unidade 1 aula 5 e 6 (1)

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Definição: -”carboidratos” este nome é baseado no fato que a maioria destes compostos são formados por carbono e água (CH2O)n , (n= 3 a 7) são compostos de dupla função química (aldeído e álcool ou cetona e álcool). Porém, alguns carboidratos podem contem nitrogênio, fósforo ou enxofre. São um dos principais grupos de compostos orgânicos da natureza e fontes de energia.
Plantas: A partir de CO2 e H2O na presença de luz as plantas sintetizam os carboidratos. 
Carboidratos: em alimentos refere-se aos carboidratos disponíveis os quais são digeridos no intestino delgado (carboidratos metabolizáveis/glicêmicos)
Fibras alimentares: são carboidratos não digeríveis no intestino delgado.
Carboidratos Totais: somatória dos carboidratos disponíveis e das fibras alimentares.
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Unidade 1: Composição e análise de alimentos. Carboidratos e Fibras alimentares
Ex. Quantidade de açúcares em alimentos
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	Alimento	Açúcares totais (%)
	Pão branco	2,6
	Torta de frutas 	48,4
	Leite bovino integral	4,8
	Queijo	0,1
	Batatas 	1,3
	Repolho (cru) 	4,0
	Maçã (crua) 	11,8
	Chocolate	 59,5
	Vinho tinto	0,3
	Mel	76,4
Funções dos carboidratos
1. Fonte de energia: combustível energético para o corpo. Armazenados: glicogênio e amido.
2. Preservação das proteínas: quando as reservas de glicogênio estão reduzidas, a produção de glicose começa a ser realizada a partir das proteínas.
3. Proteção contra corpos cetônicos: se a quantidade de carboidratos é insuficiente o corpo mobiliza mais gorduras, que também atuam na produção de energia, o que pode resultar no acúmulo de substâncias ácidas (corpos cetônicos), prejudiciais ao organismo.
4. Combustível para o sistema nervoso central: carboidratos são os combustíveis do sistema nervoso central.
Funções na indústria de alimentos: capacidade de absorver água; edulcorantes; formação de géis, aumentar a viscosidade.
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Classificação dos carboidratos:
Em três grupos de acordo com o grau de polimerização (tamanho da cadeia)
Açúcares (Monossacarídeos e dissacarídeos): de 1 a 2 açúcares. 
Ex: Monosacarídeos: Frutose; Glicose e Galactose. 
Ex: Dissacarídeos: maltose, lactose e sacarose (duas moléculas de monossacarídeos unidas por ligação glicosídica)
Oligossacarídeos: entre 3 e 9 unidades monossacarídicas
Polissacarídeos: de 10 para mais unidades de monossacarídeos. 
Homoglicanas: uma única molécula de monossacarídeo se repete. Ex: amido e celulose
Heteroglicanas: monossacarídeos diferentes. Ex: ágar e ácido hialurônico
Monossacarídeos
São os açúcares mais simples, nos alimentos são mais comuns os de 6 C, chamados hexoses, um grupo funcional carbonila (aldeído ou cetona) e grupos hidroxila (vários). Vários carbonos quirais. Ex: aldoexose possuem 4 C quirais 2 n= 24= 16 estereoisomeros.
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Frutose (frutas e mel, mais doce, fornece energia de forma gradativa, pois é absorvida lentamente, evita que a glicemia aumente muito depressa).
Glicose (absorção rápida, fonte de energia imediata e armazenada como glicogênio) 
Galactose (leite, no fígado é transformada em glicose para fornecer energia). 
- Dissacarídeos:
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-Sacarose: (glicose + frutose) cana-de-açúcar, beterraba, é o açúcar mais comum, açúcar branco. Tem rápida absorção e metabolização, eleva glicemia e fornece energia imediata, contribui para a formação de glicogênio.
- Lactose: (glicose + galactose) principal açúcar do leite, açúcar menos doce.
-Maltose: (2 moléculas de glicose) resultado da 
quebra do amido presente nos cereais em fase 
de germinação e nos derivados do malte.
