a nÁlise b romatolÓgicas profa. ionara f. r. vieira carboidratos

ANÁLISE BROMATOLÓGICAS

Profa. Ionara F. R. Vieira

CARBOIDRATOSCARBOIDRATOS

INTRODUÇÃO

São macronutrientes cujos maiores representantes

pertencem ao reino vegetal, seja na forma de

carboidrato complexo (amido e/ou celulose) ou na

forma de açúcar (dissacarídeos) como a sacarose,

além da glicose e da frutose, os monossacarídeos

mais comuns da dieta.

A fórmula geral é (CH2O)n

INTRODUÇÃO

Suas funções principais nos seres vivos são:

energética (oxidação de glicose)

reserva alimentar (amido e glicogênio)

estrutural (celulose e quitina)

genética (pentoses fazem parte do DNA e RNA)

Fonte primária de energia para o organismo - liberação de energia química para a formação de ATP

MONOSSACARÍDEOSTabela 1. Fontes e papel nutricional dos principais monossacarídeos

Monossacarídeos Fonte Função

D-ribose Formado nos processos metabólicos

Componente dos ácidos nucléicos e coenzimas ácido ribonucléico (RNA), flavoproteínas

D-glicose Sucos de frutas, hidrólise do açúcar, cana-de-açúcar, maltose e lactose

“açúcar” dos corpo: fluidos sangüíneos e dos tecidos; combustível celular

D-frutose Frutas, sucos, mel, hidrólise da sacarose da cana-de-açúcar

Transformação para glicose no fígado e no intestino para servir como combustível básico do organismo

D-galactose Hidrólise da lactose (açúcar do leite)

Mudança para glicose no fígado; combustível celular; sintetizada na glândula mamária para produzir lactose do leite; constituinte dos glicolípides e glicoproteínas

Classificação: aldoses e cetoses.

Propriedades: açúcares são geralmente sólidos cristalinos,

incolores e têm sabor doce.

São facilmente solúveis em água, e suas soluções são

opticamente ativas.

OLIGOSSACARÍDEO

São polímeros compostos de resíduos de monossacarídeos

unidos por ligações glicosídicas, em número que variam de

duas até, aproximadamente, dez unidades.

Entre os oligossacarídeos, os mais importantes são os

dissacarídeos, e entre eles encontram-se a maltose, a

celobiose, a lactose e a sacarose, sendo que apenas os dois

últimos são encontrados livres na natureza; a maltose e a

celobiose são obtidas por hidrólise do amido e celulose,

respectivamente.

OLIGOSSACARÍDEO

Formação da ligação glicosídica entre um carbono anomérico α e o grupo hidroxila na posição 4, formando uma ligação α-1,4.

DISSACARÍDEOS REDUTORES

MALTOSE:

É formada quando 2 moléculas de glicose unidas por ligação

alfa.

Elemento básico da estrutura do amido, podendo ser obtida

por hidrólise ácida ou enzimática.

É hidrolisada pela maltase.

DISSACARÍDEOS REDUTORES

LACTOSE: Açúcar comum do leite Hidrolisada por -galactosidase - ligação glicosídica em posição

É o menos doce dos dissacarídeos, aproximadamente 1/6 da

doçura da sacarose

DISSACARÍDEOS NÃO REDUTORES

SACAROSE: Açúcar de cana ou açúcar de beterraba - fotossíntese Dissacarídeo mais importante O grupo aldeído da glicose e o cetona da frutose estão

envolvidos na ligação glicosídica, por isto a sacarose não é redutora.

Hidrolisada por -glucosidade e invertase: ligação glicosídica é -D-glucose - -D-frutose

INVERSÃO DA SACAROSE: A sacarose é hidrolisada por

ácidos diluídos ou enzimas, resultando na reação do “açúcar invertido”.

Vantagens: O xarope de açúcar invertido reúne:

a elevada solubilidade da frutose à difícil cristalização da glicose, aumentando seu poder edulcorante (cabor doce) e diminuindo os riscos de cristalização (vasto uso na indústria alimentícia).

POLISSACARÍDEOS Macromoléculas naturais ocorrendo em quase todos os

organismos vivos

Condensação de muitas unidades de monossacarídeos, unidas entre si por ligações glicosídicas

Funções:

Estrutura das paredes celulares de plantas superiores (celulose, hemicelulose, pectina) ou de animais (quitina, mucopolissacarídeos)

Reservas metabólicas de plantas (amidos, dextranas) e de animais (glicogênio)

Protetoras de plantas, devido à sua capacidade de reter grandes quantidades de água.

AMIDO A mais importante reserva de nutrição de todas as plantas

Estrutura do amido: amilose e amilopetina

Variação de acordo com as espécies vegetais e grau de

maturação

Influenciam a viscosidade e o poder de formação de gel

Amilose:

Corresponde de 15 a 20% da molécula de amido

Macromolécula constituída de 250 a 300 resíduos de D-glicose, ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, que conferem a molécula uma estrutura helicoidal.

