Bioquimica na cozinha

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Bioquimica na cozinha

  1. 1. Departamento de BioquímicaPró Reitoria de Cultura e Extensão
  2. 2. Bioquímica na Cozinha Departamento de Bioquímica Instituto de Química Pró-Reitoria de Cultura e Extensão ProfessoresCarla Santos de Oliveira (carlaoli@usp.br)Fernanda Festa (fernanda@iq.usp.br)Jocimara Ambrosio de Moraes (jonamur@iq.usp.br)Paulo de Ávila Júnior (de_avila_jr@yahoo.com.br)Rodrigo Louro (rolouro@iq.usp.br)Tathyana Cristina M. C. Tumolo (tathyfoca@yahoo.com.br)Tereza Pereira de Souza (terezapsouza@yahoo.com.br)Vanessa dos Reis Falcão (vfalcao@iq.usp.br) SupervisãoBayardo B. Torres (bayardo@iq.usp.br) Janeiro de 2005Bioquímica na Cozinha 2
  3. 3. Horário e Programa Dia Horário Programa Apresentação do curso 9h Leite17.01.05 14h Pães Iogurte & Queijo 9h Adoçantes naturais & artificiais18.01.05 14h Carnes 9h Carnes19.01.05 Príons 14h Verduras, Legumes & Frutas Lipídeos 9h Alimentos transgênicos & orgânicos20.01.05 Conservantes 14h Temperos & Aromas Chocolate 9h Café Cerveja21.01.05 Vinho 14h Fechamento do cursoBioquímica na Cozinha 3
  4. 4. ÍNDICEO Leite – uma combinação de biomoléculas....................................................5 Estrutura de biomoléculas.........................................................................5 Interconversão dos três macronutrientes.....................................................9 Leite em debate: Pasteurizado X Longa vida...............................................10Pão – uma fonte riquíssima de carboidratos.................................................13 Farinha de trigo......................................................................................13 Fermento de pães – Leveduras.................................................................17 Pontos-chave na culinária e bioquímica do pão...........................................18 Digestão e metabolismo de carboidratos....................................................21Iogurte.........................................................................................................25Queijo...........................................................................................................26Adoçantes Naturais e Artificiais....................................................................27 Diabetes................................................................................................32 Obesidade.............................................................................................34Carnes – Uma de nossas principais fontes de proteína.................................36 Conservação das carnes..........................................................................40 Aquecimento dos alimentos......................................................................41 Aula Prática – Ação enzimática em carboidratos e proteínas.........................43 Efeito amaciante sobre as carnes..............................................................44 Digestão e metabolismo de proteínas........................................................45 O que é a doença da vaca louca?..............................................................46Verduras e Legumes.....................................................................................50 O valor nutricional de uma verdura cozida é o mesmo de uma crua?.............50 Existe diferença no valor nutricional entre frutas, legumes e verduras?..........52 Qual o papel das vitaminas em nosso organismo?.......................................53 Qual o papel dos sais minerais em nosso organismo?..................................56 Amadurecimento das frutas.....................................................................57 Ferro....................................................................................................58 Nutrição protéica....................................................................................61Membrana Plasmática e Lipídeos..................................................................65 Metabolismo de lipídeos...........................................................................73 Degradação de lipídeos...........................................................................76Alimentos Orgânicos e Transgênicos............................................................78Conservantes................................................................................................80O Paladar – uma mistura de sabor e aroma..................................................85 Experimento para avaliação sensorial........................................................85 A gustação............................................................................................85 Curiosidade sobre temperos.....................................................................89Chocolate......................................................................................................91 Composição química e o valor nutricional do chocolate................................92 Efeitos do chocolate no cérebro................................................................93Cafeína.........................................................................................................94 Por que o café “tira” o sono?....................................................................94 A ação da cafeína no organismo...............................................................97Cerveja.........................................................................................................99Vinho..........................................................................................................106Apêndices...................................................................................................112Caderno de respostas.................................................................................141Bioquímica na Cozinha 4
  5. 5. O Leite – uma combinação de biomoléculas Todas as espécies de mamíferos produzem leite com o propósito de que estecomposto sirva de alimento principal para sua prole nos seus primeiros dias ou mesesde vida. Entretanto, o leite servirá de alimento para o homem por toda sua vida,sendo utilizado puro ou nas diversas receitas culinárias. Uma composição aproximada do leite bovino é apresentada na Tabela 1. Tabela 1 – Composição porcentual média do leite bovino em massa. Compostos H20 87,3 Gorduras 3,9 Proteínas 3,3 caseína 2,5 IgM (imunoglobulina) e outras 0,8 Lactose (dissacarídio = glicose + galactose) 4,6 Minerais (Ca2+, HPO42-, Mg2+, K+, Na+, Zn2+, Cl-, Fe2+, Cu+, 0,65 SO42-, HCO3-, outros) Ácidos orgânicos 0,18 Estão presentes também enzimas (peroxidase, catalase, fosfatase, lipase),gases (O2, N2) e vitaminas (A, D, C, tiamina, riboflavina, outras). A composição pode variar segundo as condições climáticas e geográficas, e coma dieta de cada mamífero.Recordar é viver... Vamos rever neste espaço as principais biomoléculas (lipídeos, carboidratos eproteínas) e associá-las ao leite. Lipídeos Gorduras e óleos são insolúveis em água, devido ao seu caráter hidrofóbico, esolúveis em solventes orgânicos (como clorofórmio) e em detergentes. São derivadosde ácidos graxos, cuja cadeia carbônica pode ser saturada (ligação simples entreátomos de carbono) ou insaturadas (com dupla ligação). Dois ácidos graxos sãomostrados na Figura 1. Figura 1 – Estrutura de dois ácidos graxos, o ácido láurico (cadeia saturada) e o ácidolinoleico (insaturada). Nota-se a longa cauda hidrofóbica nessas estruturas, o que faz com quesejam insolúveis em água.Bioquímica na Cozinha 5
