Resumo P1 BQI 345 UFV - Bromatologia de alimentos

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Bromatologia 
Bqi 345 
Departamento de Bioquímica de Biologia molecular 
Amanda de Souza 
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Água em alimentos 
1. Importância nutricional 
- Solvente universal 
- Manutenção da pressão osmótica 
- Principal componente dos organismos vivos (65% do corpo 
humano) 
- Manutenção da pressão osmótica e volume celular 
- Reagente em várias reações 
2. Importância como componente dos alimentos: 
- Influencia na conservação e estocagem (tipos de embalagem 
necessárias) e na qualidade nutricional e comercial 
3. Importância econômica 
- Transporte: o alimento com uma concentração de água elevada 
requer condições de transporte específicas, que são mais caras. 
- Embalagem, processamento: Requer embalagens impermeáveis e 
o processamento deve ser realizado de modo a manter o teor de 
água desejado. 
 
 
4. Teor de água x Atividade de água 
Teor de água: Quantidade total de água presente nos alimentos, 
geralmente expresso em porcentagem. 
Atividade de água: Relação entre a pressão de vapor de água em 
equilíbrio no alimento e a pressão de vapor de água pura na mesma 
temperatura (água disponível para reações) 
• Teor de água: 
% H2O= Ma (massa de água) / Mt (massa total) x 100 
• Atividade de água (Aw) 
Aw= P/P0 
P: pressão de vapor no alimento 
Po: Pressão de vapor na água pura 
5. Isotermas de adsorção e dessorção: 
Relaciona a atividade de água do alimento com o teor de água à 
uma temperatura definida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Alterações nos alimentos em função da atividade de água: 
Oxidação de lipídios: À medida que a atividade de água diminui, a 
velocidade de oxidação dos lipídeos aumenta, pois a diminuição da 
água facilita o contato do oxigênio com os lipídeos. 
→ Devemos saber qual atividade de água é ideal para garantir a 
conservação do alimento. 
Crescimento microbiano: À medida que a atividade de água 
aumenta, a velocidade do crescimento microbiano aumenta. 
Métodos para determinação de água em alimentos: 
1. Secagem em estufas: Mais utilizado, secagem em 105°C. 
limitações desse método: As substâncias voláteis também evaporam 
junto com a água, o tempo é muito longo e alguns alimentos se 
decompõem nessa temperatura 
2. Secagem à vácuo: Temperaturas menores que na estufa, 
diminuem o tempo e a deterioração. Não evita a perda de voláteis 
3. Secagem por radiação infravermelha: É possível se determinar 
uma curva de secagem (método rápido). Só faz uma amostra por vez 
4. Secagem em fornos de micro-ondas: Aquecimento por radiação 
eletromagnética (método rápido, com as mesmas limitações da 
estufa) 
5. Secagem em dessecadores: Utiliza sílica para absorver a água. 
(processo muito lento, utilizado para determinação de isotermas de 
sorção e adsorção (atividade de água) 
 
