Aula 6 Carboidratos

Prévia do material em texto

26/10/2020
1
Unidade 3
Água e Carboidratos
Seção 2.2 - Carboidratos dos alimentos
Seção 2.3 - Polissacarídeos dos alimentos
Definição
༝ Encontrados naturalmente ou adicionados aos 
alimentos, são os principais nutrientes usados como 
fonte de energia na dieta e contribuem com as 
características sensoriais de sabor e textura.
༝ Também chamados sacarídeos, glicídios, açúcares 
(sabor doce), oses ou hidratos de carbono.
༝ Possuem fórmula empírica: [C(H2O)]n, desde os mais 
simples, os monossacarídeos, até os maiores.
2
1
2
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
2
༝ São as substâncias orgânicas mais abundantes na Terra, 
produzidos pelos seres autótrofos através do fenômeno da 
fotossíntese, em suas formas mais simples e solúveis (glicose) ou 
como polímeros insolúveis (amido e celulose).
3
Origem
“
༝ Energéticas  fonte imediata de energia.
༝ Estrutural  componentes estruturais das células e tecidos 
vegetais (celulose), carapaça dos insetos (quitina) e 
membranas plasmáticas (glicocálice).
༝ Reserva energética  nos vegetais, há o amido e nos animais, 
o glicogênio (amilose), que também é um polímero de glicose, 
mas com uma estrutura mais compacta e ramificada.
4
Funções
3
4
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
3
5
Estrutura Química
༝ Os carboidratos são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, 
compostos orgânicos com, pelo menos três carbonos onde todos os 
carbonos possuem uma hidroxila, com exceção de um, que possui a 
carbonila primária (radical aldeído) ou a carbonila secundária 
(radical cetona).
6
Classificação
༝ De acordo com a possibilidade de hidrólise ou número de 
unidades que os constituem, os carboidratos são 
classificados em:
 MONOssacarídeos 1 unidade.
 DIssacarídios 2 unidades.
 OLIGOssacarídeos 3 a 10 unidades.
 POLIssacarídeos mais de 10 unidades.
5
6
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
4
7
Classificação
༝ Monossacarídeos  carboidratos mais simples, que não são 
hidrolisados em unidades menores. Tem fórmula geral 
[C(H2O)]n, onde n pode variar de 3 a 7. As hexoses (n=6), que 
possuem a fórmula C6H12O6, como a glicose, a frutose e a 
galactose são as unidades de formação de carboidratos mais 
complexos. Sólidos cristalinos, incolores e de sabor doce, e 
facilmente solúveis em água.
MONOSSACARÍDEOS
8
Carboidratos que apresentam carbono 
quiral (assimétrico) da série D possuem 
uma configuração com a hidroxila para 
o lado direito e os carboidratos que tem 
a hidroxila para o lado esquerdo são os 
da série L. Os carboidratos da série D 
são os mais frequentes na natureza.
7
8
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
5
MONOSSACARÍDEOS MAIS FREQUENTES NA NATUREZA
9
CARBOIDRATO FONTE
D-Glicose Hidrólise do amido, glicogênio, sacarose, etc.
D-Frutose Frutas, mel, etc.
D-Galactose Leite e derivados
D-Manose Grãos de cereais e em uma boa parte das plantas
Comestíveis (Hemicelulose) e gomasD-Xilose
L-Arabinose
Frutas (maçã, limão, laranjas, pomelo), vegetais,
legumes e batata (Pectina) e gomas
10
༝ Os monossacarídeos com cinco ou mais átomos de carbono, em geral, 
ocorrem em soluções aquosas como estruturas cíclicas (em anel) na qual 
o grupo carbonila (CO) forma uma ligação covalente com o oxigênio (O) 
de um grupo hidroxila (-OH) na cadeia.
༝ A formação da estrutura cíclica (anéis piranosídicos ou piranoses) dos 
carboidratos é resultado de uma reação geral que ocorre entre radicais 
alcoólicos e aldeídicos para formar derivados chamados hemiacetais.
9
10
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
6
11
Propriedades Físico Químicas
༝ Higroscopicidade capacidade de adsorção de água (atração de 
moléculas de água).
༝ Cristalização  formação de cristais. 
༝ Inversão  mudança no poder rotatório da solução quando ela é 
hidrolisada  produto obtido é chamado de açúcar invertido e pode 
ser encontrado de forma natural no mel.
XAROPE DE AÇÚCAR INVERTIDO
Solução de sacarose hidrolisada  solução composta por uma 
mistura de glicose e frutose  aumento do sabor doce e da 
solubilidade do açúcar.