  6. 6. Os lipídeos encontrados em maior proporção no leite são os triacilgliceróis(também chamados triglicerídeos), moléculas compostas de uma molécula glicerolligada a três ácidos graxos (Figura 2). Perfazem 98,3% dos lipídeos do leite. Figura 2 - Estrutura do triacilglicerol. Outras classes de lipídeos presentes no leite são os fosfolipídeos (0,8 %) (comcaráter mais hidrofílico que os triacilgliceróis) e o colesterol (0,3 %). Proteínas Outra importante classe de biomoléculas são as proteínas, as quais sãoconstituídas por diferentes aminoácidos (unidades de formação das proteínas),constituídos de um grupo amino, um grupo carboxila e um grupo lateral de tamanhovariável, ligados a um átomo de carbono (Figura 3). COO - NH 3+ C H R Figura 3 – Fórmula geral de um aminoácido. Seqüências diferentes de aminoácidos, os quais são ligados através das ligaçõespeptídicas, formam diferentes proteínas. As diferentes interações que podem ocorrerentre os grupos laterais dos resíduos de aminoácidos formadores de uma proteínainduzem à conformação dessa proteína (Figura 4). Muitas proteínas apresentam-sefirmemente enroladas em seu estado natural, como um novelo de lã.Bioquímica na Cozinha 6
  7. 7. Se, de alguma maneira estas interações forem quebradas, sua forma será alterada esua conformação será perdida. Quando isto ocorre dizemos que a proteína estádesnaturada (alguns dos agentes desnaturantes são as variações de pH etemperatura). Na culinária o aquecimento do alimento é um dos principais fatores quecausam a desnaturação de uma proteína. Entre as proteínas presentes no leite, cercade 80% correspondem à caseína. Figura 4 - Estruturas das proteínas O leite materno contém de 1 a 1,5% de proteínas, comparado a 3,3 % no leitebovino. As proteínas encontradas no leite humano e no leite bovino são diferentesestrutural e qualitativamente. Do total de proteínas no leite humano 80% élactoalbumina (no leite bovino essa proporção é para a caseína). Ocorrendo baixaconcentração de caseína no leite humano, há formação de coalho gástrico mais leve,facilidade de digestão e esvaziamento gástrico com tempo reduzido no bebê. Umabreve comparação entre alguns compostos presentes no leite humano. no leite bovinoe em leites artificiais é mostrada na Tabela I do Apêndice A.Bioquímica na Cozinha 7
  8. 8. Carboidratos Outra biomolécula presente no leite importante de ser mencionada é ocarboidrato lactose, um dissacarídeo (Figura 5), formado pelos monossacarídeosgalactose e glicose. Os carboidratos encontram-se em maior abundância na naturezae entre suas funções destaca-se sua utilidade como fonte e reserva de energia, comocomponente estrutural e como matéria prima para outras biomoléculas. CH2OH CH2OH OH O H O H H O OH H OH H OH OH H OH H OH Galactose Glicose Figura 5 – Estrutura da lactose A lactose representa cerca de 4,8 a 5,2% do leite. Sua molécula pode sofrerhidrólise pela ação da enzima lactase ( - D- galactosidase), ocorrendo separação dosdois monossacarídeos.Questão para discussão O que faz com que o leite seja um liquido branco homogêneo, mesmo contendoágua e gordura, dois compostos que não se misturam? Qual seria o papeldesempenhado pelas proteínas?Questão comentada para discussão Por que o leite derrama ao ser fervido? Primeiramente, vamos pensar no que ocorre quando aquecemos a água. Apósum determinado tempo observamos a liberação de gases, mesmo antes que ocorra afervura. Segundo a Lei de Henry, a solubilidade dos gases diminui com o aumento datemperatura, e dessa maneira formam bolhas e saem do líquido onde estavamdissolvidos. No leite isso não ocorre, porque nele existem substâncias capazes de estabilizaras bolhas de gás, e entre essas substâncias encontra-se a caseína. Essas bolhas ficamentão aprisionadas e com o aumento da temperatura ocorre a expansão do gás (asbolhas ficam maiores), levando a um aumento no volume do leite. No momentopróximo a fervura, ocorre a desnaturação das proteínas e uma drástica diminuição naestabilidade do gás. Há também uma separação de fases, com a camada de gorduralocalizando-se sobre o líquido da emulsão, a qual impede que o gás escape(lembrando que não ocorre mais a sua estabilização). O líquido então começa suaescalada pelas paredes do recipiente, resultando a sujeira no fogão.Questões para discussão1) Imagine que você adicionou algumas gotas de limão ou vinagre a um pouco deleite, que em seguida foi levado ao fogão. O que aconteceu na fervura desse leiteacidificado?Bioquímica na Cozinha 8
  9. 9. 2) Como poderíamos determinar a acidez de uma amostra de leite? (Suponha queeste leite não tenha sido alterado propositalmente como na questão anterior) No Apêndice A encontra-se o experimento extra para determinação da acidezdo leite, o qual pode ser utilizado em aulas práticas nas escolas. Interconversão dos três macronutrientes (integração simplificada do metabolismo) POLISSACARÍDIOS PROTEÍNAS LIPÍDIOS GLICOSE AMINOÁCIDOS ÁCIDOS GRAXOS Asp Gly Leu Glu Ala Ile Fosfoenolpiruvato Ser Lys (3) Cys Phe Piruvato (3) CO2 Acetil-CoA (2) CO2 Oxaloacetato Citrato (6) (4) CO2 Malato (4) Isocitrato (6) CO2 Fumarato  Cetoglutarato (4) (5) Succinato CO2 (4)Questões para discussão1) Qual a diferença entre as setas unidirecionais e bidirecionais?2) Utilizando o esquema indique quais das seguintes conversões são possíveis:glicose a partir de proteínaácido graxo a partir de proteínaácido graxo a partir de glicoseproteína a partir de glicoseglicose a partir de ácido graxoproteína a partir de ácido graxoPortanto, pode-se resumir as interconversões das biomoléculas no metabolismomostrando o que pode ser produzido a partir de cada macronutriente: Macronutriente Podem originar... Proteínas Carboidratos LipídiosBioquímica na Cozinha 9
  10. 10. Texto para leituraQuestão inicial para discussão Em uma rápida visita ao supermercado, podemos perceber que a maioria dosconsumidores preferem o leite Longa Vida. Porque há essa preferência? Quais aspossíveis diferenças entre o leite pasteurizado e o leite longa vida que levariam osconsumidores a optarem pelo leite Longa Vida?Leite em Debate: Pasteurizado X Longa Vida “O governo está sendo irresponsável não assinando a lei que foi atépublicamente votada por todos os segmentos que compõem a cadeia (do leite)”, dizBenedito Vieira Pereira, presidente da Associação Brasileira da Indústria de LeitePasteurizado (Abilp). "Não estou aqui para saber se o gosto (do leite pasteurizado) émelhor ou não, mas para discutir qualidade. Mostrem, em termos técnicos, porqueum leite é melhor do que outro. Em termos nutricionais, não existe diferença entre osdois produtos. Isso não sou eu ou a ABLV quem diz, mas a FAO (Food and AgricultureOrganization of the United Nations) e o Ministério da Agricultura em documentossobre o leite", afirma Daniela Rodrigues Alves, gerente de informações ao cliente daAssociação Brasileira de Leite Longa Vida (ABLV). Em 1991, o Brasil produzia 204milhões litros de leite. Em 2001, esse número chegou a 3,95 bilhões de litros. Nomesmo período, o pasteurizado caiu de 3,747 bilhões para 1,440 bilhões. Veja noquadro abaixo, a participação do leite pasteurizado e do UHT na produção, tendocomo referência o ano de 2000. PASTEURIZADO PAÍS UHT (%) (%) Alemanha 66 44 Argentina 40 60 Bélgica 98 02 Canadá 01 99 Colômbia 10 90 Espanha 97 03 EUA 00 100 França 96 04 Inglaterra 12 88 México 27 73 Portugal 94 06 Tanto os produtores de leite pasteurizado quanto os de longa vida concordamem um ponto: a solução para os problemas do setor é a aprovação da portaria 56,que modifica a regulamentação do mercado leiteiro nacional. A nova lei, elaborada em98, mas que até agora não foi assinada, estipula a criação de um programa demelhoria da qualidade do leite produzido no país. Segundo o texto da novaregulamentação, serão criados novos padrões de qualidade para o leite no país,envolvendo principalmente os métodos de resfriamento pós-coleta. Quanto maistempo leva para o leite ser resfriado, maior é a proliferação de bactérias. A portaria 56estipula que o padrão oficial passará a ser de no máximo 40 mil bactérias por mililitrode leite. Isso, na prática, determina o fim do leite tipo C, que pode até ter 150 milbactérias por mililitro. Essas mudanças devem seguir um cronograma gradual com fimprevisto para 2008. Tanto a Abilp quanto a ABLV acreditam que aprovar a leideterminaria um avanço na cadeia produtiva do leite. Uma das características do leitelonga vida mais atacada pelos produtores de pasteurizado é a qualidade da matéria-prima utilizada para a fabricação do produto. Eles alegam que o leite utilizado naBioquímica na Cozinha 10
