Hidratos de Carbono
Açúcares
• Composição: – Carbono
– Hidrogênio (CH2O)n
– Oxigênio
• Origem: Fotossíntese
• Papel: Fonte de Energia
CO2 + H2O 6 HCHO + O2
PROPRIEDADES DOS CARBOIDRATOS
• Sólidos cristalinos, incolores e tem sabor doce.
– São compostos naturais bastantes comuns e a sacarose é talvez o adoçante mais antigo que se conhece.
• São facilmente solúveis em água.
CLASSIFICAÇÃO
• Os carboidratos são classificados, de acordo com o tamanho ou nº de açúcares, em Monossacarídeos, Oligossacarídeos (dissacarídeos, trissacarídeos...) e Polissacarídeos
Classificação
MONOSSACARÍDEOS
OLIGOSSACARÍDEOS
POLISSACARÍDEOS
*** Sacarídeo = grego sakkaron = açúcar
Monossacarídeos - (mono ‘um’ e sacarídeo ‘açúcar’)
Glicose Frutose Galactose
Dissacarídeos - formados por dois monossacarídeos
Maltose Sacarose Lactose
Oligossacarídeos - (oligo ‘poucos’)
Rafinose Estaquinose
Polissacarídeos – (poli ‘muitos’)
Amido Glicogênio
Monossacarídeos
- Açúcares simples, incolores, sólidos cristalinos, solúveis em água e de sabor doce.
- Esqueleto molecular: 3 a 7 átomos de carbono
- Classificação: de acordo com nº de átomos de C TRIOSES (3C)
TETROSES (4C)PENTOSES (5C)HEXOSES (6C)HEPTOSES (7C)
• Exemplos de Monossacarídeos
Trioses (3C) – + simples Gliceraldeído (aldotriose)
Diidroxicetona (cetotriose)
Tetroses (4C) Eritrose (aldotetrose) Eritrulose (cetotetrose)
Pentoses (5C) Ribose (aldopentose) Ribulose (cetopentose)
Hexoses (6C) – + comuns Glicose (aldohexose) Frutose (cetohexose)
MONOSSACARÍDEO FUNÇÃO
RIBOSE (PENTOSE)
ESTRUTURAL (RNA)
DESOXIRRIBOSE (PENTOSE)
ESTRUTURAL (DNA)
GLICOSE(HEXOSE)
ENERGIA
FRUTOSE(HEXOSE)
ENERGIA
GALACTOSE(HEXOSE)
ENERGIA
Oligossacarídeos
• Constituídos de 2 a 20 unidades monossacarídicas
- Formados à partir das “Ligações Glicosídicas”
Maltose: Gli ( 1,4) – Gli
Ligação glicosídica
• Ocorre entre o C da carbonila de um monossacarídeo e qualquer outro C do monossacarídeo seguinte, através de suas hidroxilas (OH), com saída de água.
• O tipo de Ligação Glicosídica é definido pelos C envolvidos e pelas configurações das hidroxilas
• Exemplos de Dissacarídeos:
Maltose: Gli ( 1,4) – Gli (cereais)
Sacarose: Gli ( 1,2) – Fru (cana de açúcar)
Lactose: Gli ( 1,4) – Gal (leite)
DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE
Maltose Glicose + Glicose Cereais
Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar
Lactose Glicose + Galactose Leite
• Através da hidrólise de um dissacarídeo, obtêm-se 2 monossacarídeos:
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
dissacarídeo monossacarídeo monossacarídeo
Maltose glicose + glicose
Sacarose glicose + frutose
Lactose glicose + galactose
SACAROSE
• É o açúcar resultante da união da glicose com a frutose.
• É o açúcar da cana-de-açúcar e da beterraba.
• É o dissacarídeo mais importante, tanto pela frequência como pela importância na alimentação humana.
• Se encontra em todas as plantas que fotossintetizam.
– A sacarose já era utilizada a 300 anos antes de Cristo.
• É facilmente hidrolisada por soluções diluídas de ácidos minerais ou enzimas (invertases) com formação de D-glucose e D-frutose.
Hidrólise da Sacarose
INVERSÃO DA SACAROSE:
• No processo de hidrólise química ou enzimática ocorre a inversão da rotação ótica da solução inicial
– Processo de hidrólise da sacarose é também conhecido por inversão da sacarose e o produto final é conhecido como açúcar invertido.