Ligações 
Glicosídicas
Açúcar não redutor
Ligações 
Glicosídicas
Açúcar redutor
Açúcar redutor
Açúcar redutor
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Na natureza os mono e dissacarídeos aparecem na forma estável que é a forma de anel, porém, são potencialmente ativos. Se rompermos a ligação hemiacetálica por efeito de um álcali, por exemplo, o anel se rompe e a molécula fica aberta e com um grupamento redutor. Assim, açúcares redutores são todos açúcares que possuem o grupo carbonílico (aldeídico ou cetônico) livre. 
A sacarose é um exemplo de dissacarídeo 
não redutor
Todos os monossacarídeos são redutores
hemiacetal
aldeído - álcool
hemiacetona
cetona- álcool
Não é redutor pois o carbono anomérico participa da ligação glicosídica. Carbono vizinho de 2 O
1
2
1
Inversão dos açúcares (sacarose)
A propriedade de inversão é a mudança de lado do poder rotatório (equipamento polarímetro) do açúcar depois que ele sofrer hidrólise.
Ex: sacarose (dextrorotatória) que após hidrólise ácida ou enzimática libera seus monossacarídeos.
 A mistura de frutose e glicose (levorrotatória) obtida possui maior solubilidade e poder edulcorante que a sacarose, sendo por isso utilizada como ingrediente em grande variedade de alimentos.
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polarímetro
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Oligossacarídeos: de 3 a 9 unidades.
Rafinose: galactose , glicose e frutose (beterraba)
Estaquiose: 2 galactose , 1 glicose e 1 frutose 
(leguminosas e abóboras) resistente à ação de enzimas, aumento da produção de gases intestinais.
Açúcar não redutor
Açúcar não redutor
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Polissacarídeos: são monossacarídeos unidos através da ligação glicosídica, apresentando milhares de monossacarídeos. Eles podem ser de origem vegetal (celulose, amido e fibras) e animal (glicogênio).
- Amido: é um polissacarídeo de glicose encontrado nos vegetais, como cereais, raízes, tubérculos, leguminosas e outros. Constitui a principal fonte dietética de carboidrato.
É composto por 2 tipos de homopolímeros: amilose e amilopectina.
Ligações α-1,4 (cadeia linear)
Ligações α-1,4 e ligações α-1,6 ramificada
- Forma géis mais rápido e estáveis 
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- Celulose: como os outros materiais fibrosos, é resistente às enzimas digestivas humanas. 
Um de seus papéis é ajudar no bom funcionamento do intestino, formando o bolo fecal. 
É encontrada exclusivamente nas plantas e perfaz a parte estrutural das folhas, caules, raízes,
sementes e cascas de frutas.
- polímero de glicose porém linear sem ramificações e com ligações β-1,4. 
Bastante insolúvel em água, o que limita o uso na indústria. 
Carboximetilcelulose (celulose modificada) é amplamente utilizada na indústria de alimentos devido a sua capacidade de formar soluções viscosas. Ex: pudins, flans, sorvetes.
Hemicelulose: são polissacarídeos formados por vários monossacarídeos diferentes (por exemplo: glicose, galactose, xilose) e com ligações β-1,4. Solúveis em água, mas de difícil digestão. São especialmente importantes na indústria da panificação, pois retêm água da farinha diminuído, dessa forma, a energia necessária para o amassamento.
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- Pectina: são polímeros do ácido galacturônico parcialmente esterificados com CH3 encontrados em alimentos de origem vegetal como nas maçãs e em frutas cítricas. É indigerível, absorve água formando gel, retarda o esvaziamento gástrico. Utilizada em geleia, marmelada, e como estabilizante em bebidas e sorvetes.
- Gomas: é um grupo de polissacarídeos solúveis em água que tem a capacidade de elevar a viscosidade de soluções e de formar géis. 
São formadas por diversos monossacarídeos diferentes (manose, galactose, ácido glicurônico, fucose, xilose, etc.). Espessantes e geleificantes.
Ex: goma guar, goma arábica, o ágar, goma xantana e a goma dextrana. 
Ex de alimentos com gomas: salsichas, bebidas, molhos, sobremesas e sopas.