  11. 11. produção de longa vida é de qualidade inferior, produzido nas zonas da fronteira dapecuária, principalmente na região Centro-Oeste. O leite utilizado, tipo C, é o maisbarato e segue os padrões de produção mais brandos. A ABLV defende-se afirmandoque leite utilizado na produção do longa vida está em conformidade com aregulamentação do governo para o produto. "O leite que utilizamos passa por análisestécnicas para verificar se está dentro dos padrões determinados pela lei", diz DanielaRodrigues Alves, gerente de informação ao consumidor da ABLV. Segundo o professorJosé Alberto Bastos Portugal, do Instituto Cândido Tostes, a qualidade do leiteutilizado no processo UHT realmente poderia ser um problema. "A qualidade do leiteutilizado na fabricação do longa vida é uma das coisas que poderiam serquestionadas", diz. "Mas a utilização de leite de má qualidade no processo UHTestraga as máquinas utilizadas. E nenhuma empresa em sã consciência iria quererestragar suas próprias instalações, que, dado o grau de tecnologia envolvido, sãomuito caras", completa. "A ultrapasteurização é um processo no qual o leite é aquecido a temperaturasmuito altas, acima de 140 ºC. A esta temperatura, praticamente todos osmicroorganismos presentes no leite são eliminados, mas, com eles, algumasvitaminas e outros nutrientes são perdidos", diz Ayrton Vialta, diretor do Centro deTecnologia em Laticínios do Instituto de Tecnologia de Alimentos (Ital). O contra-argumento utilizado pela indústria de leite longa vida, nas palavras da veterinária egerente de informação ao consumidor da ABLV, Daniela Rodrigues Alves, é que essasperdas não são relevantes. Segundo ela, a perda de vitaminas e lactobacilos causadapelo processo de ultrapasteurização não é significativa, pois o leite não é consideradofonte primordial desses nutrientes. "O leite é considerado fonte de outras coisas,como cálcio e proteínas. A perda de vitaminas e lactobacilos não é importante”, dizela. Ou seja, mesmo que esses componentes sejam perdidos no processo, isso nãoalteraria o valor nutricional real do leite longa vida. Em sua defesa, a ABVL apresentoudocumentos do Ministério da Agricultura e da FAO, ligada à Organização Mundial daSaúde. O ministério afirma que as perdas nutricionais decorrentes daultrapasteurização não são relevantes. "O nível de determinadas vitaminas do leite éessencialmente o mesmo na matéria-prima submetida a pasteurização ou atratamento UHT", diz seu parecer. Já segundo a FAO, os dois tipos de leite são"equivalentes". "O leite tratado à temperatura ultraelevada goza de todas asvantagens do leite pasteurizado ou esterilizado em forma convencional e não temnenhum de seus convenientes", diz o relatório da FAO. Fonte: Agrofolha - Março/2002 disponível em http://www.milknet.com.br/artigostec6.php A Tabela a seguir mostra os limites legais admitidos para a classificação do leite Bactérias/mL Bactérias/mL Tipo Origem Ordenha Transporte (na chegada ao (na saída do laticínio) laticínio) mesmo Envasado na própria A mecânica 10.000 500 rebanho fazenda diversos caminhões isotérmicos B mecânica 500.000 40.000 rebanhos até a usina diversos caminhões comuns até C manual sem limite 150.000 rebanhos a usina Longa diversos caminhões comuns até manual sem limite ---- vida rebanhos a usina * Fonte: Agência Estadual de Defesa Agropecuária da Bahia - ADABBioquímica na Cozinha 11
  12. 12. Questão para discussãoA partir das informações contidas no texto e na tabela, discuta as seguintes questões:1)Porque a preferência pelo leite Longa vida?2)Poderíamos perceber as diferenças entre os processos de fabricação?3)O processo para conservação dos diferentes tipos de leite é o mesmo? No Apêndice A encontram-se descritos os processos industriais a quesão submetidos os diferentes tipos de leite (A, B, C , leite longa vida e leite desoja), e uma tabela comparativa de valores nutricionais. Referências http://www.ablv.org.br http://www.aleitamento.org.br/composi.htm http://www.cienciadoleite.com.br/principal.htm http://www.foodsci.uoguelph.ca/dairyedu/home.html (em inglês) http://sbqensino.foco.fae.ufmg.br/uploads/495/exper2.pdf http://www.sbnpe.com.br/revista/18-3/07.htm http://www.sojamac.com.br/dadosepv.htm Silva, P. H. F. "Leite, aspectos de composição e propriedades", Química Nova na Escola, no 6, 1997Bioquímica na Cozinha 12
  13. 13. Pão – uma fonte riquíssima de carboidratos O pão é presença quotidiana e obrigatória em todas as mesas, sendo o alimentomais consumido pela humanidade, principalmente no Ocidente. No entanto, muitasvezes não lhe damos a merecida atenção e o acusamos de fazer engordar, quando, narealidade, é um alimento rico e nutritivo. O pão acompanha a humanidade desdemilhares de anos antes de Cristo, sendo um dos primeiros alimentos produzidos pelohomem. Pão: a combinação perfeita entre farinha e leveduras A maioria dos pães é feita pelo aquecimento de uma massa compostabasicamente de três ingredientes básicos:  Líquido – historicamente usa-se apenas água, mas algumas receitas também utilizam leite, iogurte, vinho ou cerveja;  Farinha – comumente é empregada a farinha de trigo por possuir um sabor agradável e conter uma grande quantidade dos ingredientes chave para produção de pães que consumimos normalmente. Outras farinhas utilizadas são feitas de cevada, centeio, milho, arroz, aveia, soja ou batatas.  Fermento – para o fabrico dos pães geralmente são empregadas leveduras, microorganismos capazes de levedar o pão propiciando uma consistência fofa e macia. No entanto, existem alguns tipos de pães denominados "não-fermentados" quenão possuem fermento na massa e que caracteristicamente são secos e duros. Algunstipos mais comuns são os biscoitos de água e sal, o pão crocante de centeio da Suéciae o matzota judaico. Para compreendermos bioquimicamente o nosso querido pãozinho francês (etodos os outros tipos de pães fermentados) vamos começar estudar a composição eimportância de cada um de seus ingredientes chave: a farinha e o fermento Farinha de Trigo Atualmente a farinha de trigo é produzida através de moagem dos grãos detrigo até a obtenção de um pó fino. Em algumas farinhas a película que envolve o grãoé removida (farinha de trigo branca), enquanto em outras é mantida (farinha integrale a escura). Dependendo da origem do grão e do processo de moagem, a composiçãoquímica da farinha de trigo pode sofrer alterações, porém a composição médiaencontra-se descriminada na tabela abaixo: Tabela 1 - Composição química de um pão francês de 100g % em massa Amido 65 a 70 Proteínas 8 a 14 Água 13 a 15 Outros açúcares 2,5 Celulose e gordura 1 Substâncias minerais 0,5Bioquímica na Cozinha 13
  14. 14. Podemos observar que a substância mais abundante na farinha de trigo é oamido, mas o que é o amido?? O amido pertence à classe de compostos orgânicos denominada carboidratos,também são conhecidos como açúcares, sacarídeos, glicídios, oses, hidratos decarbono. Literalmente a palavra carboidrato significa carbono hidratado, devido àcomposição química geral destes compostos Cn(H2O)n. Certos carboidratos (açúcarcomum e amido) são a base da dieta na maior parte do mundo. Estruturalmente, os carboidratos podem ser vistos como aldeídos poli-hidroxilados (poliidroxialdeído) ou cetonas polihidroxiladas (poliidroxicetona); ou,ainda, compostos que, pela hidrólise, podem se transformar nestes.Recordar é viver...Aldeído: a carbonila (=O) está ligada à extremidade da cadeia carbônica.Cetona: a carbonila (=O) está ligada a dois outros carbonos. O O R C R C H R Aldeído Cetona H O C H2 C OH H C OH C O H2 C OH H2 C OH Poliidroxialdeído Poliidroxicetona Figura 1 – Grupos orgânicos presentes nos carboidratos Os carboidratos podem ser agrupados em três grandes grupos:monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos.CuriosidadeVocê sabia que sacarídeo é derivado do grego “sakcharon” que significa açúcar? Os monossacarídeos são os carboidratos mais simples, constituídos por apenasuma unidade de açúcar. Os mais comuns são: a glicose, a frutose e a galactose, quepossuem a mesma fórmula molecular: C6H12O6, com estruturas químicas diferentes,isto é, são isômeros (Figura 2). A frutose e a glicose são encontradas em frutas e nomel e a galactose no leite dos mamíferos. O sabor de cada um também é diferente.Sabe-se que o doce do açúcar depende grandemente da posição dos grupos -OH quecompõe a estrutura molecular. Figura 2 - Estrutura de diferentes carboidratos isômerosBioquímica na Cozinha 14
