TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

Proteínas• As proteínas são as moléculas orgânicas mais

abundantes e importantes nas células e perfazem 50% ou mais de seu peso seco.

• São encontradas em todas as partes de todas as células, são fundamentais na estrutura e função celulares.

• São formadas por aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas.

Ligação peptídica: é a união do grupo amino (-NH2) de um aminoácido com o grupo carboxila (-COOH) de outro aminoácido, através da formação de uma AMIDA.

Proteínas

Estrutura

Cadeiaspolipeptídicas

Regiões daseqüência que

formam estruturasRegulares (arranjo

espacial)

Empacotamento dasestruturas secundárias

formando um oumúltiplos domínios

(forma tridimensional)

Algumas proteínas sãocompostas por váriasestruturas terciárias

Proteínas: FUNÇÕES As propriedades ou funcionalidade depende da composição dos aminoácidos e da disposição das ligações que

estabilizam sua estrutura.

Conforme as funções que desempenham são divididas em:

ESTRUTURAIS (colágeno) COM ATIVIDADE BIOLÓGICA (enzimas) COM VALOR NUTRITIVO Tóxica (Toxina botulínica)

Propriedades funcionais

São propriedades que influenciam no comportamento de alguns alimentos

Cada proteína apresenta determinada característica que depende:

Cadeia de aa

Composição dos aa

Estrutura 1ª, 2ª ou 3ª, entre outras …

E de fatores intrinsecos e extrínsecos..

PropriedadesPROPRIEDADE FUNCIONAL ALIMENTOSolubilidade, viscosidade Bebidas

Viscosidade, capacidade de absorção de água Cremes, sopas

Formação de massa Massas alimentícias, pães

Espuma, emulsificação, cap. Absorver água Pães, bolos…

Geleificação e espuma Sobremesas lácteas

Emulsificação, viscosidase, geleificação Queijos

Geleificação, cap. absorção de água, emulsificação Produtos de carne cozidos

Texturização, fixação de aromas e retenção de água Similares de carne

Emulsificação Maionese, manteiga

Geleificação, formação de espuma Produtos de ovo

As propriedades funcionais das Proteínas são classificadas em 3 grupos:

Propriedades de hidratação: interação entre a água e proteína. Absorção, molhabilidade, formação de gel, solubilidade e viscosidade

Propriedades interação proteína-proteína:Formação de gel, coagulação, glúten…

Propriedades de superfície: emulsificação, formação de espuma..

Propriedade de hidratação A TEXTURA e PROPRIEDADES REOLÓGICAS dos alimentos

dependem da interação da H2O com macromoléculas como

proteínas e polissacarídeos.

Proteínas interagem com a água por LH, ligações dipolo-dipolo ou cadeia lateral dos aa (interação com grupos ionizados)

Fatores intrínsecos e estrínsecos influenciam diretamente na hidratação

Propriedade de hidratação

AA com cadeias laterais hidrófilas ou hidrófobas Conformação 2ª ou 3ª (ordenação no espaço)

O tipo e a proporção das forças envolvidas na conformação, composição e ordenação dos aa.

Fatores como LH, pH, TºC, solventes orgânicos, [ ] de proteínas, força iônica e outros agentes desnaturantes tbm afetam a capacidade de interação com a água.Devido principalmente ao desmascaramento de grupos hidrofóbos

Propriedade de hidratação

[ ] de proteínas: quantidade de água que elas podem absorver

pH: alteração das cargas relação com PONTO ISOELÉTRICO (carga elétrica líquida igual a zero ?????).

TºC: rompe as LH e promove DESNATURAÇÃO

Desnaturação de proteínas

A conformação das proteínas é fragil em função de tratamentos com: Ácidos, soluções salinas concentradas, solventes

calor e radiações

A desnaturação de uma proteína é qualquer modificação na sua conformação (alteração estrutura 1ª, 2ª e 3ª) sem

rompimento das ligações peptídicas envolvidas na estrutura primaria.

Desnaturação de proteínas

Efeitos da desnaturação

Redução da solubilidade devido ao aumento da exposição de grupos hidrofóbicos;

Mudança na capacidade de se ligar com a água;

Perda da atividade biológica;

Aumento da suscetibilidade ao ataque de proteases devido maior exposição da ligações peptídicas;

Aumenta viscosidade

Entre outras …

Desnaturação de proteínas

Os agentes da desnaturação podem ser classificados em:Físicos: calor, frio, irradiações, agitação, etc)

Químicos: (pH, solventes, etc…)Ex.: leite coagulação ácida, álcool

Biológicos: enzimas

Propriedade de hidratação [ ] de íons:

[ ] iônica baixa: a hidratação das proteínas pode aumentar.

PQ? Os íons fixam-se as proteínas diminuindo a atração eletrostática entre elas. Abre-se a rede proteíca que está mais em contato com a H2O.

Efeito “salting-in”

Propriedade de hidratação [ ] de íons:

[ ] salina elevada: a hidratação das proteínas pode diminuir.

PQ? Ocorre uma concorrência entre as proteínas para captar água, diminuindo interações água-proteína o que pode provocar ppt. As moléculas de água ficam ligadas aos sais.

Efeito “salting-out”

SOLUBILIDADE• PARA QUE UMA PROTEÍNA SEJA SOLÚVEL, ELA

DEVE INTERAGIR COM O SOLVENTE (LH, dipolo-dipolo e interações iônicas); PODE-SE DEFINIR TBM COMO O EQUILÍBRIO ENTRE AS INTERAÇÕES PROTEÍNA-PROTEÍNA E PROTEÍNA-SOLVENTE.

