Análise de Alimentos - Carboidratos e Fibras

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Análise de Alimentos – Carboidratos e Fibras 
Carboidratos 
• Hidratos de carbono, “açúcares”, glícides, glicídeos - C6H12O6 
• Principal fonte de energia na dieta humana; 
• Países desenvolvidos – 50% das calorias da dieta; 
• Países em desenvolvimento - % é maior já que são alimentos de baixo custo; 
• São os componentes mais abundantes e amplamente distribuídos entre os 
alimentos. 
Classificação dos Carboidratos 
• Monossacarídeos: glicose, galactose, manose, frutose; 
• Oligossacarídeos: sacarose, maltose, lactose; 
• Polissacarídeos*: amido, glicogênio, celulose, pectinas, gomas. 
* Baixa solubilidade em água e poder adoçante. 
Capacidade Adoçante 
Doçura percebida – aparentemente – com as ligações de hidrogênio formadas entre 
os grupos glicol e os receptores de sabor, na língua. 
Açúcar Capacidade adoçante 
Frutose (levulose) 180 
Sacarose 100 
Glicose (dextrose) 70 
Galactose 32 
Maltose 32 
Lactose 32 
Funções dos Carboidratos 
• Nutricional; 
• Adoçantes naturais; 
• Matéria-prima para produtos fermentados; 
• Principal componente dos cereais; 
• Propriedades reológicas - maioria alimentos de origem vegetal 
(polissacarídeos); 
• Responsáveis pela reação de escurecimento em muitos alimentos. 
Principais Transformações Químicas dos Carboidratos 
Processamento e armazenamento 
• Reação de Maillard; 
o Aldeído (açúcar redutor) e grupos amino de aminoácidos, seguida de 
várias etapas e formação de um pigmento escuro. 
o Nessa reação, a proteína (especificamente o grupo amino) reagirá com 
o aldeído do açúcar, isso ocorre em situações específicas - como o 
calor, que promove a reação de hidrólise. Com essa perda de água, há 
a formação de glicosil (proveniente ao açúcar) e junto ao grupo amino 
forma a glicosilamina, que após sucessivas reações passa a ser a 
hidroximetilfurfural (HMF), que é um produto muito comum de ser 
estudado na degradação de carboidratos. O HMF se associa a outro 
grupamento amino formando a melanoidina, que conferem uma 
coloração característica ao alimento (escurecimento). 
o A produção de melonoidinas ocorre em todos os alimentos que contém 
proteínas e carboidratos e isso pode ser benéfico ou não. No caso da 
passagem de leite condensado para doce de leite é um exemplo em que 
a formação de melanoidinas é benéfico. 
o Os açúcares redutores têm a hidroxila do carbono anomérico (quiral) 
livre, ou seja, podem oferecer esse hidrogênio ao grupo hidroxila. 
• Caramelização: 
o Degradação do açúcar na ausência de aminoácidos ou proteínas; 
o Os açúcares no estado sólido são relativamente estáveis ao 
aquecimento moderado; 
o Temperaturas acima de 120°C - pirólise - produtos de degradação de 
elevado peso molecular e escuros, denominados caramelos; 
o A caramelização é, portanto, é o escurecimento do alimento rico em 
carboidratos por meio do seu aquecimento. 
Carboidratos em Tabelas de Composição de Alimentos 
O conteúdo de carboidratos tem sido dado pela diferença, isto é, a porcentagem de 
água, cinzas, proteína, gorduras e fibras subtraída de 100. 
Fração Glicídica ou Nifext: 
• 100 - (umidade + cinzas + lipídeos + proteínas + fibras) 
• Subtrai-se as fibras, pois nem todas as fibras são carboidratos (tanto sob o 
ponto de vista químico, estrutural como nutricional). 
Tabela de conteúdo de carboidratos nos alimentos: 
Frutas 6 a 12% Frutose 
Milho e Batata 15% Amido 
Trigo 60% Amido 
Farinha de Trigo 70% Amido 
Condimentos 9 a 39% Açúcares redutores 
Açúcar branco comercial 99,5% Sacarose 
Açúcar de milho 87,5% Glicose 
Mel 75% Açúcares redutores 
Métodos Qualitativos de Identificação 
Reações coloridas: 
• Condensação de produtos de degradação dos açúcares + ácidos fortes com 
compostos orgânicos. 
• Antrona-H2SO4: coloração verde azulada; 
• Fenol-H2SO4: coloração amarelo alaranjada. 
Teste de Fehling (espelho dourado): 
• Identificação de carboidratos redutores; 
• Se baseia nas propriedades redutoras do grupo carbonila; 
• R-CHO (aldeído) + 2CuO (solução de Fehling) -> R-COOH (ácido carboxílico) 
+ Cu2O (óxido cuproso – vermelho). 
• Essa reação será positiva quando tivermos glicose ou frutose, que são 
açúcares redutores na amostra. No caso da sacarose a reação será negativa, 
por não ser um carboidrato redutor. 