  15. 15. Quando duas moléculas de um açúcar simples se unem elas formam umdissacarídeo. A sacarose, por exemplo, é um dissacarídeo formado por uma unidadede frutose e outra unidade de glicose. Os monossacarídeos (ou dissacarídeos) tambémpodem combinar-se e formar macromoléculas com longas cadeias (com mais de10.000 unidades de açúcares) denominadas polissacarídeos ou polímeros decarboidrato. Mais de uma centena de tipos foram identificadas, mas os mais comunssão a celulose e o amido produzidos por plantas, e o glicogênio produzido por célulasanimais. Estes três polissacarídeos são formados por monômeros de glicose.Polímero: molécula formada por várias unidades menores ligadas entre si de modoorganizado. Os polímeros podem ser lineares ou ramificados e podem conter um tipode unidade (monômeros) ou mais tipos de unidades estruturais.Questões para discussão1) Qual é a classe, fonte/localização e função dos carboidratos listados na tabelaabaixo? NOME CLASSE FONTE / LOCALIZAÇÃO FUNÇÃO Componente do Ribose monossacarídeo RNA Componente do Desoxirribose DNA Lactose Leite Sacarose Açúcar Parede celular de fungos Quitina Polissacarídeo Exoesqueleto de insetos e crustáceosPeptidioglicano Parede celular bacteriana Amido Células de plantas Glicogênio Células animais Celulose2) Sabendo que existem carboidratos solúveis e insolúveis em qual classe se classificacada um dos carboidratos listados na tabela acima? Nos vegetais, os carboidratos são produzidos durante a fotossíntese. Estes,quando oxidados a gás carbônico (CO2) e água (H2O), liberam uma grande quantidadede energia que é armazenado na forma de ATP (diagrama abaixo).Bioquímica na Cozinha 15
  16. 16. Figura 3 – Representação esquemática da síntese de carboidrato em células de planta e o consumo em células de mamíferos.Relembrando: As células animais produzem glicose?CuriosidadeVocê sabia que alimentos como ervilhas, feijões, grãos e batatas contêm tanto amidoquanto celulose?Questões para discussão:1) Sabendo que o amido e a celulose são compostos formados por monômeros deglicose qual a diferença entre eles?2) Nossas células são capazes de absorver (interiorizar) o amido? E a celulose? Porquê?3) Somos capazes de obter energia a partir do amido? E da celulose? Por quê?4) A celulose é importante na nossa dieta?5) Você conhece algum alimento que seja constituído fundamentalmente de amido?6) Se amido leva à produção de glicose e esta leva à produção de ATP, porquesentimos fome logo após termos nos alimentado com pastel? Até o momento já estudamos o amido que está presente na farinha, mas nãopodemos nos esquecer de uma segunda classe de compostos muito abundante nafarinha de trigo: as proteínas. As diversas proteínas presentes na farinha podem ser classificadas comosolúveis (como por exemplo, as albuminas, globulinas e amilases) e as insolúveis(como as gliadinas e gluteninas). Dentre as proteínas solúveis a amilase é a maisimportante, pois esta proteína é capaz de catalisar a liberação de glicose do amido,transformando gradativamente o polissacarídeo em monossacarídeos.Bioquímica na Cozinha 16
  17. 17. Catálise – aumento da velocidade de uma reação química, com a conseqüentediminuição do tempo necessário para a formação dos produtos finais. As proteínas insolúveis em particular possuem uma importância única para afabricação do pão. Ao juntarmos a farinha e a água para fazermos o pão, as moléculasde proteínas se apresentam com a estrutura nativa, ou seja, enoveladas através deinterações químicas intramoleculares como pontes de hidrogênio, interaçõeshidrofóbicas ou pontes dissulfeto. No entanto, conforme vamos amassando a massaocorre a separação das diversas proteínas insolúveis que vão progressivamente sedesenrolando e tendem a se alinhar. Estas cadeias protéicas desnaturadas tendem aformar novas interações intermoleculares, gerando uma rede protéica denominadaglúten (Figura 4). É a formação do glúten que torna a massa elástica, adequada paraa produção do pão fermentado. Figura 4 – Três estágios distintos das proteínas insolúveis na massa de pão. Na primeira figura à esquerda temos a situação inicial e na da direita a rede de glúten já formada. O glúten também apresenta uma importância médica, pois é capaz dedesencadear uma doença denominada Doença Celíaca. Esta doença afeta mais de300 mil brasileiros e é caracterizada pela intolerância ao glúten, especificamente àglutenina, uma proteína encontrada no trigo, aveia, cevada, centeios e seusderivados. Pacientes portadores da doença celíaca produzem anticorpos contra aglutenina, fazendo com que o sistema imunológico reconheça e ataque as células dointestino delgado, atrofiando-o.Questões para discussão:1) O que são anticorpos?2) Por que intestino delgado é mais afetado do que outros órgãos?3) Quais os sintomas que você imagina para esta doença?4) Qual o tratamento que pode ser utilizado em pacientes portadores de doençacelíaca? Fermento para pães – Leveduras Antes de começarmos diretamente com o papel das leveduras para o fabricodos pães vamos fazer uma pequena introdução histórica sobre estes incríveis seres. A levedação do pão e a fermentação alcoólica são claramente os primeirosprocessos biotecnológicos utilizados de que se tem notícia. Muito antes do ser humanoter cunhado esse termo, a transformação de farinha e água em um pão macio eBioquímica na Cozinha 17
  18. 18. saboroso, do suco de uva em vinho, e da cevada e centeio em cerveja já era realizadahá milênios pela humanidade, tanto para nutrição quanto para diversão. Biotecnologia é o conjunto de conhecimentos científicos e técnicos quecompreendem processos, ou produtos, que utilizem entidades vivas ou nela produzammodificações. Mesmo beneficiando-se da ação desses microrganismos há muito tempo, naprodução de alimentos, foi somente por volta de 1857 que Louis Pasteur em seustrabalhos sobre os processos “fermentativos” observou o papel causal destes seresmicroscópicos. Alguns historiadores descrevem essas demonstrações iniciais como oinício da Bioquímica. As leveduras são um tipo de fungo unicelular (eucariotos pertencentes ao reinoFungi). A levedura mais utilizada na produção de massas, como o pão, é aSaccharomyces cerevisae. Já para a produção de bebidas alcoólicas são utilizadasoutras espécies cuja utilização gera compostos interessantes para a criação de seussabores característicos, mas são predominantemente do mesmo gênero,Saccharomyces (p.ex. S. calrsbergensis, na produção de cervejas). Além dessas podemos ainda citar outras leveduras importantes na indústriaalimentícia: S. fragilis e S. lactis - fermentação da lactose; S. roufii e S. mellisosmofílicas - frutas secas, xaropes e geléias; S. baillie - fermentação de sucos(cítricos); Torulopsis osmofílica - leite condensado; Candida - leite e derivados.Também existem as leveduras importantes no processo de deteriorização de diversosalimentos, tais como a Rodutorula - em pickles, chucrutes e carnes; Picchia,Hansenula, Debarymocyces, Thricosporum - em pickles com produção de película,oxidando o ácido acético e alterando o sabor e Debaryomyces – em carnes, queijo esalsichas. Inicialmente, podemos descrever que as células de levedura para sua funçãoculinária (e biológica!) metabolizam os nutrientes contidos nas matérias-primasutilizadas (farinha, suco de uva e cevada) para obtenção de energia.Metabolismo: conjunto de reações químicas existentes em um organismo que emconjunto são responsáveis por manter a homeostase (manutenção do organismo). Em condições com alta disponibilidade de glicose livre e na presença deoxigênio, as leveduras respiram consumindo açúcares simples e produzindo água edióxido de carbono gasoso (CO2), responsável pelas bolhas de gás que levam àtextura fofa característica das massas. Entretanto, elas também são capazes desobreviver facultativamente sem oxigênio atmosférico. Assim ao invés de respirarem,obtêm energia por um processo chamado fermentação, onde a glicose é transformadaem subprodutos diferentes de CO2. E é claro, em ambos processos, as células obtêmenergia com eficiências diferentes, para a realização de suas funções primordiais. Pontos-chave na culinária e bioquímica do pão Agora que já conhecemos os componentes básicos necessários para a produçãode pães, estamos aptos a discutir os pontos específicos importantes envolvidos nesteprocesso. A observação dos motivos que os tornam cruciais será demasiadamente útil,Bioquímica na Cozinha 18
