Aula 5 - Composição química dos alimentos - Carboidratos

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Profª. MSc. Léia Alexandre Alves
Farmacêutica
Mestre em Genética, Biodiversidade e Conservação
Vitória da Conquista - BA
2020
Faculdade Independente do Nordeste
1
MÁTÉRIA SECAÁGUA
ALIMENTO
MATÉRIA 
MINERAL
MATÉRIA 
ORGÂNICA
MACROELEMENTOSMICROELEMENTOSVITAMINASCARBOIDRATOS LIPÍDIOS PROTEÍNAS
 Essa pirâmide foi planejada para ressaltar três conceitos importantes:
 Variedade
 Proporcionalidade
 Moderação
 Além de mostrar os diferentes tipos de alimentos a serem utilizados
pela alimentação.
 A pirâmide alimentar é utilizada de maneira a 
adequar as refeições, protegendo-a de 
deficiências e também de excessos nutricionais.
 As recomendações, em termos de porções, são observadas para atender
todos os indivíduos saudáveis, maiores de 2 anos.
 O número de porções de cada grupo depende das necessidades de
energia, que variam conforme idade, sexo e atividade física.
Porção: é a quantidade média do
alimento que deveria ser
consumida por pessoas sadias,
maiores de 36 meses de idade em
cada ocasião de consumo, com a
finalidade de promover uma
alimentação saudável.
 Abrangem um dos grandes grupos de biomoléculas na natureza, além de
serem a mais abundante fonte de energia.
 A designação inicial de carboidratos
ocorreu por serem hidratos de
carbono.
 Eles podem ser chamados, de uma maneira geral, de glicídios, amido ou
açúcar.
 Os carboidratos são classificados como polihidroxialdeídos ou
polihidroxicetonas.
 Alguns possuem sabor adocicado.
 Dentre as principais funções biológicas dos
açúcares estão a geração de energia (4 kcal/g) e
a função de fibra dietética.
1. Fonte de energia:
 Os carboidratos servem como combustível energético para o corpo,
sendo utilizados para acionar a contração muscular, assim como todas as
outras formas de trabalho biológico.
 São armazenados no organismo humano
sob a forma de glicogênio e nos vegetais
como amido.
 O ATP é a moeda energética utilizada por todas as
células.
 A hidrólise do ATP fornece energia para as reações
químicas envolvidas no processo de contração
muscular;
 O músculo tem sistemas diferentes para gerar o
ATP. Estes sistemas trabalham juntos e em etapas.
Diferentes tipos de exercício utilizam diferentes
sistemas.
 Para os músculos, assim como para todas as células do corpo, a fonte de
energia que mantém tudo funcionando é o trifosfato de adenosina
(ATP).
2. Preservação das proteínas:
 Quando as reservas de glicogênio estão reduzidas, a produção de energia
começa a ser realizada a partir da proteína.
 Isto acontece muito no exercício prolongado e de
resistência.
 Consequentemente há uma redução temporária
nas "reservas“ corporais de proteína muscular. Em
condições extremas, pode causar uma redução
significativa no tecido magro (perda de massa
muscular).
As proteínas desempenham papel na manutenção, no
reparo e no crescimento dos tecidos corporais, podendo
inclusive ser fonte de energia alimentar.
3. Proteção contra corpos cetônicos:
 Se a quantidade de carboidratos é insuficiente devido a uma dieta
inadequada ou pelo excesso de exercícios, o corpo mobiliza mais gorduras,
que também atuam na produção de energia, para o consumo (do mesmo
modo como faz com as proteínas).
Isso pode resultar no acúmulo de substâncias
ácidas (corpos cetônicos), prejudiciais ao
organismo.
4. Combustível para o sistema nervoso central:
 São essenciais para o funcionamento do cérebro, cuja única fonte
energética é a glicose.
- Primariamente o combustível, glicose, vai
para o cérebro, medula, nervos periféricos e
células vermelhas do sangue.
- Assim, uma ingestão insuficiente pode trazer
prejuízos não só ao sistema nervoso central,
mas ao organismo em geral.
⚫ São responsáveis pela reação de escurecimento em muitos alimentos.
⚫ Propriedades reológicas na maioria dos alimentos de origem vegetal
(polissacarídeos).
⚫ Podem ser utilizados como adoçantes naturais (edulcorantes)
⚫ São utilizados como matéria prima para alimentos fermentados.