12
Álcoois de Açúcar ou Polióis
༝ Sorbitol e manitol
 Edulcorantes
Absorção lenta no trato 
intestinal  efeito laxativo. 
༝ Xilitol  produzido pela 
hidrogenação da xilose e usado 
em balas de menta e gomas de 
mascar sem açúcar porque dá 
sensação de frescor na boca.
11
12
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
7
13
Classificação
༝ Dissacarídeos  são 
formados por dois 
monossacarídeos unidos 
por ligação glicosídica ou 
osídica.
DISSACARÍDEOS
14
REDUTOR REDUTOR
13
14
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
8
15
CARBOIDRATOS PODEM SER AGENTES 
REDUTORES
༝ Açúcares redutores são aqueles 
capazes de reduzir íons 
metálicos como a prata e o cobre, 
em reações nas quais o açúcar 
se oxida formando ácidos 
carboxílicos.
༝ Um açúcar redutor possui grupos aldeído ou cetona livre, 
ou seja, não estão “ocupados” na ligação glicosídica.
༝ Portanto, todos os monossacarídeos são redutores.
Um agente redutor doa elétrons a 
outra molécula e é, portanto, oxidado
16
CARBOIDRATOS PODEM SER AGENTES 
REDUTORES
Açúcares redutores  importância tecnológica  reação 
de Maillard.
A glicose é um açúcar redutor pois tem o grupo aldeído. 
Já a maltose não possui o grupo aldeído, mas, em 
solução, o grupo aldeído aparece por isomerismo. 
15
16
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
9
17
Classificação
༝ Oligossacarídeos  constituídos de 
monossacarídeos típicos, mas estes 
estão ligados de tal forma que as 
enzimas do nosso organismo não 
conseguem quebrá-los. São fermentados 
pela microbiota intestinal e promovem 
flatulência.
༝ Rafinose (trissacarídeo), estaquiose
(tetrassacarídeo) e verbascose
(pentassacarídeo)
18
Classificação
༝ Polissacarídeos macromoléculas naturais, ocorrendo em 
quase todos os organismos vivos. 
༝ Apesar de não apresentarem sabor doce, contribuem muito na 
textura dos alimentos geralmente são responsáveis por 
características como viscosidade, consistência e resistência.
༝ Nutricionalmente, podem ser classificados em:
 Polissacarídeos digeríveis  amido
 Polissacarídeos não digeríveis  celulose, hemicelulose, 
pectinas e gomas.
17
18
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
10
19
༝ O amido apresenta-se na forma de grânulos contendo dois 
polissacarídeos amilose (ligações  1-4) e amilopectina (ligações  1-4 e 
ramificações  1-6 a cada 24 a 30 glicoses).
Amilose mais solúvel em água, 
característica de gel. Apresenta estrutura 
helicoidal, α helice, formadas por pontes de 
hidrogênio entre os radicais hidroxilas das 
moléculas de glicose.
Amilopectina é menos solúvel em água, 
propriedade de viscosidade.
Proporção que varia de acordo com a 
origem das plantas e mesmo com o grau 
de maturação. 
AMIDO
20
Interior celular
ARROZ MILHO TRIGO
BATATA MILHO BATATA-DOCE
GRÂNULOS
19
20
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
11
21
༝ Capacidade de formar géis ou gelatinização
 Dilatação dos grânulos de amido em água aquecida e aumento 
do volume. 
 Os grãos de amido não são solúveis em água fria, porém, 
quando se aumenta a temperatura, as moléculas de amido 
vibram, rompendo as ligações intermoleculares e permitindo a 
formação de pontes de hidrogênio com a água.
Propriedades do Amido
GELANITIZAÇÃO
A partir da temperaturade 
58°C, os amidos começam a 
se romper liberando 
cadeias de amilose ao meio 
aquoso e, posteriormente, 
amilopectina, fazendo com 
que toda água livre seja 
absorvida formando uma 
pasta viscosa ou goma, 
responsável pelo 
espessamento, estrutura e 
textura.
22
21
22
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
12
Propriedades do Amido
༝ Retrogradação
 Após o resfriamento, as soluções de amido diluídas e deixadas em 
repouso tendem a precipitar  são formadas ligações 
intermoleculares com a fração linear.
 Consequência  liberação de moléculas de água que estavam 
ligadas às cadeias de amilose, sendo esse fenômeno chamado de 
sinérese  perda de água do gel e formação de géis mais duros.
