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Atividade avaliativa de bioquímica de alimentos 1. Com relação a lactose qual a sua importância? Importância da lactose Industrial: Retêm aroma; Retêm água; Utilizada como agente espessante sem adoçar muito; Utilização em produtos lácteos fermentados; Contribui para formação da cor as reações de escurecimento (Caramelização e Reação de Maillard). Nutricional: Favorável Fonte de energia (3,8 kcal/g) – 40% total de energia do organismo; Torna a musculatura intestinal mais rígida; Facilita absorção de minerais (Ca e P); Aumenta absorção de vitamina D; Fonte de galactose; Diminui o pH intestinal (substrato para fermentação láctica). Desfavorável Problemas nutricionais ligados à lactose: Intolerância a lactose e a Galactosemia. 2. Como é formada a lactose? Qual a principal diferença entre os constituintes da lactose? Escreva a fórmula estrutural da lactose. É sintetizado nas células alveolares da glândula mamária. Presente no leite em uma proporção relativamente constante, em média 4,7%. A lactose (açúcar formado por uma molécula de glicose + galactose) é o carboidrato com maior quantidade contida no leite e responsável pelo leve sabor adocicado. 3. Em solução como a lactose se apresenta e qual a importância industrial disso? A lactose pode ocorrer em duas formas cristalinas nos produtos lácteos, á-hidratada e â-anidra, ou como uma mistura vítrea amorfa de α e β-lactose. A forma estrutural Aluno: Anderson Antonio Neto da Silva Curso: Tecnologia em Alimentos Data: 06/11/2018 Página 1/4 da á-lactose pode ser convertida na forma estrutural beta por meio da mudança na posição da hidroxila e do hidrogênio no grupo redutor. Esta mudança na rotação e a transformação em solução de uma forma na outra é denominada mutarrotação. A mutarrotação é um fenômeno característico de todo açúcar redutor em solução aquosa e, em algumas instâncias, é atribuído a mudanças nas concentrações das formas alfa e beta. As frações de α e β-lactose possuem solubilidades distintas e a mutarrotação torna-se um fator importante na cristalização. 4. Quando a lactose está em equilíbrio em solução aquosa como se apresenta? A lactose pode ocorrer em duas formas cristalinas nos produtos lácteos, á-hidratada e â-anidra, ou como uma mistura vítrea amorfa de α e β-lactose. A forma estrutural da á-lactose pode ser convertida na forma estrutural beta por meio da mudança na posição da hidroxila e do hidrogênio no grupo redutor. Esta mudança na rotação e a transformação em solução de uma forma na outra é denominada mutarrotação. A mutarrotação é um fenômeno característico de todo açúcar redutor em solução aquosa e, em algumas instâncias, é atribuído a mudanças nas concentrações das formas alfa e beta. Pode ser expresso por: Em uma solução de lactose, em estado de equilíbrio, a 25ºC, possui 62,25% de sua lactose na forma beta e 37,75% na forma alfa. Sob condições de elevada concentração de açúcares, como em leite condensado e doce de leite, ocorre uma diminuição significativa na taxa de mutarrotação. 5. Porque a lactose é considerada um açúcar redutor? Lactose é um açúcar redutor, tem um grupo carbonila livre, capaz de se oxidar na presença de agentes oxidantes em soluções alcalinas. Com isso, pode reagir com substâncias nitrogenadas, desencadeando as reações de Maillard e levando à formação de compostos coloridos (melanoidinas), de odores anômalos e à redução do valor nutritivo do leite quando a lactose reage com aminoácidos essenciais. 6. Como se define a cristalização da lactose? A cristalização é resultado da insuficiência de água para manter a lactose em solução interesse na indústria principalmente em produtos concentrados (leite condensado, sorvetes). Cristalização não controlada pode ocasionar a formação de grandes cristais, causando um defeito sensorial: a arenosidade. Aluno: Anderson Antonio Neto da Silva Curso: Tecnologia em Alimentos Data: 06/11/2018 Página 2/4 7. O que é intolerância a lactose? Intolerância à lactose é a incapacidade do organismo de produzir lactase (enzima que hidrolisa a lactose) de maneira normal e assim digerir o carboidrato do leite. 