⚫Geralmente sólidos cristalinos, incolores e tem sabor doce (Ex.: sacarose)
⚫ São facilmente solúveis em água (existe exceção)
⚫ Quando aquecidos em soluções ácidas sofrem desidratação, por um
mecanismo que tem como produto final um furaldeído;
⚫ Alguns formam estruturas rígidas em plantas (polissacarídeos - celulose,
lignina, hemicelulose)
Os carboidratos são classificados em três grupos distintos:
Monossacarídeos: grupo mais simples de carboidratos. Essas moléculas
podem apresentar de 3 a 8 átomos de carbono.
Oligossacarídeos são monossacarídeos unidos através da ligação
glicosídica, podendo variar de 2 a até 10 unidades de monossacarídeos.
Polissacarídeos são monossacarídeos unidos através da ligação
glicosídica, apresentando milhares de monossacarídeos. Eles podem ser
de origem vegetal (celulose, amido e fibras) e animal (glicogênio).
São os açúcares mais simples:
• 3 a 6 carbonos (nos alimentos são
mais comuns os de 6 carbonos,
chamados hexoses);
• um grupo funcional carbonila
(aldeído ou cetona) e
• grupos hidroxila (vários).
❑ Açúcares fundamentais (não necessitam de qualquer alteração para serem
absorvidos)
Propriedades:
❑ solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos
❑ brancos e cristalinos
❑maioria com sabor doce
❑ estão ligados à produção energética
1. Frutose:
• Encontrada principalmente nas frutas e no mel.
• É o mais doce dos açúcares simples.
• Fornece energia de forma gradativa, por ser absorvida
lentamente, o que evita que a concentração de açúcar
no sangue (glicemia) aumente muito depressa.
2. Glicose:
• Resultado da "quebra" de carboidratos mais
complexos, polissacarídeos, encontrados nos cereais,
frutas e hortaliças.
• É rapidamente absorvida, sendo utilizada como fonte
de energia imediata ou armazenada no fígado e no
músculo na forma de glicogênio muscular.
3. Galactose:
• É o açúcar do leite (junto com a glicose forma a lactose, o dissacarídeo do
leite).
• No fígado, é transformada em glicose para fornecer energia.
Higroscopicidade
 Devido principalmente à presença de grande número
de grupos polares (hidroxilas) em sua estrutura, os
monossacarídeos possuem elevada capacidade de
adsorver água.
 Essa propriedade é desejável em alguns alimentos
que precisam manter certo grau de umidade, como
produtos de confeitaria e indesejável em produtos
granulados, que aglomeram suas partículas devido à
presença de água.
Poder edulcorante
 A maioria dos monossacarídeos possui sabor doce, o que os torna muito
importantes para a indústria de alimentos.
 Dentre os monossacarídeos, a frutose é a que possui esta característica
mais destacada.
O nome genérico do monossacarídeo é dado baseado no número de
carbonos mais a terminação “ose” :
❑ 03 carbonos – trioses
❑ 04 carbonos – tetroses
❑ 05 carbonos – pentoses
❑ 06 carbonos – hexoses
São chamados oligossacarídeos aqueles 
açúcares formados de 2 a 6* 
monossacarídeos.
Nos alimentos, os mais comuns são a 
sacarose, a lactose e a maltose, ambos três 
dissacarídeos (formados por 2 unidades de 
monossacarídeos)
 Dissacarídeos (classe mais importante)
-Polímeros compostos de resíduos de monossacarídeos unidos por ligação
glicosídica, em nº de dois.
-São solúveis em água e muito abundantes na natureza.
1. Sacarose:
• Encontrada na cana-de-açúcar e na beterraba.
• É o açúcar mais comum, açúcar branco, formado por glicose e frutose.
• Tem rápida absorção e metabolização, eleva glicemia e fornece energia
imediata para a atividade física, contribui para a formação das reservas de
glicogênio.
2. Lactose:
• Principal açúcar presente no leite, sendo de 5 a 8% no leite humano e de
4 a 5% no leite de vaca.
• É composto por glicose e galactose, sendo o açúcar menos doce.
3. Maltose:
• Formada por duas moléculas de glicose, é resultado da quebra do amido
presente nos cereais em fase de germinação e nos derivados do malte.
Exercem funcionalidade além do poder adoçante poder edulcorante.
1. Higroscopicidade Os oligossacarídeos compartilham essa propriedade com os
monossacarídeos, possuindo também elevada capacidade de adsorver água.
2. Poder edulcorante
 Os oligossacarídeos também compartilham essa propriedade com os
monossacarídeos.
 Dentre os oligossacarídeos, a sacarose possui o maior poder edulcorante.
3. Inversão dos açúcares (sacarose)
 Tecnicamente, a propriedade de inversão é a mudança de lado do poder
rotatório do açúcar depois que ele sofrer hidrólise.