  19. 19. primeiro para a obtenção dos conceitos bioquímicos relevantes a esse tema, esegundo, mas não menos "proveitoso", para uma saborosa produção de pãescaseiros. Receita básica de pão Ingredientes: 750g de farinha de trigo, branca. 30g de manteiga 20g de sal 10g de açúcar 420ml de água (morna) 15g de leveduras (levedo fresco) Método Junte os todos os ingredientes secos numa tigela e misture bem com amanteiga, até que a mistura tenha uma textura uniforme. Adicione o levedo e a maiorparte da água. Misture novamente com uma colher de pau para misturar bem.Acrescente o restante da água para formar uma massa dura levemente pegajosa. O passo seguinte é sovar a massa numa superfície ligeiramente enfarinhada,comprimindo-a e esticando-a repetidamente até ela se tornar elástica, o que podevariar de 3 a 20 minutos. Após, coloque a massa numa tigela e deixe-a crescer em um lugar arejadocom temperatura em torno de 20 a 25°C. Em cerca de 1 hora a massa irá dobrarde volume. Agora, empurre a massa com o punho cerrado de modo que ele retorne aotamanho original. Sove novamente, coloque em formas e deixe para crescer maisuma vez até que seu volume dobre. Aqueça o forno até 250°C e deixe o pão assar por25 minutos, até formar uma casca amarelada por fora. Se o pão estiver pronto aobater nessa casca o som produzido será oco. Pronto para servir.No quadro acima, foi apresentada uma receita simples de pão.Questões para discussão:1) A importância da farinha de trigo, açúcar e levedura.2) Os pontos chaves na panificação (destacados em negrito), justificando-osbioquimicamente.3) O que acontecerá se o glúten não for formado adequadamente?4) Qual a importância da formação de CO2 para a produção do pão?5) O que deverá ocorrer com a massa se ela não for bem sovada?6) Sabendo da composição dos ingredientes necessários para a produção de pão e doprocesso de fermentação/respiração realizado pelas leveduras qual deverá ser ocomponente principal do pão francês pronto?Bioquímica na Cozinha 19
  20. 20. CuriosidadeDois tipos de farinhas de trigo ligeiramente distintas são utilizadas na panificação. AFarinha Dura, cuja composição de proteínas é maior do que 12% e a Farinha Molecomposta por 8 a 10% de proteínas.Questões para discussão:1) Qual das farinhas você utilizaria para a produção de Pães? E Bolos? Por quê?2) Quais as diferenças em ingredientes e métodos entre a receita de um bolo simplese de um pão?3) Quais as implicações bioquímicas destas diferenças? Aquele douradinho.... Como saber quando seu pão caseiro está pronto, ou mesmo um bolo está noponto ou quando um frango está assado? Basta olhar aquele aspecto corado, dourado.Isso é um forte indício de que a comida está cozida. Sabe de onde vem esta cor?! São várias as reações químicas que deixam o alimento marrom, ou escurecido.Pirólise, por exemplo, é um dos mais comuns: quando deixamos o pão por muitotempo na torradeira, ele volta preto, queimado; bioquimicamente o que ocorre é umadesidratação do amido induzida termicamente, resultando em carbono (carvão) eágua. Uma outra reação é a caramelização, que ocorre quando o açúcar é aquecido amais de 200ºC. Nestas condições o carboidrato sofre uma série complexa dedecomposições e, como cada molécula possui numerosos átomos de oxigênio, sãopossíveis os rearranjos. As moléculas se quebram, e pequenos fragmentos voláteis,como a acroleína, ou evaporam ou então se dissolvem na massa e lhe dão seu gosto.Além disso, vários polímeros são formados. Alguns polímeros são amargos e dão a cormarrom. Se for aquecido ainda mais, ele adquire tons cada vez mais escuros. Se oprocesso não for interrompido o açúcar se decompõe em vapor d’água e carbono. Caramelizar é a mesma coisa que dourar? A palavra caramelizar é usada para o douramento de diversos tipos dealimentos, mas, no sentido restrito da palavra, caramelizar significa o douramentoinduzido pelo calor de um alimento que contenha açúcares e não proteínas. Quando o açúcar é aquecido na presença de proteína, a reação é outra: reaçãode Maillard. Esta reação foi primeiramente descrita em 1912, por Louis-CamilleMaillard - daí o nome da reação. O aldeído do açúcar reage com o grupo amino dasproteínas e várias reações subseqüentes formam polímeros de coloração vermelha emarrom e substâncias químicas que dão o gosto acentuado. Essas reações sãoresponsáveis pelo sabor agradável do dourado da crosta do pão, bem como carnesgrelhadas e assadas (as carnes contêm açúcar). A reação de Maillard também é responsável pelo envelhecimento de nossoorganismo. Muitos químicos vêm pesquisando drogas que interrompam as reações deMaillard numa tentativa de minimizar os efeitos do envelhecimento em nosso corpo.Questão para discussão Voltando ao nosso assunto principal, a bioquímica do Pão, a adição de leite àmassa como o líquido na receita, ao invés da água, é bastante usada por padeirosBioquímica na Cozinha 20
  21. 21. para induzir a produção de uma casca marrom ("browning") que não perde a cor ouse apaga durante o armazenamento. Usando todas as informações fornecidas até omomento, proponha o mecanismo (bioquímico, claro!) por detrás desseprocedimento. Hora de comer!!! Depois de aprendermos como fazer um pão e os princípios do processo está nahora de estudarmos o que acontece quando comemos um pãozinho. Neste etapa,focaremos nos carboidratos as biomoléculas mais abundantes nos pães. Já vimos anteriormente que nossas células não são capazes de absorvermoléculas tão grandes quanto as do amido, portanto é necessário a presença deenzimas capazes de clivar o amido em carboidratos mais simples até a obtenção demonômeros de glicose, que poderão, posteriormente, serem internalizados e utilizadospara a obtenção de energia. Enzimas são biomoléculas que atuam de maneira específica, catalisando umadada reação química, aumentando a velocidade dessa reação. Possuindoespecificidade, atuam sobre determinadas moléculas (substrato), e regulam asreações metabólicas, fazendo com que essas sejam processadas adequadamente àfisiologia da célula. A digestão do amido começa na boca, onde a enzima amilase, capaz de atacaras ligações glicosídicas do amido e promover a liberação de monômeros de glicose, ésecretada pelas glândulas salivares. Após a deglutição, a digestão continua até ainativação da enzima pelo ácido clorídrico, presente no estômago. Em seguida opâncreas secreta no duodeno outra amilase, muito concentrada, que completa adigestão dos carboidratos. No intestino os monossacarídeos serão absorvidos pelascélulas através de um sistema de co-transporte com Na+, com gasto de energia, ouatravés de difusão facilitada pela membrana celular. Após a absorção dos carboidratos nos intestinos, a veia porta hepática forneceao fígado uma quantidade enorme de glicose que vai ser liberada para o sangue esuprir as necessidades energéticas de todas as células do organismo ou ser utilizadacomo precursores para a síntese de outras biomoléculas, tais como lipídios, glicogênioe aminoácidos não essenciais.Curiosidade importante As células do cérebro e as hemácias (células sanguíneas responsáveis pelotransporte de oxigênio) utilizam como única fonte de energia a glicose, por isso baixasconcentrações de glicose no sangue provocam tonturas, desmaios chegando até emcondições mais criticas a coma e morte.Questões para discussão:1) Por que o ácido clorídrico é capaz de inativar a amilase?2) Este mecanismo de inativação é específico para esta proteína?3) A atividade das enzimas pode ser regulada? Que tipos de regulações você imaginaque existam?Bioquímica na Cozinha 21