• O método pode passar a ser quantitativo quando se passa a lançar mão da 
espectrofotometria. 
Métodos Quantitativos 
Determinação de açúcares totais e açúcares redutores: 
• Munson-Walker; 
• Lane-Eynon; 
• Somogyi; 
• Métodos cromatográficos; 
• Métodos ópticos. 
Método gravimétrico: redução de cobre pelos grupos dos açúcares (precipitado); 
Somogyi = Lane-Eynon. 
Lane-Eynon 
• Solução incolor, mas existe um precipitado cor de tijolo, por isso a cor visível 
da viragem é vermelho tijolo; 
• Resultado: glicose. 
• Solução: ebulição - Cu2O oxidado pelo O2 do ar (mudando a cor novamente 
para azul). 
Métodos Cromatográficos 
Açúcares são determinados individualmente: 
• Cromatografia em papel; 
• Cromatografia em camada delgada; 
• Cromatografia em coluna; 
• Cromatografia gasosa; 
• Cromatografia líquida de alta eficiência. 
Métodos Ópticos 
São os principais métodos ópticos para determinação de açúcares: 
• Refratometria: índice de refração (sólidos solúveis); 
• Polarimetria: rotação óptica; 
• Densimetria: % densidade a 20°C, hidrômetro. 
Propriedades Químicas 
Hidrólise: 
• C12H22O11 + H2O -> C6H12O6 + C6H12O6 
 Sacarose Glicose Frutose 
• Sacarose hidrolisada: açúcar invertido; 
• Enzima invertase; 
• Importância comercial: sabor mais doce; 
• Balas, sorvetes, refrigerantes... 
Fermentação: 
• C6H12O6 -> 2 C2H5OH + 2 CO2 
 Glicose Etanol 
Desidratação: 
• Pentoses -> Furfural 
• Hexoses -> Hidroximetilfurfural 
• Aromas indesejáveis nos alimentos. 
Polissacarídeos 
Amido: 
• Vários tipos: milho, arroz, batata, mandioca, feijão, trigo. 
• Funções: adesão, antienvelhecimento, clouding, espessante, estabilizante, 
fortalecedor de espuma, gelificantes, moldagem, revestimento e umectante. 
• Dois tipos de polímeros de alfa-D-glicose: amilose (linear, ligações glicosídicas 
alfa 1-4) e amilopectina (ramificada, ligações glicosídicas alfa 1-4 e alfa 1-6); 
• Grãos de amido insolúveis em água fria – aumenta a temperatura - moléculas 
do amido vibram – rompimento de ligações intermoleculares - formação de 
ligações de H - gelatinização (água penetra nos grânulos) - amido digerível e 
viscosidade. 
• Retrogradação do amido: 
o Reaproximação das moléculas; 
o Redução da temperatura durante resfriamento do gel; 
o Expulsão da água existente entre as moléculas; 
o Redução do volume e aumento da firmeza; 
o Insolúvel em água e resistente ataque enzimático. 
o Exemplos: recheios e molhos (patês de carnes enlatadas, pudins 
instantâneos, geleias), pães duros. 
Fibras Alimentares 
• Polissacarídeos vegetais não-hidrolisados pelas enzimas digestivas humanas; 
bactérias intestinais; 
• Celulose, hemicelulose, pectinas, lignina, gomas, mucilagens; 
• Fibra bruta: resiste à digestão por ácidos e álcalis - celulose. 
Propriedades 
• Adsorção de água; 
• Saciedade; 
• Melhoram a tolerância aos açúcares e gorduras; 
• Trânsito intestinal; 
• Constipação e diarreia. 
Doenças relacionadas com o déficit de fibra na dieta 
Trânsito fecal lento: 
• Obstipação; 
• Hemorroidas; 
• Pressão intraluminal e intraabdominal: 
o Diverticulose; 
o Apendicite; 
o Varizes. 
Fermentação do cólon alterada: 
• Aumento de cancerígenos fecais; 
o Cancro de cólon; 
• Alteração do epitélio intestinal; 
o Doença inflamatória intestinal; 
Absorção aumentada de nutrientes: 
• Obesidade; 
• Diabetes; 
• Hipercolesterolemia; 
• Risco cardiovascular. 
Em alimentos 
Quanto mais fibras: 
• Melhor a avaliação nutritiva; 
• Menor é o processamento; 
• Menor é o estágio de maturação dos vegetais; 
• Adulteração. 
Métodos deAnálise 
• Fibra bruta: digestão drástica e limitações (século XIX); 
• Fibra detergente ácido e fibra detergente neutro: gravimétrico - ração animal e 
cereais; 
• Enzímico-gravimétrico: alimento e diversas enzimas fisiológicas - condições 
intestinais – separar e quantificar o conteúdo total, frações solúvel e insolúvel. 
Dados sobre conteúdo de fibras alimentares em tabelas de composição de 
alimentos 
• Quantidade de fibras alimentares como fibra bruta; 
• Fibras alimentares: método enzímico-gravimétrico; 
• Diferentes países x diferentes metodologias.