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P2 - Química de Alimentos (Carboidratos (Polissacarídeos (Celulose (e…
P2 - Química de Alimentos
Carboidratos
Introdução
Biomoléculas mais abundantes do planeta
Base da nutrição humana
Amido, lactose, sacarose, glicose
principais carboidratos usados como fonte de energia na dieta
70-80% das calorias da dieta humana
Modificações químicas na estrutura permitem melhoramento de propriedades para aplicações comerciais
Estrutura
Polihidroxialdeídos (PHA)
Polihidroxicetonas (PHC)
Fórmula geral: (CH2O)n
Exceções: Alguns carboidratos possuem substituição por nitrogênio, fosfato e sulfato.
Classificação
Monossacarídeos
1 PHA ou 1 PHC. Ex: D-glicose.
Oligossacarídeos
2 a 20 monossacarídeos. Dissacarídeos são os mais abundantes. Ex: Maltose, Lactose, Sacarose.
Polissacarídeos
Mais de 20 sacarídeos ligados Ex: Celulose, Glicogênio
Monossacarídeos
3 (triose), 4 (tetrose), 5 (pentose), 6 (hexose), 7 (heptose) átomos de carbono
Todos os monossacarídeos contém um ou mais carbonos assimétricos (quirais), com exceção da diidroxiacetona. --> estereoisomeria.
Se 2 açúcares diferem ao redor de um único átomo de carbono eles são
epímeros
.
Glicose em ambiente aquoso:
ambiente aquoso: ocorre ciclização.
Ligação covalente entre grupo carbonila e oxigênio da hidroxila. Tipos alfa e beta.
Alfa: se OH ficar em lado oposto ao C6 da glicose
Beta: se OH ficar ao mesmo lado que C6 da glicose
Oligossacarídeos
Grupo OH alcoólico de um açúcar reage com o OH de um hemiacetal (HO-C-O) de outro açúcar. Desidratação/
Condensação
. Forma um acetal (O-C-O)
Lactose:
7% em leite humano, 4,5 a 4,8% em leite de cabra e de vaca.
Fonte primária de carboidratos para mamíferos
Intolerância:
1) Deficiência da enzima lactase intestinal. Indivíduos não conseguem degradar a lactose em glicose+galactose. Mais comum em negros e asiáticos (90%).
Sintomas: 1) Irritabilidade intestinal. 2) Flatulência. (bactérias no intestino) 3) Distensão abdominal 4) cólicas 5) má absorção de nutrientes.
Dieta controlada: Até 250 mL de leite. Rótulos de alimentos devem ser identificados. Evitar o consumo de fontes de lactose - adoçantes, p ex. Produtos lácteos com conteúdo reduzido de lactose estão disponíveis (leite Zamyl). Produtos à base de soja!
Intolerância parcial: pode consumir produtos lácteos fermentados (iogurte e queijo). Bactérias degradam até 25% do conteúdo de lactose.
Sacarose:
açúcar comum.
Não redutor.
Fonte: cana-de-açúcar e beterraba açucareira. Fonte de energia, adoçante, conservante (Aw), umectante (Aw), crioprotetor (Aw,)
Para o açúcar ser redutor, ele precisa ter H para doar. A OH do hemiacetal deve estar livre!
Trissacarídeo refianose, tetrassacarídeo estaquiose:
não são digeríveis. São metabolizados pelas bactérias da flora intestinal --> flatulência e desconforto!
Feijão de molho antes de cozinhar: bactérias "comem" açúcares não digeríveis. Não faz mal!
Polissacarídeos
Diferenças:
unidades monossacarídicas, tipos de ligação que os une, comprimento das cadeias, graus de ramificação.
Homopolissacarídeos:
uma unidade monossacarídica que se repete. Amido e Celulose.
Em ambos os casos, pode haver ramificalções (depende do tipo de ligação feita)
Heteropolissacarídeos:
2 ou mais tipos diferentes de unidades monossacarídicas que se repetem. Aglutinatos, goma guar.
Polissacarídeos de armazenamento:
Ocorrem intracelularmente como grandes agregados, altamente hidratados pois possuem grupos hidroxila muito expostos.
Amido:
Abundante em tubérculos e sementes. Base nutricional --> principal carboidrato na dieta do adulto. Células vegetais.
Amilose:
(25%) Cadeias longas não ramificadas de D-glicose unidos por ligações alfa-1,4. Helicoidal. PM: até 500000.
Amilopectina
(75%) Altamente ramificada. PM: até 1000000. Resíduos de glicose ligadas por ligações alfa-1,4 com pontos de ramificação a cada 24-30 resíduos --> ligações alfa-1,6. Milho ceroso tem 100% de amilopectina.
Melhor fonte nutricional pois maior disponibilidade de glicose!
Aplicações do amido: função ligante/adesão, turbidez, elemento de recobrimento, reforçador de espuma, gelificante, vitrificante, retentor de umidade, estabilizante, texturizante, espessante após cozimento: goma.
