O PROFESSOR PDE E OS DESAFIOSDA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSE

2009

Produção Didático-Pedagógica

Versão Online ISBN 978-85-8015-053-7Cadernos PDE

VOLU

ME I

I

Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Secretaria de Estado da Educação

Superintendência da Educação

PRODUÇÃO DIDÁTICO-PEDAGÓGICA PDE-QUÍMICA

UNIDADE DIDÁTICA

A QUÍMICA PRESENTE NA NOSSA ALIMENTAÇÃO

DADOS DE IDENTIFICAÇÃO:

Professor PDE: Sandra Mara Ribeiro Negreiros Área PDE: Química NRE: Curitiba Município: Curitiba Professor Orientador IES: Sonia Zanello IES Vinculada: UTFPR Escola de Implementação: Colégio Estadual Professor Algacyr Munhoz Mäeder-EFM Público objeto de intervenção: Alunos do Ensino Médio

CURITIBA

2010

Aos Professores e Professoras

A proposta desta Produção Didático-Pedagógica é a de propiciar subsídios

para a implementação do Projeto de Intervenção Pedagógica, “A química presente

na nossa alimentação”, que será trabalhado com os alunos do Ensino Médio, do

Colégio Estadual Prof. Algacyr Munhoz Mäeder.

Sendo um dos recursos utilizados na intervenção pedagógica, o presente

material trata de alguns conteúdos apontados nas Diretrizes Curriculares da Rede

Pública de Educação Básica, do Estado do Paraná, para a disciplina de Química,

provenientes dos conteúdos estruturantes, Matéria e sua Natureza, Biogeoquímica e

Química sintética.

Sem a pretensão de esgotar todo o conteúdo decorrente deste assunto,

propõe-se a realização de um trabalho de maneira contextualizada. Quando falamos

em conteúdo, não estamos nos referindo apenas a conceitos e definições, mas

também a procedimentos, atitudes e valores, tendo em vista o perfil dos sujeitos

envolvidos neste processo.

“Ensinar não é transferir conhecimento, mas criar as possibilidades para a sua própria produção ou a sua construção.” Paulo Freire

“(...) Penso que Deus deve ter sido um artista brincalhão para inventar coisas tão incríveis para se comer. Penso mais: que ele foi gracioso. Deu-nos as coisas incompletas, cruas. Deixou-nos o prazer de inventar a culinária (...).”

Rubem Alves

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO.........................................................................................................1

2. A QUÍMICA DOS ALIMENTOS...............................................................................1

2.1 CARBOIDRATOS...................................................................................................2

2.2 PROTEÍNAS...........................................................................................................3

2.3 LIPÍDIOS................................................................................................................3

2.4 VITAMINAS............................................................................................................4

2.5 SAIS MINERAIS.....................................................................................................6

2.6 ÁGUA.....................................................................................................................8

3. ATIVIDADE............................................................................................................10

3.1 LANCHE COM A QUÍMICA.................................................................................10

4. EXPERIMENTOS...................................................................................................12

4.1 CAFÉ COM CIÊNCIA...........................................................................................12

4.2 O DOCE CARAMELO QUE VIROU CARVÃO.....................................................13

4.3 O METAL ZINCO NUMA REAÇÃO DE SIMPLES TROCA..................................15

4.4 A VITAMINA “C”...................................................................................................16

4.5 POTENCIAIS CALÓRICOS DOS ALIMENTOS...................................................19

5. VISITA A UMA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS......................................................21

5.1 ROTEIRO DE VISITA...........................................................................................22

6. VÍDEOS/FILMES COM ABORDAGENS SOBRE O ALIMENTO E A ALIMENTAÇÃO.........................................................................................................22

6.1 PERSPECTIVA HISTÓRICO-CULTURAL SOBRE O ALIMENTO E A ALIMENTAÇÃO..........................................................................................................22

6.2 APRENDENDO A DIFERENCIAR: DIET, LIGHT E ZERO..................................23

6.3 A FESTA DE BABETTE.......................................................................................23

6.4 COMO ÁGUA PARA CHOCOLATE.....................................................................24

6.5 CHOCOLATE.......................................................................................................24

6.6 OSMOSIS JONES................................................................................................25

7. REFERÊNCIAS......................................................................................................26

1

1. INTRODUÇÃO

Para que os seres vivos realizem suas funções vitais é necessário energia.

Esta é conseguida através dos alimentos. Estes são substâncias que servem para

alimentar ou nutrir e assim contribuir para a manutenção da vida.

O corpo humano precisa, além de ser exercitado e protegido, alimentado.

O nosso organismo necessita de inúmeros nutrientes presentes em diversos

tipos de alimentos, por isso nossa saúde depende do que comemos, da variedade e

da composição dos mesmos.

Uma reação química, a respiração, ocorre dentro das células, e através dela

os seres humanos gastam oxigênio e produzem gás carbônico.

alimento o ig nio gás carb nico água energia

Dependendo da função que desempenham, os alimentos podem ser

classificados em construtores, energéticos e reguladores.

2. A QUÍMICA DOS ALIMENTOS

Segundo a teoria sobre a constituição da matéria, o universo é composto de

moléculas e estas constituídas de átomos. Estes últimos são unidos por ligações

químicas que, conforme as suas disposições dão origem aos diversos tipos de

substâncias existentes.

Dentre as substâncias químicas que constituem os alimentos, umas são

formadas por moléculas simples, outras por moléculas mais complexas.

Carboidratos, proteínas, lipídios, vitaminas e sais minerais são nutrientes que

juntos com a água e o gás oxigênio, constituem as fontes de energia e de matéria-

prima para as células que compõem o nosso corpo.

Segundo a ANVISA, Agência Nacional de Vigilância Sanitária, nutriente é

qualquer substância química consumida normalmente como componente de um

alimento, que proporciona energia; é necessária ou contribua para o crescimento,

desenvolvimento e a manutenção da saúde e da vida; cuja carência possa ocasionar

mudanças químicas ou fisiológicas características.

2

2.1 Carboidratos

Considerados nutrientes energéticos, pois constituem fontes de energia para

o trabalho do corpo, os carboidratos são formados por carbono (C), hidrogênio (H) e

oxigênio (O).

Neste grupo incluem os açúcares, amido, celulose e outros compostos.

