reações com carboidratos.ppt

7/16/2019 Reaes com Carboidratos.ppt

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2005 NRM SENAI. Todos os direitos reservados.

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CARBOIDRATOS

REAES


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Carboidratos

Nos alimentos temos duas reaes qumicas envolvendocarboidratos que merecem destaque pelos seus efeitos e pelasua freqncia:

CARAMELIZAO REAO DE MAILLARD

Nas duas transformaes, os produtos de degradao

formam novos compostos escuros e de alto peso molecular,possivelmente polmeros.


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Na caramelizao o produto escuro gerado recebe onome de caramelo

Caramelo um corante largamente utilizado nosalimentos

Os produtos volteis gerados resultam da

degradao dos aucares, sem a interveno deaminocidos.

CARAMELIZAO


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REAO DE MAILLARD- Os compostos gerados nesta reao contm nitrognio em

sua molcula e recebem o nome de melanoidinas.

- Formam-se produtos volteis responsveis pelo cheiro

caracterstico e que provm em grande parte da degradaode Strecker.

- A reao de Maillard tambm chamada de Escurecimentono-enzimtico.


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Esta transformao deve ser considerada de doismodos:

til: quando os produtos da reao tornam oalimento mais aceitvel justamente pela cor e sabor

produzidos;

Prejudicial: quando pelos produtos gerados nareao o sabor e a cor dos alimentos no soaceitveis.

REAO DE MAILLARD


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- Podem ocorrer perdas de protenas utilizveis pelohomem.

- Resumidamente o escurecimento no enzimtico pode ser

representado:

REAO DE MAILLARD


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REAO DE MAILLARD

AucarRedutor

+Amincido

Produtos decondensao eeliminao

Degradao deStrecker (libera CO2e novos compostoscarbonila

Melanoidinascom nitrognio

na molcula

Compostos

piraznicos



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-Efeito da Temperatura: a reao lenta a temperaturasbaixas e sua velocidade praticamente duplicada a cadaaumento de 10C entre 40C e 70C.

-Efeito do pH: a velocidade da reao mxima a pHprximo da neutralidade, 6 7. Em pH alcalino, h rpidadegradao dos carboidratos, independentemente da presenado aminocido.

-Efeito da Atividade de gua: quando a atividade gua superior a 0,9, ou seja, quando os reagentes esto muitodiludos, h diminuio da velocidade de escurecimento eessa velocidade tende a zero quando a Aa tende a valoresentre 0,2 0,25 ou a valores menores.

FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DA

REAO DE MAILLARD



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FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADEDA REAO DE MAILLARD

Efeito da Natureza do Carboidrato: A velocidade da reaodepende tambm da molcula de carboidrato e decrescentena ordem: monossacardeos, dissacardeos e entre aqueles:

pentoses e hexoses. Entre as hexoses a velocidade de reaocom a glicose maior do que com a frutose.

Efeito da natureza do aminocido: Tal como para oscarboidratos, a estrutura da molcula dos aminocidos importante para a velocidade da reao que decrescente naordem: aminocido bsico (lisina), aminocidocido(glutmico) e aminocido neutro(glicina).

Inibio da reao de Maillard: pode ser inibida pela adiode SO2, no estgios iniciais da reao.



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POLISSACARDEOS

ESTRUTURAIS DE PLANTASTERRESTRES



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CELULOSE

METILCELULOSE

CMC- CARBOXIMETILCELULOSE

HEMICELULOSE

PECTINA

AMIDO



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CELULOSE

- o principal componente de sustentao das estruturasvegetais.

- NO DIGERIDA PELO HOMEM.

CMC

- PREPARADA POR TRATAMENTO DA CELULOSECOM SOLUO DE HIDRXIDO DE SDIO



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preparada basicamente como aCMC

HEMICELULOSE O nome corresponde a um grupo de polissacardeos

associados celulose nas paredes celulares.

Tais compostos contm hexoses e pentoses neutras ao lado

METILCELULOSE

Ali t B bid



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o polissacardeo que, junto com a celulose e hemicelulose,forma o material estrutural das paredes celulares dos vegetais

A combinao da pectina com a celulose e hemicelulose porligaes d origem chamada protopectina.

