UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO – UFMT Instituto Universitário do Araguaia – IUniAraguaia Curso de Engenharia de Alimentos Química dos Alimentos I Profa. Mércia Aurélia Gonçalves Leite
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO – UFMTInstituto Universitário do Araguaia – IUniAraguaia
Curso de Engenharia de Alimentos
Química dos Alimentos I
Profa. Mércia Aurélia Gonçalves Leite
Química dos CarboidratosQuímica dos Carboidratos
Parte IParte IDefinição, estrutura e classificaçãoDefinição, estrutura e classificação
Mércia Aurélia Gonçalves LeiteMércia Aurélia Gonçalves Leite
IntroduçãoIntrodução
Carboidratos são polihidroxialdeídos ou polihidroxicetonas ou substâncias
que liberam estes compostospor hidrólise.
Funções dos carboidratosFunções dos carboidratosnos alimentosnos alimentos
Nutricionais, adoçantes naturais (conferir doçura),
principal componente dos cereais, responsável
pelo escurecimento dos alimentos, altera ou
confere higroscopicidade, umectância,
texturização, capaz fixar flavorizantes.
Funções dos carboidratos Funções dos carboidratos na alimentaçãona alimentação
• Principal fonte de energia para o homem, 50- 80% das calorias da dieta.
• Forma de energia mais abundante e de fácil digestão(4,0kcal/g)
• Poupa a queima de proteínas com finalidade energética
• Atua como fibra dietética, funcionamento normal do intestino.
Fontes dos carboidratos Fontes dos carboidratos na alimentaçãona alimentação
Arroz
Milho
Trigo
Aveia
Frutas
Verduras Fígado
Leite
Síntese de CarboidratosSíntese de Carboidratos
6CO2 + 6H2O C6(H2O)6 + 6O2
Para metabolismo animal
Para Luz, clorofila
DefiniçãoDefinição
Classicamente os carboidratos podem ser conceituados em polihidroxicetonas ou polihidroxialdeídos que apresentam a seguinte fórmula estrutural:
Nitrogênio, fósforo e enxofre podem também estar presentes
1) a localização da carbonila;
2) ao número de carbonos;
3) ao tipo de biomoléculas;
4) ao número de monômeros;
5) em função do peso molecular.
ClassificaçãoClassificação
Quanto:
Classificação dos carboidratos Classificação dos carboidratos quanto a localização da carbonilaquanto a localização da carbonila
AldosesAldoses - glicose, ribose, desoxiribose, galactose, manose.CetoseCetose – frutose, ribose, xilulose.
Classificação quanto ao númeroClassificação quanto ao númerode carbonosde carbonos
• Trioses: gliceraldeído, dihidroxiacetona
• Tetroses: eritrose, treose
• Pentoses: ribose, arabinose, xilose
• Hexoses: glicose, manose, frutose
Todos são monossacarídeos
Simples:Simples:
glicose
sacarose
glicogênio
Conjugados:Conjugados:
glicoproteínas
glicolipídios
Classificação quanto ao tipoClassificação quanto ao tipode biomoléculasde biomoléculas
Classificação quanto ao ao número Classificação quanto ao ao número de monômerosde monômeros
• Monossacarídeo (n=1): glicose, frutose, galactose.
• Dissacarídeo (n=2): sacarose, lactose, maltose.
• Oligossacarídeo (2<n<10):
estaquiose, cicloheptaamilose.
• Polissacarídeo (n>10): amido, glicogênio
Classificação quanto ao númeroClassificação quanto ao númerode monômerosde monômeros
• Monossacarídeos: glicose, frutose e galactose;
• Dissacarídeos: sacarose = glicose + frutose
lactose = galactose + glicose
maltose = glicose + glicose
GlicoseGlicose
Em solução, cerca de 2/3 das moléculas existem na
forma beta e 1/3 na forma alfa. A estrutura
conformacional dá uma idéia mais realística da
forma da molécula.
Classificação quanto ao número de monômeros
Fórmula alfaFórmula alfa Fórmula betaFórmula beta
FórmulaFórmulade Fischerde Fischer
Formas Cíclicas da GlicoseFormas Cíclicas da Glicose
FórmulaFórmulade Haworthde Haworth
EstruturaEstruturaconformacionalconformacional
Formação das duas Formas Formação das duas Formas Cíclicas da GlicoseCíclicas da Glicose
• O grupo aldeído em C-1 e o grupo hidroxila em C-5 reagem para formar uma ligação hemiacetal.
• Podem ser formados 2 estereoisômeros diferentes (anômeros) em C-1, designados de e .
Formação de Formas CíclicasFormação de Formas Cíclicas
• Monossacarídeos: glicose, frutose, galactose
• Oligossacarídeos: sacarose, maltose, lactose
• Polissacarídeos: amido, celulose, glicogênio
Classificação em função doClassificação em função dopeso molecularpeso molecular
• Menor e mais simples carboidrato
• Grupo funcional + cadeia de hidrocarboneto
• Anéis de 5 (furano) ou 6 carbono (pirano)
• Apresentam isomeria óptica
MonossacarídeosMonossacarídeosPrincipais característicasPrincipais características
* Os monossacarídeos comuns na natureza existem na forma D. O modelo bola-e-bastão mostra a
configuração real das moléculas.