 Esse fenômeno é especialmente conhecido para a sacarose
(dextrorotatória) que, na presença de agentes específicos, (como da
invertase ou de aquecimento em pH ácido) é hidrolisada em seus
monossacarídeos constituintes.
 A mistura de frutose e glicose
(levorrotatória) obtida possui maior
solubilidade e poder edulcorante que a
sacarose, sendo por isso utilizada como
ingrediente em grande variedade de
alimentos.
• É facilmente hidrolisada por soluções diluídas de ácidos minerais ou
enzimas (invertases) com formação de D-glucose e D-frutose.
A hidrólise ou inversão da 
sacarose ocorre com o 
auxílio de uma enzima 
denominada invertase, 
mostrada abaixo:
• A utilização de açúcar líquido na indústria alimentícia constitui em
vantagem nas aplicações onde o açúcar é adicionado em solução.
• O xarope de açúcar invertido reúne a elevada solubilidade da frutose à
difícil cristalização da glicose, aumentando seu poder edulcorante e
diminuindo os riscos de cristalização.
• Os polissacarídeos são polímeros de açúcares que contêm mais de 20
monossacarídeos, unidos por ligações glicosídicas.
• Esses açúcares possuem elevado peso molecular e baixa solubilidade em
água.
• Não possuem sabor doce, mas contribuem muito com a textura
dos alimentos (viscosidade, consistência e resistência).
Do ponto de vista nutricional podem ser classificados como:
⚫ Digeríveis - São fontes de carboidratos para os humanos.
Exemplo: Amido
⚫ Não digeríveis - Não são metabolizados pelo organismo humano e
não é utilizado como fonte de carboidratos.
Exemplo: celulose, hemicelulose, substâncias pécticas, gomas.
1. O amido
• O amido é um polímero de glicose encontrado nos vegetais, o qual é
composto por duas cadeias, a amilose e a amilopectina.
• A amilose é formada por glicoses unidas entre si através de ligações α-
1,4, formando uma cadeia linear.
• O número total de glicoses pode variar de algumas centenas até milhares
de unidades.
Estrutura da amilose
1. O amido
1. O amido
• A amilopectina é também formada por unidades de glicoses.
• Entretanto, nessa molécula além da ligação α-1,4 entre as unidades de açúcar, algumas
glicoses são unidas através de ligação α-1,6, formando ramificações.
Estrutura da amilopectina
• Esta é a diferença fundamental entre
amilose e amilopectina: o fato de que
a segunda é ramificada, enquanto a
primeira é linear. Desse fato resultam
diferenças entre as propriedades da
amilose e da amilopectina como a
capacidadede a segunda formar géis
mais estáveis e mais rapidamente.
A gelatinização do amido
 Embora o amido não seja solúvel em água
fria, na presença de água e aquecimento, as
moléculas de amido têm parte de suas
ligações intermoleculares rompidas e, em
consequência disso, as moléculas de água
passam a interagir com o amido através de
pontes de hidrogênio.
A gelatinização do amido
 A presença da água junto ao amido provoca então aumento de volume
deste, formando soluções viscosas que, quando resfriadas, formam gel.
 O gel de amido constitui uma das mais importantes (senão a mais
importante) função tecnológica do amido nos alimentos, uma vez que
o gel de amido é formado durante a produção de diversos alimentos
como massas, pães, produtos à base de milho e na preparação do arroz
e do feijão cozidos.
A gelatinização do amido
Infelizmente, o gel de amido natural apresenta diversos problemas para a
indústria de alimentos, tais como:
• Forma-se somente a elevadas temperaturas.
• É instável diante de processos industriais como agitação, transporte,
aquecimento e congelamento.
• Sofre muita interferência dos demais constituintes do alimento (proteínas,
açúcares, etc.).
A gelatinização do amido
Os problemas tecnológicos apresentados pelo gel de amido são a
retrogradação e a sinérese.
 A retrogradação é o retorno do amido a seu estado de cristal, enquanto
a sinérese é a expulsão da água que forma o gel, com consequente
reconstituição das interações intermoleculares entre as moléculas de
amido.
 Para contornar esses problemas, as indústrias de alimentos podem
utilizar amidos quimicamente modificados, de forma a contornar as
vulnerabilidades apresentadas pelo gel de amido natural.
Os amidos quimicamente modificados
Os amidos naturais podem ser tratados quimicamente a fim de se tornarem ingredientes
apropriados na formulação de alimentos.
Assim, os amidos modificados podem adquirir características de interesse à indústria de
alimentos como:
• Formar géis em água fria ou sob pouco aquecimento.
• Formar géis resistentes ao transporte, a agitação, a altas temperaturas e ao
congelamento.
• Formar gel na presença de outros solutos, como açúcares e sais.
