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Bioquímica de Alimentos (Estudo Dirigido) Bioquímica de Frutas e Hortaliças Questão 1) Os frutos são classificados em: a. Quanto à consistência do pericarpo Secos: com pericarpo não suculento; Carnosos: com pericarpo espesso e suculento. b. Quanto à abertura para liberar a semente Deiscentes: abrem-se quando maduros; Indeiscentes: não se abrem. c. Quanto ao número de ovários de origem Simples ou verdadeiro: resulta de um ovário apenas (baga e drupa); Múltiplos ou agregados: resultam de vários ovários; Compostos ou infrutescências. Complexos ou pseudofrutos: resultam de uma só flor. d. Quanto ao número de sementes Monospérmicos: 1 semente; Dispérmicos: 2 sementes; Polispérmicos: >3 sementes. e. Quanto a produção de etileno na respiração Climatérico Não-climatérico Questão 2) Os frutos apresentam características sensoriais atrativas para vetores, tais como aroma, cor e sabor, que tendem a: Contribuir para a dispersão da semente; “Proteger” a semente. Questão 3) As fases de desenvolvimento dos frutos são: a. Pré-maturação Estádio caracterizado pelo extensivo aumento do volume e termina quando o desenvolvimento do fruto é apenas aceitável, mas não ótimo para o consumo. b. Maturação Aumento do tamanho até o término do crescimento. Há uma sequência de mudanças bioquímicas, fisiológicas e estruturais nos frutos que os torna comestíveis. É subdivida em: pré-climatério, climatério e pós-climatério. c. Amadurecimento Frutos atrativos e aptos para o consumo humano. É a etapa intermediário entre o desenvolvimento e o início da senescência. d. Senescência Ocorre após a maturidade fisiológica. Período de predominância dos processos degradativos. Questão 4) Há alteração na cor, sabor e aroma das frutas e hortaliças. Há também o aumento do volume. E durante o crescimento e maturação, as frutas e hortaliças são dependentes da fotossíntese e da absorção de água e minerais pela planta. Questão 5) A principal atividade metabólica no pós colheita é a respiração. Dentre os processos bioquímicas encontram-se: transporte moléculas; renovação (síntese e degradação) de biomoléculas. Indicadores quantitativos Aumento da taxa de consumo de O2; Aumento da taxa de liberação de CO2. Indicadores qualitativos Ligado ao substrato oxidativo. Quociente respiratório: CO2/O2 1,0 = CHO; < 1,0 = lipídeos; > 1,0 = ác. Orgânicos. Questão 6) Climatéricos: frutos que apresentam um aumento da respiração durante o amadurecimento (principalmente a síntese de etileno). Não-climatéricos: frutos que não apresentam um aumento da taxa respiratória durante o amadurecimento. Questão 7) Fatores Intrínsecos Espécie e cultivar; Tipo e parte do vegetal; Estádio de desenvolvimento; Produção endógena do etileno. Fatores Extrínsecos (ambiente) Temperatura; Atmosfera: [CO2], [O2] e [etileno]; Umidade relativa; Danos físicos; Aplicação exógena de etileno. Questão 8) A rota Biosintética do etileno é o ciclo de YANG, que tem os seguintes processos: O aminoácido metionina é o precursor; Etapa limitante: conversão de Ado em ACC, catalisador pela enzima ACCsintase; Última etapa: conversão da ACC em etileno, catalisada pela enzima ACCoxidase. Relação com outros hormônios: Ácido Abscíssico (ABA): estimula a produção de etileno; Auxinas: Neutralizam os efeitos do etileno e do ABA; Giberelinas: Atuam isoladamente ou em conjunto com as auxinas. Questão 9) O etileno é responsável pelo aumento da expressão gênica de enzimas do amadurecimento. Efeitos desejáveis Induz e uniformiza o amadurecimento; Desverdeciamento de frutas cítricas; Estimula a abscissão. Efeitos indesejáveis Amarelecimento de produtos hortículas; Formação de compostos amargos e tóxicos; Brotamento. Questão 10) Existem métodos práticos e simples para evitar efeitos indesejáveis do etileno, como: Não misturar produtos no armazenamento; Troca de ar nas câmaras; Absorvedores de etilenos (KMnO4, carvão ativado). Dentre os processos tecnológicos os principais são: Uso de lâmpada UV ou ozônio (que oxidam o