aula bio e efeito proc [modo de compatibilidade] (1)

BIODISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES

Profª. MSc. CRISTIANE LOPES PINTO FERREIRA

O termo biodisponibilidade indica a proporção do nutriente que é realmente utilizada pelo organismo (SOUTHGATE et cols., 1989).

Congresso Holanda, 1997: “Biodisponibilidade é a fração de qualquer nutriente ingerido que tem o potencial para suprir

demandas fisiológicas em tecidos alvos”. Não corresponde, na maioria das vezes, à quantidade ingerida.

INTRODUÇÃO

PORTANTO, é a proporção de nutrientes nos alimentos que é efetivamente absorvida e utilizada pelo organismo e que tem o potencial para suprir demanda fisiológica em tecidos alvos.

INTRODUÇÃO

BIOPOTÊNCIA: magnitude da influência de uma vitamina nosprocessos biológicos ou, simplesmente, à atividade biológica davitamina, testada por meio de bioensaios.

BIOCONVERSÃO: quantidade de um nutriente já absorvido que éconvertida em sua forma ativa no corpo; é o caso do retinol(Vitamina A) e hidroxicalciferol (Vitamina D).

BIOEFICÁCIA: se refere à eficiência com que um nutrienteingerido no alimento é absorvido e convertido na sua forma ativa.

Cada alimento possui uma composição nutricional específica, por isso é

recomendado seguir uma alimentação variada.

INTRODUÇÃO

Uma refeição completa é capaz defornecer vários nutrientes importantes aoorganismo. No entanto, a simplespresença do nutriente na dieta não garantesua total utilização pelas células.

INTRODUÇÃO

Determinar, de forma mais precisa, as necessidadesnutricionais do organismo, e as recomendações de ingestãoalimentar;

Elaborar tabelas de composição de alimentos maisprecisas;

Adquirir conhecimentos científico-tecnológicos relacionadoscom enriquecimento ou fortalecimento de alimentos.

APLICAÇÃO DOS ESTUDOS DEBIODISPONIBILIDADE

Através da avaliação da ingestão de nutrientes e a correlação com oestado nutricional dos indivíduos, é possível:

FATORES QUE INTERFEREM NABIODISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES

Fatores intrínsecos ou fisiológicos:relacionados com a capacidade digestória, ouseja, integralidade da mucosa, eficiênciametabólica e integridade renal. Variam com aidade e presença de desnutrição e/oupatologias.

FATORES QUE INTERFEREM NABIODISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES

Fatores extrínsecos ou dietéticos:relacionados à composição química e o estadofísico dos nutrientes. Componentes da própriarefeição podem retardar ou aumentar aabsorção nutricional.

•Processamento

•Álcool e as drogas

INTERAÇÕES

• Antes dos nutrientes agirem nas células, elespassam por um longo trajeto digestório e absortivo.

• Durante o percurso, há interações entre osnutrientes. Essas interações são mais freqüentes nomomento da absorção.

• Podem ser tanto positivas quanto negativas.

• Os nutrientes mais envolvidos em interações sãoas vitaminas e os minerais.

CLASSIFICAÇÃO DAS INTERAÇÕES

CLASSIFICAÇÃO DE INTERAÇÕES ENTRE NUTRIENTES

CLASSIFICAÇÃO DAS INTERAÇÕES SEGUNDO SUALOCALIZAÇÃO NO ORGANISMO HUMANO

CLASSIFICAÇÃO DE INTERAÇÕES ENTRE NUTRIENTES

Competitivas, diretas ou negativas

Não competitivas, indiretas ou positivas

Multi-elementos

CLASSIFICAÇÃO DAS INTERAÇÕES

CLASSIFICAÇÃO DE INTERAÇÕES ENTRENUTRIENTES

Competitivas, diretas ou negativas: ocorrem durante a absorçãoou utilização tecidual. Devido à similaridade da forma química,ocorrem concorrência por um mesmo sítio funcional ou sítio deabsorção, tanto o de enzimas como o de membranas celulares. Équando o excesso de um prejudica o outro.

O excesso de Fe interfere na absorção de Zn e vice-versa

Não competitivas, indiretas ou positivas: quando por exemplo, onutriente depende do outro para se transformar na forma ativa. Adeficiência de um pode acarretar prejuízo na função do outro.

O Se é importante para o metabolismo do I, pois para transformar a tiroxina (T4) em triiodotironina (T3) há necessidade da enzima selenodependente (deiodinase)

Interações multi-elementos: a interação entre dois nutrientesresulta em efeitos negativos sobre o terceiro nutriente.

Cálcio-Fitato-Zinco: a formação de um complexo insolúvel entre cálcio e fitato inibe a absorção do zinco

EM NÍVEL PRÉ-ABSORTIVO

1. NO LÚMEN INTESTINALA biodisponibilidade depende da estabilidade dos complexosformados Alta ou Baixa, e das condições químicas do meio.Ex. de Complexos ↔ QUELATOSVit. C e Ferro: alta estabilidade, muito bem absorvidosVit. C e Cobre: baixa estabilidade, portanto pouco absorvidos

CLASSIFICAÇÃO DAS INTERAÇÕES SEGUNDOSUA LOCALIZAÇÃO NO ORGANISMO

EM NÍVEL PRÉ-ABSORTIVO

Um quelato natural em nosso organismo é a hemoglobina, onde oFerro está ligado a uma proteína, a globina.