- Frutanos: Inulina e fruto-oligossacarídeos: carboidratos de reserva de plantas e apresentam características de fibra alimentar. Fontes: cebola, alho, banana, trigo, centeio, chicória e aspargos
Inulina: 10 a 70 unidades
frutose
Ex de fruto-oligossacarídeo: Nistose: 1 glicose 3 frutose
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Lignina: Compostos estruturais que não são polissacarídeos. São polímeros complexos formados por acoplamento oxidativo de unidades básicas de C6C3, associada à celulose na parede celular, tem função de rigidez, impermeabilidade, resistência a ataques microbianos e mecânicos aos tecidos vegetais.
Fazem parte das fibras.
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Fibra alimentar 
Fibra: resíduo orgânico obtido em certas condições de extração, onde os métodos variam nas condições deextração.
 O termo fibra alimentar foi proposto por Hipsely e definido por Trowell como sendo os componentes das paredes celulares vegetais incluídas na dieta humana que resistem à ação das secreções do trato gastrointestinal. 
Para a análise de alimentos de consumo humano, o conhecimento do teor fibra alimentar é mais adequado do que o de fibra bruta. E a definição mais aceita é que as fibras, considerando os aspectos fisiológicos, são compostas por polissacarídios (exceto amido) e lignina que não são digeridos pelo intestino delgado humano. 
Classificação:
- Fibras solúveis: são responsáveis pelo aumento da viscosidade do conteúdo gastrointestinal, retardando o esvaziamento e a difusão de nutrientes. 
Ex. gomas, algumas pectinas e algumas hemiceluloses. 
Principais fontes alimentares: as leguminosas e as frutas.
- Fibras Insolúveis: diminuem o tempo de transito intestinal, aumentam o peso das fezes, tornam mais lenta a absorção da glicose e retardam a digestão do amido. 
Ex: celulose, lignina, hemicelulose e algumas pectinas. 
Fontes: grãos de cereais, no farelo de trigo, nas hortaliças e nas cascas de frutas.
-Funções da fibra: redução do colesterol sanguíneo, redução da glicemia e a elevação da motilidade intestinal.
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1. Determinação de açúcares totais e de açúcares redutores: os açúcares não redutores são transformados em açúcares redutores através de uma hidrólise ácida e assim podem ser determinados pelo uso de agentes oxidantes suaves como ions férrico e cúprico.
- Métodos podem ser: titulométricos, espectrofotométricos, gravimétricos, cromatográficos e métodos enzimáticos.
- Eliminação de interferentes: pré-tratamento da amostra.
- Método de Somogyi: método baseado na redução do cobre pelos açúcares redutores.
Os açúcares redutores reagem com agente oxidante suave como o íon cúprico Cu+2 que é reduzido para o Cu+ formando óxido cúprico (Cu2O) que reduz o arsenomolibdato a óxido de molibdêmio (cor azul). Curva de calibração com a glicose (ou frutose), espectrofotômetro leitura a 510 nm.
- Método de Fehling: possui como princípio a capacidade de os açúcares redutores reduzirem o Cu2+ (cúprico, azul) a Cu1+ (cuproso, vermelho) sob aquecimento em pH fortemente alcalino
2. Determinação de fibras: o teor de fibras em um alimento é o resíduo orgânico obtido após a amostra sofrer determinado tipo de tratamento químico ou enzimático. 
- Fibra bruta (Método químico-gravimétrico)
- Fibra alimentar total (Método enzimático-gravimétrico)
- Fibra alimentar solúvel e insolúvel (Método enzimático-gravimétrico)
Metodologias Analíticas para determinação de carboidratos
Exercícios
 Um analista, ao determinar o teor de açúcares redutores em glicose em uma amostra de biscoito doce através do método de Fehling realizou a análise utilizando triplicatas. Ele homogenizou e pulverizou a amostra e pesou a amostra em béquer em triplicata. Os pesos foram: amostra 1: 2,56 g, amostra 2: 4,84 g e amostra 3: 3,55 g. As amostras foram transferidas para um balão volumétrico (de 100 ml), completou o volume com água destilada e filtrou em papel filtro. O filtrado foi transferido para uma bureta. Em um balão de fundo chato, pipetou exatamente 10 ml de solução de Fehling A (solução de CuSO4) e 10 ml de Solução de Fehling B (solução de tartarato de sódio e potássio + NaOH). Adicionou ainda 40 ml de água destilada. A solução do balão de fundo chato foi levada à ebulição. Mantendo-se a ebulição, a solução-amostra foi adicionada gota a gota sobre a solução do balão de fundo chato. Quando a solução do balão passou de azul à incolor com formação de precipitado vermelho, o gotejamento foi interrompido e o volume anotado. Os volumes gastos para cada amostra foram: 38,1 ml; 22,9 ml e 29,1 ml. Calcule a % de açúcares redutores, a média e o desvio padrão.