As formas D e L são imagens especulares uma da outra.
Isômeros (enantiômeros) do GlicealdeídoIsômeros (enantiômeros) do Glicealdeído
• Carbonila + hidroxila (mesma molécula) = ligação
hemiacetálica
• Formação de hidroxila anomérica agente redutor
• -OH lado direito e lado esquerdo
• Grupo carbonila + agente redutor = poliálcool*
+ agente oxidante = polihidroxiácido
*sorbitol, manitol, xilitol
MonossacarídeosMonossacarídeosEstrutura químicaEstrutura química
Monossacarídeos Monossacarídeos Estrutura químicaEstrutura química
GalactoseGalactoseFrutoseFrutoseGlicoseGlicose
• Polímeros com 2-10 unidades de monossacarídeos
Ligados por ligações glicosídicas
• -OH anomérica livre – agente redutor
• Polimerização de n monossacarídeos é liberado n-1
moléculas de água (condensação)
• As enzimas digestivas humanas não digerem a maioria
dos oligossacarídeos(frutoooligossacarídeos, inulina)
OligossacarídeoOligossacarídeoConceitoConceito
DissacarídeosDissacarídeos
MaltoseMaltoseSacaroseSacarose
glicoseglicose frutosefrutose
glicose (A)glicose (A) glicose (B)glicose (B)
• Apresentam de 10-10.000 unidades de
monossacarídeos.
• Diferem uns dos outros: número de unidades,
tipo de ligação e no grau de ramificações.
• Armazenamento estável de energia
PolissacarídeosPolissacarídeos
1) Amido
PolissacarídeosPolissacarídeos
2) Glicogênio
3) Celulose
4) Hemicelulose
5) Pectinas
6) Gomas
• Fonte de reserva energética dos vegetais
• Matéria prima mais barata e abundante
• Na indústria de alimentos: espessante, estabilizande, gelificante, umectante, etc.
• Formado: amilose e amilopectina, em proporção que varia com a espécie e grau de maturação (banana, milho)
AmidoAmido
PolissacarídeosPolissacarídeos
• Cadeia linear
• Unidades de -D-glicopiranoses, unidas por ligações -1,4 glicosídicas
• Contêm 350-1000 unidades de glicose
• Estrutura -hélice, formada por pontes de hidrogênio
AmidoAmido
PolissacarídeosPolissacarídeos
Amilose
AmidoAmido
• Estrutura ramificada, constituída por cadeias
lineares de 20-25 unidades de -D-glicose unidas
por ligações glicosídicas -1,4 e -1,6.
• Apresenta estrutura esférica (grânulo de amido).
• Expande na cocção(formação de gel).
PolissacarídeosPolissacarídeos
Amilopectina
AmiloseAmilose
AmilopectinaAmilopectina
AmidoAmido
• Ocorre somente em animais
• Armazenado no fígado e músculo em pequenas concentrações
• Ligações do tipo -D-1,4 e -D-1,6
• Hidrolisado a glicose, fonte imediata de energia (jejum, sono, trabalho)
• Fontes: fígado, leite fresco (5%)
GlicogênioGlicogênio
PolissacarídeosPolissacarídeos
• Substância orgânica mais abundante na natureza
• Parede celular de vegetais superiores:
+ hemicelulose + lignina.
• Não digerida, fibras dietéticas
• Cadeias lineares de D-glicopiranoses, com ligações 1,4
• 100-200 monossacarídeos
• Estabilizada por pontes de hidrogênio, insolúvel em água
CeluloseCelulose
PolissacarídeosPolissacarídeos
CeluloseCelulose
• Parede celular de vegetais + celulose + lignina
• Hemicelulose + pectina = forma matriz amorfa em torno de fibras de celulose
• Não são digeridas pelo organismo humano
• No processamento: auxilia na absorção de água pela farinha integral, na incorporação da proteína e aumenta o volume
• Constituinte de D (galactose, arabinose, manose, xilose e ramnose)
HemiceluloseHemicelulose
PolissacarídeosPolissacarídeos
• Apresenta poder gelificante
• Cadeia linear formada por unidade de -D-ác.-galacturônicos, ligados por ligações -1,4 glicosídicas
• Alto grau de metoxilação (até 80%): ATM e BTM (Ca) Insolúvel em água (exceto o ácido péctico)
• Confere a frutas e vegetais não maduros uma textura rígida. Ex.: frutas cítricas (20-30%), maçã (10-15%)
• Forma géis na presença de sacarose em meio ácido.
PectinasPectinas
PolissacarídeosPolissacarídeos
• Composto com capacidade de texturização (hidrocolóides)
• Polímeros de cadeia longa e alto peso molecular
• Dissolvem-se ou dispersão-se em água
• Aumentam viscosidade, são espessantes, podem ou não ser geleificantes, estabilizante (em dispersões)
• Extraídos de sementes (guar), exsudados de árvores (arábica), algas marinhas (ágar-ágar) ou produzidos por microorganismos (xantana).
GomasGomas
PolissacarídeosPolissacarídeos
“Pode-se viver no mundo uma vida magnífica
quando se sabe trabalhar pelo que se ama
e amar aquilo em que se trabalha”.
Tolstói
Muito obrigada !!