CLASSIFICAÇÃO DAS INTERAÇÕES SEGUNDOSUA LOCALIZAÇÃO NO ORGANISMO

Fonte: www.camep.com.br

QUELATOS

São compostos formados por íons metálicos. A palavra "quelatos" vemdo grego "chele" que significa "garra“ ou “pinça”, maneira na qual íonsmetálicos são ligados a compostos orgânicos, como aas, vitaminas epolissacarídeos (Mellor, 1964).Quando um íon metálico se combina com um grupo doador de um oumais pares de elétrons, o composto resultante é chamado decomplexo, e a substância doadora de elétrons é denominada de“agente quelante”.

Fe quelado: Fe (20%) + Glicina (80%)O Fe é totalmente envolvido pelo aas, formando um complexosolúvel, 5 vezes mais absorvidos pelo intestino.

ÁCIDO FÍTICO (FITATOS): presentes nas fibras dos cereais,leguminosas, raízes, tubérculos e castanhas, sobretudo crus.Alimentos integrais como farelo de trigo, são ricos em fitatos.

AÇÃO: Atua seqüestrando minerais como zinco, cobre,magnésio, cálcio e ferro, formando complexos insolúveis e nãoabsorvíveis.

ÁCIDO OXÁLICO (OXALATOS): espinafre, beterraba, acelga,chocolate.

AÇÃO: Forma complexo insolúvel com o cálcio, ferro e zinco e sãoexcretados nas fezes.

TANINOS: São compostos fenólicos que interagem com asproteínas da saliva, alterando sua composição e textura, criando umasuperfície rugosa, plena de arestas (adstringência). É a impressão desecura e rugosidade, em vez da umidade lisa quando passamos alíngua pelo palato, experimentamos uma resistência aoescorregamento, como se a língua estivesse cortiçada. Presentes nochá, café, vinho tinto, romã, leguminosas, oleaginosas.

AÇÃO: Combinam-se com o ferro e iodo, formando compostosinsolúveis, não absorvíveis.

COMPOSTOS FENÓLICOS

Fenóis são compostos que apresentam hidroxila ligadadiretamente ao núcleo benzênico. Vários polifenóis distribuídos nanatureza apresentam ação antioxidante e têm sido associados coma redução de doenças aterogênicas e carcinogênicas, como é ocaso dos flavonóides (quercetina, campferol, miricetina, apigenina,luteolina, fitoalexina, etc.). Alguns flavonóides apresentam efeitoantioxidante quatro vezes maior que a vitamina E.

Fontes de Flavonóides: maçãs, cebola, vinho tinto, chocolate,frutas vermelhas, frutas cítricas, azeite e chá verde

INIBIDORES DE PROTEASES: São enzimas de ampladistribuição em alimentos vegetais, capazes de inibir a açãodas enzimas digestivas proteases (tripsina, quimiotripsina,carboxipolipeptidase). Os inibidores se ligam às proteasesformando um complexo que é eliminado pelo bolo fecal.Essas enzimas são chamadas SERPINAS. A cocção inativaesses inibidores.

PROTEÍNAS: podem reagir com lipídios oxidados e reduzir abiodisponibilidade da metionina. De outra forma, aas formamcomplexos solúveis com o cálcio e auxiliam em sua absorção.

LIPÍDEOS: triglicerídeos e ácidos graxos quando em contato como cálcio dietético, formam sabões insolúveis→ reação desaponificação aumentando sua excreção fecal e reduzindo suaabsorção.

Ex: leite – contém triglicerídeos e cálcio, porém, também contémlactose e fósforo, que aumentam a biodisponibilidade do cálcio.

SAPONIFICAÇÃO

É a "quebra" da molécula do TG em seus ácidos graxos através dotratamento com soluções alcalinas concentradas à quente. Essareação tem como resultado a liberação do glicerol e formação desais de ácidos graxos, originados pela incorporação seja do sódio,potássio, cálcio ou magnésio à molécula de ácido graxo. Essessais são os SABÕES. Os sabões constituídos por sais de sódio(Na+) e de potássio (K+) são solúveis, porém, os sais de cálcio(Ca2+) e magnésio (Mg2+), são insolúveis e precipitam.

CARBOIDRATOS:

• A lactose favorece absorção de cálcio e zinco.

• A frutose forma quelatos solúveis de grande estabilidade com oferro, aumentando significativamente sua absorção.

VITAMINA C: aumenta a absorção de Fe férrico (III ou nãoheme), presente em alimentos vegetais, que apresentam baixabiodisponibilidade – 5 a 10%.

VITAMINA A: em excesso, reduz a absorção de vitamina E.Altas concentrações de vitamina A leva à destruição oxidativa davitamina E.

VITAMINA D: promove a absorção do cálcio e fósforodietético no intestino delgado.

2. NA MUCOSA INTESTINAL

Ocorre durante a passagem do nutriente pelo enterócito ousua liberação para a circulação sanguínea.

A grande maioria dos estudos mostram que, o cálcio inibe aabsorção do ferro. Porém, algumas pesquisas encontrarameste efeito negativo somente com o ferro não heme (III ouférrico), presente em alimentos vegetais.