Glicídios redutores em glicose, % (m/m)= 100 x A x a
				 P x V
Onde: A = volume total da solução amostra (100 ml, neste caso)
a = massa de glicose que reage com 10 ml de solução de Fehling (previamente determinada em laboratório) = será considerado 0,045
P = peso da amostra (g)
V = gasto da solução-amostra (ml)
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2. Um técnico em laboratório necessita determinar o teor de fibra bruta em uma amostra de barra de cereal. Ele realizou os procedimentos em sequência: a amostra (2,00 g, triplicata) previamente triturada foi desengordurada em aparelho de Soxhlet e depois disso foi transferida para um balão de fundo chato onde se adicionou solução ácida [ácido acético glacial (500 ml) + água (450 ml) + ácido nítrico (50 ml) + ácido tricloroacético (20 g)]. Este balão foi mantido em refluxo por 40 minutos. Em seguida, o resíduo foi filtrado em cadinho de Gooch, lavado com água fervente até eliminar todo o ácido, em seguida, o resíduo foi lavado com álcool e éter. O resíduo foi seco a 105ºC até peso constante. O peso do resíduo seco após resfriamento foi de: 0,32 g; 0,35 g e 0,29 g, respectivamente. Então as amostras foram incineradas em mufla a 550ºC, depois resfriou-se e o peso obtido foi 0,03 g; 0,05 g e 0,02 g, respectivamente. A perda de peso foi considerada fibra bruta. Calcule a % de fibra bruta presente na amostra.
Fibra bruta, % (m/m)= N x 100
		 P Onde: N= fibra bruta (g) e P= peso da amostra (g)
3. O que são carboidratos?
4. Como os carboidratos são classificados?
5. Quais os principais mono, oligo e polissacarídeos?
6. Explique o que são açúcares redutores? E como você pode identifica-los
7. O que é a reação de inversão do açúcar?
8. Como funciona o método de Fehling?
9. Qual é a importância dos carboidratos na indústria de alimentos?
10. O que são fibras e explique sua importância?
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Vitaminas hidrossolúveis: possuem um ou mais grupos polares ou ionizáveis, podo o excesso consumido é excretado pelas vias urinárias. Solúveis em água.
-Vitaminas do complexo B:
Tiamina – Vitamina B1; Riboflavina – Vitamina B2; Niacina – Vitamina B3; Ácido pantotênico = Vitamina B5; Piridoxina – Vitamina B6; Nicotinamida; Ácido fólico – Vitamina B9; Cianocobalamina – Vitamina B12; Biotina – Vitamina B7 ou B8.
Fontes: carnes, fígado, ovos e leite.
As vitaminas do complexo B: regulam a produção de energia no organismo, mantem a saúde do sistema nervoso, da pele, dos cabelos e do intestino. São importantes para prevenir anemia e fortalecer o sistema imunológico.
-Vitamina C (ácido ascórbico):
Função a defesa antioxidante do organismo. Sua deficiência leva à manifestação do escorbuto (caracterizado por hemorragias e dificuldade de cicatrização).
Fontes: frutas cítricas.
Definição: grupo de micronutrientes essenciais que são encontrados na maioria dos alimentos em pequenas quantidades. São substâncias orgânicas fundamentais para o funcionamento fisiológico normal do corpo humano.
- A maioria dos organismos animais é incapaz de sintetizar vitaminas, por isso devem ser incluídos na dieta.
- As vitaminas podem ser classificadas quanto à sua solubilidade em hidrossolúveis e lipossolúveis.
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Unidade 1: Composição e análise de alimentos. Vitaminas
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Vitaminas hidrossolúveis: possuem um ou mais grupos polares ou ionizáveis, podo o excesso consumido é excretado pelas vias urinárias. Solúveis em água.
