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BROMATOLOGIA - SDE0056 Professora: Larissa Cruz Campos dos Goytacazes, 2017/1 UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ - UNESA CARBOIDRATOS E FIBRAS ALIMENTARES ➢A maioria é composta por Carbono, Hidrogênio e Oxigênio (1:2:1) →→→ (CH2O)n ➢Conhecidos como: • Hidratos de carbono (CHO); • Sacarídeos; • Glicídeos; • Oses; • Açúcares. INTRODUÇÃO ➢Origem fotossintética nos vegetais: • Água, o CO2 e a energia luminosa; • A conversão da energia luminosa em energia química → combustível celular. INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO (Amido e glicogênio) Energética (oxidação da glicose); Reserva Alimentar (amido e glicogênio); Estrutural (celulose e quitina); Genética (pentoses : DNA e RNA). INTRODUÇÃO CLASSIFICAÇÃO E FUNÇÕES Monossacarídeos (glicose, frutose, galactose) Dissacarídeos (sacarose, lactose, maltose) Polissacarídeos (amido, pectina, celulose) ➢ estruturas da parede celular de vegetais (celulose, pectina, hemicelulose) ou de animais (quitina). ➢ reservas metabólicas de plantas (amido, frutanas, dextranas) e de animais (glicogênio); ➢ substâncias protetoras de plantas (retém água) e com isso, os processos enzimáticos não são interrompidos, mesmo em condições de desidratação. CLASSIFICAÇÃO E FUNÇÕES Presentes em produtos de origem vegetal e, em menor quantidade, de origem animal. ➢São os componentes mais abundantes e amplamente distribuídos entre os alimentos. FUNÇÕES NOS ALIMENTOS • Nutricional (fonte primária de energia); • Adoçantes Naturais; • Matéria-prima para produtos fermentados; • Principal ingrediente dos cereais; • Propriedades reológicas na maioria dos alimentos de origem vegetal (polissacarídeos); • Responsável pela reação de escurecimento em muitos alimentos. FUNÇÕES NOS ALIMENTOS ➢ Dados reológicos são essenciais: a) Cálculos em engenharia de processos (grande variedade de equipamentos: bombas, tubulações, misturadores, trocadores de calor); b) Determinação da funcionalidade de ingredientes no desenvolvimento de produtos; c) Controle intermediário ou final da qualidade de produtos; d) Testes de tempo de prateleira; e) Avaliação da textura de alimentos e correlação com testes sensoriais. ➢Retém umidade, formando soluções, Aw do sistema pelas ligações no grupo hidroxila – HIGROSCÓPICO. ➢Importante na textura, aparência e “flavor” dos alimentos; FUNÇÕES NOS ALIMENTOS ➢Se reorganiza formando cristais quando em solução saturada – CRISTALIZAÇÃO; ➢Sob aquecimento, desidratação ou resfriamento brusco fica em estado vítreo - CARAMELIZAÇÃO FUNÇÕES NOS ALIMENTOS ➢PODER EDULCORANTE – percepção do sabor doce pelas papilas gustativas (dulçor). FUNÇÕES NOS ALIMENTOS FUNÇÕES NOS ALIMENTOS CLASSIFICAÇÃO E FUNÇÕES ➢Monossacarídeos: açúcares mais simples que não sofrem hidrólise. Ex: glicose, frutose, galactose, ribose. ➢Monossacarídeos CLASSIFICAÇÃO QUANTO A HIDRÓLISE ➢Dissacarídeos: 2 moléculas de monossacarídeos. Ex.: sacarose, lactose e maltose. CLASSIFICAÇÃO QUANTO A HIDRÓLISE ➢Oligossacarídeos: 3 a 10 moléculas de monossacarídeos. Ex.: dextrinas. ➢Polissacarídeos: mais de 10 (ou 20) moléculas de monossacarídeos. Ex.: amido, glicogênio, celulose. • São insolúveis em meio aquoso e não apresentam o sabor doce. CLASSIFICAÇÃO QUANTO A HIDRÓLISE https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=imgres&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj6p--9mN_TAhXCIJAKHTJyAPUQjRwIBw&url=http://www.comohacer.info/como-hacer-pegamento-o-goma-1-de-2/&psig=AFQjCNGzeBO1B62z1ys62IkX92Mgr08_0A&ust=1494294913621779 Tabela de doçura CLASSIFICAÇÃO QUANTO A HIDRÓLISE CLASSIFICAÇÃO ➢De acordo com o número de Carbonos: • 3C- TRIOSES; • 4C- TETROSES; • 5C- PENTOSES (Ribose, Arabinose e xilose); • 6C- HEXOSES (Glicose, Galactose, manose e Frutose); CLASSIFICAÇÃO ➢Posição do grupo carbonila Se este estiver em qualquer outra posição, o monossacarídeo é uma cetona Se presente em uma das extremidades da cadeia carbônica o monossacarídeo é um aldeído C = O ALDOSE CETOSE ESTRUTURA: monossacarídeos ESTRUTURA: monossacarídeos https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=imgres&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiXrqy8nN_TAhWHnJAKHfVGDNoQjRwIBw&url=http://brasilescola.uol.com.br/quimica/glicose.htm&psig=AFQjCNEd9szswL8d_Kj6DKi6YG064Hh8yA&ust=1494295983713110 SACAROSE • Açúcar da cana; • Beterraba; • Mel. ESTRUTURA: Dissacarídeos ➢Sabor doce substituído por edulcorantes sintéticos (adoçantes). ➢Não é açúcar redutor. ➢ Átomos do carbono anomérico estão envolvidos na ligação glicosídica. ➢Os dissacarídeos não redutores são chamados de glicosídeos. SACAROSE AÇÚCAR INVERTIDO ➢A sacarose é dextrorrotatória e facilmente hidrolisável em glicose e frutose. Nesse processo ocorre inversão da rotação ótica do processo inicial. ➢ INVERSÃO DA SACAROSE AÇÚCAR INVERTIDO. SACAROSE HIDRÓLISE DA SACAROSE ➢ Glicose: dextrorrotatória ➢ Frutose: levorrotatória Hidrólise em meio ácido AÇÚCAR INVERTIDO LEVORROTATÓRIO MAIOR PODER DE DOÇURA MAIS DIFÍCIL DE CRISTALIZAR O açúcar invertido é um ingrediente bastante utilizado pela indústria alimentícia. É usado principalmente na fabricação de balas, doces e sorvetes, pra evitar que o açúcar cristalize e dê ao produto final uma desagradável consistência arenosa. – Principais características do açúcar invertido nos alimentos: •Aumento do sabor doce (a frutose apresenta maior poder edulcorante); •Diminuição da velocidade de cristalização, devido a maior solubilidade da frutose (é o mais solúvel dos açúcares) Açúcar do leite dos mamíferos LACTOSE ➢ É um dissacarídeo redutor. ➢ É menos doce que a maltose e sacarose. É 1/6 da doçura da sacarose. ➢ Sofre hidrólise catalisada pela enzima lactase, desmembrando-se em galactose e glicose. LACTOSE Malte Cevada Glicose Glicose MALTOSE ➢ É o produto da degradação do amido pelas amilases. ➢ É um dissacarídeo redutor. ➢ Utilizado em bebidas como no leite maltado e na cerveja, em que leveduras reduzem até moléculas de glicose. MALTOSE ➢ Consistem de longas cadeias contendo centenas ou milhares de unidades de monossacarídeos, podendo ter estrutura linear ou ramificada; ➢ Também chamados de glicanos; ➢ Ocorrem na maioria dos CHO da natureza; ➢ Diferem entre si pelas: • unidades monossacarídicas; • tipo de ligação que os unem; • no comprimento das cadeias; • nas ramificações. POLISSACARÍDEOS CLASSIFICAÇÃO ➢ CELULOSE; ➢ HEMICELULOSE; ➢ PECTINA; ➢ AMIDO; ➢ DEXTRINA; ➢ GLICOGÊNIO; ➢ FIBRAS (soma de celulose, hemicelulose, gomas e substâncias pécticas). POLISSACARÍDEOS ➢ CHO mais abundante na natureza; ➢ Função estrutural nos vegetais (parede celular); ➢ Semelhante ao amido e glicogênio → polímeros de glicose; ➢ Ligações (β1 → 4) → linearidade da molécula → fibras insolúveis. CELULOSE ➢ Pode ser processada industrialmente para reverter certas qualidades: • CELULOSE MICROCRISTALINA • CARBOXIMETILCELULOSE • HEMICELULOSES Utilizadas em sobremesas de baixa calorias. ➢ Os humanos não possuem enzimas (celulase) para sua hidrólise; ➢ Constituinte das fibras dietéticas. ➢ Polissacarídeo de reserva da célula vegetal; ➢ Alto peso molecular, aparência variada ➢ Formado por dois tipos de polímeros da glicose, a amilose (25%) e a amilopectina (75%). ➢ Sua molécula é muito linear e forma hélice em solução aquosa. AMIDO Fração ramificada do amido, possui ligações alfa (1-4) e as cadeias são unidas entre si por ligações alfa (1-6). Porção linear unidas por ligações glicosídicas alfa (1-4) em nº que varia de 200 - 10.000; GELATINIZAÇÃO DO AMIDO ➢ O grânulo de amido natural é insolúvel em água fria. ➢ A uma dada temperatura, as pontes de hidrogênio que mantém a estrutura granular comecem a ser rompidas (temperatura crítica); GELATINIZAÇÃO DO AMIDO ➢ Com o rompimento destas pontes os grupos OH das moléculas de amilopectina e amilose passam a ser acessíveis a hidratação.