O heme é uma molécula não protéica (grupo prostético) de algumasproteínas. O heme consta de uma parte orgânica (protoporfirina IX) e umátomo de ferro (quelato), onde a protoporfirina IX é um anel e o ferro estáno centro deste anel.O heme é responsável por enlaçar o oxigênio na hemoglobina.

Fonte: www.camep.com.br

PROTEÍNA + HEME

Fe + PROTOPORFIRINA IX

Proteína Conjugada

EM NÍVEL PÓS-ABSORTIVO:

Piridoxina (B6): co-fator enzimático de reações do metabolismodos ácidos graxos essenciais.

Tiamina (B1), Riboflavina (B2) e Niacina (B3): constituintes decoenzimas necessárias para o metabolismo energético.

Vitamina D: realiza a absorção de cálcio nos ossos.

Cálcio: a vitamina B12 é absorvida somente na presença docálcio.

DEFICIÊNCIA DO SOLO

Há uma diminuição significativa de minerais em alimentos vegetaisdecorrente da exaustão do solo e/ou do uso incorreto de adubos.

REFINO

Arroz branco: perda de 75% do conteúdo de cromo e zinco e 26-45% doconteúdo de cobre, manganês e cobalto.

Farinha de trigo: perda de 90% do conteúdo de ferro.

FATORES QUE INTERFEREM NA NUTRIÇÃOMINERAL

DIMINUIÇÃO DE PRODUÇÃO DE ÁCIDO CLORÍDRICO

Ácido clorídrico no estômago é decisivo na preparação do alimentopara absorção de seus componentes nutricionais.

A partir dos 35-40 anos diminui-se a produção no organismo.

SEQUESTRO DOS MINERAIS:

FITATOS

OXALATOS

TANINOS

PERDAS EXCESSIVAS: As perdas excessivas ocorrem em váriascircunstâncias, como aumento da eliminação de líquidos orgânicosatravés da transpiração, diarréia, urina, sangramento, vômitos.

CUIDADOS COM A NUTRICÃO

Aplicar técnicas de preparo que minimizem os fatoresantinutricionais dos alimentos.

→Deixar as leguminosas de remolho durante no mínimo 1 hora, edesprezar a água de cocção, para eliminar na água o tanino;

→Coccionar alimentos vegetais para inativar os inibidores de proteasespelo aquecimento.

Aumentar o fracionamento das refeições (4 a 6 refeições/dia):garante o equilíbrio do organismo, exemplo, o café da manhã deve serrico em cálcio, assim como o almoço rico em proteínas, ferro e vitaminas.

Acompanhar clínica e bioquimicamente o estado nutricional deindivíduos que restringem alimentos fonte de alguns nutrientes.Exemplo: vegetarianos (ferro, iodo, zinco, cálcio, vitaminas A, D, B1, B2,B12).

Utilizar diariamente alimentos ricos em fibra, porém semultrapassar os limites recomendados. O excesso contém teor elevadode fitatos e oxalatos.

Associar à ingestão de alimentos vegetais ricos em ferro, fontesalimentares de vitamina C e frutose.

Evitar o uso simultâneo de alimentos com o mesmo fatorantinutricional, como leguminosas (feijão, lentilha, ervilha).

Servir, em refeições distintas, alimentos ricos em cálcio (leite ederivados) das fontes alimentares de ferro (carne e alguns vegetais).

Evitar o consumo de leite, café e chás, especialmente mate e pretoimediatamente após as grandes refeições.

EFEITO DO PROCESSAMENTO E

ARMAZENAMENTO NA ESTABILIDADE DOS

NUTRIENTES

Alimento é toda substância ou mistura de substâncias,

no estado sólido, líquido, pastoso ou qualquer outra

forma adequada, destinada a fornecer ao organismo

vivo, os elementos necessários à sua formação,

manutenção e desenvolvimento.

INTRODUÇÃO

Tecnologia de Alimentos é a aplicação de métodos e

técnicas para a produção, armazenamento,

processamento, embalagem, transporte, distribuição,

comercialização e utilização dos alimentos

Sociedade Brasileira de Ciência e Tecnologia de Alimentos

INTRODUÇÃO

Portanto, a tecnologia constitui o principal elo entre

todas as etapas da produção e do consumo, devendo

estar estreitamente ligada aos princípios da boa

nutrição, a fim de garantir ao consumidor o direito à

saúde e o bem estar.

INTRODUÇÃO

Os nutrientes são instáveis a determinados

tratamentos que fazem parte do processamento tanto a

nível industrial, quanto domiciliar. O conhecimento

adequado da labilidade de cada nutriente permite a

busca de estratégias que minimizem esses efeitos

deletérios em sua estabilidade.

INTRODUÇÃO

NUTRIENTES INSTÁVEIS

PROTEÍNAS

CARBOIDRATOS

LIPÍDEOS

VITAMINAS

PROTEÍNAS

Propriedades Funcionais:

São as propriedades físico-químicas que afetam seu comportamento durante o processamento,

armazenamento e consumo, e contribuem para a qualidade sensorial do alimento. A somatória das

propriedades funcionais de um alimento é referida como “funcionalidade”.

PROTEÍNAS

Todas as propriedades funcionais estão relacionadas com a capacidade hidrofílica ou hidrofóbica das

proteínas, e estas, por sua vez dependem dos teores de aminoácidos polares (grupo R hidrofílico), apolares

(grupo R hidrofóbico), da estrutura e da conformação das proteínas, entre outros fatores.