São exemplos de amidos modificados quimicamente os amidos pré-gelatinizados, as
dextrinas e os amidos reticulados, entre outros.
1. A celulose
• Da mesma forma que o amido, a celulose também é um polímero de
glicoses, diferindo deste por ser linear (sem ramificações) e pelo tipo de
ligação entre as glicoses (α-1,4). Devido a esse tipo de ligação entre as
moléculas de glicose, a celulose não é digerível pelos seres humanos.
Estrutura da celulose
1. A celulose
• Sua estrutura linear faz da celulose um polissacarídeo 
bastante insolúvel em água, o que limita drasticamente 
seu uso como ingrediente na indústria de alimentos. 
• Entretanto, uma forma de celulose modificada 
quimicamente em laboratório, a carboximetilcelulose é 
amplamente utilizada na indústria de alimentos devido a 
sua capacidade de formar soluções viscosas. 
• Entre os principais alimentos em que é utilizada podem-
se elencar pudins, flans, sorvetes, entre outros.
3. As hemiceluloses
• As hemiceluloses são polissacarídeos formados por vários
monossacarídeos diferentes (por exemplo: glicose, galactose, xilose),
solúveis em água, mas de difícil digestão.
• São especialmente importantes na indústria da panificação, pois retêm
água da farinha diminuído, dessa forma, a energia necessária para o
amassamento.
4. Maltodextrina:
• Este polímero de glicose fornece energia devido ao mecanismo
enzimático que ocorre no intestino, até sua forma mais simples, glicose.
• Evita, deste modo, picos glicêmicos, além de ser ótimo precursor para a
síntese de glicogênio muscular.
5. As pectinas
• São polímeros do ácido galacturônico parcialmente esterificados com
metanol encontrados em alimentos de origem vegetal como nas maçãs
e em frutas cítricas.
Estrutura da pectina
• Seu principal uso na área de alimentos deve-se a sua capacidade de formar
géis na presença de açúcar e ácidos. Dentre os alimentos em que esta
propriedade das pectinas é explorada, podem-se citar os pepinos em
conserva, formulação de bebidas e sorvetes e na produção de geleias.
6. As gomas
• É um grupo de polissacarídeos solúveis em água que tem a capacidade de
elevar a viscosidade de soluções e de formar géis. São formadas por
diversos monossacarídeos diferentes (manose, galactose, ácido glicurônico,
frutose, xilose, etc.). São utilizadas nos alimentos como espessantes e
geleificantes.
• São exemplos de gomas utilizadas na indústria
alimentícia a goma arábica, o ágar, goma xantana e a
goma dextrana.
• Entre os alimentos que possuem gomas em sua
formulação podem-se relacionar as salsichas, bebidas,
molhos, sobremesas e sopas.
7. As fibras
• A fibra dietética é o conjunto de polissacarídeos que não sofre hidrólise
durante o processo de digestão dos alimentos. Assim, fazem parte da
fibra dietética a celulose, as hemiceluloses, gomas, pectinas, amido
resistentee polissacarídeos sintéticos.
• Entre as funções da fibra dietética estão a redução do colesterol
sanguíneo, a redução da glicemia e a elevação da motilidade intestinal.
• As principais fontes de fibra dietética são
os cereais, as verduras e as frutas.
 A avançada tecnologia disponível hoje possibilita a determinação e a identificação de
açúcares em concentrações extremamente baixas nos mais variados tipos de amostras.
 Essa tecnologia também está disponível para a determinação de açúcares em alimentos,
onde a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) em suas várias combinações atinge
especial destaque. Entretanto, o método de Fehling, já utilizado há décadas para esse fim,
mantém-se como referência em laboratório.
Determinação de açúcares em laboratório,
segundo Instituto Adolfo Lutz
O método de Fehling possui como princípio a capacidade de os açúcares redutores
reduzirem o Cu2+ (azul) a Cu1+ (vermelho) sob aquecimento em pH fortemente
alcalino.
Determinação de açúcares em laboratório,
segundo Instituto Adolfo Lutz
Aspecto do reagente de Fehling (a) azul –
antes de reagir com o açúcar redutor e (b)
vermelho – após reação com o açúcar redutor
 Todos os monossacarídeos são 
redutores. 
 Entre os oligossacarídeos, a lactose e 
a maltose são redutores. 
 A sacarose não é um açúcar redutor.
Responda:
1. Defina o que são carboidratos e a sua classificação.
2. O que é higroscopicidade?
3. O que é a reação de inversão do açúcar?
4. Como funciona o método de Fehling?
5. Qual é a importância do amido na indústria de alimentos?
6. O que são amidos modificados?
7. O que são fibras?
Atividade