• Dissacarídeos: constituídos por 2 monossacarídeos
ex: Sacarose, Lactose, Maltose • Trissacarídeos: 3 monossacarídeos ex: Rafinose (galactose + glicose + frutose) • Tetrassacarídeos: 4 monossacarídeos ex: Estaquiose (glicose + glicose + glicose +
frutose)
OLIGOSSACARÍDEOS
- Maioria dos carboidratos encontrados na natureza
HOMOPOLISSACARÍDEOS: apenas 1 tipo de monossacarídeo (Glicose).
ex:
- Amido e Glicogênio (armazenam combustíveis para as células)
- Celulose e Quitina (estrutura da parede celular vegetal e exoesqueleto de animais)
Polissacarídeos
POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE
Glicogênio Açúcar de reserva energética de animais e fungos
Amido Açúcar de reserva energética de vegetais e algas
Celulose Função estrutural. Compõe a parede celular das células vegetais e algas
Quitina Função estrutural. Compõe a parede celular de fungos e o exoesqueleto
de artrópodes
Ácido hialurônico Função estrutural. Cimento celular em células animais
Alimento % CarboidratosFrutas 6-12% sacarose
Milho e Batata 15% amido
Trigo 60% amido
Farinha de trigo 70% amido
Condimentos 9-39% açúcares redutores
Açúcar branco comercial 99,5% sacarose
Açúcar de milho 87,5% glicose
Mel 75% açúcares redutores
Açúcares Redutores
• Possuem um radical de aldeído (H-C=O) livre e sofrem oxidação doam elétrons
Monossacarídeos Açúcares redutores
Açúcares não redutores podem tornarem-se açúcares redutores através da hidrólise (quebra dos grupamentos que estão ligados)
AMIDO
AMIDO
• Principal substância de reserva nas plantas superiores
• Fornece de 70 a 80% das calorias consumidas pelo homem
• Matéria-prima renovável e não tóxica
– Raízes, tubérculos, cereais...
Fécula e amido são sinônimos
Legislação brasileira:
• Amido - produto amiláceo extraído das partes aéreas comestíveis dos vegetais
• Fécula - produto amiláceo das partes subterrâneas comestíveis: tubérculos, raízes e rizomas
• A diferença de nominação indica a origem do produto amiláceo, uma diferenciação tecnológica, e não de composição química (ABAM, 2004).
Macromoléculas
Hidrolisadas
(Sistema digestivo)
Carboidratos de baixo peso molecular
AMIDO
Digestão:
Transformação dos hidratos de carbono complexos em moléculas menores AMIDO GLICOSE
AMIDO
DIGESTÃO
AMIDO
-Enzimas:
Amilases (Salivar e Pancreática)
DIGESTÃO
AMIDO
α-amilase:
• Ligações glicosídicas α-1,4 da amilose
Maltose / amilopectina / glicose
• Ligações α-1,4 da amilopectina
Dextrinas
DIGESTÃO
AMIDO
Alguns aspectos físico-químicos do amido podem afetar a sua digestibilidade em um alimento:
• Origem botânica
• Relação amilose/amilopectina
• Grau de cristalinidade
• Forma física
• Tipo de processamento
DIGESTÃO
AMIDO
Classificação:- Amido rapidamente digerível (ARD)- Amido lentamente digerível (ALD) - Amido resistente (AR)
DIGESTÃO
AMIDO
Amido Resistente (AR):“A soma do amido e dos produtos da sua degradação que não são digeridos e absorvidos no intestino de indivíduos sadios"
AMIDO RESISTENTE (AR)
AMIDO
Por ser resistente às enzimas digestivas e não ser absorvido no intestino, o amido resistente tem baixo valor calórico e se caracteriza por efeitos fisiológicos semelhantes ao das Fibras Alimentares
Amido
• Formado por 2 polímeros de glicose: Amilose + Amilopectina
• AMILOSE: longas cadeias, não-ramificadas de D-glicose, unidas por ligações 1,4
• AMILOPECTINA: altamente ramificada. Ligações do tipo 1,4 e nas ramificações 1,6
AMILOSE
AMILOPECTINA
Amido
Gelatinização e retrogradação do amido são duas importantes propriedades funcionais deste
carboidrato.
Propriedades funcionais do amido podem variar devido à relação entre amilose e amilopectina,
cristalinidade do amido, distribuição do tamanho granular e as quantidades de constituintes
menores (fósforos, lipídios, proteínas e enzimas) (BAIK et al. 1994).