PROTEÍNAS

Propriedade de hidrofilia: interações com a água.

Absorção: entrada de água no interior da molécula, provocandoaumento da massa do alimento;Formação de gel: reações intermoleculares das proteínas, queresulta em estrutura tridimensional, filamentosa responsável pelaestrutura do alimento;Solubilidade;Viscosidade.

PROTEÍNAS

Propriedade de hidrofilia:

Proteínas soro do leite (lactoalbuminas e lactoglobulinas) solução verdadeira;Caseína dispersão coloidal sob a forma de fosfocaseinato decálcio (caseína estabilizada pelo fosfato de cálcio-cimento queune as partículas de caseína);Gliadina (pouco elástica) e Glutelina (elástica) ptns queabsorvem água e pela ação mecânica se unem formando oglúten, uma rede tridimensional viscoelástica coloidal.

Absorção de ÁguaFo

Formação de GelFo

PROTEÍNAS

Propriedade de interação proteína-proteína:

Formação de gel;Coagulação: na desnaturação, aas apolares são expostoscausando sua separação da fase aquosa.

PROTEÍNAS

Propriedade de superfície:

Emulsificação: na emulsificação de gorduras as partes hidrofóbicas das ptns são adsorvidas na interface, entre glóbulos de gordura e a fase aquosa, evitando a formação de “ilhas” de gorduras;Formação de espumas: expansão do volume pela aeração (albumina da clara do ovo e do leite);Formação de películas: a albumina, que forma película na clara batida e ajuda na incorporação de ar; assim como forma película na fervura do leite.

Emulsificação de gorduras com adsorção protéica

PROTEÍNAS

As principais alterações que ocorrem nas proteínas são: Desnaturação e Degradação, ambas podem ocorrer

durante o processamento e/ou armazenamento.

PROTEÍNAS

DESNATURAÇÃO:

É uma alteração na estrutura secundária, terciária e/ou quaternária das proteínas, sem o rompimento das ligações peptídicas envolvidas na estrutura primária (conformação mais simples). A desnaturação altera sua conformação.

Fonte: www.fcfar.unesp.br

PROTEÍNAS

Estrutura secundária, em espiral ou helicoidal ou α-

hélice é formada por interações do tipo ponte de

hidrogênio, entre o H do grupo amino e o O do grupo

carbonila.

PROTEÍNAS

DESNATURAÇÃO:

A estrutura helicoidal permite uma utilização mais eficiente das pontes de hidrogênio internas, todas as ligações peptídicas

participam de tais pontes de hidrogênio. Porém, nem todos os polipeptídeos podem formar α-hélices estáveis, visto que as cadeias laterais dos aminoácidos - os grupos R, são muito

reativos, prejudicando esta estabilidade.

Radicais de lisina e arginina: positivamente carregados se repelem

impedindo a formação da α-hélice.

PROTEÍNAS

DESNATURAÇÃO:

As cadeias peptídicas passam para um estado menos organizado, com rompimento parcial ou total de suas

ligações secundárias. Após o rompimento, a molécula se desenrola, se abre, e com isto grupos reativos são

expostos.

PROTEÍNAS

DESNATURAÇÃO:

As proteínas desnaturadas:Sofrem redução da solubilidade devido ao aumento da

exposição de substâncias hidrofóbicas;São mais susceptíveis ao ataque de enzimas

proteolíticas, devido à alta exposição das ligações peptídicas;

Perdem sua atividade biológica (enzimática, imunológica);

Aumentam a reatividade química.

PROTEÍNAS

As modificações provocadas pela desnaturação protéica podem ser desejáveis ou não.

A adição da enzima renina no leite, provoca desnaturação protéica com conseqüente redução da solubilidade da

caseína, provocando sua coagulação, formando então o queijo tipo frescal.

PROTEÍNAS

Na fabricação de ovos em pó pelo método spray, há desnaturação protéica pelo grande aumento da superfície

redução da solubilidade.

O aquecimento da clara de ovo provoca desnaturação perda da propriedade de formação de espumas

(aeração).

Cocção e/ou congelamento da carne provoca desnaturação redução da retenção de água nas

moléculas, tornando-a menos suculenta e mais rígida.

PROTEÍNAS

A desnaturação pode ser reversível ou irreversível. A sensibilidade de uma proteína à desnaturação depende

da intensidade e do tipo de agente desnaturante.

A desnaturação completa pelo calor é geralmente irreversível, porém, a desnaturação por uréia é,

comumente reversível, neste caso, a remoção do agente permite regeneração da proteína à forma ativa.

PROTEÍNAS

O calor moderado, aumenta a digestibilidade protéica melhora o ataque das enzimas digestivas.

leite, carne, clara de ovo cozidos são mais facilmente digeridos que crus

Aquecimento excessivo pode provocar degradação das proteínas, influenciando negativamente na digestibilidade

Melanoidinas.

PROTEÍNAS

DEGRADAÇÃO:

É a destruição da estrutura primária, que consiste no desdobramento gradativo da molécula de proteína em

peptonas, polipeptídeos e aminoácidos.