-Vitaminas do complexo B:
Tiamina – Vitamina B1; Riboflavina – Vitamina B2; Niacina – Vitamina B3; Ácido pantotênico = Vitamina B5; Piridoxina – Vitamina B6; Nicotinamida; Ácido fólico – Vitamina B9; Cianocobalamina – Vitamina B12; Biotina – Vitamina B7 ou B8.
Fontes: carnes, fígado, ovos e leite.
As vitaminas do complexo B: regulam a produção de energia no organismo, mantem a saúde do sistema nervoso, da pele, dos cabelos e do intestino. São importantes para prevenir anemia e fortalecer o sistema imunológico.
-Vitamina C (ácido ascórbico):
Função a defesa antioxidante do organismo. Sua deficiência leva à manifestação do escorbuto (caracterizado por hemorragias e dificuldade de cicatrização).
Fontes: frutas cítricas.
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Vitaminas lipossolúveis: apresentam grupos aromáticos e alifáticos. São solúveis em solventes apolares.
Pertencem a essa classede vitaminas: vitamina A (retinol), a vitamina D (ergocalciferol), a vitamina E (tocoferol) e a vitamina K (filoquinona).
-Absorção: intestino pela ação dos sais biliares, transportados para o fígado pela circulação linfática.
-Excreção: com as fezes
	Vitamina	Principais funções	Doença	Fontes
	A	Crescimento do organismo animal e resistência a doenças	Cegueira noturna	Repolho, fígado, ovos, leite, margarina
	D	Controla o metabolismo
do cálcio e do fósforo	Raquitismo	Ovos, laticínios, óleo de fígado de bacalhau
	E	Antioxidante	Infertilidade, aborto, queda de cabelo	Óleo de gérmen de trigo, castanha do Pará, ovos
	K	Fator coagulante	hemorragia	Repolho, carne, ovos, tomate, espinafre
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- Preparo da amostra (alimento): higienização, retirada de partes não comestíveis, descascamento, fatiamento e cocção – isso depende do alimento a ser analisado!
Extração das vitaminas: “retira a vitamina da matriz analítica (alimento)”
	homogeneização da amostra 
	pesagem
	adição de solvente apropriado
	trituração da amostra
	filtração
	centrifugação
Alguns métodos de análise em alimentos:
Métodos espectrofotométricos: uso de espectrofotômetro, pela medida da absorbância das amostras e curva de calibração para determinar a concentração de vitaminas.
Métodos fluorimétricos: uso do fluorímetro para medir a concentração de vitaminas. O equipamento baseia-se na emissão de luz (fluorescência) após absorção da luz pelas moléculas em estudo.
Métodos titulométricos: titulação, ex: titulação iodométrica para o ácido ascórbico.
Métodos cromatográficos: separação diferencial dos componentes de uma mistura entre duas fases uma estacionária e outra fixa.
Metodologias Analíticas para determinação de vitaminas
Exercícios
 O que são vitaminas?
 Como as vitaminas podem ser classificadas?
3. Cite algumas vitaminas e suas funções.
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O
O
RH
RR
1
Aldeído
Cetona
CHO
OHH
HHO
OHH
OHH
CH
2
OH
Projeção de Fischer
O
H
HO
H
HO
H
OH
OH
H
H
OH
O
H
HO
H
HO
H
H
OH
H
OH
OH
-glicose
-glicose
glicose
O
H
HO
H
HO
H
H
OH
H
OH
OH
O
H
HO
H
HO
OH
H
H
H
OH
OH
Manose
O
OH
H
H
HO
H
H
OH
H
OH
OH
Galactose
CH
2
OH
OH
H
HO
H
HOH
O
HO
frutose
CHO
OHH
HHO
OHH
OHH
CH
2
OH
CHO
HHO
HHO
OHH
OHH
CH
2
OH
CHO
OHH
HHO
HHO
OHH
CH
2
OH
CH
2
OH
O
HHO
OHH
OHH
CH
2
OH
D-frutose
cetoexose
D-glicose aldoexose
D- Galactose
aldoexose
D-Manosealdoexose
OH
OH
OH
O
O
HO
ácidoascórbico
OH
ergocalciferol, vitamina D