6. Retirada de água por destilação: Único método que mede 
somente a água. A água que sai do alimento evapora e cai em um 
recipiente onde vai se medir o volume. (só faz uma amostra de cada 
vez, é demorado e não é muito preciso) 
• Métodos físicos: 
1. Absorção de radiação infravermelha: A medida da absorção de 
radiação na região do infravermelho pode ser correlacionada ao 
teor de água da amostra, com grande sensibilidade (equipamento 
caro e exige treinamento técnico. O método necessita de calibração 
para cada tipo de amostra) 
2. Ressonância nuclear magnética: Pouco usada por necessitar de 
equipamento caro e sofisticado, mas oferece medidas rápidas, 
precisas e não destroem a amostra. Pode ser utilizada 
simultaneamente para determinar umidade e gordura. 
3. Densidade: Método simples, rápido, barato, mas pouco preciso. É 
utilizado para amostras líquidas. 
4. Índice de refração: Método simples e rápido, baseado na medida 
do ângulo de refração da amostra. Pouco preciso. Utilizado para 
medir o teor de sólidos em frutas (BRIX) 
5. Condutividade elétrica: É baseado no princípio de que a corrente 
elétrica que passa é influenciada pelo teor de água do alimento. O 
método é muito rápido, mas pouco preciso. Mais utilizado para 
grãos 
- Constante dielétrica: Amido, proteínas e componentes similares 
têm uma constante dielétrica de cerca de 10, enquanto a da água é 
de 80. Pequenas mudanças no teor de água produzem grandes 
mudanças na constante dielétrica 
- Rápido e muito utilizado em farinhas e grãos. É pouco preciso. 
- Amostra + solvente em chapa quente 
- Medida da atividade de água diretamente. 
Lipídios nos alimentos: 
- Os lipídios são compostos orgânicos formados por carbono, 
hidrogênio e oxigênio, também podendo possuir fósforo, nitrogênio 
e enxofre. 
- O termo lipídio é utilizado para gorduras e substâncias gordurosas 
- Geralmente, são insolúveis em água e solúveis em solventes 
orgânicos, como éter etílico, éter de petróleo, acetona, clorofórmio, 
benzeno e álcoois. 
 
→ esses solventes apolares atacam a fração lipídica neutra que 
incluem os ácidos graxos livres, mono, di e tri gliceróis e alguns mais 
polares, como os fosfolipídios, glicolipídios e esfingolipídios. 
- Esteróis, ceras, pigmentos lipossolúveis e vitaminas, que 
contribuem com energia na dieta, podem ser extraídos apenas 
parcialmente. 
Funções dos lipídeos: 
• Reserva energética, proteção mecânica, isolante térmico, 
impermeabilizante, componentes de membranas, vitaminas, 
hormônios (esteroides), etc. 
• Funções tecnológicas (tecnologia de alimentos): Emulsificantes, 
veiculares de aditivos, sabor, cor, estabilizante de emulsão, textura, 
etc. 
- São moléculas que podem funcionar como combustível alternativo 
à glicose no organismo, sendo que são o resultado da combinação 
de ácidos graxos com álcoois (são ésteres). Eles não são polímeros. 
Os lipídios podem ser classificados em saponificáveis e 
insaponificáveis, simples e complexos. 
1. Simples: 
- Os lipídios simples são aqueles em que, ao serem degradados, 
obtemos apenas carbono, oxigênio e hidrogênio. 
→ Os triacilgliceróis (três moléculas de ácido graxo ligada a uma 
molécula de glicerol). Podem ser sólidos ou líquidos em temperatura 
ambiente. Quando são sólidos são chamados de gorduras. 
Ácidos graxos insaturados mais encontrados: 
- Palmítico, oleico, linoleico, linolênico e araquidônico. 
Notação ômega: ômega + posição da primeira insaturação 
• Exemplo de ácido graxo saturado: 
Tripalmitina: Três AG de carbonos e nenhuma insaturação, 
facilitando a organização para formar um sólido. 
Ácidos graxos trans na alimentação: 
Existem naturalmente em pouca quantidade, sendo produzido no 
estômago de ruminantes e também por bactérias e algas. porém, 
em alimentos industrializados ela está presente em gorduras 
vegetais hidrogenadas, que passam por esse processo para que 
ocorra sua solidificação. 
→ As gorduras hidrogenadas estão presentes em margarina, batatas 
fritas tipo chips, biscoitos industrializados, etc. 
Ácidos graxos trans (TFAs) afetam em algumas funções fisiológicas: 
Função catabólica: B-oxidação em cadeia 
Função anabólica: Aumento de cadeia e dessaturação (síntese de 
ácidos graxos). 
→ Essas alterações ocorrem nas enzimas, que não têm capacidade 
de hidrolisar esses AG. Com a dificuldade de metabolizar, o 
organismo humano acaba por depositar esses ácidos graxos nas 
paredes dos vasos sanguíneos. 
2. Ceras: 
- Ésteres de ácidos carboxílicos e álcoois de cadeia longa (não é 
glicerol) 
- São muito apolares 
Usos: Polímeros, cosméticos, velas, etc. 
3. Lipídeos complexos: 
- Existem em pequena quantidade 
Fosfolipídios e glicolipídios: 
Lectina: Presente na gema de ovos e óleo de soja. Funciona como 
emulsificante na maionese, em molhos e outros alimentos 
industrializados. 
 