ENZIMAS AUTOLÍTICASENZIMAS MICROBIANAS

PROTEÍNAS

As modificações provocadas pela degradação protéica podem ser desejáveis ou não.

Maturação de queijos: aas liberados e seus produtos de degradação pelos microrganismos provocam juntamente

com os produtos da lipólise, seu sabor típico.

Transformação do colágeno (ptn de peso molecular) em gelatina (polipeptídeo): por aquecimento em meio H+ ou

Colágeno insolúvel.

Gelatina solúvel.

Os procedimentos ácido ou básico devem romper as ligações

intermoleculares da estrutura tripla hélice. Normalmente o colágeno é

retirado de peles e ossos bovinos. Desta forma, a gelatina é uma

proteína derivada da hidrólise parcial do colágeno, em que as ligações

moleculares naturais do colágeno são quebradas, tornando-se

desorganizadas, permitindo o seu rearranjo.

Fonte: www.wikipedia.org

PROTEÍNAS

Putrefação: degradação microbiana protéica. O metabolismo desses nutrientes pelos microrganismos pode levar à formação de certos metabólitos gás

sulfídrico (H2S), amônia (NH3), indol e cadaverina, que caracterizam o processo de putrefação (odor

repugnante).

LISINA CADAVERINALisina descarboxilaseC. cadaveris

E. coli

PROTEÍNAS

Reação de Maillard ou escurecimento não enzimático: Provocado pelo aquecimento moderado ou excessivo de certos alimentos. Os aminoácidos, através

de seu grupo amino, forma com açúcares redutores compostos insolúveis que não podem ser desdobrados

por enzimas digestivas.

DISCUTIREMOS ADIANTE....

PROTEÍNAS

AGENTES FÍSICOS:

CALOR: agente físico mais comumente responsável pela alteração conformacional das proteínas. Em geral,

os tratamentos térmicos, como pasteurização, esterilização e cocção, provocam a reação de

Maillard, a conversão do colágeno em gelatina e a desnaturação protéica.

PROTEÍNAS

AGENTES FÍSICOS:

CALOR: A influência negativa do calor aumenta de maneira proporcional ao tempo de exposição. Portanto,

altas temperaturas por tempos curtos são menos prejudiciais que baixas temperaturas, por tempos

longos. A desnaturação completa pelo calor é geralmente irreversível.

TEMPO EXPOSIÇÃO e TEMPERATURA ALTERAÇÃO

PROTEÍNAS

AGENTES FÍSICOS:

CALOR: Temperaturas entre 50 e 100ºC provocam vibrações que rompem as ligações entre os

componentes químicos, lançando grupamentos uns contra os outros de forma aleatória.

Desnaturação irreversível: devido às novas ligações aleatórias na configuração

espacial da molécula

PROTEÍNAS

AGENTES FÍSICOS:

BAIXAS TEMPERATURAS: Temperaturas entre -10 e -40ºC também podem provocar desnaturação irreversível

das proteínas. Quanto mais rápido for o congelamento menos desnaturante será o processo.

TEMPO DE CONGELAMENTO ALTERAÇÃO

PROTEÍNAS

AGENTES FÍSICOS:

TRATAMENTOS MECÂNICOS: Batimentos severos provocam desnaturação protéica, em função da intensidade da força de cisalhamento aplicada.

A aplicação de altas pressões (≥50 kPa/50mil vezes a pressão atmosférica) também pode ter efeito

desnaturante.

PROTEÍNAS

AGENTES FÍSICOS:

RADIAÇÃO: pode provocar mudanças na conformação por rupturas de ligações causando

formação de radicais protéicos livres em função do nível de energia radiante (ionizantes) ou do comprimento de

onda (eletromagnética).

LUZ: com menor intensidade, pode provocar oxidação causando decomposição protéica.

PROTEÍNAS

AGENTES QUÍMICOS: geralmente irreversíveis

pH: exerce forte influência no processo de desnaturação. A maioria das proteínas desnaturam em

valores extremos de ph (>10,0 ou <3,0). Em alguns casos quando a mudança não é muito brusca o retorno

ao pH original da proteína a renatura.

PROTEÍNAS

AGENTES QUÍMICOS:

Solventes Orgânicos: A maioria dos solventes orgânicos pode atuar como agentes desnaturantes, pois

são capazes de penetrar nas regiões hidrofóbicas, rompendo-as.

Uréia: promove o rompimento das pontes de hidrogênio provocando desnaturação. A desnaturação por uréia é,

comumente reversível, neste caso, a remoção do agente permite regeneração da proteína à forma ativa.

PROTEÍNAS

AGENTES QUÍMICOS:

Oxigênio: potente oxidante, promovendo oxidação de grupos das cadeias laterais de proteínas e, também, de

oxidações de lipídios insaturados que, por sua vez, formam derivados complexos com as proteínas

Reação de Complexação.

CARBOIDRATOS

Propriedade de hidrofilia: a capacidade dos carboidratos dese ligarem à água é uma de suas principais propriedades, poispossuem várias hidroxilas capazes de fazer pontes de hidrogêniocom a água.

CARBOIDRATOS

Propriedade de Higroscopicidade: capacidade de ligar-seà água do ar atmosférico através de suas hidroxilas.

