos formam géis estáveis. É constituído de dois polissacarídeos, amilose e amilopectina, em proporção que varia de acordo com a origem das plantas e mesmo do grau de maturação. As proporções destes influem na viscosidade e poder de gelificação do amido. Amilose - A amilose possui estrutura helicoidal dentro da qual podem acomodar-se moléculas de Iodo, formando um composto de cor azul. Esta reação é indicativa da presença de amido, e é usada para identificar ponto de maturação de frutos, por exemplo. Os lipídios podem ser envolvidos pelas hélices da amilose, que poderá ter influência na digestibilidade do amido. Amilopectina - Fração ramificada do amido. Grãos de amido em suspensão com água em temperatura alta formam géis. Esta gelatinização está relacionada com a quantidade de água presente e a 120 ºC todos os grãos estarão dissolvidos. Soluções de amido a temperaturas baixas gelatinizam ou formam precipitados cristalinos, estes só ocorrem com a forma linear (Amilose). Este fenômeno é conhecido como retrogradação do amido. 4.3.1.1.- GELATINIZAÇÃO E RETROGRADAÇÃO DO AMIDO Durante o processamento e armazenamento, as mudanças ocorridas na estrutura do amido influenciam profundamente as suas propriedades funcionais e fisiológicas. A quantidade de água, o tempo e a temperatura de armazenamento são variáveis que influenciam no processo de cristalização e afetam diretamente os rendimentos do AR (AMIDO RESISTENTE). 38 A forma e a estrutura cristalina dos grânulos de amido são características de cada vegetal e podem ser visualizadas através de padrões de difração de Raios X, sendo divididos em três tipos: A, B e C. O tipo A é geralmente encontrado em amidos de cereais; o B é observado em alguns tubérculos, na banana verde e em amidos de milho com alto teor em amilose; e o C é encontrado frequentemente em amidos de leguminosas e sementes, sendo considerado por alguns autores, uma combinação dos tipos A e B. Adicionalmente, quando moléculas de amilose associam-se com lipídeos no grânulo de amido, é visualizado um padrão de Raios X tipo V, que é parcialmente resistente à digestão enzimática. Durante o aquecimento em meio aquoso, os grânulos de amido sofrem mudanças em sua estrutura, envolvendo a ruptura das pontes de hidrogênio estabilizadoras da estrutura cristalina interna do grânulo, quando uma temperatura característica para cada tipo de amido é atingida. Se o aquecimento prossegue com uma quantidade suficiente de água, rompe-se a região cristalina e a água entra, fazendo o grânulo romper-se e perder a birrefringência, isto é, não se visualiza mais a cruz de Malta sob luz polarizada. Com a gelatinização, o amido torna-se mais facilmente acessível à ação das enzimas digestivas. A gelatinização refere-se à formação de uma pasta visco-elástica túrbida ou, em concentrações suficientemente altas, de um gel elástico opaco. Conforme passa o tempo e a temperatura diminui (na refrigeração ou congelamento, principalmente), as cadeias de amido tendem a interagir mais fortemente entre si, obrigando a água a sair e determinando, assim, a chamada sinérese. A recristalização ou retrogradação ocorre quando, após uma solubilização durante o processo de gelatinização, as cadeias de amilose, mais rapidamente que as de amilopectina, agregam-se formando duplas hélices cristalinas estabilizadas por pontes de hidrogênio. Durante o esfriamento e/ou envelhecimento, estas hélices formam estruturas cristalinas tridimensionais altamente estáveis, com padrão B de difração de Raios X18. FIBRAS As fibras alimentares não fornecem nutrientes para o organismo, entretanto são elementos essenciais na dieta. As fibras, que formam o esqueleto dos vegetais, consistem de celulose de vegetais e outros elementos na alimentação que não conseguimos digerir. As fibras são um paradoxo porque não alimentam, mas são essenciais à saúde. 1- DEFINIÇÃO A fibra alimentar compreende as partes comestíveis dos vegetais que o nosso intestino delgado é incapaz de digerir e absorver, passando para o intestino grosso intactas. Entre elas inclui-se os polissacarídeos não amiloides (por exemplo: celulose, hemicelulose, gomas e pectinas), os oligossacarídeos (por exemplo: inulina), a lenhina e substâncias derivadas das plantas (por exemplo: ceras, suberinas). O termo fibra alimentar também inclui um tipo de amido conhecido como amido resistente (encontrado nas leguminosas, sementes e grãos parcialmente moídos e alguns cereais de pequeno almoço), uma vez que resiste à digestão a nível do intestino delgado e atinge o intestino grosso inalterado. 39 2- FONTES DE FIBRA ALIMENTAR A fibra alimentar pode ser encontrada em frutas (maçã, pera, morango, amora, framboesa, groselha e laranja), legumes (couve de Bruxelas, alcachofras, cebola, alho, milho, feijão verde e brócolis, etc), leguminosas (lentilhas,
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