São encontrados em todas as plantas e organismos vivos. As plantas

fabricam os carboidratos na fotossíntese, e eles constituem o principal produto do

processo pelo qual as moléculas inorgânicas e a energia solar são incorporadas aos

seres vivos. Podem ser classificados em monossacarídeos, dissacarídeos e

polissacarídeos.

Os monossacarídeos, carboidratos mais simples, são todos açúcares. Um

exemplo é a glicose, classificada como uma aldo-hexose, porque se trata de um

aldeído com seis carbonos. Ela é encontrada em vários alimentos, entre os quais, o

mel e o milho.

A frutose é outro monossacarídeo. Classificada como ceto-hexose, porque

apresenta estrutura de cetona. Aquela é encontrada nas uvas, por exemplo.

Dois monossacarídeos ligados entre si formam um dissacarídeo. O mais

comum é a sacarose, obtida comercialmente da cana-de-açúcar e da beterraba. A

lactose, encontrada no leite, e a maltose ou açúcar do malte são outros exemplos de

dissacarídeos.

Os polissacarídeos são formados pela ligação entre centenas de moléculas

de açúcares. Os mais importantes na natureza são o amido, glicogênio e a celulose,

que diferem especialmente na ligação entre as unidades repetitivas de glicose. É

interessante observar que esta ligeira diferença no modo dessas unidades se

ligarem determina o fato de podermos ou não digerir o amido e a celulose. O nosso

organismo não possui uma enzima capaz de hidrolisar a celulose.

Os alimentos que contêm amido, como a batata, mandioca, o arroz e o milho,

por exemplo, são os que fornecem a maior parte da energia consumida pelo nosso

corpo. Com o auxílio de enzimas, os polissacarídeos, assim como os dissacarídeos

sofrem hidrólise, dando origem a monossacarídeos que através da reação de

combustão, na respiração celular, liberam energia para as funções vitais. Esta

reação pode ser representada pela equação:

3

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 2,8.103J

(glicose) (gás oxigênio) (gás carbônico) (água) (energia)

Cortar carboidratos da dieta não é uma boa opção, pois nosso coração e

cérebro precisam deste nutriente energético para funcionar. Seu corte fará com que

o organismo transforme outro nutriente em carboidrato, com isso há perda da massa

muscular, queda de cabelo, unhas quebradiças e anemia.

2.2 Proteínas

Também chamadas de nutrientes plásticos, pois estão presentes nos

alimentos de construção, as proteínas são macromoléculas, compostos de alta

massa molecular, com longas cadeias, constituídas, principalmente, por carbono (C),

hidrogênio (H), oxigênio (O) e nitrogênio (N).

Elas funcionam como um tipo de material que necessitamos durante o

crescimento e desenvolvimento, pois fornecem os aminoácidos que nossas células

utilizam para a produção de suas próprias proteínas.

Aminoácido é uma molécula que possui os grupos funcionais amino e ácido

carboxílico. Vários deles ligados entre si, por meio de ligações peptídicas, formam as

proteínas.

Nas proteínas da maioria dos animais são encontrados pelo menos vinte

aminoácidos diferentes. Este número vaia de um animal para o outro. Alguns são

chamados aminoácidos essenciais, porque não podem ser sintetizados pelos

organismos dos animais, portanto, devem se ingeridos com os alimentos. Para o

homem oito aminoácidos são essenciais.

São fontes de proteínas alimentos como o leite, a soja, a carne, o milho, feijão

e os ovos, entre outros.

4

2.3 Lipídios

São compostos orgânicos que contêm carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio

(O). Devido ao número elevado de átomos de carbono em sua estrutura, são

chamados de ésteres de ácidos graxos superiores.

Pertencem a este grupo as gorduras, óleos e ceras naturais, que são

principalmente ésteres de alta massa molecular. São untuosos ao tato e insolúveis

na água.

Os óleos e as gorduras são misturas que contêm componentes saturados

(quando há somente ligações simples entre carbonos) e insaturados (quando há

uma ou mais duplas ligações entre carbonos). A relevância disso está no fato de que

esse é o princípio de fabricação das margarinas a partir de óleos vegetais, porque

hidrogenando as duplas ligações existentes num óleo, é possível transformá-lo

numa gordura. À temperatura ambiente, os óleos são líquidos e as gorduras são

sólidas.

Os lipídios também são chamados de nutrientes energéticos. Como o próprio

nome sugere, sua principal função é a de fornecer energia às células. São os

principais constituintes do tecido adiposo, que ajuda a manter constante a

temperatura do corpo. É a maior e mais eficiente reserva de energia para os seres

vivos.

As gorduras apresentam elevado calor de combustão porque são quase que

inteiramente hidrocarbonetos, ao contrário das proteínas e carboidratos que já se

apresentam parcialmente oxidados. Os processos de oxidação das substâncias

geram energia.

A combustão completa de 1g de gordura produz aproximadamente 38 kJ de

energia. A mesma massa de proteína produz 17 kJ e a de carboidrato produz 18 kJ.

Os óleos comestíveis, de origem vegetal, podem ser extraídos do algodão,

amendoim, coco e da oliva, por exemplo. Entre os de origem animal tem-se o óleo

de baleia e o de fígado de bacalhau.

As gorduras de origem vegetal poder ser extraídas do coco, cacau, entre

outros. E as de origem animal, por exemplo, tem-se a banha de porco, a manteiga

do leite, o sebo de boi, etc.

5

2.4 Vitaminas

São substâncias orgânicas, que mesmo em quantidade muito pequena são

necessárias para o controle dos processos vitais do organismo. Ajudam na

manutenção das funções biológicas e do crescimento.

As vitaminas fazem parte do grupo dos alimentos reguladores e precisamos

obtê-las na dieta, uma vez que o nosso organismo, por si só, é incapaz de produzi-

las em quantidades suficientes. A maioria atua como fator auxiliar em reações

químicas, desempenhando função catalítica. Se faltar uma vitamina na dieta,

determinadas enzimas deixam de atuar adequadamente, o que em geral acarreta

um quadro de hipovitaminose ou avitaminose. Tanto a falta como o excesso podem

causar efeitos nocivos ao organismo. Elas podem ser obtidas de fontes naturais,

pela síntese química, ou, ainda, pela fermentação.

