aula 1 - apres da disciplina

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QUÍMICA DOS ALIMENTOS SDE0411 Apresentação da disciplina

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Slides apresentação da disciplina

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QUÍMICA DOS ALIMENTOS SDE0411

Apresentação da disciplina

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 por Agentes Químicos

Escurecimento não enzimático

- pigmentação : reação de Maillard

Alterações Físicas

Temperatura

Mudanças de temperatura durante armazenamento

Precipitação da lactose (açúcar): recristalização do sorvete

Luz Solar

Exposição de alimentos a luz – mudança no sabor

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.

UCKO, D. A. Química para as ciências da saúde. Editora Manole: São Paulo, 2ª Edição, 1992.

Bibliografia complementarDisponível na Biblioteca virtual Estácio (acesso

pelo SIA)