A SOLUBILIDADE É IMPORTANTE NO PREPARO DE SOPAS, MOLHOS, BEBIDAS, ETC…PERMITE A DISPERSÃO RÁPIDA E COMPLETA DAS MOLÉCULAS FORMANDO UM SISTEMA COLOIDAL DISPERSO COM ESTRUTURA HOMOGÊNEA

Obs: COLOIDE COMPONENTES COM 1nm a 1μm entre soluções verdadeiras e sistemas heterogêneos

LipídeosO que são lipídeos?

Compostos geralmente solúveis em solventes orgânicos, mas pouco solúveis ou insolúveis em água

Por que são importantes? Fonte de energia Sabor Fonte de nutrientes essenciais

Lipídeos• Classificação

Difícil classificar os lipídeos em único esquema ou mesmo definir o que são lipídeos de maneira generalizada.

A mais tradicional leva em conta a solubilidade emsolventes orgânicos (apolares), no entanto, muitas moléculas como os ácidos graxos de cadeia curta são

mais solúveis em água.

Óleos e Gorduras

Óleos e gorduras fazem parte de muitos alimentos e podem ser adicionados no preparo de uma infinidade de outros.

Não ocorrem livre na natureza.

Na industria de alimentos são importantes na: Panificação, agentes emulsificantes (fosfolipídeos), sabor,

textura….

Ácidos graxosOs lipídeos mais simples são classificados quanto:

Estrutura: Saturado : Ácido Palmítico - CH3(CH2)14COOH Ácido Esteárico - CH3(CH2)16COOH

Insaturado: Ácido Palmitoléico - CH3 - (CH2)5 - HC = CH - (CH2)7 - COOH· Ácido Oléico - CH3 - (CH2)7 - HC = CH - (CH2)7 - COOH

Ponto de fusão: Óleos (líquidos à temperatura ambiente PF 20ºC) Gorduras (sólidas à temperatura ambiente PF 20 ºC)

Ocorrência: Óleos e gorduras animais ou vegetais.

Quanto ao tamanho da cadeia alifática: 2 a 10 C = cadeia curta, 12 a 14 C = cadeia média, 16 ou mais =

cadeia longa

Azeite X Óleo

Classificação geral Lipídeos simples

– Formados a partir da esterificação de ácidos graxos e álcoois. São divididos em GORDURAS e CERAS.

• Gorduras: esteres formados a partir de ácidos graxos e glicerol chamados de glicerídios (trigliderídeos)

• Ceras: misturas complexas de álcoois e alguns alcanos de cadeia longa, porém os principais componentes são ésteres formados por ácidos graxos e álcoois de cadeia longa.

Triglicerídeo

* 90% dos lipídios encontrado em alimentos são triacilgliceróis

Ceras

Classificação geralLipídeos compostos

São lipídeos que contém além do grupos éster outros grupamentos químicos.

Fosfolipídeos: ésteres formados a partir do glicerol, ácidos graxos, ácido fosfórico e outros grupos…

Cerebrosídeos: formados por ácidos graxos, um grupo nitrogenado e um carboidrato.

Lipídeos derivados: obtidos por hidrolise

Ex.: esteróis, carotenoídes e vitaminas lipossolúveis

Reações químicas • Reação de saponificação:

É qualquer reação de um éster com uma base para produzir um álcool e sal alcalino de um ácido carboxílico

(sabão)

Reações químicas• RANCIDEZ HIDROLÍTICA

• Ocorre principalmente em derivados lacteos, com a liberação de ácidos graxos de baixo peso molecular, que conferem sabor e odor indesejáveis ou não ao flavor.

• O processo pode ocorrer por via:– Química – quando usadas às gorduras como

transmissores de calor (frituras) na presença de água, ácidos ou bases.

– Enzimática (lípases) – do alimento; microbiana (calor benéfico inativa enzimas)

RANCIDEZ HIDROLÍTICA

A lipase (atua mais na camada externa dos grãos)

- Em cereais e derivados (milho, trigo, cevada, aveia etc..) a rancidez hidrolítica pode ocorrer durante o armazenamento inadequado em operações de processamento e no produto final.

- Lipase em arroz promove a rancidez hidrolítica em grãos não polidos durante o armazenamento, afetando a qualidade tanto do grão como do óleo.

RANCIDEZ HIDROLÍTICA

O resultado da hidrólise em cereias pode ser manifestado de diversos modos:

1- Off-flavor – por exemplo, sabor de sabão

2- Aumento da acidez

3- Aumento na sensibilidade dos ácidos graxos à oxidação

4- Alterações nas propriedades funcionais.

RANCIDEZ HIDROLÍTICA

- As alterações do lípidios durante armazenamento dependem do teor de UMIDADE

- Grãos secos podem ser armazenados por vários anos em TºC baixas

- Se o teor de água excede a 14%, rápida hidrolise é iniciada

% umidade I.A.

12 1,0

13 1,1

15 1,5

16 1,8

18 7,0

Tabela 1- efeito de umidade sobre o índice de ácidez em grãos de soja armazenados a 37ºC pelo mesmo período de tempo.

Reações químicas: OXIDAÇÃO

• A oxidaçao lipídica pode iniciar nos lípidios, mas outros componentes sao afetados: proteínas, vitaminas e pigmentos

• Leva a formação de aldeídos, cetonas, ácidos graxos de cadeia curta etc…

Reações químicas: OXIDAÇÃO

• FATORES QUE ACELERAM A OXIDAÇÃO

– TRATAMENTO TÉRMICO

– LUZ

– LIPOXIGENASES

– METAIS ( Fe e Cu)

– METALOPROTEÍNAS (HEMOGLOBINA)

Vitaminas e minerais

São nutrientes presentes nos alimentos que o organismo requer para realizar suas

atividades fisiológicas.