  22. 22. Glicose: uma importante fonte de energia Uma vez dentro da célula, a molécula de glicose é oxidada liberando energianela contida que pode ser então utilizada em outras reações bioquímicas.Recordar é viver... Oxidação consiste na perda de elétrons. Redução consiste no ganho de elétrons. Nas reações oxi-redução biológicas a transferências de elétrons é acompanhadapela transferência de prótons, ou seja, há a transferência de átomos de hidrogênio,que pode ser resumida na equação abaixo: AH2 + B A + BH2 (red) (oxi) (oxi) (red) Lembre-se!! Para um composto ser oxidado (perder elétrons) é necessário queum outro composto seja reduzido (ganhe elétrons) e vice-versa. Mais informações sobre oxido-redução podem ser obtidas no APÊNDICE E. A moeda energética comum em todas as células é o ATP (adenosina trifosfato)(Figura 5). Durante a oxidação da glicose, a energia obtida é utilizada para sintetizarATP a partir de ADP (adenosina difosfato) e Pi (Fosfato inorgânico - HPO42-) com umconsumo alto de energia. Esta energia fica então armazenada no ATP, até serconsumida por alguma outra reação. Neste caso o ATP é clivado em ADP + Pi,liberando energia e possibilitando a realização de uma reação química que consumaenergia. Figura 5 – Estrutura molecular do ATP. Os grupos fosfatos altamente energéticos estão representados à direita. Uma segunda classe de compostos obtidos durante a oxidação da glicose são ascoenzimas reduzidas. As coenzimas são moléculas orgânicas não protéicas que asenzimas necessitam para exercerem sua função. Durante a oxidação da glicose ascoenzimas são reduzidas através da ligação de H+ e e-(elétrons), que posteriormentepodem ser utilizados para reduzir outros componentes. No esquema simplificado abaixo podemos observar o processo de obtenção deenergia a partir de glicose.Bioquímica na Cozinha 22
  23. 23. Glicose Coenzimas ATP + H2O (oxidadas) CO2 (H+ + e-) Coenzimas (H+ + e-) ADP + Pi + O2 (reduzidas) Figura 6 – Esquema representativo do mecanismo de síntese de ATP utilizando como substrato a glicoseQuestões para discussão:1) Quais são os substratos e os produtos finais desta via metabólica?2) Você acha que é possível oxidar outros carboidratos para a obtenção de energia?Se sim, quais?3) Qual a equação geral do processo?4) Qual é o estado da coenzima antes da oxidação da glicose? E após a formação deATP?5) Qual é o papel das coenzimas nesta via? Este mesmo esquema pode ser utilizado para a obtenção de energia utilizandobiomoléculas diferentes de carboidratos, como lipídeos e proteínas. Este conjunto devias metabólicas também é conhecido como respiração, pois há consumo de oxigêniopara a geração de energia. Agora que já entendemos como funciona a obtenção de energia a partir decarboidratos podemos estudar um pouco mais a fundo a oxidação da glicose a dióxidode carbono (Figura 7). Glicose (C6) 2ADP + 2Pi 4(H+ + e-) 2ATP + 2H2O 4(H+ + e-) Coenzimas 2 Piruvato (C3) 4(H+ + e-) 2CO2 4(H+ + e-) Coenzimas 2 C2 2 C4 2 C6 2ATP 16(H+ + e-) Coenzimas 2ADP + 2Pi 4CO2 4H2O Figura 7 – Esquema representativo da oxidação da glicose a dióxido de carbonoBioquímica na Cozinha 23
  24. 24. Questões para discussão1) Quantas moléculas de CO2 podem ser formadas partindo de uma molécula deglicose?2) Quantas moléculas de ATP são produzidas a partir de uma molécula de glicose,sabendo que as todas as coenzimas reduzidas formadas nesta via metabólica sãocapazes de produzir 34 ATPs?3) Em células com altos níveis de ATP esta via estará ativada ou inibida? E naausência de oxigênio?4)Agora vamos relembrar um pouquinho das leveduras que fizeram o pão. Nós vimosque elas também respiram e esse processo deixa o pão macio. No que difere arespiração da levedura para a nossa?Referênciashttp://www.acelbra.org.br/2004/doencaceliaca.phphttp://www.cienciahoje.uol.com.br/materiahttp://www.concordia.psi.br/~celiaco/doenca.htmhttp://www.moinhosulmineiro.com.br/pao.htmhttp://www.profcupido.hpg.ig.com.br/bioquimicacarboidratos.htmBarham, P. "A ciência da culinária", 1a edição, Ed. Roca, 2002Wolke, R. L. "O que Einstein disse a seu cozinheiro - a ciência na cozinha" Jorge ZaharEditor, 2003This, H. "Um cientista na cozinha" Ed. Ática, 4a edição, 2003Bioquímica na Cozinha 24
  25. 25. Iogurte A produção de iogurtes não poderia ser mais simples, basta despejar umacolher de iogurte em um recipiente com leite e manter em temperatura ambiente porvárias horas. O leite ganha massa: é uma espécie de multiplicação do iogurte Mas como esta mágica é feita??? Acertou quem pensou em bactérias!!! Assim como acontece no pão, as bactérias presentes no iogurte (Lactobacillusbulgaricus e Streptococcus thermophilus) utilizam os carboidratos do leite para aobtenção de energia. Os carboidratos são oxidados até piruvato, que posteriormente éconvertido em lactato (com a oxidação de coenzimas) e prótons. Esta produção de prótons diminuiu o pH do leite, promovendo a desnaturaçãodas proteínas, com a exposição de domínios hidrofóbicos que ligam aos lipídeos. Estesagregados transformam o leite em um produto semi-sólido.Questões para discussão1) Porque as leveduras presentes no iogurte não oxidam os carboidratos até dióxidode carbono?2) Utilizando as informações da Figura 6 e 7, esquematize o processo de obtenção deenergia na fermentação lática.3) Quantas moléculas de ATP as leveduras produzem no processo de fermentaçãolática?Referênciashttp://www.danone.com.br/estudantes.php?mostra=2http://www.profcupido.hpg.ig.com.br/bioquimicafermentacao.htmBarham, P. "A ciência da culinária", 1a edição, Ed. Roca, 2002Wolke, R. L. "O que Einstein disse a seu cozinheiro - a ciência na cozinha" Jorge ZaharEditor, 2003This, H. "Um cientista na cozinha" Ed. Ática, 4a edição, 2003Bioquímica na Cozinha 25
  26. 26. Queijo Atualmente existem infinidades de opções de queijos, mas para estudarmos oprocesso de produção e aspectos bioquímicos utilizaremos como exemplo o queijocoalho.Curiosidade Típicamente do sertão nordestino brasileiro, o queijo de coalho surgiu com anecessidade dos viajantes, ao realizarem longas jornadas, acondicionarem o leite nasmochilas (matulão) fabricadas a partir do estômago de animais jovens. Com isso,observaram que o leite coagulava, e que a massa era muito saborosa, dando origemao "Queijo de Coalho" Como ponto de partida para a produção do queijo coalho está o leitepasteurizado , que é coalhado através da utilização de um preparo enzimáticolíquido, contendo uma enzima digestiva proteolítica de mamíferos lactantes, a renina.Essa enzima atua sobre o caseinato de cálcio do leite, transformando-o emparacaseinato de cálcio, o qual se combina com íons livres de cálcio, tornando-seinsolúvel, precipitando-se e formando um gel ou coalhada que retém a gordura. A coalhada é então cortada, cujo processo é feito através de lira de açoinoxidável, resultando em pequenos glóbulos que facilitam a separação do soro. Amassa cortada fica em repouso por 10 minutos, para haver a decantação e emseguida proceder à retirada do soro. A etapa seguinte compreende a salga, e é realizada diretamente na massa comsal refinado na proporção de 2,5%. Esse procedimento visa dar mais sabor e texturaao produto, tornando-o mais untuoso, sendo que deve-se realizar uma boadistribuição do sal na massa. A massa então é colocada em fôrmas de plástico comdessoradores e conduzidas à prensa pneumática para prensagem por 2-6 horas. Transcorrido este tempo o queijo é retirado da fôrma, estando pronto para oconsumo.Questões para discussão:1) Qual a diferença bioquímica do processo de produção de queijo coalho e iogurte?2) Em qual dos dois processos você espera uma maior fermentação?3) Em que pontos do processo de produção de queijo você imagina que possa haveralterações para a produção de diferentes tipos de queijos?Bibliografiahttp://www.fazendatamandua.com.br/coalho.htmhttp://www.profcupido.hpg.ig.com.br/bioquimicafermentacao.htmBarham, P. "A ciência da culinária", 1a edição, Ed. Roca, 2002Wolke, R. L. "O que Einstein disse a seu cozinheiro - a ciência na cozinha" Jorge ZaharEditor, 2003This, H. "Um cientista na cozinha" Ed. Ática, 4a edição, 2003.Bioquímica na Cozinha 26