Esfingolipídios: Componentes das membranas celulares, derivados 
da esfingosina. 
Esteroides: Lipídios com esqueleto esteroidal, como o colesterol, a 
vitamina D e os hormônios esteroidais. 
- Estão presentes em pequenas quantidadesnos alimentos, mas de 
grande relevância na saúde. 
Carotenoides: São substâncias químicas do tipo pigmento que 
encontramos na natureza, desde bactérias, algas e fungos, até 
plantas e animais. São os carotenoides que dão na natureza os tons 
de amarelo ao vermelho. 
Substitutivos de óleos e gorduras: O segredo dos alimentos "fat 
free" 
→ São produtos que conferem aos alimentos sabor, textura, 
aparência, viscosidade, etc. Porém com baixo valor calórico. 
Classificação dos substitutivos: 
• Baseados em proteínas 
- Misturas microparticuladas: Proteínas de clara de ovo, leite, soja, 
milho, etc. Com carboidratos, pectinas e ácidos. 
Usos: Sobremesas, iogurte, queijos, sorvetes, maionese, margarina, 
molhos, massas, etc. 
 
 
Exemplo: Simpesse100: 
23% proteína de soro de leite 
17% de carboidratos 
2% de gordura 
1 porção de margarina: 36kcal 
1 porção de margarina c/ simplesse: 8kcal 
 
• Substitutivos a base de carboidratos: 
- Reduzem de 1 a 2kcal/g no produto final 
- Carboidratos mais utilizados: Gomas. dextrinas, amidos, 
modificados, polidextrose, celulose microcristalina. 
2.1- Amidos modificados e dextrinas: 
- Amido parcialmente degradado ou modificados quimicamente 
- Fontes: trigo, milho, mandioca, batata, aveia, arroz, etc. Fornecem 
4 Kcal/g. São digeridos normalmente 
 
• Hidrocoloides não amiláceos: 
Polidextrose: Polímero ramificado de glicose 
- Espessante e umectante, usado na panificação, na produção de 
chicletes, confeitos, recheios, molhos, sobremesas, gelatinas, pudins 
e balas. 
- A polidextrose é parcialmente absorvida (5-10%) e pode ter efeito 
laxativo 
 
Gomas: Hidrocoloides de cadeia longa e alto p.m. dispersam-se em 
água formando géis. 
Aumentam a viscosidade e estabilizam emulsões 
Ex: Carragenana, xantana, alginatos, goma guar, pectina, etc. 
 
• Triglicerídeos de Cadeia Média (TCM): 
- Utilizado para pessoas com disfunções na absorção de lipídios. 
Fonte: Óleo de copra 
Propriedades: Baixa tendência a se acumular no tecido adiposo, 
utilizado a temperaturas relativamente altas, tendo um valor 
calórico inferior ao de um TAG normal. 
- São insípidos, inodoros, incolores e resistentes à oxidação (Não 
possui ligação insaturada). 
Lipídios estruturados: 
TCM Interesterificado com ácido graxo de cadeia longa 
Ex. caprenin TAG formando dos ác. Graxos caprílico, cáprico e 
behênico. 
• Misturas funcionais 
• Substitutivos sintéticos: Similares à gordura, resistentes à 
hidrólise enzimática (funciona como fibras) e zero calorias. 
 
6.1 - Substituição do glicerol por álcool faz com que as enzimas não 
consigam digerir o novo AG formado. 
6.2- Ésteres de poliglicerol 
6.3 - Reversão da ligação éster: O glicerol substituído por ácidos poli 
carboxílicos, aminoácidos ou outra estrutura ácida poli funcional. 
 