Pegajosidade em alimentos ricos em açúcares, quando expostos

à umidade do ar

CARBOIDRATOS

Propriedade de umectância: como os carboidratos se ligamà água do alimento, eles são capazes de controlar a atividade deágua do mesmo. A capacidade de se ligar à água do alimento édenominada de umectância.

LIGAÇÃO COM A ÁGUA Aw DO ALIMENTOLIGAÇÃO COM A ÁGUA UMECTÂNCIA DO ALIMENTO

CARBOIDRATOS

Texturização: os açúcares são texturizantes, essa propriedadedecorre da elevada solubilidade dos açúcares em água. Os efeitosestruturais dos açúcares nos alimentos dependem de seu estadofísico e de suas interações com a água. Os açúcares podem formarsoluções supersaturadas, conferindo consistência de sólido etransparência (estado vítreo), ou podem se cristalizar.

CARBOIDRATOS

Doçura: propriedades mais reconhecidas dos mono edissacarídios, para estes, o padrão de doçura usado é a sacarose,a qual se atribui arbitrariamente um valor de doçura relativa. Opoder de docibilidade de um alimento varia com o açúcar, bemcomo com sua concentração.

CARBOIDRATOSFo

Tabela 1. Doçura relativa à sacarose (com valor arbitrário igual a 1) dos principais adoçantes dietéticos naturais e artificiais

CARBOIDRATOS

As principais alterações que ocorrem nos carboidratos são: Reação de

Maillard e Caramelização, em ambos os casos, ocorrem degradações nos carboidratos com conseqüentes

reações de escurecimento.

CARBOIDRATOS

REAÇÃO DE MAILLARD:

Reação entre açúcares redutores e aminoácidos, sob temperatura moderada a intensa. Os aminoácidos (através do grupo NH2) forma com açúcares redutores (através do grupo C=O) melanoidinas, compostos insolúveis, indigeríveis pelas

enzimas digestivas.

Melanoidinas são polímeros de cor marrom, e cuja cor é mais intensa quanto maior for seu peso molecular. A cor pode variar

de marrom-claro à preto.

CARBOIDRATOS

As melanoidinas contêm no máximo 5% de nitrogênio, valor esse inferior ao total do nitrogênio protéico perdido

durante a reação.

Perda de nutrientes no alimento

CARBOIDRATOS

Sensorialmente, essa reação é desejável em alimentos como café, cacau, carne cozida, pães, bolos, porém, é

extremamente indesejável em outros como leites em pó, ovos desidratados, sucos cítricos.

CARBOIDRATOS

FATORES QUE AFETAM A REAÇÃO DE MAILLARD:

Temperatura: a reação inicialmente ocorre em temperaturas maiores que 70ºC, porém continua em

temperaturas da ordem de 20ºC em processamento ou armazenamento. A elevação de temperatura resulta em um

rápido aumento da velocidade de escurecimento.

TEMPERATURA ALTERAÇÃO

CARBOIDRATOS

pH: a velocidade da reação é máxima em pH próximo a neutralidade. Em meio ácido ou básico, há retardo da

reação pela rápida degradação de carboidratos.

Tipo de açúcar: a presença do açúcar redutor é essencial para a interação da carbonila com os grupos

aminos livres.

CARBOIDRATOS

Aw: quando está elevada (>0,9) a velocidade da reação diminui, devido à diluição dos reagentes, quando está baixa

(<0,2), a velocidade tende a zero devido à ausência de solvente, necessário para permitir que as moléculas se

movimentem e se encontrem. Desta forma, ocorre maior escurecimento em Aw intermediária (0,5 a 0,8).

CARBOIDRATOS

Aw: quando está elevada (>0,9) a velocidade da reação diminui, devido à diluição dos reagentes, quando está baixa

(<0,2), a velocidade tende a zero devido à ausência de solvente, necessário para permitir que as moléculas se

movimentem e se encontrem. Desta forma, ocorre maior escurecimento em Aw intermediária (0,5 a 0,8).

, E. A

05CARBOIDRATOS

CARBOIDRATOS

REAÇÃO DE CARAMELIZAÇÃO:

Quando carboidratos, particularmente açúcares (redutores ou não), são aquecidos acima de seu ponto de fusão, e na

ausência de proteínas, ocorre uma série de reações químicas complexas, que provocam o escurecimento, como de desidratação e polimerização, resultando na formação

de estruturas complexas de massas moleculares diferentes, os caramelos.

CARBOIDRATOS

O mecanismo dessa reação ainda é desconhecido. Inicia-se pela desidratação do açúcar através do calor,

provocando a quebra de ligações glicosídicas, abertura de sua estrutura e formação de novas ligações glicosídicas

pirólise.

CARBOIDRATOS

Caramelo: polímero de gosto agradável, começa a ser produzido nos estágios iniciais, mas à medida que a reação

continua, ocorre a formação de estruturas de massa molecular mais elevada, o qual se torna gradativamente

mais amargo com a elevação da temperatura.

TEMPO DE AQUECIMENTO ALTERAÇÃO AMARGO

CARBOIDRATOS

Açúcares no estado sólido são relativamente estáveis ao aquecimento moderado, mas em temperaturas (>120ºC)

são pirolisados em produtos escuros. O ponto de fusão (amolecimento) do açúcar (sacarose com alto grau de

pureza) é de aproximadamente 189 ºC. O açúcar passa de tons bem claros de amarelo, até a cor negra intensa (cerca

de 210 ºC).