Com o envelhecimento do vegetal, a pectina enzimaticamente degradada com perda de rigidez do materialestrutural, em parte compensada pela formao da lignina quetorna o tecido vegetal duro.

A protopectina insolvel em gua, mas facilmentedecomposta por cidos diludos, libertando a pectina

PECTINA

Ali t B bid



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PECTINA

hidrolisada e degradada por cidos e lcalis

Em meio cido a pectina pode sofrer hidrlise das

ligaes glicosdicas 1-4 e desmetoxilao dosgrupos esterificados.

Em meio alcalino ou em presena de uma base

ocorre uma desmetoxilao rpida, assim comodegradao que comea pela ruptura da ligaoglicosidica .

Ali t B bid



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PECTINA

comercialmente classificada:

- Em pectina de alto teor de grupos metoxlicos (ATM),quando contm acima de 50% de seus grupos carboxlicosesterificados

- Em pectina de baixo teor (BTM), quando somente 50%, oumenos, esto esterificados.

Pectina com teor de grupos metoxlicos superior a 70% chamada de pectina rpida por gelificar a temperatura mais altado que a pectina de mais baixo teor de grupos metoxlicos.

A rigidez do gel, por sua vez, est relacionada com o pesomolecular da pectina, crescendo com o aumento do peso.

Ali t B bid



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um homopolissacardeo neutro fromado por 2fraes: amilose e amilopectina.

Polmero (polissacardeo) constitudo de centenas oumilhares de unidades de glicose.

Constitui o mais importante material de reserva dasplantas superiores (em sementes, tubrculos, razes,

rizomas e bulbos) e das algas. Por ser muitofacilmente digerido a principal fonte de energia danutrio animal.

Amido

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Polissacardeo linear formados por unidades deglicose ligadas entre si por ligaes glicosdicas 1-4.

O

OH

OH

OH

CH2OH

1

23

4

5

6 6

5

4

32

1

O

OH

OH

OH

CH2OH

O

Extremi-dade redutora

Ligao glicosdica a 1-4 dissacardeo: maltose

AMILOSE

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Polissacardeo altamente ramificado formado por cadeias de 20a 30 unidades de glicose ( 1-4) unidas entre si por ligaesglicosdicas (1-6).

Dentro das clulas vegetais o amido se encontra na forma degros, cujo formato e tamanho varia com a espcie vegetal.

A composio do gro de amido pode variar entre: 20-25% deamilose e 75-80% de amilopectina.

H cereais que possuem at 99% de amilopectina (cereaisamido-cerosos) comum em variedades modificadas de milho.

AMILOPECTINA

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O

OH

OH

OH

CH2OH

O

1

23

4

5

6

6

5

4

32

1

O

OH

OH

OH

OH

AMILOPECTINA

Extremidaderedutora

Ligao glicosdica 1-6 dissacardeo: isomaltose

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O amido praticamente insolvel em gua fria,podendo absorver at 30% do seu peso, com pequenoaumento do volume dos gros. Quando aquecido,aumenta enormemente a quantidade de gua

absorvida.

Com isso o volume dos grnulos aumenta, passandoa ocupar todo o espao possvel.

Durante esse processo parte da amilose de menorpeso molecular pode ter passado a soluo

Estrutura do grnulo de amido egelificao

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Chega-se a um ponto em que toda a gua estar ligada scadeias de amilose e amilopectina, ou presa nos espaosentre os gros, formando uma soluo com amilose

A viscosidade do sistema aumenta at o mximo e a

transparncia tambm soluo viscosa do amido

Se o aquecimento for prolongado temperatura acima de100C, a viscosidade da soluo pode diminuir peladestruio dos grnulos, ou seja, as estruturas naturaisdesaparecem e sobram somente as molculas livres

hidratadas.

Ao abaixarmos a sua temperatura, a soluo passagradualmente a gel, aps vrias horas, e o gel ser mais oumenos duro, conforme a proporo e o tipo de amido.