3. Reações de lipídios: 
Hidrogenação: Injeta-se hidrogênio juntamente com um catalizador 
para desfazer as ligações duplas para formar uma gordura 
Saponificação: Em maio básico, ocorre a quebra da ligação entre os 
ácidos graxos e o glicerol, formando sais de sólido e glicerol livre. 
- Os sabões tem a propriedade de formar micelas, porque fica a 
parte polar pra fora (sódio), que interage com a água e a parte 
apolar pra dentro. Dessa forma, conseguimos solubilizar óleo em 
água. 
Hidrólise enzimática: Quebra dos ácidos graxos formando ácidos 
graxos livres, causando alterações sensoriais 
Rancificação: Envolvem os ácidos graxos insaturados e o oxigênio 
molecular. Quando esses AG são expostos ao oxigênio, 
desencadeiam reações, na presença de catalizadores, formando 
hidroperóxido, causando reações em cadeia que formarão radicais 
livres, que interagem com os lipídeos, quebrando-os formando 
aldeídos, álcoois, etc. Esse processo causa o ranço oxidativo, que 
leva a alterações drásticas nas características sensoriais do alimento. 
 
4. Análise de lipídios: 
a) quantificação de lipídios totais: 
- Extração com solvente apolar 
Métodos: Soxhlet, método Gerbher, Método de Blygh e Dyer e 
método de Folch. 
b) Quantificação de ácidos graxos: Diferencia gordura saturada, 
insaturada e trans 
Soxhlet: No aparelho de soxhlet, colocamos o alimento em um 
cartucho, geralmente de celulose e o éter. o aparelho tem uma 
chapa aquecedora, que vai aquecendo o éter fazendo com que ele 
evapore e passe por um condensador. Ao passar pelo condensador, 
o éter precipita onde está o alimento, extraindo os lipídeos. Esse 
processo é feito repetidamente por 6 a 12 horas. Como os lipídios 
não são voláteis, eles vão se acumulando no balão. No final, 
fazemos a secagem do balão e o que restar são os lipídios totais. 
Método de Gerbher: Utilizado para leite e derivados 
- Fazemos um tratamento da amostra com ácido sulfúrico para 
quebrar as proteínas e separa-las dos lipídios, porque o leite tem 
uma emulsão muito estável de ptns com lipídios. 
- Em seguida, aquecemos e centrifugamos, os lipídios vão separar 
do restante dos componentes e ficarão visivelmente destacados. 
- A medição é feita diretamente no aparelho onde foi centrifugado 
(butirômetro) 
 
 
Método de Blygh Dyer: 
- Feita a frio, utilizando uma mistura de solventes 
- Agitação para extrair os lipídios e adição de água, separando as 
fases, ficando clorofórmio e gordura. 
- Retiramos a porção que contém água e metanol, evaporamos o 
clorofórmio e o que restar é a gordura da amostra 
 
Método de Folch: Extração a frio com clorofórmio e metanol 
- Muito utilizado para carnes e derivados e preserva os lipídios para 
outras análises 
- Ocorre a separação de fases, retiramos a fase aquosa e 
evaporamos o clorofórmio para se obter os lipídios 
 
Análise de ácidos graxos: 
- Fazemos primeiro a extração a frio de todos os lipídios da amostra 
- Em seguida, fazemos uma hidrólise alcalina, separando os ácidos 
graxos ligados 
- Fazemos então uma esterificação com HCL e Metanol, criando um 
éster de ácido graxo. 
- Fazemos a cromatografia gasosa, utilizando um cromatógrafo a 
gás. 
 