etileno), desta forma “aniquilam” o etileno reacional. MCP (metilciclopropeno) e olefinas: inibem a ação de etileno. Análogos de aminoácido enol-éter: inibem a biossíntese de etileno. *Os bloqueadores de ação são mais efeitos, pois bloqueiam tanto o etileno endógeno quanto o exógeno. Escurecimento Enzimático Questão 1) O escurecimento enzimático e o conjunto de reações, catalisadas por enzimas, que resultam na perda da cor original dos alimentos (formando pigmentos escuros). As principais enzimas que promovem o escurecimento enzimático de vegetais são as polifenol-oxidases (PPO). PPO oxidam mono- e difenóis, formando quinonas e hidroxiquinonas, que se polimerizam espontaneamente. Questão 2) Negativo Vegetais frescos (frutas e hortaliças); Vegetais minimamente processados; Sucos de frutas. Positivo Frutas secas (tâmaras, ameixas, uvas-passa); Cacau (chocolate: cor e flavor); Chá preto; Azeitonas pretas. Questão 3) Branqueamento Baixo custo, única etapa. Problema: cocção do alimento, alteração de flavor e textura, perda de nutrientes hidrossolúveis. Agentes quelantes inespecíficos “Roubam” o cobre do sítio ativo impedindo desta forma que a enzima PPO atue. Tratamento com osmóticos Por exemplo açúcar e glicerol, são substâncias que competem pelo centro catalítico da enzima e reduz a sua atividade. Irradiação Alta pressão: rompe a estrutura das proteínas e com isso reduz a atividade enzimática. Redução do pH ótimo pH<3: fenolases são inativas irreversivelmente; pH<5: inibe a polimerização de quinonas. Bioquímica de Cereais e Leguminosas Questão 1) As principais estruturas que compõem são: Pericarpo; Endosperma; Gérmen. Endosperma: rico em amida; fornece os nutrientes necessários para o desenvolvimento do embrião durante a germinação. Reservas: corpos discretos de armazenamento. Carboidratos não digeríveis em grãos: fontes significativas de fibra alimentar. Questão 2) Questão 3) A fixação biológica de nitrogênio é realizada por diazotróficos, microrganismos que possuem a enzima nitrogenase, que converte o nitrogênio atmosférico (N2) em nitrogênio orgânico (geralmente amônia). Questão 4) Finaliza-se a dormência também quando água começa a penetrar a semente e a planta começa e desenvolver. Para a superação da dormência fisiológica são comumente utilizados tratamentos com fitohormônios como o ácido giberélico (GA). Outra substância comumente utilizada em estudos de quebra de dormência fisiológica é o nitrato de potássio (KNO3). Efeito positivo Indústria cervejeira e de outras bebidas: degradação parcial do amido da cevada e outros cereais (maltagem); Efeito negativo Indústria de panificação: menor produtividade e qualidade de massa (miolo úmido e pegajoso). Questão 5) Os processos bioquímicos que ocorrem durante a germinação são: Biossíntese e secreção de α- amilase. No metabolismo energético há o Ciclo de Krebs que fornece energia para apoiar a germinação. No metabolismo de proteínas as proteínas de estoque são hidrolisados por proteases durante a germinação. Metabolismo de aminoácidos; Metabolismo de lipídeos; Nas vias de detoxificação há o aumento da produção de ROS e RNS (aumento da atividade aeróbica). Questão 6) É necessário o controle da temperatura e da umidade, pois são fatores cruciais para agerminação de forma adequada dos cereais. Ao diminuir a temperatura no armazenamento, normalmente reduz-se a atividade de água, desta forma o tempo para que o cereal se deteriore aumentará, uma vez que a interação com fatores externos prejudiciais tende a ser mais lento. E quanto maior a atividade de água durante a germinação, significa que esta estrutura está mais “livre” para realizar interações com o ambiente, prejudicando assim a germinação do cereal, tornando-a mais rápida. Já no caso da atividade de água baixa, significa que a estrutura realiza muitas interações internas e desta forma não possui ligações disponíveis para interações externas, diminuindo assim a atividade e torna germinação mais lenta.
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