aula 1 - apres da disciplina
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Slides apresentação da disciplinaTRANSCRIPT
O que é Química dos Alimentos???
Faz parte da ciência dos alimentos e aborda as questões da composição e
das propriedades dos alimentos, assim como as transformações
químicas que os mesmos sofrem ao longo da manipulação,
processamento e armazenamento.
Alimentos
Tecidos biológicos ou derivados de
tecidos biológicos
Sistemas altamente organizados
Condições mantidas para que
não ocorra a destruição ou morte destes.
Alimentos
Submetidos a situações extremas durante os processos:
Preservar a qualidade dos alimentos ou
modificar suas propriedades
- Altas temperaturas
- desidratação
- congelamento
- alta concentração salina
- baixo pH
- reações químicas
Multidisciplinaridades
Química de
Alimentos
Química Física
EngenhariaBiologia
Reações químicas, físicas e
enzimáticas
Processos Equipamentos
Produtos vegetais e animais
Atributo Alteração
Textura Perda de solubilidadePerda da capacidade de retenção de águaEndurecimento Amolecimento
Sabor Desenvolvimento de rancidez (hidrolítica ou oxidativa) sabor cozido ou caramelo outros odores indesejados sabores desejados
Cor EscurecimentoBranqueamentoDesenvolvimento de cores desejadas (p.ex., escurecimento em produtos cozidos)
Valor nutricional Perda, degradação ou alteração da biodisponibilidade de proteínas, lipídeos, vitaminas, minerais e outros componentes benéficos a saúde.
Segurança Geração de substâncias tóxicasDesenvolvimento de substâncias com efeito protetor a saúde Inativação de substâncias tóxicas
Tabela 1: Classificação das alterações que podem ocorrer durante manipulação, processamento, ou armazenamento.
Tipo de reação Exemplos
Escurecimento não enzimático Produtos cozidos, secos e de umidade intermediária.
Escurecimento enzimático Frutas e vegetais cortados
Oxidação Lipídeos (odores indesejáveis), degradação de vitaminas, descoloração de pigmentos, proteínas (perda do valor nutricional)
Hidrólise Lipídeos, proteínas, carboidratos, vitaminas,pigmentos.
Interação com metais Complexação (antocianinas), perda de Mg da clorofila, catálise da oxidação.
Isomerização de lipídeos Isomerização cis trans, não conjugado conjugado
Ciclização de lipídeos Ácidos graxos monocíclicos
Oxidação e polimerização de lipídeos Formação de espuma durante a fritura
Desnaturação de proteínas Coagulação da gema do ov, inativação de enzimas
Interligação entre proteínas Perda de valor nutricional durante processamento alcalino
Síntese e degradação de polissacarídeos Pós-colheita de plantas
Alterações glicolíticas Pós-colheita do tecido vegetal, pós-morte do tecido animal
Tabela 2: Algumas das reações químicas e bioquímicas que podem levar à alteração da qualidade ou segurança dos alimentos.
Alterações por Enzimas
Ocorrem por enzimas procedentes do próprio produto ou elaboradas por microrganismos.
Modificação Organolépticas: Cor, sabor e a textura do produto
Enzima em contato com oxigênio atmosférico Amadurecimento
Alterações Físicas
Temperatura
Mudanças de temperatura durante armazenamento
Precipitação da lactose (açúcar): recristalização do sorvete
As reações listadas na Tabela 3 causam as alterações listadas na Tabela 1.
A integração da informação contida em ambas as tabelas pode conduzir ao entendimento das causas de deterioração dos alimentos.
A deterioração de um alimento costuma ser constituída por uma série de eventos primários, seguidos de eventos secundários (reações e interações dos componentes dos alimentos) que, por sua vez, tornam-se evidentes pela alteração de atributos de qualidade.
Evento primário Efeito secundário Atributo influenciado
Hidrólise de lipídeos Ácidos graxos livres reagem com proteína
Textura, sabor, valor nutricional
Hidrólise de polissacarídeos
Açúcares reagem com proteínas Textura, sabor, cor, valor nutricional
Oxidação de lipídeos Produtos de oxidação reagem com diversos outros constituintes
Textura, sabor, cor, valor nutricional; pode ocorrer a formação de substancias tóxicas
Contusões em plantas Ruptura celular, liberação de enzimas, disponibilidade de oxigênio
Textura, sabor,cor, valor nutricional
Aquecimento de produtos da horticultura
Perda de integridade de parede e membrana celulares, liberação de ácidos, inativação de enzimas.
Textura, sabor, cor, valor nutricional
Aquecimento do tecido muscular
Desnaturação e agregação de proteínas, inativação de enzimas.
Textura, sabor, cor , valor nutricional.
Conversão cis trans em lipídeos
Aumento da taxa de polimerização durante fritura
Formação excessiva de espuma durante a fritura, diminuição do valor nutricional e biodisponibilidade de lipídeos, solidificação do óleo de fritura.
Tabela 3: Exemplos de relações causa-efeito associadas a alterações em alimentos durante manipulação,armazenamento e processamento.
Análise de situações ocorridas durante o armazenamento e o processamento de
alimentos
Uma vez que já foram descritos os atributos de alimentos seguros e de alta qualidade, as reações químicas relevantes envolvidas na deterioração de alimentos, e a relação entre ambos, pode-se iniciar a consideração sobre a aplicação dessa informação a situações ocorridas durante o armazenamento e o processamento de alimentos.