8. Qual o nome científico da lactose? 4-o-β-D- galactopiranosil-D-glicopiranose 9. No trato gastrointestinal, o que ocorre quando um indivíduo tem intolerância a lactose? Na ausência da β-D-galactosidase (lactase), a lactose, por ser uma alternativa energética para os microorganismos do cólon é fermentada, um processo de metabolismo anaeróbico que tem como subprodutos, ácido lático, metano (CH4) e gás hidrogênio (H2). O acúmulo dos gases causa distensão intestinal e flatulência. O ácido lático produzido pelos microrganismos é osmoticamente ativo e aumenta a absorção de H2O no intestino, assim como a lactose não digerida, resultando em diarréia. 10. Onde a lactose é sintetizada? Descreva todo o processo de síntese da lactose. A lactose é sintetizada nas células epiteliais que envolvem os alvéolos na glândula mamária. A maior parte das reações ocorrem no citosol, mas no final a reação catalisada pela lactose sintetase ocorre na vesícula do Golgi. ❏ Uma molécula de glicose se fosforila na posição C-6, pela ação de uma Hexoquinase, formando Glicose-6-fosfato mais ADP. ❏ A Glicose-6-fosfato, na presença da enzima fosfoglicomutase formará a Glicose-1-fosfato, que se liga a uridina trifosfato (UTP), para formar a UDP-Glicose + Pirofosfato inorgânico, pela ação da enzima UDP-Glicose Pirofosforilase. ❏ A UDP-Glicose sofre ação da enzima UDP-Galactose epimerase, se convertendo em UDP-Galactose.. ❏ A outra molécula de glicose é usada para a síntese da lactose sem sofrer modificações. ❏ Posteriormente esta glicose e a UDP-Galactose são transportadas para o complexo de Golgi, onde por ação do complexo lactose sintase será formada a lactose.. Aluno: Anderson Antonio Neto da Silva Curso: Tecnologia em Alimentos Data: 06/11/2018 Página 3/4 11. Qual a importância do complexo lactose sintetase e de que ele é formado? A lactose sintetase é uma enzima que depende de duas proteínas para exercer sua atividade catalisadora da síntese da lactose. A primeira destas e a α-lactoalbumina presente em grandes concentrações no leite. A segunda , é uma proteína oriunda da célula mamária (Galactosiltransferase), cuja função é transferir a galactose de UDPGAL para diversos compostos. Para que esta transferência seja feita é obrigatório a presença da α-lactoalbumina . 12. Mimosa produziu 3200 moléculas de lactose. Quantas moléculas de glicose Mimosa precisou para essa síntese? 3200 X 2= 6400 moléculas de glicose Transformações bioquímicas em produtos hortícolas O amadurecimento corresponde às mudanças nos atributos sensoriais que tornam o fruto aceitável para consumo e envolve reações de degradação e síntese. A respiração é o principal processo fisiológico após a colheita e consiste na oxidação de moléculas complexas, que geram energia, e moléculas mais simples. Quanto mais elevada a atividade respiratóriade um fruto, mais perecível ele será. No citosol, a glicólise, a via das pentose-fosfato e a via do ácido chiquímico são responsáveis pela geração de importantes metabólitos para produção de compostos de aroma, pigmentos e hormônios, entre outros. Em anaerobiose, a células passa a realizar fermentação alcoólica com acúmulo de acetaldeído e etanol. Os frutos são divididos em climatéricos e não-climatéricos de acordo com seu padrão respiratório. Os climatéricos apresentam grandes variações na respiração ao longo da vida, coincidindo o amadurecimento com a fase de maior atividade respiratória. Podem ser colhidos ainda verdes -completam seu amadurecimento longe da planta-mãe. Os não-climatéricos não apresentam aumento na atividade respiratória e deverão ser colhidos quando apresentam as características ótimas para consumo. O etileno é o hormônio do amadurecimento e também está ligado à resposta do vegetal ao estresse. Em frutos climatéricos sua síntese é autocatalítica. O acúmulo de etileno pode acelerar demasiadamente o amadurecimento dos frutos, antecipando a senescência. Aluno: Anderson Antonio Neto da Silva Curso: Tecnologia em Alimentos Data: 06/11/2018 Página 4/4 O etileno liga-se a receptores na membrana