Gelatinização
• Nas indústrias os amidos são utilizados como ingredientes, componentes básicos ou aditivos adicionados em baixas quantidades para melhorar a fabricação, apresentação ou conservação.
Facilitar o processamento, fornecer textura, servir como espessante, fornecer sólidos em suspensão ou proteger os alimentos durante o processamento, desempenhando assim, um importante papel no controle das características de um grande número de alimentos processados.
• Um passo essencial nas pesquisas é o desenvolvimento de produtos que atendam as necessidades dos consumidores
– Busca de produtos com características específicas que atendam às exigências da indústria
Produção de amidos modificados: – Alternativa para superar uma ou mais limitações dos amidos
nativos, aumentando sua utilidade nas aplicações industriais
AMIDOS MODIFICADOS__________________________________________________________________
Amidos nativos possuem certas características inerentes ao seu uso no desenvolvimento de produtos alimentícios, farmacêuticos, e industriais Vantagens:
- Disponibilidade - Preços baixos - Ingrediente natural no rótulo
Processamentos mais sofisticados Produtos derivados do amido que atendem necessidades específicas da indústria, que não poderiam ser atendidas com o uso de amidos "in natura"
Novas exigências no processamento de alimentos:
• Alimentos instantâneos– Capacidade espessante a frio
• Bebidas– Solubilidade a frio
• Alimentos infantis– Estabilidade a altas temperaturas
• Molhos p/ salada, maionese, temperos– Estabilidade ao baixo pH
• Alimentos congelados– Estabilidade congelamento/descongelamento
• Alimentos p/ microondas– Resistência a tratamentos térmicos– Baixa sensibilidade a migração de água
• Alimentos fritos– Regulador de absorção de óleo
As modificações podem ser divididas em:
► Físicas
► Químicas
► Enzimáticas
Razões que levam à modificação:
• Modificar as características de cozimento (gelatinização)• Reduzir a retrogradação• Reduzir a tendência das pastas em formarem géis• Aumentar a estabilidade das pastas ao resfriamento e
congelamento• Aumentar a transparência das pastas ou géis• Melhorar a textura das pastas ou géis• Melhorar a formação de filmes• Aumentar a adesividade• Adicionar grupamentos hidrofóbicos e introduzir poder
emulsificante
Algumas propriedades e aplicações de amidos modificados
TiposPropriedades Aplicações
Pré-gelatinização parcial Dispersão em água fria. Utilizado em alimentos de conveniência.
Hidrólise Redução do peso molecular, redução da viscosidade, aumento da retrogradação.
Utilizados em confeitarias e coberturas de alimentos.
Oxidação Baixa viscosidade, alta claridade e estabilidade em baixa temperatura.
Utilizados em panificação em coberturas de vários alimentos, confeitarias como pastas, e em laticínios como texturizadores.
Dextrinização Baixa para alta solubilidade dependendo da conversão, baixa viscosidade, alta redução do índice de açúcar.
Utilizados em materiais para cobertura de vários alimentos, substitutos de gordura em produtos de padarias e laticínios.
Eterificação Melhora claridade da pasta de amido, maior viscosidade, reduz sinérese e estabilidade congelamento-descongelamento.
Muito utilizado em molhos, caldas, recheios de tortas e pudins.
Esterificação Baixa temperatura de gelatinização e retrogradação, baixa tendência para formação de gel e maior claridade de pasta.
Utilizado em alimentos congelados e refrigerados, como estabilizantes de emulsão.
Ligações cruzadas Alta estabilidade para inchamento dos grânulos, alta temperatura, alta quebra em circunstâncias ácidas.
Utilizado para dar viscosidade e textura em sopas, molhos, caldas, e produtos de laticínios e padarias.
Dupla modificação Estabilidade à acidez, degradação térmica e mecânica e atrasa a retrogradação durante armazenamento.
Utilizado em alimentos enlatados, alimentos refrigerados e congelados, molho de saladas, pudins.
Fonte: SINGH et al (2007)
• Entre os novos mercados que atualmente se abrem para o amido, o uso como substituto de gordura oferece grande potencial
– O uso de amido para esse fim se explica por suas propriedades que possibilitam a formação de pasta viscosa e a retenção de água, facilitando a obtenção de textura e de sensação na boca semelhante a da gordura
– A vantagem do amido:• Baixo custo• Facilidade de uso• Aceitação pelo consumidor
Obrigada!