A vitamina D não é encontrada pronta na maioria dos alimentos. Em geral,

eles contêm um precursor que se transforma nesta vitamina quando expostos aos

raios ultravioletas provenientes da radiação solar.

Só a dieta balanceada não garante o suporte vitamínico necessário às

necessidades do corpo. Alguns hábitos, como por exemplo, cozimento excessivo

dos alimentos, ingestão excessiva de álcool, medicamentos, fumo, problemas

gastrointestinais, alimentos com excesso de agrotóxicos, podem levar à carência

vitamínica.

As vitaminas são classificadas em hidrossolúveis (se solubilizam,

preferencialmente na água, devido ao caráter polar de suas moléculas) e

lipossolúveis (devido ao caráter apolar de suas moléculas, se solubilizam

preferencialmente na gordura).

São exemplos de vitaminas hidrossolúveis, as do complexo B, como: tiamina

(B1), ácido fólico (B9), riboflavina (B2), ácido pantotênico (B5), etc.

Entre as lipossolúveis, tem-se: vitaminas A, D, E, K, etc.

O quadro a seguir mostra alguns alimentos onde podem ser encontradas

determinadas vitaminas, e os sintomas provocados pela sua deficiência ou o

excesso no organismo:

6

Vitamina Fonte Deficiência Excesso

A

leite cegueira noturna cefaléia/cansaço

B-1

(tiamina)

nozes beribéri _

B-2

(riboflavina)

manga dermatite _

B-3

(niacina)

amendoim pelagra _

B-5 (ácido

pantotênico)

mel distúrbios

circulatórios

_

B-9

(ácido fólico)

espinafre anemia _

B-12

(cobalamina)

carne vermelha complicações

neurológicas

reações alérgicas

C

(ácido ascórbico)

acerola escorbuto cálculo renal

D

cação raquitismo cálculo renal

E óleo de milho

dores musculares _

K alface

hemorragia _

Fonte: adaptado de Usberco, Salvador & Joseph, 2004, p. 61

2.5 Sais minerais

São nutrientes inorgânicos que têm as mais variadas funções no organismo,

pois ajudam tanto na regulação quanto na construção do nosso corpo. Eles

fornecem elementos químicos importantes que podem estar dissociados (na forma

de íons) ou não.

7

Devido à concentração e à necessidade diária desses íons pelo nosso

organismo, eles são denominados de macroelementos ou microelementos.

Entre os macroelementos, cuja necessidade diária é superior a 100mg/dia,

destacamos o cálcio, constituinte dos ossos e dentes; o fósforo, que além de

constituir os dentes e os ossos contribui para as funções do cérebro; o potássio e o

sódio, que participam do transporte de oxigênio e açúcares no sangue, na produção

do suco digestivo e na sensibilidade dos nervos e músculos.

Entre os microelementos, cuja necessidade é inferior a 100mg/dia,

destacamos o ferro, que faz parte dos glóbulos vermelhos do sangue; o cloro que

participa do equilíbrio ácido-base para a manutenção do pH sanguíneo; e

quantidades muito pequenas de iodo, responsável pela produção de hormônios da

tireóide.

Cobre, selênio, vanádio, cobalto, zinco e manganês. Estes elementos e outros

já citados compõem os açúcares, proteínas, gorduras, vitaminas, e

independentemente da quantidade são fundamentais para a manutenção da vida.

O ferro e os alimentos

O ferro desempenha um papel importante nos processos metabólicos dos

animais, sendo um constituinte vital das células de todos os mamíferos. A função do ferro

no corpo limita-se quase exclusivamente ao transporte de gás oxigênio no sangue por

intermédio da hemoglobina existente nos glóbulos vermelhos.

Um homem adulto absorve cerca de 5mg de ferro por dia, enquanto a mulher

absorve ligeiramente mais para contrabalancear as perdas durante a menstruação ou a

gestação. Nas crianças, a absorção de ferro é muito maior, excedendo de 10mg a 15mg

por dia.

Há vários sais ferrosos, como o sulfato ferroso, que são bastante eficazes no

tratamento de anemia devido à deficiência de ferro.

Dos alimentos de origem animal mais ricos em ferro, destacam-se o fígado, o

peixe e a gema de ovo. Os vegetais mais ricos nesse elemento são os feijões e as ervilhas

e, de modo geral, as hortaliças.

(Fonte: Bianchi, Albrecht, Daltamir, 2005, p. 292)

8

2.6 Água

Insípida, incolor e inodora são três adjetivos utilizados para descrever, entre

outras, as propriedades físicas da água. Esta apresenta algumas características

peculiares, como, por exemplo, ser a única substância encontrada naturalmente, no

planeta Terra, nos três estados de agregação: sólido, líquido e gasoso. É devido às

suas propriedades físico-químicas que ela desempenha um papel único, essencial e

vitalmente importante a todas as formas de vida encontradas no planeta, pois está

presente em todos os seres vivos, plantas e animais, fazendo parte, também, da

constituição de muitos minerais.

O zinco e a saúde

Minerais são compostos inorgânicos necessários ao crescimento e

desenvolvimento, dessa forma, desempenham papel essencial para a saúde humana.

No organismo de um adulto, encontramos cerca de 2g de zinco, na forma de íon

Zn2+. Sendo um componente essencial de várias enzimas, ele participa das reações de

síntese e degradação de carboidratos, lipídios e proteínas. É levado pelo sangue para

diversas partes do organismo, como, pele, ossos e músculos. Dessa forma, é importante

para a reparação dos tecidos, em caso de machucados e cicatrizes.

Pesquisas atestam as qualidades de alguns alimentos, fontes de zinco, na

produção das células sexuais masculinas, responsáveis pela reprodução, atuando na

síntese de DNA. O sêmen masculino possui 100 vezes mais zinco que o sangue. Daí a

necessidade de reposição desse cátion ser maior nos homens do que nas mulheres.

As principais fontes de zinco são: moluscos, entre eles as ostras e os mariscos,

peixe, carne bovina, cereais, nozes, feijão, leite e derivados.

A deficiência de zinco causa retardo do crescimento, atraso na maturação sexual,

diminuição do paladar e perda de pelos.

O excesso pode acarretar distúrbios no sistema nervoso e gastrointestinal.

(Fonte: adaptado de Usberco, Salvador & Joseph, 2004, p. 69 e Veja na sala de

aula, 2002, p. 4-5).