CARBOIDRATOS

A composição química do pigmento é complexa e pouco conhecida, embora caramelos obtidos de diferentes

açúcares sejam similares em composição.

CARBOIDRATOS

O caramelo é um corante marrom e, com limitações, é também um agente flavorizante.

A reação de caramelização é facilitada em meio ácido, e principalmente, em meio alcalino.

CARBOIDRATOS

O carboidrato mais usado na produção de aromas e corantes de caramelo é a sacarose, via reação de

caramelização. Ela é aquecida em solução com ácido para produção de vários alimentos e bebidas, como refrigerante tipo “cola”, cerveja e conhaque.

CARBOIDRATOSFo

LIPÍDEOS

Propriedades Físicas:

Ponto de fusão e consistência: está relacionado

Tamanho da cadeia carbônica

Grau de saturação (saturados até 8 C líquidos)

Isomeria (Cis e Trans)

Ponto de fusão dos óleos: -50 a 15°CPonto de fusão das gorduras: 30 a 42°CPonto de fusão dos sebos: acima de 42°C

O ângulo das duplas ligações na posição trans é menor que seu isômero cise suas cadeias carbônicas são mais lineares, resultando em uma molécula

mais rígida com maior estabilidade termodinâmica.

LIPÍDEOSFo

LIPÍDEOS

Calor específico: calor específico das gorduras líquidas a temperatura ambiente são O DOBRO

das gorduras sólidas

Está diretamente relacionado com a maior mobilidade das moléculas nos

distintos estados das gorduras

LIPÍDEOS

Índice de refração: relação entre a velocidade da luz no ar e no meio da amostra em exame. Quanto líquida a amostra,

afastadas as moléculas, refração.

TEMPERATURA ÍNDICE DE REFRAÇÃO

INSATURAÇÃO ÍNDICE DE REFRAÇÃO

LIPÍDEOS

Polimorfismo: Triglicerídeos são polimórficos, isto é, eles podem existir em vários arranjos cristalinos diferentes.

Se um óleo é resfriado lentamente, o triglicerídeo que tiver o ponto de fusão maior cristaliza-se primeiro, enquanto

aqueles que tiverem o ponto de fusão menor cristalizam-se depois.

LIPÍDEOSPropriedades Físicas:

Ponto de fumaça: temperatura onde são constatadas as primeiras fumaças da gordura sob aquecimento. O aquecimento

dos óleos não deve ultrapassar 180ºC, pois acima disso já se observam alterações no odor, sabor e aspecto. Gorduras saturadas apresentam de modo geral, ponto de fumaça

semelhante ao do óleo de soja.

Indicados para fritura•soja (240ºC)•canola (233ºC)•milho (215ºC)

Não indicados para fritura•girassol (183ºC)•azeite de oliva (175ºC)

As principais alterações observadas nos lipídeos são: Rancidez Hidrolítica e

Rancidez Oxidativa. Essas transformações afetam sua

qualidade sensorial, além disso, a ingestão contínua e prolongada de produtos

rancificados pode causar toxicidade.

LIPÍDEOS

RANCIDEZ HIDROLÍTICA ou LIPÓLISE:

Durante o processamento e estocagem de produtos gordurosos, mesmo à temperatura ambiente, os TG podem sofrer hidrólise liberação de ácidos graxos livres, que

causam sabor e odor indesejáveis, seja por enzimas lipolíticas naturais ou produzidas por bactérias e fungos

contaminantes.

LIPÍDEOS

RANCIDEZ HIDROLÍTICA:

Quanto o peso molecular a rancidez, sobretudo, em ácidos graxos inferior a 14 carbonos volatilidade

suficiente para serem perceptíveis pelo seu cheiro.

LIPÍDEOS

ácido graxo butírico (4)ácido graxo valérico (5)ácido graxo capróico (6)ácido graxo láurico (12)

Catalisadores: luz e calor.Ocorre também em temperatura ambiente com velocidades

diferentes para cada ácido graxo.

SATURAÇÃO RANCIDEZ HIDROLÍTICA

LIPÍDEOS

LIPASE: encontrada de modo geral nos microrganismos e em todos os tecidos animais e vegetais, no reino vegetal destacam-

se as sementes oleaginosas.

Gorduras de coco, leite e derivados são comumente atingidas, devido à presença de lipases nesses alimentos, resultando na

liberação de ácido butírico, capróico e láurico.Decomposição da manteiga: ácido butírico.

LIPÍDEOS

Rancidez Hidrolítica Ácidos Graxos Livres Acidez

Acidez Ponto de Fumaça

Ácidos Graxos Livres= odor e sabor desagradáveis

Maturação de queijos: os ácidos graxos liberados (dependendo dos microrganismos) conjuntamente

com os produtos da proteólise, dão o sabor típico ao queijo.

RANCIDEZ HIDROLÍTICA DESEJÁVEL:

LIPÍDEOS

RANCIDEZ OXIDATIVA:

É a principal responsável pela deterioração de alimentos ricos em lipídios insaturados alterações organolépticas

indesejáveis de cor, sabor, aroma e textura do alimento.

Série complexa de reações químicas, entre o oxigênio atmosférico e os ácidos graxos insaturados peróxidos e em

seguida de aldeídos, cetonas, alcoóis, etc. Ocorre em três estágios: iniciação, propagação e terminação.