Amido

Amilopectina:

Macromolécula, menos hidrossolúvel que a amilose,

constituída de aproximadamente 1400 resíduos de α-

glicose ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, ocorrendo

também ligações α-1,6. A amilopectina constitui,

aproximadamente, 80% dos polissacarídeos existentes

no grão de amido

Amido

MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO

MÉTODO POR DIFERENÇA

Normalmente para a composição centesimal dos alimentos os carboidratos são analisados por diferença (NIFEXT):

Carboidrato total = 100 - (proteína + umidade + cinzas + gordura)

Ou

Carboidrato = 100 - (proteína + umidade + cinzas + gordura + fibras)

Carboidratos complexos = carboidrato total - açúcares – fibras

Problema - incorporação de erros das outras determinações

PREPARO DA AMOSTRA

preparo da amostra:

- sólida – moagem

- Remoção de lipídeos e clorofila (geralmente removidos por extração com éter de petróleo).

- Clarificação: Uso de agentes clarificantes (metais pesados), cuja função é de precipitar as substâncias que irão interferir na análise do açúcar como pigmentos solúveis, aminoácidos e proteínas, lipídeos, compostos fenólicos.

Elimina a turbidez (proteína e amido solúvel), que afetam polarimetria e titulação.

Agentes clarificantes: solução de acetato de chumbo, ácido fosfotungístico e ácido tricloroacético, ferricianeto de potássio e sulfato de zinco.

MÉTODOS QUANTITATIVOS

1. Métodos Cuprimétricos

Oxidação de açúcares redutores por soluções

alcalinas quente de Cu +2.

O açúcar degrada e reduz o Cu+2 (aq) em Cu2O

(s).

Métodos gravimétricos ou volumetricos.

REAÇÃO CUPRIMÉTRICA COM AÇÚCARES

1.1. MÉTODO LANE-EYNON (MÉTODO CUPRIMÉTRICO)

Açúcar redutor + reagente de Fehling A (sulfato de cobre) + Reagente de Fehling B ( tartarato duplo de Na+ e K+ / hidróxido de sódio (COR AZUL)

Titulação à quente, usando azul de metileno como

indicador

Formação do precipitado de Cu2O (cor vermelho tijolo)(cor vermelho tijolo)Determinação

dos açúcares redutores

Inversão da sacarose + mesma reação Titulação

Determinação dos açúcares totais =

Redutores e não redutores

Método Volumétrico

1.2. MÉTODO MUNSON-WALKER (MÉTODO CUPRIMÉTRICO)

Açúcar redutor + reagente de Fehling A (sulfato de cobre) + Reagente de Fehling B ( tartarato duplo de Na+ e K+ / hidróxido de sódio em EXCESSOEXCESSO

Formação de um precipitado:

O açúcar degrada e reduz o Cu+2 formando CuCu22O O

O precipitado de Cu2O é filtrado em cadinho de porcelana poroso

Secagem e pesagem do precipitado

Uso de tabela que relacionam o peso de Cu2O com a quantidade de açúcar

Método gravimétrico

1.3 MÉTODO SOMOGYI (MÉTODO CUPRIMÉTRICO)

Açúcar redutor + reagente de Fehling A + Fehling B em EXCESSOEXCESSO

O açúcar degrada e reduz o Cu+2 formando CuCu22O O . .

O O Cu+2 em excesso é oxidado por KI em excesso formando I2

Titula-se o excesso de iodo com Na2S2O4.

Para pequenas quantidades de

açúcar – microtitulação

2 – MÉTODO DO FERROCIANETO ALCALINO

Foi desenvolvido para determinação de açúcares em sangue

(1923) e modificado para alimentos (1929).

Redução do ferrocianeto por açúcar redutor. Pode titular

diretamente usando azul de metileno (indicador)

Ou o excesso de iodo é titulado com tiossulfato.

2K3Fe(CN)6 + 2KI 2K4Fe(CN)6 + I2

Fe+3 Fe+2

3- MÉTODOS IODOMÉTRICOS

Específico para aldoses, as cetoses não são oxidadas.

A amostra dissolvidas é tratada com excesso de I2 e

este titulado com solução de tiossulfato.

RCHO + I2 + 3NaOH RCOONa + 2NaI + 2H2O

4- MÉTODOS CROMATOGRÁFICOSAçúcares determinados individualmente: separação dos diversos

tipos.

Podem isolar, fracionar, identificar e determinar quantativamente.

a) Cromatografia de papel e camada delgada: Servem para isolar e

identificar.

De papel: não dá boa resolução e é demorado.

Camada delgada – tempo de corrida é menor, melhor resolução.

Limitados para identificação quantitativa (vários passos).

b) Cromatografia gasosa: Separação, identificação e determinação

de açúcares.

Carboidratos são pouco voláteis, dificulta o uso da CG.

c) Cromatografia de coluna: extensão predeterminada- secionada

em zonas. Alta capacidade de separação.

5- MÉTODOS FÍSICOS

a)Refratometria

refratômetro – mede o índice de refração (quando a radiação eletromagnética passa de um meio para outro ela muda de direção, refrata);

utilizada em alimentos onde a composição é predominantemente de água e açúcar (mel, xarope, geléias, sucos); mede o teor de sólidos solúveis (açúcares totais);

teor de Grau Brix – tabela de conversão (índice de refração – teor de açúcares).

b)Polarimetria

Carboidratos são opticamente ativos- quirais;

Mede a rotação óptica de solução pura de açúcar. Não é destrutivo, rápido e preciso.

5- MÉTODOS FÍSICOS

c)Densimentria

Mede a densidade exata de soluções de açúcar e aproximada em alimentos açucarados.

Determina concentrações de açúcar em soluções líquidas.

d)Espectroscopia de Infravermelho

Usado para estudo das estruturas dos carboidratos.

É complicado para açúcares simples – são praticamente insolúveis nos solventes orgânicos usados