9

Embora vital para os organismos vivos, a estrutura molecular da substância

água é muito simples. Ela é composta por dois átomos de Hidrogênio (H) e um

átomo de Oxigênio (O), unidos através da ligação covalente polar que resulta

quando dois átomos compartilham um par de elétrons. Neste caso, o átomo de

Oxigênio compartilha um par de elétrons com cada um dos dois átomos de

Hidrogênio (H2O).

A disposição não linear das ligações é estabelecida devida ao ângulo de

104,5º entre as ligações O-H. Como o átomo de Oxigênio, que é mais eletronegativo

nesta relação, atrai os elétrons da ligação mais intensamente, aparece uma carga

parcial positiva nos átomos de Hidrogênio e uma carga parcial negativa no átomo de

Oxigênio.

O arranjo espacial dos átomos, na molécula da água, é responsável pela

polaridade fazendo com que apareça um tipo de ligação especial entre elas

chamada “ligação de hidrog nio”, formada quando os átomos de O ig nio de uma

molécula atraem os átomos de Hidrogênio da molécula vizinha. Esta forte atração,

denominada coesão molecular, promove alta tensão superficial, quando no estado

líquido.

A polaridade confere a esta molécula um alto poder de solvatação, que é a

capacidade de dissolver outras substâncias, formando soluções. Esta propriedade

destaca a água como um solvente muito melhor que a maioria dos líquidos comuns,

sendo muito importante nas reações metabólicas extra e intracelulares porque

dissolve muitos compostos iônicos, muitas substâncias polares, orgânicas e

inorgânicas e mesmo algumas substâncias de baixa polaridade com as quais pode

formar interações específicas.

Muitas substâncias depois de dissolvidas em água são transportadas para

diferentes partes do organismo, onde participam de reações químicas importantes.

Moléculas como a glicose e íons como o sódio (Na+), o potássio (K+ ) e o

cálcio (Ca2+ ) são transportados para o interior das células, e as substâncias tóxicas

produzidas nos processos metabólicos ao se dissolverem na água podem ser

eliminadas do organismo.

Entre as propriedades da água e sua relação com a vida, já mencionadas,

destaca-se, ainda, a da capacidade calorífica, ou calor específico, que é a

quantidade de energia necessária para elevar 1ºC a temperatura de um grama de

10

qualquer substância. O calor específico da água líquida é 4,184 J/gºC ou

aproximadamente 4,2 joules por grama e grau Celsius. O joule (J) é a unidade de

medida de energia. Ou seja, para elevarmos a temperatura de um grama de água

em um grau Celsius é necessário fornecer energia equivalente a 4,2 joules. Se

comparado à quantidade de energia necessária para aquecer outras substâncias,

nessas mesmas condições, esse valor é considerado alto. Isto que dizer que permite

a absorção de uma elevada quantidade de calor, com baixa variação de

temperatura. Este processo é importante na regulação térmica dos seres vivos.

A regulação térmica corpórea é feita por meio da transpiração. Por exemplo,

um indivíduo com febre tem sua sudorese aumentada para que a evaporação da

água, presente no suor, absorva o calor do corpo, fazendo com que haja a

diminuição da temperatura corpórea da pessoa.

A água líquida é o principal constituinte das células vegetais e animais. O

corpo humano é constituído de 60 a 70% de água. Portanto sem ela não haveria

vida como a conhecemos na Terra.

Além de tudo isso, não podemos esquecer o oxigênio, presente no ar

atmosférico, na forma de gás, é tão importante que não podemos viver nem poucos

minutos sem ele. Pois, o mesmo atua na reação química que libera a energia

contida nos alimentos. Sem oxigênio, portanto, a energia dos alimentos não é

liberada e não pode ser utilizada pelo corpo.

3. ATIVIDADE

3.1 Lanche com a Química

Preparar um lanche juntamente com a classe.

Sugerir aos alunos para trazerem alimentos que façam parte da dieta deles.

Antes, fazer um levantamento para identificar os hábitos alimentares da turma,

listando os alimentos que geralmente consomem. Caso façam uso de alimentos

industrializados, solicitar que recolham as embalagens nas quais os mesmos

estavam acondicionados.

11

Rótulos de alimentos contêm uma tabela com informações nutricionais onde

podem aparecer palavras como: carboidratos, proteínas, vitaminas, lipídios, sais

minerais, água, conteúdo calórico (calorias), por exemplo. Ou seja, a constituição

química do alimento e a caloria por porção ingerida do mesmo.

Essas informações devem ser anotadas para a construção de uma tabela

onde constam os componentes dos alimentos usados pela turma.

O estudo sobre a química dos alimentos pode subsidiar um debate, realizado

pela turma, a respeito de uma dieta balanceada.

MODELOS DE ROTULAGEM NUTRICIONAL

A ) Modelo Vertical A

INFORMAÇÃO NUTRICIONAL Porção g ou ml (medida caseira)

Quantidade por porção % VD (*)

kcal = kJ

Valor energético

Carboidratos g

Proteínas g

Gorduras totais g

Gorduras saturadas g

Gorduras trans g (Não declarar)

Fibra alimentar g

Sódio mg

"Não contém quantidade significativa de (valor energético e ou o(os) nome(s) do(s) nutriente(s)" (Esta frase pode ser

empregada quando se utiliza a declaração nutricional simplificada)

* % Valores Diários com base em uma dieta de 2.000 kcal ou 8400 kJ. Seus valores diários podem ser maiores ou

menores dependendo de suas necessidades energéticas.

B ) Modelo Vertical B

INFORMAÇÃO

NUTRICIONAL Porção g ou

ml (medida caseira)

Quantidade por porção % VD (*) Quantidade por porção % VD (*)

Valor energético kcal = kJ

Gorduras saturadas g

Carboidratos g

Gorduras trans g (Não declarar)

Proteínas g

Fibra alimentar... g

Gorduras totais g

Sódio mg

"Não contém quantidade significativa de (valor energético e ou nome(s) do(s) nutriente(s))" (Esta frase pode ser

empregada quando se utiliza a declaração nutricional simplificada)

* % Valores Diários de referência com base em uma dieta de 2.000 kcal, ou 8400 kJ. Seus valores diários podem ser

maiores ou menores dependendo de suas necessidades energéticas.