LIPÍDEOS

RANCIDEZ OXIDATIVA:

Iniciação: Um átomo de hidrogênio é retirado do grupo metilênico (CH2) de um ácido graxo insaturado, levando à

formação de um radical livre. O oxigênio adiciona-se ao radical livre e forma um radical

peróxido.

consumo de oxigênio, concentração de peróxidos e ainda não se notam alterações sensoriais

LIPÍDEOS

RANCIDEZ OXIDATIVA:

Propagação: radicais peróxidos são extremamente reativos (calor, enzimas, metais), e retiram átomos de

hidrogênio de outros lipídios insaturados (hidroperóxidos) propagando a reação oxidativa.

Ocorre uma reação em cadeia de radicais livres.

teor de peróxidos, consumo de oxigênioe início de alterações sensoriais

LIPÍDEOS

CONTINUANDO...

Propagação: Os hidroperóxidos são muito instáveis e se decompõe com o rompimento da cadeia hidrocarbonada em

aldeídos, cetonas e alcoóis de baixo peso molecular, responsáveis pelo sabor e odor desagradáveis.

LIPÍDEOS

RANCIDEZ OXIDATIVA:

Terminação: ocorre quando dois radicais livres se interagem, terminando assim o papel de propagadores da

reação.

consumo de oxigênio, concentração de peróxidos e alterações sensoriais significativas

LIPÍDEOS

RANCIDEZ OXIDATIVA:

Catalisadores: íons metálicos (Cu, Fe, Ni), calor, luze pigmentos fotossensíveis.

Íons metálicos: interagem com os radicais peróxidos, dando origem a novos radicais livres.

Luz e Calor: fornece energia necessária para a ocorrência da reação.

Pigmentos fotossensíveis: clorofila e riboflavina, absorvem a energia luminosa e transferem para as moléculas envolvidas na

rancificação rancificação oxidativa fotoinduzida.

LIPÍDEOS

RANCIDEZ OXIDATIVA:

Antioxidantes: tocoferóis, embalagens que impedem a entrada de ar e luz, e antioxidantes sintéticos

palmitato de ascorbila, galato de propila, butil hidroxianisol, butil

hidroquinona e butil hidroxitolueno

LIPÍDEOS

RANCIDEZ OXIDATIVA:

Tocoferóis: potentes antioxidantes, atuam reduzindo a formação de radicais livres.

Embalagens: devem impedir a passagem de luz e conter pouco ar em seu interior.

Antioxidantes sintéticos: assim como os tocoferóis, está baseado em sua ação de minimização da formação de radicais

livres na molécula de ácido graxo.

FATORES QUE AFETAM A RANCIDEZ OXIDATIVA:

Ácidos graxos:

LIPÍDEOS

Insaturação Rancidez Oxidativa

Isomeria Trans Rancidez Oxidativa

Ácidos Graxos Livres Rancidez Oxidativa

Oxigênio:

LIPÍDEOS

Oxigênio Rancidez Oxidativa

Área de superfície:Área de superfície ao oxigênio Rancidez Oxidativa

Carne Moída X Carcaça

Atividade de água:

LIPÍDEOS

Aw Área de contato entre substrato e reagente

Rancidez Oxidativa

VITAMINAS

Durante a obtenção, processamento e estocagem dos alimentos, podem ocorrer destruição e perda de

vitaminas.

Desta forma, vários alimentos são enriquecidos seja para restaurar a quantidade perdida, ou para garantir a

ingestão da dose mínima diária.

VITAMINAS

A adição de vitaminas e pró-vitaminas também pode ser feita com finalidade tecnológica:

Conservante/antioxidante (vitamina E e C)Corante (betacaroteno e riboflavina)

VITAMINAS

As vitaminas diferem na sua estabilidade em relação aos diversos agentes físicos e químicos, podendo ser:

OxidáveisTermolábeisFotossensíveisQuimiossensíveisExtraídas pela água ou lipídios

VITAMINA Efeito do pH

O2 Luz Calor Perdas na cocção

Neutro Ácido AlcalinoVitamina A E I E I I I 40Vitamina D E - I I I I 40Vitamina E E E E I I I 55Vitamina K E I I E I E 5Vitamina C I E I I I I 100Tiamina I E I I E I 80Riboflavina E E I E I I 75Niacina E E E E E E 75Ác.Pantotênico E I I E E I 50Piridoxina E E E E I I 40Biotina E E E E E I 60Ác. Fólico I I E I I I 100Cobalamina E E E I I E 10

VITAMINAS

E: estável (destruição não significativa)I: instável (destruição significativa)

VITAMINAS

E: estável (destruição não significativa)I: instável (destruição significativa)

VITAMINA Efeito do pH

O2 Luz Calor Perdas na cocção

Neutro Ácido AlcalinoVitamina A E I E I I I 40Vitamina D E - I I I I 40Vitamina E E E E I I I 55Vitamina K E I I E I E 5Vitamina C I E I I I I 100Tiamina I E I I E I 80Riboflavina E E I E I I 75Niacina E E E E E E 75Ác.Pantotênico E I I E E I 50Piridoxina E E E E I I 40Biotina E E E E E I 60Ác. Fólico I I E I I I 100Cobalamina E E E I I E 10

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