Aula 03 - Bioquímica dos carboidratos

Prévia do material em texto

Bioquímica dos carboidratos 
Introdução 
 Carboidratos 
 Das substâncias orgânicas são as mais amplamente distribuídas e disponíveis 
 Constituem mais de 90% matéria seca dos vegetais 
 Presentes nos tecidos animais e nos microrganismos 
 Animais: principal açúcar é a glicose, carboidrato de reserva é o glicogênio 
 Vegetal: grande variedade de carboidratos, carboidrato de reserva é o amido 
 Grupo de nutrientes básicos e de importância na alimentação 
 Base da dieta 
 Fonte de energia para o homem 
 Importantes para uma alimentação equilibrada 
 Polissacarídeos não-digeríveis (fibras) 
 Praticamente todo alimento contém carboidratos 
 Naturais ou adicionados - efeito sobre a atividade de água, sabor e textura do alimento 
 Monossacarídeo: 1 unidade glicídica  glicose, frutose, galactose 
 Dissacarídeos: duas unidades glicídicas  sacarose, lactose, maltose 
 Oligossacarídeos: 3 a 10 unidades glicídicas  FOS e inulina 
 Polissacarídeo: grandes polímeros de unidades glicídicas  amido, glicogênio, celulose, pectina 
Propriedades dos mono e oligossacarídeos 
 Higroscopicidade 
 Uma das propriedades físico-químicas mais importantes 
 Tem relação com a presença de grupos hidroxila 
 Ligam a água mediante pontes de hidrogênio 
 Favorável: Manutenção da umidade em produtos de confeitaria: camada superficial que limita a 
perda de umidade 
 Desfavorável: Em produtos granulados ou em pó: formação de aglomerados, diminuição da 
solubilidade 
 Cristalização 
 Uma das principais características dos açúcares 
 Resfriamento de soluções saturadas de açúcares 
 Imobilização e reorganização das moléculas  cristais 
 Certos alimentos não é desejável a presença de cristais 
 Cristais de lactose em leite condensado 
 Caramelos do tipo mastigáveis (moles) 
 Açúcares estão na forma cristalina 
 Estado vítreo 
 Estado amorfo no qual a viscosidade é tão elevada que impede a cristalização 
 No caso dos açúcares esse estado pode ser formado por fusão térmica seguida de resfriamento 
rápido 
 Impede que as moléculas se organizem na forma de cristal 
 Açúcares em estado vítreo 
 Caramelos duros 
 Inversão dos açúcares 
 Fundamentalmente da sacarose 
 Hidrólise da molécula por via enzimática ou química 
 Sacarose  glicose + frutose 
 O produto obtido é conhecido como açúcar invertido 
 Presente naturalmente no mel 
 A inversão provoca 
 Aumento do sabor doce 
 Aumento da solubilidade 
 Diminui a ocorrência de cristalização 
 Poder edulcorante 
 Uma das propriedades mais reconhecidas dos açúcares 
 Os mono e oligossacarídeos em sua maioria possuem sabor doce 
 A intensidade e a qualidade do sabor dependem 
 Estrutura, temperatura, pH e presença de outras substâncias 
 A intensidade é medida em relação a uma substância de referência, geralmente a sacarose 
Propriedades dos polissacarídeos 
 Estão relacionadas com sua estrutura, com seu tamanho e com forças moleculares secundárias 
 Solubilidade 
 A maioria dos que são ingeridos numa dieta normal são insolúveis (celulose e a hemicelulose) 
 Proporcionam coesão, textura e palatabilidade 
 Constituem as fibras dietéticas (motilidade intestinal) 
 Os demais são solúveis ou dispersáveis em água 
 Responsáveis pela viscosidade, capacidade espessante, geleificante 
 Permitem preparar alimentos com forma e texturas específicas 
 Hidrólise 
 Podem sofrer mudanças durante o processamento e armazenamento dos alimentos 
 A hidrólise das ligações glicosídicas pode ser enzimática ou em meio ácido 
 A hidrólise das ligações ocorre rapidamente durante o tratamento térmico 
 Redução de viscosidade  mudança de textura 
 Quando se prever a hidrólise convém adicionar uma quantidade extra de polissacarídeo 
 Viscosidade 
 Formam soluções viscosas por serem grandes moléculas 
 A viscosidade da solução depende 
 Da forma, do tamanho e da conformação da molécula em solução 
 Os polissacarídeos lineares formam soluções mais viscosas que os ramificados ou os 
helicoidais 
 Presença de açúcares livres e sais favorecem a formação de estrutura helicoidal  diminui a 
viscosidade das soluções 
 Capacidade de formar gel 
 Gel: rede tridimensional que mantém retida em seu interior grande quantidade de fase líquida 
contínua 
 Nos alimentos 
 Rede de gel  fibras de polímeros unidas por pontes de hidrogênio, forças de Van der 
Waals, ligações iônicas ou covalentes 
 Fase líquida  solução aquosa de solutos de baixo peso molecular 
 A firmeza do gel dependerá das forças que mantém a rede tridimensional unida 
Principais polissacarídeos 
 Amido 
 Se apresenta na forma de grânulos constituído por dois polissacarídeos: amilose e amilopectina 
 A proporção entre os dois constituintes varia com a espécie e o grau de maturação 
 Milho: 25% de amilose em relação ao total de amido 
 Arroz: 16% 
 Trigo: 24% 
 Algumas variedades mutantes de milho apresentam até 85% de amilose 
 Amilose de cadeia linear 
 