12

C) Modelo Linear

Informação Nutricional: Porção ___ g ou ml; (medida caseira) Valor energético.... kcal =…….kJ (...%VD); Carboidratos

...g (...%VD); Proteínas ...g(...%VD); Gorduras totais ........g (...%VD); Gorduras saturadas.....g (%VD); Gorduras

trans...g; Fibra alimentar ...g (%VD); Sódio ..mg (%VD). “Não contém quantidade significativa de ......(valor energético

e ou o(s) nome(s) do(s) nutriente(s))” (Esta frase pode ser empregada quando se utiliza a declaração nutricional

simplificada).

*% Valores Diários com base em uma dieta de 2.000 kcal ou 8400 kJ. Seus valores diários podem ser maiores ou

menores dependendo de suas necessidades energéticas.

Nota explicativa a todos os modelos:

A expressão “INFORMAÇÃO NUTRICIONAL” o valor e as unidades da porção e da medida caseira devem estar em maior

destaque do que o resto da informação nutricional.

(Fonte: http://portal.anvisa.gov.br/wps/portal/anvisa/home/alimentos )

4. EXPERIMENTOS

Os experimentos a seguir têm como objetivo fazer a transposição didática,

articulando o conhecimento baseado nos pressupostos pedagógicos para os

conteúdos estruturantes:

Matéria e sua Natureza

Biogeoquímica

Química Sintética

Ao desenvolver atitudes e destrezas cognitivas, muito além de trabalhar

conceitos e definições, a experimentação contextualizada provoca a motivação

intelectual e promove um diálogo com o conhecimento, num processo de

descoberta, no âmbito social.

4.1 Café com Ciência

Com o objetivo de descrever as transformações químicas em linguagem

discursiva será realizada a filtração e extração dos componentes do café, por meio

da água quente, utilizando filtros de porosidades diferentes.

13

Partindo do pressuposto de que o café é constituído por centenas de

substâncias e que as diversas porosidades dos filtros proporcionam diferentes

velocidades de filtração, descrever os sabores obtidos para as amostras de café.

Quando a passagem, pelo filtro, é mais rápida, a água extrai apenas os

sabores aromáticos do café, ficando para trás os componentes amargos. Espera-se

que, quanto menor a porosidade do filtro, mais amargo será o café, porque demorou

mais para ser filtrado.

Material:

Água quente (pode ser levada em uma garrafa térmica); café em pó

(quantidade de acordo com o número de equipes); um coador de pano; filtros de

papel para coar café, com diferentes porosidades (podem ser adquiridos no

comércio); suporte para filtro de café; copinhos descartáveis.

Procedimento:

Utilizar, pelo menos, dois filtros de café com porosidades diferentes, mais o

coador de pano.

Filtrar três volumes iguais de café.

Sugerir aos alunos para testar as amostras obtidas.

Registrar qual delas é a mais amarga.

Para aprofundar:

A cafeína é uma das centenas de substâncias que compõem o café. Procurar

obter informações sobre as propriedades físicas e químicas desta substância e em

quais outros alimentos essa substância está presente. (Fonte: adaptado de Bianchi, Albrecht e Daltamir, 2005, p. 12)

4.2 O Doce Caramelo que Virou Carvão

A sacarose, um dissacarídeo conhecido como açúcar de cana ou açúcar

comum, quando aquecida funde-se ao atingir a temperatura de 179 ºC. Mantida

nesta temperatura, depois de um certo tempo se degrada dando origem à moléculas

de glicose e frutose. Este é um dos processos que ocorrem para a formação do

caramelo, que apresenta coloração castanha e um doce aroma.

À medida que a temperatura aumenta, o doce caramelo de aspecto vítreo

decompõe-se e transforma-se num composto amorfo.

A molécula de sacarose é formada por 12 átomos de carbono (C), 22 átomos

de hidrogênio (H) e 11 átomos de oxigênio (O), representada por C12H22O11.

14

O aumento da temperatura provoca uma ação desidratante, tão forte, capaz

de remover hidrogênio e oxigênio na proporção de 2 para 1 (a mesma encontrada na

água), deixando apenas carbono. A água formada entra em ebulição e vaporiza-se.

Assim:

Sacarose Carbono Água

Material:

Um tubo de ensaio (pode ser usado qualquer outro recipiente, desde que seja

refratário); uma lamparina a álcool ou um bico de bunsen; uma pinça de madeira

(tipo pregador de roupa); uma colher (sopa) de açúcar comum.

Procedimento:

Coloque uma colher de açúcar num tubo de ensaio.

Segure-o com a pinça de madeira e aqueça-o por um minuto, cuidando para

não incliná-lo em direção as pessoas. Observe e anote o que ocorre.

Continue o aquecimento por mais tempo (± 6 minutos). Observe e anote o que

ocorre.

Proposta para explicar a decomposição da sacarose.

Nesta atividade serão utilizados modelos para visualizar o rearranjo de

átomos na reação de decomposição da sacarose e as quantidades estequiométricas

envolvidas na reação.

Material:

Feijão preto (para representar átomos de carbono).

Feijão carioquinha (para representar átomos de hidrogênio).

Milho (para representar átomos de oxigênio).

Procedimento:

Separar um número de feijões e de milhos necessários para representar uma

molécula de sacarose, cuja fórmula molecular é C12H22O11.

Responda: Quantas sementes de cada tipo foram necessárias?

Na reação:

C12H22O11 12C 11H2O

15

1 molécula de sacarose produz 12 átomos de carbono e 11 moléculas de

água.

Então:

2 moléculas de sacarose produzem ...... átomos de carbono e ...... moléculas

de água.

10 moléculas de sacarose produzem ...... átomos de carbono e ...... moléculas

de água.

12 moléculas de sacarose produzem ...... átomos de carbono e ...... moléculas

de água.

(Fonte: UEL, Curso Específico de Química, PDE – 2009).

4.3 O Metal Zinco numa Reação de Simples troca

Entre outras funções, o zinco é apontado como um mineral que atua na

síntese de DNA.

Mas a que zinco nos referimos? Como uma substância simples, no caso, o

metal? Ou na forma de cátion, como parte de uma substância composta?

Essas e outras questões serão discutidas após a realização do experimento

proposto a seguir, que também pode ser usado para introduzir o conceito de reação

química.