23
Determinação de 
carboidratos em alimentos
23
24
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
13
25
Métodos de determinação de carboidratos em alimentos
༝ Nas tabelas de composição de alimentos, o conteúdo de 
carboidratos tem sido calculado como CARBOIDRATOS 
TOTAIS por diferença, isto é, de um total de 100 são 
subtraídas as porcentagens de umidade, proteína, lipídeo e 
cinzas. 
Escurecimento não enzimático
25
26
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
14
27
Escurecimento não ezimático
༝ Conjunto de reações que conduzem à formação de 
pigmentos pardos ou negros, além de modificações no 
sabor e odor.
༝ A intensidade das reações depende da 
quantidade e do tipo de carboidratos 
presentes, e em menor extensão, de 
proteínas e aminoácidos. 
28
Escurecimento não ezimático
༝ As reações estão associadas com aquecimento e 
armazenamento e podem ser subdivididas em três 
mecanismos. 
MECANISMO
REQUERIMENTO 
DE OXIGÊNIO
REQUERIMENTO 
DE NH2
pH ÓTIMO
PRODUTO 
FINAL 
Maillard Não Sim > 7,0 Melanoidinas
Caramelização Não Não 3,0 a 9,0 Caramelo
degradação de 
ácido ascórbico 
Sim Não 3,0 < pH < 5,0 Melanoidinas
27
28
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
15
REAÇÃO DE CARAMELIZAÇÃO
29
༝ Série de reações que ocorre durante o aquecimento de 
carboidratos que resultam no seu escurecimento. 
༝ Em temperatura acima de 120ºC os açúcares são 
pirolisados para diversos produtos de degradação e alto 
peso molecular e escuros  caramelo.
Receita caseira de calda de pudim
3 xícaras de açúcar
1 xícara de água
Ingredientes Modo de preparo
Leve ao fogo baixo uma panela contendo o 
açúcar, mexendo sempre até desempelotar. 
Acrescente aos poucos a água, sem para de 
mexer. Deixe esfriar e pronto.
Caramelo formado contém 
5-hidroximetilfurfural 
(HMF)
30
Caramelização
༝ Quando a caramelização ocorre sem 
qualquer catalizador (temperaturas 
maiores ~ 200 a 240ºC), caramelos de 
baixa intensidade de cor são obtidos, 
sendo mais úteis como flavorizantes do 
que como corantes. 
༝ Na indústria de alimentos, com o uso de 
ácido ou sais de amônio, caramelos com 
uma variedade de matizes, podem ser 
produzidos e usados como agentes 
flavorizantes e corantes.
29
30
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
16
31
༝ Caramelo de cor parda (soft drink)  solução de 
sacarose com bissulfito de amônio.
Usos  bebidas ácidas/refrigerantes e em xaropes.
༝ Caramelo avermelhado  glicose com sais de amônio. 
Usos  em produtos de confeitaria e xaropes.
༝ Caramelo de cor pardo-
avermelhada  açúcar sem 
sais de amônio. 
Usos  cervejas e outras 
bebidas alcoólicas.
Caramelização
REAÇÃO DE MAILLARD
32
༝ 1912  Louis Maillard, um químico francês, 
observou que, ao aquecer uma solução de 
glicose com lisina, a solução apresentava 
uma coloração amarela e depois, marrom.
༝ Extremamente desejável em alguns 
alimentos como café, chocolate, carne 
cozida, bolos, pão, pois confere sabor, 
aroma e cor.
༝ Indesejável em leite em pó, ovos e 
derivados desidratados pois provoca perda 
de nutrientes como os aminoácidos.
31
32
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
17
33
Reação de Maillard
༝ A reação ocorre entre açúcares 
redutores e aminoácidos e compreende 
três fases  inicial, intermediária e 
final.
༝ Resultado da reação  melanoidinas
marrom claro até preto  resultado 
das reações de polimerização e 
condensação
Características Caramelização Reação de Maillard
Reagentes Açúcar redutor ou não NH2 + açúcares redutores
Principais
Produtos
Caramelo
Melanoidina
Aromas voláteis
Efeito do pH
sobre a velocidade
da reação
Em meios ácidos e 
básicos a reação é mais 
rápida
Reação lenta em pH 
próximo à neutralidade
pH ótimo é neutro (6 a 7)
pH ácidos ou básicos é nula 
ou muito lenta
Temperatura Acima de 120ºC
Pode ocorrer sem 
aquecimento e aumento de 
velocidade com aumento de 
temperatura
34
33
34
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
26/10/2020
18
THE END
35
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.