  27. 27. Adoçantes naturais e artificiais Adoçantes naturais: Os adoçantes naturais são: Açúcar mascavo O açúcar mascavo é formado a partir do melado da cana de açúcar. Este açúcartambém chamado de bruto, não é completamente refinado, daí o termo bruto. Eletambém sofre processo de refinamento, porém em menor grau.. Açúcar Refinado Este açúcar é processado a partir do melado de cana. O produto, queinicialmente é marrom, recebe adição de ácido sulfídrico gasoso e outras substânciasquímicas para clarear. Nesse processo, o açúcar refinado perde vitaminas e saisminerais.Questão para discussão Se o açúcar refinado apresenta um maior número de processos que o açúcarmascavo, por que o açúcar mascavo é mais caro que o refinado? Açúcar de confeiteiroO açúcar comum é granulado. Porém na forma de pó fino, o açúcar, que éhigroscópico, absorve água do ar e endurece. Com o objetivo de evitar isso, osfabricantes adicionam 3% de amido de milho. Assim, o açúcar de confeiteiropermanece na forma de pó sem a aparência de grudento que teria se absorvesseágua. Frutose Esta é extraída das frutas e muitas vezes do milho. A frutose fornece a mesmaquantidade de calorias que o açúcar refinado. A grande diferença é o seu "poder deadoçar", 33% maior que o açúcar comum.Questão para discussão Qual a vantagem que pode ser conseguida com a utilização de frutose ao invésde sacarose?Bioquímica na Cozinha 27
  28. 28. Tabela 1 – Composição química em 100 gramas de produto Açúcar Açúcar Frutose Refinado Mascavo Energia 387 kcal 376 kcal 400 kcal Carboidratos 99,90g 97,30g n/d Vitamina B1 0mg 0,010mg n/d Vitamina B2 0,020mg 0,010mg n/d Vitamina B6 0mg 0,030mg n/d Cálcio 1,0mg 85mg n/d Magnésio 0mg 29mg n/d Cobre 0,040mg 0,300mg n/d Fósforo 2mg 22mg n/d Potássio 2mg 346mg n/d Proteína n/d n/d n/dFonte: Profª Dra. Sonia Tucunduva PhilippiFolha on lineMito: o açúcar mascavo é melhor porque é natural.O açúcar mascavo é mais saudável porque tem maior teor de substâncias naturais,como os minerais, mas isso não impede que tais minerais sejam obtidos de outrosalimentos. Além disso, para satisfazer as necessidades diárias de minerais, seriapreciso consumir grandes quantidades de açúcar mascavo durante o dia, o quedeixaria de ser saudável.Mito: o açúcar refinado faz mal.O açúcar refinado passa por três cristalizações sucessivas. Assim, obtêm-se sacarosepura e o que não for sacarose fica no melado. Logo, ao retirar esses componentes, asacarose restante não deixou de ser saudável. Se a sacarose no açúcar refinado éruim, ela também seria ruim no açúcar mascavo!Questão para discussão Por que existe diferença no poder de adoçar entre as diversas marcas de açúcaratuais? Adoçantes artificiais Os adoçantes dietéticos são constituídos por edulcorantes e agentes de corpo.Edulcorantes são as substâncias químicas responsáveis pelo sabor adocicado, quenormalmente possuem um poder adoçante muito superior à sacarose, sendonecessária, portanto, em menor quantidade, para obter a mesma doçura em relação aoutros adoçantes, com a vantagem de ter menos calorias. Os agentes de corpo, também chamados veículos, são compostos utilizadoscom a finalidade de diluir os edulcorantes, dando volume ao produto. Como osedulcorantes adoçam até 600 vezes mais do que o açúcar, se fossem comercializadosna forma pura, teriam que ser usados em quantidades muito pequenas para obter aBioquímica na Cozinha 28
  29. 29. mesma doçura do açúcar. Então, a diluição facilita o seu uso. Alguns exemplos deagentes de corpo permitidos pela legislação são: água, maltodextrina, manitol. O adoçante ideal deve ser: incolor, inodoro em solução, estável, atóxico, baratoe não deixar sabor residual. Além do uso em produtos dietéticos, os adoçantes são também usados emmedicamentos para mascarar o gosto de fármacos e em produtos de higiene bucal.Questões para discussão1) Não é contraditório escovar os dentes e usar posteriormente um produto dehigiene bucal que seja adocicado? Será que este não causa cárie?2) Por que os adoçantes não engordam?A seguir exemplos de alguns edulcorantes:Aspartame O aspartame é um sólido branco que foi descoberto acidentalmente em 1965. Oquímico Schlatter tentava desenvolver um sedativo para úlceras e depois de um dia detrabalho resolveu lamber os dedos sujos e sentiu que eles estavam doces. A moléculade aspartame é um dipeptídio, ou seja, é a combinação de dois aminoácidos, o ácidoaspártico e a fenilalanina, esta modificada por um grupo metila.Metabolismo do aspartame: Ranney e outros pesquisadores et al realizaram estudos em seres humanos porvia oral, utilizando o aspartame, marcado com 14C. Nestes estudos comprovou-se quea esterease intestinal hidrolisa o éster metílico, produzindo metanol e o dipeptídioaspartilfenilalanina (apêndice D). Em seguida, aspartilfenilalanina é hidrolisada peladipeptidase da mucosa em ácido aspártico e fenilalanina, veja figura abaixo. A fenilcetonúria é uma doença que ocorre em indivíduos com carência defenilalanina hidroxilase, enzima responsável pela transformação deste aminoácido emtirosina.Questões para discussão1) De acordo com a figura acima, indivíduos com fenilcetonúria podem consumiraspartame?Bioquímica na Cozinha 29
  30. 30. 2) É importante vir denominado nos rótulos a presença de fenilalanina? O que poderiaacontecer caso um individuo fenilcetonúrico ingerisse acidentalmente ou sem saberum produto que a contenha?Curiosidade O ácido aspártico é quase insípido, a fenilalanina é amarga, e o dipeptídioformado pelo dois é doce! Seu sabor é duzentas vezes mais doce do que o dasacarose e não tem o desagradável sabor residual da sacarina. Como é muito maisdoce que a sacarose e é adicionado aos alimentos em pequenas quantidades, nãoengorda.Ciclamato O OH S HN O Foi descoberto em 1937 por Sveda, como a sacarina, ou seja, num acidente delaboratório. Sveda investigava a síntese de sulfamatos em seu trabalho dedoutoramento quando, distraído, fumou um cigarro contaminado com um pouco deciclamato. Somente em 1949 iniciou-se a comercialização do ciclamato. O ciclamato éusado como o sal de sódio e é aproximadamente trinta vezes mais doce que asacarose. É comumente empregado com a sacarina, uma vez que o ciclamato mascarao sabor residual amargo deixado pela sacarina. Ver Apêndice D, o metabolismo dociclamato.Sacarina O NH S O O A sacarina é o mais antigo dos edulcorantes artificiais; foi descoberta em 1879,acidentalmente (de novo), pelo químico Fahlberg que esqueceu de lavar suas mãosapós o dia de trabalho no laboratório. A sacarina entrou em produção industrial em1900. É quatrocentas vezes mais doce que o açúcar, mas tem sabor residual amargo.Uma vez que é pouco solúvel em água na forma estrutural apresentada acima, esteadoçante é empregado na forma de sal de sódio ou cálcio.Bioquímica na Cozinha 30
  31. 31. Curiosidade A sacarina não consegue enganar as abelhas ou borboletas, que não a tomampor açúcar.Toxicidade da sacarina A sacarina chegou a ser proibida em 1970 nos EUA devido a estudos queindicavam propriedades carcinogênicas. No entanto, outros estudos realizados poroutros grupos de pesquisa demonstraram que esta molécula não é carcinogênica,gerando então controvérsia. Assim, foram readmitidos na década seguinte, em níveisseguros de ingestão diária aceitável, 2,5mg/kg de peso corporal.Bioquímica na Cozinha 31