 
5. Consumo de lipídios 
O excesso de lipídios que o ser humano ingere, causa obesidade, 
colesterol elevado, complicações cardiovasculares e doenças 
degenerativas. A recomendação do consumo de lipídios é de 15 a 
30% do total da ingestão calórica. 
- Já a falta de lipídios, pode causar dermatite, uma sensação de frio 
atenuada, a diminuição na produção de alguns hormônios, o 
comprometimento no revestimento da célula nervosa e a 
diminuição na produção de vitaminas lipossolúveis. 
Fibras nos alimentos: 
1. Introdução: 
Hipócrates recomendava dietas com elevado conteúdo de fibras 
devido ao efeito laxativo benéfico desse macronutriente, em 500 
a.C. 
- No final do século XIX e início do século XX ocorre a 
industrialização dos alimentos, a qual se caracteriza, em muitas 
vezes pelo descarte da parte fibrosa dos alimentos. 
- Atualmente, sabemos que as fibras interferem beneficamente no 
funcionamento do sistema digestivo. 
Efeitos: 
- Fermentação no intestino grosso, aumentando a motilidade 
intestinal, modulando o PH do cólon e produzindo substâncias com 
funções fisiológicas 
- Diminui a concentração de componentes tóxicos no lúmen do 
cólon 
- Reduz o colesterol, a glicose, o peso e o nível de proteína C reativa. 
- Diminui os riscos de doença coronariana, hipertensão, obesidade, 
diabetes, câncer de cólon entre outras 
2. Definições: 
Krause: Compostos de origem vegetal não disponíveis como fonte 
de nutrientes 
Adolfo Lutz, 2005: Carboidratos e lignina que não são digeridos pelo 
intestino delgado humano 
AACC, cereal foods World: A fibra dietética são as partes comestíveis 
das plantas ou carboidratos análogos que são resistentes à digestão 
e absorção no intestino delgado humano com fermentação 
completa ou parcial no intestino grosso. 
Codex alimentarius: Polímeros de carboidratos derivados de dez ou 
mais unidades monoméricas que não são hidrolisados pelasenzimas 
endógenas no intestino delgado 
ANVISA: Qualquer material comestível que não seja hidrolisado 
pelas enzimas endógenas do trato digestivo humano 
3. Composição química e propriedade das fibras: 
- Polissacarídeos: Celulose, hemicelulose, b-glicanos, pectinas, 
gomas e mucilagens 
- Lignina 
- Outros compostos 
 
Origem das fibras: 
- Parede celular dos vegetais: Polissacarídeos não-amiláceos 
(celulose, hemicelulose) e lignina 
- Material intracelular: Algumas hemiceluloses e pectinas 
- Secreções vegetais: Gomas e mucilagens 
- Algas: ágar, alginato, carreganato 
- Origem animal: Quitina, quitosana, colágeno e condroitina 
3.1. Fibras insolúveis: 
Celulose: Polissacarídeo, de alto peso molecular, com cadeia linear 
formada por moléculas de glicose (300 a 15000) unidas por ligações 
b (1-4) 
- É o principal constituinte estrutural da parede celular dos vegetais. 
Hemicelulose: Heteropolímero de Glicose, manose, xilose, galactose 
e ácido glicurônico 
- Peso molecular varia entre 25000 e 35000 
- Associada à celulose e à lignina nos tecidos vegetais 
Quitina - Quitosanas: Amidopolissacarídio ligações b 1,4 
- Quitosana é um produto desacetilado da quitina 
 
3.2. Fibras Solúveis: 
Pectina: Polímero ácido galacturonico, encontrada nos frutos. 
- Estrutura básica, cadeias lineares de ácido poli - 
1,4-a-D-galacturônico. 
- Elevado peso molecular 
- Absorvem água e formam gel amplamente utilizada na indústria de 
alimentos. 
- As pectinas podem conter açúcares neutros (principalmente 
D-galactose, L-arabinose e L-ramanose) ligados aos resíduos do 
ácido galacturonico. 
Grupos hidroxílicos podem ser acetilados. 
Gomas: 
- Polissacarídeos complexos não são componentes da parede 
celular, são habitualmente destinados à reparação de áreas lesadas 
nos vegetais. 
- Composição heterogênea: Longas cadeias de ácido urônico, 
arabinose, galactose, glicose, manose ou xilose. 
b-glicanos: Polímeros lineares da parede celular formados por 
unidades de glicose unidas entre si por ligações e em proporções 
definidas. Quanto maior o número de ligações mais linear o 
polímero e menor a solubilidade. 
Gomas e mucilagens: Semelhantes à pectina, exceto porque suas 
unidades são formadas por ligações de galactose e polissacarídeos 
Fontes: Secreções vegetais e sementes 
Oligofrutose: Composta de 2 a 60un de frutose ligação e um resíduo 
de glicose no final da cadeia 
 
