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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 (CO) 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.
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