celular, levando à síntese de enzimas responsáveis por alterações do metabolismo. Baixas concentrações de O2, além de inibidores químicos - ácido aminoxiacético ( AOA) e aminoetoxivinilglicina (AVG) -, reduzem a síntese do hormônio. Altas concentrações de CO2 e ciclopropenos competem pelos sítios ativos, reduzindo a ação do etileno. Frutos climatéricos podem ter seu amadurecimento antecipado por aplicação de etileno exógeno. Produtos gerados e etileno e hidrocarbonetos com ação similar podem ser utilizados na uniformização do amadurecimento de frutos climatéricos. É possível reduzir a atividade respiratória e a velocidade da reação bioquímica pelo armazenamento refrigerado. O produto deve ser exposto à menor temperatura possível (TMS - temperatura mínima de segurança) sem que haja alteração em seu metabolismo normal que caracterizem a injúria pelo frio. A redução da concentração de O2 e o aumento da de CO2 pelo uso de atmosfera controlada ou modificada reduz a atividade respiratória. O desbalanceamento da atmosfera pode levar à fermentação alcoólica e à morte celular. O uso de recobrimento e embalagens plásticas reduz a perda de água pelo produto retardando alterações indesejadas de textura (murchamento). Injúria aos tecidos vegetais levam à produção de etileno de ferimento que acelera a atividade respiratória. As mudanças na cor são consideradas o principal critério para julgar a maturidade do fruto pelo consumidor (nem sempre corretamente). São causadas pela degradação da clorofila (fortemente estimulada pelo etileno) e pela síntese ou revelação dos pigmentos: carotenóides (lipossolúveis de coloração vermelha a amarela) e antocianinas (fenólicos de coloração forte do vermelho ao roxo), entre outros. A produção de compostos voláteis responsáveis pelo aroma dos frutos está diretamente relacionado ao amadurecimento. Modificações na atmosfera de armazenamento podem causar alterações no odor característico. Taninos são compostos fenólicos de baixa massa molecular responsáveis pela sensação de adstringência. São condensados ao longo do amadurecimento, perdendo sua capacidade complexante de proteínas. Em frutos com alta adstringência pode ser necessário um processo de destanização provocada. Os ácidos são fonte de energia para o fruto e sua concentração tende a cair ao longo da maturação. São importantes componentes do aroma e do sabor. A concentração de ácido ascórbico, que tem atividade de vitamina C, pode aumentar em alguns frutos, caindo apenas na senescência. Aluno: Anderson Antonio Neto da Silva Curso: Tecnologia em Alimentos Data: 06/11/2018 Página 5/4 Durante sua formação o fruto acumula amido, que é hidrolisado na maturação, aumentando sua doçura. A hidrólise de carboidratos estruturais, associada à transpiração, leva à perda de textura. Produtos minimamente processados são produtos frescos prontos para o consumo (descascados, lavados e cortados). Apresentam rápida deterioração de etileno de ferimento, pela suscetibilidade ao ataque microbiano e pela ocorrência de reações enzimáticas indesejadas. As principais alterações de cor se devem ao escurecimento enzimático (ação da PFO - polifenol-oxidase), à degradação da clorofila (em resposta ao etileno) e à síntese de lignina no processo de cicatrização de ferida. A oxidação do ácido ascórbico pode levar ao escurecimento químico e à perda de valor nutricional. O sabor se altera por ação de peroxidases e pelo síntese de isocumarina (amargo e tóxico); a textura se deteriora pela ativação das pectinases na presença de etileno. A conservação de produtos minimamentes processados começa com a escolha de matéria-prima de qualidade, higiene no processamento e uso de embalagens adequadas. A refrigeração e as alterações na atmosfera retardam as transformações bioquímicas e controlam a concentração microbiana. Tratamentos químicos podem ser aplicados no controle das reações enzimáticas de escurecimento e amolecimento dos tecidos. Aluno: Anderson Antonio Neto da Silva Curso: Tecnologia em Alimentos Data: 06/11/2018 Página 6/4
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