Oligofrutose sintética: Composta 2 a 8un de frutose ligação com ou 
sem resíduo de glicose no final da cadeia. 
USDA: Não incluem inulina, Oligofrutose e FOS como fonte de FA 
(frutanas solúveis em etanol). 
 
- Embora resistente às enzimas do trato gastrointestinal, as fibras 
alimentares podem ser parciais ou totalmente degradadas pela flora 
microbiana. 
- Pectinas, mucilagens, certas gomas e a maior parte da 
hemicelulose: Podem ser quase completamente degradadas 
- Celulose: Parcialmente digerida (6-50%) 
- Lignina: Resiste à degradação bacteriana, sendo quase que 
totalmente recuperada nas fezes. 
 
4. Análise de fibras alimentares: 
- Fibra bruta 
- Fibra detergente ácido 
- Fibra alimentar total: Solúvel e insolúvel 
Métodos: 
4.1. Fibra Bruta (método Weende): 
É o resíduo orgânico dos alimentos após a eliminação da água e dos 
lipídios e hidrólise à quente com ácidos e álcoois diluídos. 
- Inclui basicamente celulose e lignina (fibras insolúveis). 
4.2. Método fibra detergente ácido (FDA): 
Em uma amostra seca e moída, aplica-se detergente ácido por 60 
minutos. Após o período, filtrar e lavar em água quente e depois em 
acetona, para retirar os componentes solúveis. Após esse processo, 
secamos a amostra e pesamos em seguida. Dessa forma, extraímos 
a FDA (celulose, lignina, minerais, taninos e parte da pectina) 
4.3. Fibra por detergente neutro (FDN): Aplicável para grãos e 
cereais 
 
Em uma amostra seca e moída, aplicamos detergente neutro por 60 
minutos. Após o período, filtrar e lavar em água quente e acetona, 
retirando a porção solúvel. Após esse processo, secar e pesar. o 
resultado vai indicar a FDN (celulose, hemicelulose e lignina) 
4.4. Determinação da FA (método enzimático gravimétrico): 
- Se o alimento tiver um teor alto de lipídios, deve-se desengordurar 
a amostra primeiro. 
- Tendo a amostra menos de 10% de lipídios, começamos a 
medição. 
- Fazemos um tratamento com alfa amilase termoestável por 15 
minutos. Nessa etapa hidrolisamos todo o amido da amostra. 
- Em seguida, fazemos um tratamento com protease, para hidrolisar 
as proteínas. 
- Em seguida, tratamos com amiloglicosidase para terminar de 
digerir o amido, liberando glicose e manose 
 
→ A partir daqui, começamos a tratar para se obter as fibras 
- Tratamos com etanol 95%, depois filtramos e pesamos o resíduo. 
- Nesse resíduo, determinamos o tanto de minerais (cinzas) e 
proteínas e dessa forma temos a fibra alimentar total 
- Fazemos uma filtração, o que fica retido no filtro é a fibra insolúvel 
- O que passa pelo filtro vai ser tratado com etanol 95% a 60°, 
precipitando a fibra solúvel 
 
→ Em todos os casos, determinamos fibras e proteínas, o que sobra 
é fibra 
 
Erros possíveis nesse método: 
- Preparo da amostra: Se a amostra não for bem moída, pode ser 
que as enzimas não ajam por completo. 
- Amido resistente 
- Proteína residual (associada as fibras) 
- Correção dos minerais 
- Filtração 
 
Métodos químicos: 
- Separação dos componentes da fibra 
- Hidrólise dos polímeros 
- Determinação espectrofotométrica 
- Cromatografia (HPLC)