Material:

Zinco metálico (retalhos de folhas, deste material, utilizados na confecção de

calhas); um tubo de ensaio (pode ser utilizado um copo de vidro); 5mL de ácido

clorídrico (vendido no comércio como ácido muriático).

Procedimento:

Coloque em um tubo de ensaio, aproximadamente, 5 mL de ácido clorídrico.

Acrescente ao tubo um pedaço pequeno de zinco (± 2x1 cm).

Obs.: se utilizar retalhos de calhas convêm lixá-los antes.

Pensando sobre o assunto e colocando em prática.

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Responda:

a) O que ocorreu no interior do tubo de ensaio?

b) Numa reação de deslocamento ou simples troca, átomos ou íons de uma

substância pura simples trocam de lugar com átomos ou íons de uma

substância composta. Montar a equação da reação química envolvida,

indicando os reagentes, produtos, e como ocorre o deslocamento.

c) Observando a Tabela Periódica, é possível dizer quais cátions formam os

minerais?

d) Há diferença entre um composto orgânico e um composto inorgânico? Qual?

e) Por que as reações químicas são importantes para o corpo humano?

(Fonte: adaptado de Veja na sala de aula, 2002, p.4-5)

4.4 A Vitamina “C”

É possível evidenciar a presença de amido em alimentos utilizando uma

solução de iodo. Ocorre uma reação química onde o iodo se liga ao amido formando

um complexo de coloração específica, azul-arroxeada. Esta cor é característica da

reação de amido com iodo e será mais ou menos intensa dependendo da diluição da

solução de iodo utilizada.

O ácido L-ascórbico, mais conhecido como Vitamina C, apresenta

comportamento químico fortemente redutor atuando, assim, como antioxidante.

Graças a esta propriedade, a vitamina C pode ser usada para promover a redução

do iodo a iodeto.

Este é o princípio que iremos utilizar na realização do experimento proposto a

seguir.

Material:

Um béquer de 500 mL (ou outro recipiente refratário).

Cinco copos de vidro (ou frascos vazios de conserva, maionese, etc.).

Cinco pipetas de 10 mL (ou seringas descartáveis).

Um conta-gotas.

Uma garrafa de 1L.

Um bico de bunsen (ou outra fonte de calor).

Um termômetro.

Um comprimido efervescente que contenha 1 g de vitamina C (comprado em

farmácia).

Solução de iodo (comprado em farmácia como tintura de iodo 2%).

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Dois litros de água limpa e filtrada.

Uma colher (chá) de amido de milho ou farinha de trigo.

Suco de laranja (pode ser usado limão, abacaxi, maracujá, acerola).

Procedimento:

Preparação da solução de amido + água.

Coloque 200 mL de água filtrada no béquer de 500 mL. Aqueça-a até uma

temperatura de 50 ºC (se acaso não tiver um termômetro, poderá utilizar o sentido

do tato. Imergindo os dedos no líquido aquecido, é impossível permanecer em

contato com ele por mais de 3 s – CUIDADO). Retire do fogo e em seguida, na água

aquecida, acrescente uma colher de farinha de trigo (ou amido de milho), e mexa a

mistura até alcançar a temperatura ambiente.

Preparação da solução de Vitamina “C”:

Coloque, aproximadamente, 500 mL de água limpa e filtrada na garrafa de 1L.

Em seguida, dissolva o comprimido efervescente dentro da garrafa. Complete o

volume para um litro.

Testando:

Adicione 20 mL da “solução de amido água”, em cada um dos copos.

Numere-os de 1 a 5.

Ao copo de número 2 adicione 5 mL da “solução de Vitamina C”.

Aos copos 3, 4, 5 adicione 5 mL dos sucos de frutas a serem testados.

Pingar devagar uma gota da solução de iodo no copo 1. Agite e uma

coloração azul deverá aparecer.

Repita este procedimento para o copo 2. Caso a cor azul desapareça,

continue a adição de iodo até que ela permaneça. Anote o número de gotas que

foram gastas.

Continue este procedimento para os copos que contêm as outras amostras de

suco. Não se esqueça de anotar o número de gotas da solução de iodo que foram

gastas.

Pensando sobre o assunto e colocando em prática.

Quanto mais ácido ascórbico estiver presente no meio que está sendo

testado, mais rapidamente a coloração azul inicial (que é obtida devida a formação

do complexo iodo-amido) desaparecerá, dando origem à solução incolor e,

consequentemente, maior será a quantidade de gotas da solução de iodo necessária

para recuperar a coloração azul.

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Responda:

a) Com base nesta colocação e nos resultados obtidos no experimento é

possível determinar qual suco de fruta apresenta um teor maior de vitamina

C?

b) A cocção de um alimento pode comprometer o teor de vitamina que este

contém?

Investigando:

a) Sobre a importância da Vitamina C para os seres humanos.

b) Causas e conseqüências da deficiência desta vitamina para o organismo.

c) Fontes de Vitamina C.

(Fonte: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc02/exper1.pdf)

Diário da Saúde

“Sucos de fruta cont m mais vitamina C do que consta nas embalagens”

(Fonte: http://www.diariodasaude.com.br/topics.php?tag=alimentação)

4.5 Potenciais Calóricos dos Alimentos (UTFPR/UFPR)

A Termoquímica estuda as quantidades de calor liberadas ou absorvidas

durante as reações químicas. A calorimetria, um dos segmentos da Termoquímica, é

a medida do calor liberado ou absorvido numa transformação.

O aparelho utilizado para esta medida é o calorímetro. O mais simples destes

é o calorímetro de água.

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Calorímetro de água, colaboração Prof. Israel Rede - UTFPR

(Foto: Sandra M. R. Negreiros)

Quando uma transformação ocorre no interior de um calorímetro de água, a

água que ele contém sofre aquecimento ou resfriamento. Medindo-se a elevação ou

abaixamento de temperatura dessa massa de água, é possível calcular a quantidade

de calor liberada ou absorvida na transformação através da expressão:

Q = m.c.∆t

Onde:

Q = quantidade de calor liberada ou absorvida (J).

m = massa da substância (g).

c = calor específico da substância (J/g ºC)

∆t = variação da temperatura.