Gelatinização
: ocorre por aquecimento em água com agitação. Inchamento , perda de cristalinidade, perda de amilose por lixiviação, ruptura do grão. Forma pasta de amido --> goma viscosa.
Após resfriamento
: reassociação das moléculas de amido, contração (sai água,
sinerese
) forma gel,
retrogradação.
Firmeza é definida por zonas de associação: facilitada ou dificultada por açúcares, gorduras, proteínas, ácidos, sal e água.
Polvilho doce: ocorre decantação da massa. Polvilho azedo, ocorre acidificação da massa (até acidez de 5%). Azedo é considerado um amido modificado.
Ciclodextrinas:
estruturas cíclicas de glicose unidas por ligações alfa-1,4. Cavidade interna hidrofóbica. Usada para complexar aromas, lipídeos, corantes ou cascarar constituintes indesejáveis.
função estabilizante
Glicogênio:
células animais. Semelhante à amilopectina: polímero de unidades de glicose unidas por ligações alfa-1,4, com ligações alfa-1,6 (ramificações) a cada 8-12 resíduos. MUITO MAIS RAMIFICADO.
Abundante do fígado (7% em peso) e no músculo esquelético. Armazenamento em grânulos, juntamente às enzimas de degradação e síntese.
Celulose (e derivados):
substância fibrosa, resistente e insolúvel em água. Encontrada na parede celular de vegetais (função estrutural). Homopolissacarídeo de glicose linear não ramificado, com ligações beta-1,4. Não metabolizado por humanos por conta da ligação.
Amilose é helicoidal. Celulose é linear. Diferença na ligação.
Fungos e bactérias que sintetizam a celulase quebram as ligações beta-1,4. Presentes no rúmen de ruminantes.
Celulose microcristalina (MCC): hidrólise parcial da celulose de madeiras.
Agente antiendurecimento para queijos e transportador de aromas.
Carboximetilcelulose (CMC), metilcelulose: Polpa da madeira + NaOH + sal. forma éter --> gelificação reversível.
Estabilização de espumas e emulsões. Substituição de gorduras e óleos em molhos/sorvetes. Evita a formação de cristais de gelo.
Gomas:
obtidas por moagem do endosperma de sementes. Rico em galactomanana.
Goma xantana: sintetizada por bactérias da folha da couve. Solúvel em água quente ou fria.
Alginatos:
Algas marrons. forma gés viscosos com Ca2+. Geléias e sobremesas, espessantes e estabilizantes.
Pectinas:
cascas de frutas cítricas, resíduos de maçã. Modificados para formares éster/amida. Formam geléias na presença de açúcares, ácidos ou com Ca 2+.
Inulina:
Raiz de chicória, cebola, alho, aspargo, banana. Forma géis
termossensíveis.
Textura cremosa,
semelhante à gordura
(USO MIMÉTICO). Não é absorvido!! Índice glicêmico de zero! Uso em sorvetes, barras de cereais, bebidas de soja, hambúrgueres vegetais.
Principais reações
Redução dos grupos carbonila:
Por hidrogenação à dupla carbonila. A glicose é feita por gás hidrogênio, sob pressão e níquel de Raney (catalisador). Gera SORBITOL. Metade do poder adoçante da sacarose, 1/3 menos calorias. Vendido como xarope e em cristais. Ação umectante.
Xilitol: não é cariogênico, dá refrescância, possui poder adoçante semelhante ao da sacarose. Não é metabolizado pela microflora da boca
Maillard:
Com uma amina primária. O açúcar deve ser REDUTOR. Sacarose não faz reação de maillard.
Depende do calor. Aw entre 0,6 e 0,7. Reduz teor de aminoácidos. Pode não ser desejado.
Caramelização:
aquecimento de açúcares (sacarose ou açúcares redutores). Desidratação com introdução de duplas ligações ou formação de anéis anidro. Condensação dos anéis insaturados. Polímeros de cor MARROM.
Caramelo (I, II, III, IV). Corante e aromatizante. Reações com silfito, amônia, ácidos e bases dortes.
Formação de acrilamida:
Neurotóxica e fracamente carcinogênica: apenas em níveis mais altos que os encontrados nos alimentos.
Carne, Leite e Ovos
Leite
Primeiro e único alimento consimido por filhotes de mamíferos.
Produzido nas células miepiteliais. Elas se contraem devido à estimulação da oxitocina produzida na hipófise.
Colostro: rico em imunoglobulinas. Bebê consegue absorver odas as imunoglobulinas.
Whey protein (20%): proteínas do soro. Separadas e concentradas por cromatografia e liofilizadas.
Classificação
A: salas de ordenha totalmente higiênicas. ordenha mecânica, pasteurização na hora. Sem contato manual. Leva até o ponto de consumo em caminhões refigerados. Carga bacteriana: 500 bactérias por mL
B: Ordenha mecânica. vacas leiteiras, transporte não controlado.
C: uma ZONA. Gado mestiço, ordenha manual, sem resfiamento. Até 150mil bactérias/mL
Leire UHT: tipo c esterilizado. Maior disponibilidade das proteínas desnaturadas.
Caseínas 80%.