➢ Com a penetração de água, o grânulo começa a inchar e a dispersão torna-se mais transparente e mais viscosa. GELATINIZAÇÃO DO AMIDO GELATINIZAÇÃO DO AMIDO ➢ Cada amido de diferentes origens possui uma temperatura de gelatinização específica. A 120°C todos os grãos estarão dissolvidos. GELATINIZAÇÃO DO AMIDO ➢ Tendência para a formação de ligações intermoleculares da fração linear; ➢ Liberação de moléculas de água anteriormente ligadas às cadeias de amilose, fenômeno chamado de SINÉRESE. ➢ Exsudação da água absorvida ➢ Relacionado com o envelhecimento de pães, bolos, pudins, manjares, endurecimento de géis de amido. RETROGRADAÇÃO DO AMIDO ➢ O amido pode ser modificado por via química, física ou enzimática. • Química: hidrólise ácida, oxidação ou esterificação. • Física: amido pré-gelatinizado (solúvel em água fria, geleifica sem necessidade de aquecimento) • Enzimática: polvilho azedo (fermentação e secagem ao sol) ➢ Melhoram características sensoriais, como viscosidade e textura. AMIDO MODIFICADO REAÇÃO DE MAILLARD ➢ Acontece durante processos tecnológico e no armazenamento com a interação entre um açúcar redutor + um radical amina de uma proteína GLICOSAMINA ➢ crosta de pão, doce de leite, torrefação do café ESCURECIMENTO NÃO ENZIMÁTICO REAÇÃO DE MAILLARD ESCURECIMENTO NÃO ENZIMÁTICO REAÇÃO DE MAILLARD ESCURECIMENTO NÃO ENZIMÁTICO ➢ - O aquecimento do açúcar ou xaropes de açúcar (na ausência de grupos nitrogenados) em presença ou não de catalisadores (ácidos ou básicos) e água, que levam a formação de compostos voláteis (aroma de caramelo) e produtos de coloração escura (cores de caramelo). CARAMELIZAÇÃO ➢ O caramelo é um corante marrom, utilizado também como flavorizante/aromatizante em produtos alimentícios. ➢ Importante bebidas do tipo “cola”, refrigerantes, processamento de geleias e certos sucos de frutas e na produção de cerveja escura. CARAMELIZAÇÃO DETERMINAÇÃO ANALÍTICA DE CARBOIDRATOS METODOS QUANTITATIVOS ➢ Munson-Walker: método gravimétrico baseado na redução de cobre pelos grupos redutores dos açúcares; ➢ Lane-Eynon: método titulométrico também baseado na redução de cobre pelos grupos redutores dos açúcares; ➢ Somogyi: método microtitulométrico baseado também na redução do cobre. MÉTODO LANE-EYNON MÉTODO LANE-EYNON Baseado na medição do índice de refração do alimento em função do açúcar total como sólidos solúveis. ➢ Vantagens: Técnica fácil, simples, rápida, usa pequena quantidade de amostra, e é financeiramente acessível. ➢ Tipos de Refratômetros: • de campo que são bastante simples e barato; • digitais com alto compensação de • temp. e leituras decimais precisas. MÉTODO DE REFRATOMETRIA REFERÊNCIAS ORDÓÑEZ, Juan A. et al. Tecnologia de Alimentos. Porto Alegre: Artmed ., v 2, p. 219-239, 2005. INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. v. 1: Métodos químicos e físicos para análise de alimentos. 4. ed. 1. ed digital. São Paulo: IMESP, 2005. p. 75-81 CARBOIDRATOS E NUTRIÇÃO ➢ Erros inatos no metabolismo de carboidratos: • Doenças do armazenamento de glicogênio; • Galactosemia; • Glicosúria: causas variadas (Intolerância hereditária à frutose, Frutosúria essencial, Lactosúria). ➢ Intolerância à Lactose ➢ Consumo de leite e catarata. Sugestão ☺
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