Outro tipo de calorímetro, ou bomba calorimétrica, permite efetuar a medição

do calor desprendido ou recebido por um sistema quando ocorre uma transformação

química ou física.

É possível calcular a quantidade de energia obtida pela queima de alimentos

que contenham carboidratos, gorduras e proteínas.

Referindo-se ao potencial calórico dos alimentos, a unidade utilizada é a

quilocaloria, que significa:

1 kcal = 1000 cal e 1cal = 4,184 J

então

1 kcal = 4,18 kJ

“Uma caloria (1cal) é a quantidade de calor necessária para elevar em 1ºC (de 14,5

ºC para 15,5 ºC) 1 grama de água”.

A queima de gordura pura libera, aproximadamente, 9 kcal por quilo. Cada

quilo de açúcares e proteínas, quando queimados, libera aproximadamente 4 kcal.

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Um experimento interessante para esta abordagem pode ser acessado em:

http://www.quimica.ufpr.br/eduquim/manual_professor.html

e

http://www.quimica.ufpr.br/eduquim/roteiro_aluno.html

5. VISITA A UMA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS

Visitar empresas, que desenvolvem atividades relacionadas com o assunto

que está sendo abordado didaticamente, é muito importante para demonstrar como

está sendo usado o conhecimento. É uma oportunidade de, além da função de

verificar a nível industrial o conteúdo ensinado, fazer o aluno perceber e reconhecer

o modo de produção com o qual convive, e como os conhecimentos de Química são

utilizados nesse modo de produção.

Para que esta atividade traga resultados satisfatórios, e que atendam as

expectativas, é importante planejar sobre a escolha do local a ser visitado, ter claros

os objetivos da visita, e a preparação de um roteiro para orientar o trabalho de

campo. Este se constitui numa ferramenta que ajudará a desenvolver uma visita

significativa.

Tendo em vista que o tempo de visita é um fator limitante, o roteiro elaborado

tem que ser coerente em relação a ele.

5.1 Roteiro de Visita

a) Elaboração de um questionário (O que se produz? Como se produz? Com

que se produz? Para que se produz? Quem produz?)

b) A empresa realiza trabalhos comunitários?

c) Registros dos dados.

d) Organização dos dados.

e) Elaboração do relatório.

(Fonte: adaptado de Lutfi, 1988, p. 156-164)

6.VÍDEOS/FILMES COM ABORDAGENS SOBRE O ALIMENTO E ALIMENTAÇÃO

A utilização e reprodução de filmes, sobre o assunto que está sendo

trabalhado, é uma ótima alternativa como estratégia de abordagem, pois o uso deste

recurso possibilita transportar para a sala de aula, virtualmente, pessoas, ambientes,

lugares, enfim, tudo aquilo que não poderia ser observado diretamente.

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Dessa maneira, constitui-se em mais um recurso para fomentar e enriquecer

um debate para que a relação ensino/aprendizagem se consolide.

Tendo em vista o contexto multidisciplinar, relacionamos abaixo algumas

sugestões que estão disponíveis no Portal dia-a-dia educação e/ou locadoras.

6.1 Perspectiva Histórico-Cultural sobre o Alimento e a Alimentação.

“(...) não e iste alimento neutro (...)”. Com esta e outras colocações o

professor Carlos R. A. dos Santos, Pós-doutor em história pela Universidade de

Paris, aborda em uma perspectiva histórico-cultural, a alimentação e a comida em

suas formas de sociabilidade e identidade.

Os alimentos têm história. A cozinha pode ser considerada um reflexo da

sociedade, pois a identidade de um povo também se manifesta em sua culinária.

O ato de comer, além de alimentar é um ato de prazer e uma forma de

convívio social, que transcende o biológico.

(Fonte: Portal dia-a-dia educação, TV Paulo Freire, Programa Nós da Educação).

6.2 Aprendendo a Diferenciar: Diet, Light e Zero.

Duração: 10 min.

A reportagem apresentada neste vídeo ajuda a esclarecer uma dúvida muito

comum: qual é a diferença entre produtos diet, light e zero?

Por isso é muito importante saber ler e interpretar os rótulos dos alimentos,

principalmente, aquelas pessoas “com necessidades metabólicas específicas”.

(Fonte: http://www.diaadia.pr.gov.br/tvpendrive/modules/debaser/singlefile.php?id=15632).

Nos filmes relacionados a seguir, o alimento tem um papel significativo, ético,

estético e transformador funcionando como elemento de coesão nos festejos para

encontros e celebrações.

Também é muito importante para promover a educação alimentar na escola,

pois aquela influi no conhecimento e na construção de hábitos alimentares

saudáveis.

6.3 A Festa de Babette

Direção: Gabriel Axel

Produção: Just Betzer

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Local: Dinamarca

Produtora: Metro Goldwin Mayer

Ano: 1987

Duração: 103 min.

Sinopse:

No ano de 1871, em um vilarejo situado na desolada costa da Dinamarca,

vivem Martina e Philippa, duas irmãs que sacrificaram suas paixões da juventude em

nome da fé e das obrigações. Numa noite de tempestade, fugindo da França durante

a Guerra Civil, chega a este vilarejo Babette, que se emprega como faxineira e

cozinheira na casa das duas irmãs, fazendo com que a vida delas e do pequeno

povoado comece a mudar. Passados quatorze anos vivendo neste lugar, um belo

dia, Babette fica sabendo que ganhou uma fortuna na loteria e resolve preparar um

jantar. A princípio, temendo ferir os preceitos divinos, os convidados ficam

assustados e receosos em aceitar um jantar francês. Mesmo assim aceitam e

rendem-se aos prazerosos pratos preparados, deliciando-se com a festa de Babette.

6.4 Como Água para Chocolate

Direção: Alfonso Arau

Produção: Alfonso Arau

Local: México

Produtora: Miramax Films

Ano: 1992

Duração: 104 min.

Sinopse:

Baseado no romance homônimo de Laura Esquivel, o filme conta a história de

um amor proibido, que se passa no México, durante a Revolução Constitucionalista,

em 1910, vivido por Tita e Pedro. Eles não podem viver este amor devido a uma

antiga tradição familiar que obriga Tita, a mais jovem de três irmãs, permanecer

solteira. Para ficar perto dela, Pedro se casa com sua irmã mais velha. Responsável

pela cozinha, Tita prepara pratos onde temperos comuns se transformam, por uma

alquimia, em receitas da mais pura paixão, mostrando que depois de comer, as

pessoas não permanecem as mesmas. Coisas mágicas acontecem.