 Amilopectina de cadeia ramificada 
 
 Gelatinização do Amido 
 Processo de transformação do amido granular em pasta viscoelástica 
 Como ocorre a gelatinização? 
 Com o aumento da temperatura as moléculas de amido vibram mais intensamente 
 Ocorre a ruptura das estruturas cristalinas (rompimento de ligações intermoleculares) dos 
grânulos de amido, que absorvem água 
 Os grânulos de amido incham e aderem uns aos outros, levando a um aumento de 
viscosidade 
 O resfriamento produz um gel firme e viscoelástico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Ponto de gelatinização 
 
 
 
 
 Retrogradação do Amido 
 Com o resfriamento e o armazenamento as massas de amido se tornam progressivamente menos 
solúveis 
 Esse fenômeno é conhecido como retrogradação do amido 
 A retrogradação é decorrente da reaproximação das moléculas e provoca a expulsão da água 
 Envolve principalmente as moléculas de amilose 
 Aproximam-se mais facilmente e são as principais responsáveis pela ocorrência da 
retrogradação 
 Pectinas 
 Polímeros de ácido galacturônico, cujos grupos carboxila estão esterificados com metanol em 
diferentes proporções 
 Encontram-se nas paredes celulares e na lamela média das células vegetais associada a celulose 
 São importantes por sua capacidade de formar gel na presença de açúcar e ácido ou na presença de 
íons cálcio 
 Classificadas em 
 Pectina HM: usada na elaboração de doces, geleias, sorvetes 
 Pectina LM: usada na elaboração de doces dietéticos 
 Fibras 
 São um conjunto de polissacarídeos hidrossolúveis diferentes do amido, resistentes a hidrólise pelas 
enzimas digestivas 
 Entre os componentes das fibras os mais abundantes são a celulose e a lignina 
 Mas também estão incluídas hemicelulose, gomas, alginatos, carragenatos, xantanas, 
dextranas, pectinas 
 Podem está presentes naturalmente ou serem adicionadas como aditivos nos alimentos 
 As principais fontes de fibras são os cereais, os vegetais e as frutas 
 Podem ser solúveis ou insolúveis 
 Fibras solúveis 
 Gomas, pectinas, mucilagem, polissacarídeos de reserva e hemiceluloses solúveis 
 Essa fração fermenta no colón produzindo ácidos graxos de cadeia curta 
 Seus efeitos estão relacionados a redução do colesterol no sangue e no controle da glicose 
 Fibras insolúveis 
 Celulose, lignina e algumas frações de hemicelulose 
 Atua na mobilidade intestinal, contribuindo para a mobilização do bolo fecal