Gelificao do Amido

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Para cada tipo de amido, tem-se um intervalo de temperatura degelificao caracterstico, correspondente ao ponto de mximaviscosidade da soluo.

Esse intervalo de temperatura medido a partir do incio dodesaparecimento das zonas cristalinas do gro at o seu fim,visvel em microscpio com luz polarizada.

Aqueles mais insolveis so os encontrados nas paredes

celulares e sua funo nos vegetais a de reforar e estrutura,por isso so denominados polissacardeos estruturais.

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Na formao e na dureza dos gis de amido,alm da natureza do amido e de suaconcentrao, influem:

- pH- Aucar

- Protenas

- Gorduras

- Sais presentes

Fatores que afetam a formaoe caractersticas do gel

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O pH importante pelo seu efeito na molcula que

facilmente hidrolisada. Assim, em meio cido, a hidrlise

pode impedir a formao do Gel.

Em meio alcalino, a quebra da cadeia pode produzir efeito

semelhante ao do cido.

Os aucares afetam o gel pela competio pela gua,

enfraquecendo-o quando em altas quantidades 30% ou

mais, mas at melhorando o gel quando em pequenasquantidades, 5-10%.

Fatores que afetam a formaoe caractersticas do gel

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Efeito semelhante teriam as protenas se bem que,

na prtica, os efeitos so difceis de serem

interpretados.

- A protena do leite aumenta a viscosidade dasoluo.

Os triacilgliceris abaixam a temperatura de

viscosidade mxima.

Fatores que afetam a formao

e caractersticas do gel

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Retrogradao e Sinerese do

amido Ao se formar o Gel, molculas de amilose podero se

aproximar suficientemente para se unirem e formarzonas micelares cristalinas.

A essa transformao denomina-se retrogradao,isto , no gro de amido formam-se novamente

partes cristalizadas como aquelas destrudas naformao do gel.

Com isso, h uma diminuio de volume e expulsode gua ligada s moleculas. a sinrese provocada

pela retrogradao do amido.

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A retrogradao irreversvel.

A retrogradao mais rpida em temperaturasprximas de 0C.

Em transformao semelhante baseia-se, aformao de filmes de amilose que podem serusados para revestir os alimentos.

O amido retrogradando-se torna-se insolvel emgua.

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A formao de zonas cristalinas na amilose se dcom cadeias que tenham um minimo 9 unidades deglicose.

Essa transformao irreversvel para a amilose, maspara a amilopectina possvel a reverso poraquecimento do gel.

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Amidos Modificados

As necessidades industriais de amidos compropriedades especiais levaram a produo deamidos modificados.

Cada amido modificado pode adquirir diversaspropriedades, em maior ou menor grau, prestando-seassim para usos especficos na Indstria de

alimentos

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Amido pr-gelatinizado

A solubilidade do amido pode ser modificada pelapr-gelatinizao.

O amido aps gelatinizado seco e pulverizado.

O produto resultante dispersvel em gua fria eforma gis sem aquecimento.

EX: Pode ser usado em misturas para pudim

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Forma gis de consistncia menor, do que o amidonatural.

A secagem no elimina totalmente a gua ligada e a

que permanece suficiente para permitir facilmente aentrada de mais gua fria, pois as molculas deamilose e de amilopectina esto afastadas entre si

pelas molculas de gua residual.

Amido pr-gelatinizado

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Dextrinizao

Por tratamento do amido com cido voltil e forte(HCl por ex.), a diferentes temperaturas e teores degua, tem-se vrios graus de hidrlise que

produzem, desde de amidos que formam gis atemperaturas mais baixas, at amidos que apenasforma solues viscosas, e a reao envolve,essencialmente a hidrlise do amido com reduo do

peso molecular.

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Se em lugar do cido usarmos meio alcalino (comotampo fosfato), temperaturas acima de 100C e

baixa umidade, sero produzidos amidos que darosolues estveis formando gis menos rgidos do

que aqueles formados com os correspondentesamidos naturais.

A transformao envolve ruptura de ligaes 1,4 eformao de ligaes 1,6.

O peso molecular do amido sofre apenas pequenaalterao.

Dextrinizao

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FIM!!!

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