Fatores do produto Fatores ambientais
Propriedades químicas dos componentes individuais (incluindo catalisadores), conteúdo de oxigênio, pH, atividade de água, Tg e Wg.
Temperatura (T); tempo (t); composição da atmosfera; tratamentos físicos, químicos ou biológicos impostos; exposição à luz; contaminação; dano físico
Tabela 4: Fatores relevantes que controlam a estabilidade de alimentos durante manipulação, processamento e armazenamento.
Nota: Atividade de água = p/po, onde p é a pressão de vapor da água sobre o alimento e po é a pressão de vapor da água pura; Tg é a temperatura de transição vítrea; Wg é o conteúdo de água do produto na Tg.
• O objetivo fundamental desta ciência é determinar a relação de causa-efeito e estrutura-funcionalidade entre diferentes classes de componentes químicos presentes nos alimentos.
• A segurança alimentar é o que se busca quando manipulamos os alimentos e muitas reações químicas e bioquímicas podem alterar a qualidade e a segurança dos alimentos. Cada classe de reação envolve diferentes substratos, dependendo especificamente da composição do alimento e da forma como este foi manipulado.
Objetivos da disciplina
• Compreender os elementos químicos quanto sua estrutura molecular
• Identificar as diferentes forças de interações entre os átomos e os tipos de soluções existentes
• Compreender as propriedades orgânicas dos principais constituintes dos alimentos: água, carboidrato, proteína, lipídios, vitaminas, sais minerais e pigmentos
• Associar as transformações químicas que os alimentos podem vir a sofrer de acordo com sua composição e manipulação
Conteúdo programático
UNIDADE 1: INTRODUÇÃO À QUÍMICA1.1. Átomos, Moléculas e Ligações Químicas1.2. Interações intermoleculares1.3. Soluções e Solubilidade
Unidade 2: ÁGUA2.1. Propriedades física da água2.2. Estrutura molecular2.3. Associação entre as moléculas de água -Ponte de Hidrogênio2.4. Estrutura nos estados sólido, líquido e gasoso2.5. Interações de água com sólidos2.6. Atividade da água e a conservação dos alimentos
Unidade 3: CARBOIDRATOS3.1. Conceituação3.2. Classificação: monossacarídeo, polissacarídeo, oligossacarídeo3.3. Isomeria Óptica3.4. Reações químicas de carboidratos3.5. Propriedades Funcionais em alimentos
3.6. Oligossacarídeos
Unidade 4: PROTEÍNAS4.1. Conceituação4.2. Aminoácidos4.3. Proteínas4.4. Enzimas
Unidade 5: LIPÍDIOS5.1. Conceituação5.2. Classificação geral: simples, compostos e derivados5.3. Composição e Estrutura5.4. Reações químicas5.5. Propriedades físicas
Unidade 6: PIGMENTOS6.1. Conceituação6.2. Compostos heterocíclicos com estrutura tetrapirrólica6.3. Compostos de estrutura isoprenóide6.4. Flavonóides6.5. Betalaínas6.6. Taninos6.7. Pigmentos quinoidais6.8. Riboflavina
Unidade 7: VITAMINAS E MINERAIS7.1. Conceituação7.2. Classificação e composição das vitaminas7.3. Estabilidade das vitaminas7.4. Características dos principais minerais
Unidade 8: INTERAÇÕES FÍSICAS E QUÍMICAS DOS COMPONENTES DOS ALIMENTOS8.1. Conceituação8.2. Tipos de microestrutura dos alimentos8.3. Interações químicas dos componentes dos alimentos8.4. Interações água x proteína e proteína x proteína8.5. Interações proteína x lipídio8.6. Interações de polissacarídeos em sistemas alimentares8.7. Interações lipídio x polissacarídeo8.8. Interações polissacarídeo x proteína8.9. Efeito das interações sobre a cor dos alimentos8.10. Interações que afetam o sabor dos alimentos8.11. Interações que afetam a textura e as propriedades reológicas dos alimentos
Procedimentos de avaliaçãoO processo de avaliação será composto de três etapas, Avaliação
1 (AV1), Avaliação 2 (AV2) e Avaliação 3 (AV3).As avaliações teóricas ocorrem de acordo com o calendário
acadêmico da Universidade (AV1, AV2 e AV3), sendo ambas teóricas e individual com valor 10,0 pontos cada.
Para aprovação na disciplina o aluno deverá:1. Atingir resultado igual ou superior a 6,0, calculado a partir da média aritmética entre os graus das avaliações, sendo consideradas apenas as duas maiores notas obtidas dentre as três etapas de avaliação (AV1, AV2 e AV3). A média aritmética obtida será o grau final do aluno na disciplina.2. Obter grau igual ou superior a 4,0 em, pelo menos, duas das três avaliações.3. Frequentar, no mínimo, 75% das aulas ministradas.
Bibliografia Básica – Disponível no leitor Estácio
DAMODARAN, S.; PARKIN, K. L.; FENNEMA, O. R. Química de Alimentos do Fennema. Artmed: São Paulo, 4ª Edição, 2010.
RIBEIRO, E. P.; SERAVALLI, E. A. G. Química de Alimentos. Editora Edgard Blucher: São Paulo, 2ª Edição, 2007.