6.5 Chocolate

Direção: Lasse Hallström

Produção: David Brown, Hit Goden, Leslie Holleran.

Local: EUA

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Produtora: Miramax Films

Ano: 2000

Duração: 105 min.

Sinopse:

Na década de 50, chegam a uma longínqua e tranquila vila, situada no interior

da França, Vianne Rocher e sua filha de seis anos. Ao passar dos dias, ela abre

uma loja de chocolates, repleta de confeitos de dar água na boca, ao lado da igreja,

em plena Quaresma, causando um impacto na antiquada comunidade. Sua

misteriosa habilidade em perceber os desejos de cada freguês, encanta os

moradores com as receitas preparadas. Algumas de forma exótica, como por

exemplo, a que mistura chocolate com pimenta. Só que alguns moradores não

aceitam a sua presença no vilarejo com o argumento de que ela estaria subvertendo

a ordem e os bons costumes do local. Valores como, tradição, moral, humanismo e

tolerância são sutilmente abordados nesta produção.

6.6 Osmosis Jones

Direção: Irmãos Farrely

Produção: Warner Bros Pictures

Local: EUA

Produtora: Warner Bros pictures

Ano: 2001

Tempo: 96 min.

Interpretado por Bill Murray, Frank Pepperidge, é um tanto descuidado com a

sua alimentação. Não liga para dietas balanceadas e nem em fazer exercícios.

Come porcarias diretos do chão comprometendo, assim, a sua saúde devido à

entrada em seu organismo, de um vírus letal que está determinado a acabar com o

que encontrar pela frente. Preocupadas em salvar a vida de Frank, patrulhas

formadas por células brancas vão entrar em ação. Osmose Jones é um policial que

faz parte de uma delas. Uma terrível batalha será travada no interior do organismo

daquele descuidado cidadão, com o objetivo de recuperar a sua saúde.

Atividades

1) Após assistir ao vídeo/filme registrar:

a) O assunto.

b) As palavras chaves.

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c) Síntese do conteúdo.

d) Relevância do assunto.

e) Relação com o conteúdo abordado.

f) Conhecimentos relacionados às outras áreas.

g) Termos desconhecidos e posteriormente pesquisar o significado.

2) Debate sobre:

a) O alimento num contexto histórico, cultural, social e biológico.

b) A pasteurização e homogeneização do sabor: nas redes de “fast food”, o

sabor do sanduíche é o mesmo aqui e em outras partes do mundo. E o preço

(levando em conta o poder aquisitivo da população)?

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7. REFERÊNCIAS

AMBROGI, A.; LISBOA, J.C.F. SPARAPAN, E.R.F. Química para o magistério. Módulos 1, 2, 3. São Paulo: FUNBEC / CECISP, Harbra, 1995. BIANCH, J. C. de A.; ALBRECHT, C. H.; MAIA, D. J. Universo da Química. vol. único. 1ª ed. São Paulo: FTD, 2005. CIÊNCIA À MÃO – Portal de Ensino de Ciências - http://www.ciencimao.if.usp.br. Acesso em 22 out. 2009 GOWDAK, D. Ensino de Ciências pelo método experimental. São Paulo: FTD, 1993. LUTFI, Mansur. Cotidiano e Educação em Química. Ijuí: Livraria Unijuí Ed., 1988. -------------. Os ferrados e os cromados: Produção social e apropriação privada do conhecimento químico. 2ª ed. Ijuí: Ed. Unijuí, 2005. MARTHO, G. R.; AMABIS, J. M. Fundamentos da Biologia Moderna. vol. Único. 4ª ed. São Paulo: Moderna, 2006. MOCHO – Portal de Ensino das Ciências e Cultura Científica – http://www.mocho.pt/ Acesso em 12 jan. 2010. PARANÁ, Secretaria de Estado da Educação - SEED - Diretrizes Curriculares Estaduais de Química. Curitiba, 2008. ROMANELLI, L. I. ; JUSTI, R. da S. Aprendendo química. Ijuí: Ed. Unijuí, 2005. ROSA, E.; SIQUEIRA, F. Examine com a classe a função dos minerais no organismo. Veja na sala de aula: Abril, São Paulo, p. 4-5, mai. 2002. RUSSELL, J. B. Química geral. Vol. 1 e 2 . 2ª ed. São Paulo: Pearson Makron Books, 1994. Trad. Márcia Guekezian, et al. SANTOS, Carlos R. A. dos. Perspectiva histórica / cultural - a alimentação e a comida em suas formas de sociabilidade e identidade. Disponível em: < http://www.diaadia.pr.gov.br/tvpendrive/File/programas/tv.htm >, acesso em: abr. 2009.

SANTOS, W. L. P., et. al . Química e Sociedade. São Paulo: Ed. Nova Geração, 2005. SILVA, S. L. A. da; FERREIRA, G. A. L.; SILVA, R. R. da. À Procura da Vitamina C. Revista Química Nova na Escola, n. 2, p. 1-2, nov. 1995

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USBERCO, J. et. al . A composição dos alimentos: a química envolvida na alimentação. São Paulo: Saraiva, 2004. VANIN, J. A. Alquimistas e químicos: O passado, o presente e o futuro. 2ª Ed. São Paulo: Moderna, 2005. WARTHA, E. J. ; FALJONI-ALÁRIO A. A contextualização no ensino de Química Através do Livro Didático. Revista Química Nova na Escola, nº 22, Nov. 2005. WOLKE, R. L. O que Einstein disse a seu cozinheiro: A ciência na cozinha. Trad. Helena Londres. Rio de Janeiro: Jorge Zahar Ed., 2003. < http://pontociencia.org.br>, acesso em 01 mar. 2010. < http://portal.anvisa.gov.br/wps/portal/anvisa/home>, acesso em 27 fev. 2010. < http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/menu.html>, acesso em 16 dez. 2009. < http://www.diadia.pr.gov.br/tvpendrive>, acesso em 19 abr. 2010. < http://www.sbq.org.br/ensino>, acesso em 15 fev. 2010. < http://www.quimica.ufpr.br/eduquim>, acesso em 20 mar. 2010.