  32. 32. Diabetes O diabetes (nome científico: diabetes mellitus) é uma doença que surge quandohá problemas na síntese ou liberação controlada de insulina ou quando hásensibilidade das células-alvo a este hormônio. Existem dois tipos de diabetes: - Diabetes Tipo I (diabetes juvenil): ocorre devido à redução do número decélulas  das illhotas de Langerhans no pâncreas, as quais são produtoras de insulina.Isso resulta em nenhum ou baixo nível de insulina produzido. Manifesta-seprincipalmente na adolescência o tratamento requer administração de insulina. Comisso, os pacientes são chamados de insulino-dependentes. - Diabetes Tipo II (diabetes da maturidade): ocorre em indivíduos de meiaidade e que apresentam níveis insulínicos normais ou aumentados. Logo, os pacientessão chamados insulino-independentes. Neste caso, problemas alimentares ligados àobesidade parecem ser os fatores principais para desencadear a doença. Por comeremem demasia ou incorretamente, estão constantemente com a glicemia elevada econseqüentemente com níveis altos de insulina circulante. Gradativamente, issoacarreta uma insensibilidade ou diminuição do número de receptores na superfície decélulas sensíveis ao hormônio. Assim sendo, o regime alimentar serve de controlepara esse tipo de doença, a qual tem cura. Apesar de ser uma forma mais amena dadoença, se não for tratada adequadamente pode levar aos sintomas apresentados dodiabetes tipo I.Há outros fatores que acarretam diabetes:a - Defeitos genéticos da função das células .b - Defeitos genéticos nos receptores de insulina.c - Doenças do pâncreas exócrino (que não produz insulina).d - Induzida por medicamentos ou produtos químicos.e - Formas incomum de Diabetes auto-imune. Metabolismo do Diabetes Como já foi mencionado anteriormente na seção do Pão, o aproveitamento daglicose pelos tecidos insulino-dependentes se dá pela presença da insulina nacirculação sanguínea. Logo, quando há deficiência na produção de insulina (caso dodiabetes tipo I), há excesso de glicose na circulação sanguínea (hiperglicemia). Assim,as células permanecem sem glicose apesar do excesso presente na circulação. Como a absorção celular de aminoácidos é estimulada pela insulina, as célulasalém de ficarem desprovidas de glicose, também ficam desprovidas de aminoácidos,comprometendo assim as suas atividades celulares normais (ver apêndice D, acaptação de glicose por receptores GluT4). Portanto, é como se o indivíduo nãotivesse se alimentado corretamente, ou seja, o organismo permanece numa situaçãode carência nutricional. A falta de aproveitamento da glicose sanguínea é ocasionadapelo seguinte mecanismo: Para os dois tipos de diabetes, a resposta do metabolismo é a degradação desuas reservas, ou seja, ativação de gliconeogênese, lipólise acentuada e alta produçãode corpos cetônicos, ocasionando um balanço de nitrogênio negativo. Com isso, umindividuo diabético tem apetite maior que o de um individuo normal nas mesmascondições de gasto de energia, no entanto, apresenta queda de peso. Cabe ressaltar que não haverá estímulo da degradação de proteína muscular nagliconeogênese, apenas o que ocorre é a utilização daquelas proteínas que estariamBioquímica na Cozinha 32
  33. 33. sendo degradadas normalmente (tempo de meia vida, referência à parte de nutriçãoprotéica dentro da seção de Verduras e Legumes) Além disso, a hiperglicemia causa aumento da pressão osmótica dentro do vasosanguíneo que faz com que líquido de outros compartimentos (como o das células) sedirecione ao sangue, o que leva à desidratação celular. O rim tem capacidade de reabsorver a glicose do sangue até determinadasconcentrações. Quando a concentração de glicose ultrapassa aproximadamente 170mg/dL, o rim não consegue mais reabsorvê-la e então o organismo passa a perderaçúcar pela urina (glicosúria). A urina com açúcar causa aumento na sua pressãoosmótica impedindo a reabsorção tubular de água (nos rins) e com isso levando àdesidratação extracelular. Para quem tem a patologia, a melhor notícia é que existem alternativas comoadministração do hormônio ou transplante de células pancreáticas normais, e isso têmrevertido os quadros.Questões para discussão1) Com base no texto acima, explique o porquê do nome diabetes mellitus quetraduzido significa “excreção excessiva de urina doce”. Você sabe como ela foiinicialmente descoberta?2) Tente explicar por que ocorrem os sintomas descritos abaixo para um pacientecom diabetes:- Poliúria (urina demais):- Polidipsia (bebe muita água):- Polifagia (come muito):- Amputar extremidades do corpo:Bioquímica na Cozinha 33
  34. 34. Obesidade A obesidade é uma doença crônica, causada por uma série de fatoressimultâneos que acabam levando à problemas graves de saúde, de importância paratoda a população. Pode ser uma doença genética, mas o estilo de vida é o principalfator que vai determinar se o indivíduo será ou não obeso. De maneira geral, podemosdizer que a obesidade ocorre em função do que ingerimos e do que gastamos emenergia, como se fosse uma balança. Se comermos muito e gastarmos pouco, temosmaior chance de ficar obesos. O excesso de peso não deve ser confundido com obesidade, ou seja, éimportante saber diferenciar aquele que tem maior massa muscular daquele que éobeso. Por isto, avaliar a composição corporal, verificando a distribuição de gordura emúsculos do organismo é muito importante. Um excesso de gorduras corporal estáassociado distúrbios cardiovasculares, diabetes, hipertensão, câncer de cólon, mama,próstata, e endométrio, e, conseqüentemente, risco de morte. Em mamíferos, um sistema complexo age formando ou usando as reservaslipídicas, dependendo das condições fisiológicas. Quando a pessoa come há váriasrespostas no organismo, uma delas a síntese de gordura. Quando a massa do tecidoadiposo aumenta, ou seja, quando se inicia o processo de síntese lipidica, há liberaçãode leptina pelo tecido adiposo na corrente sanguínea. A sua presença no cérebro, maisprecisamente no hipotálamo indica que os níveis de gordura já estão adequados ecomo resposta: o cérebro emite a sensação de saciedade. Com isso, a leptina éconhecida como o hormônio da saciedade. A leptina ainda inibe a síntese de gordura e estimula oxidação de ácidos graxos,aumento do gasto de energia. Com a explicação acima, vimos que um sinal que se origina no tecido adiposopode influenciar os centros cerebrais que controlam o comportamento e a atividadealimentar (metabólica e motora). A leptina também estimula o sistema nervoso simpático, aumentando a pressãosangüínea, a freqüência cardíaca e a termogênese, pelo desacoplamento datransferência de elétrons da síntese de ATP na mitocôndria do tecido adiposo.Questões para discussão1) O que você esperaria se uma pessoa tiver uma produção reduzida de leptina ou deseus receptores no hipotálamo?2) O que se esperaria de uma medicação a base de leptina para indivíduos obesos?3)Além disso, a quantidade de receptores celulares está submetida a um processo deregulação que depende da concentração do hormônio circulante. Como já visto para ocaso de diabetes, o que você espera que ocorra com o número de receptores quandoo nível do hormônio é alto? A leptina não é o único hormônio que regula o comportamento alimentar oupeso corporal. A insulina atua nos seus receptores no hipotálamo para inibir aalimentação. Vários outros hormônios supressores ou estimuladores de apetite que ajudamna regulação dos processos de fome ou saciedade. Assim, vários podem ser os fatorespara a obesidade.Bioquímica na Cozinha 34
  35. 35. CuriosidadeVocê sabe qual é a massa da sua gordura corpórea ? Várias são as fórmulas que podem ser usadas para calcular a massa de gorduracorpórea. Aqui você poderá usar o Índice de Massa Corpórea (Body Mass Index),indicado com a sigla BMI. Esse representa o valor médio que se obtém dividindo opeso representado em kg, pelo quadrado da altura em centímetros do indivíduo.BMI=peso corpóreo (em kg) / o quadrado da altura (em cm) x 10000Resultados:Subpeso < 19Peso normal < 25Sobrepeso 25 - 29,9Obesidade = 30Obesidade grave > 40Referênciashttp://www.profcupido.hpg.ig.com.br/Barham, P. "A ciência da culinária", 1a edição, Ed. Roca, 2002Fatibello-Filho, O.; Vieira, I. C.; Gouveia, S. T. G.; Calafatti, S. A.; Guarita-Santos, A. J.M.; Química Nova, 19 (3), 1996.Reportagem Folha dia 25/02/2003, colunista ANDRÉA GALANTEThis, H. "Um cientista na cozinha" Ed. Ática, 4a edição, 2003Wolke, R. L. "O que Einstein disse a seu cozinheiro - a ciência na cozinha" Jorge ZaharEditor, 2003Bioquímica na Cozinha 35
  36. 36. Carnes – uma de nossas principais fontes de proteína O conhecimento da estrutura e dos constituintes da carne, bem como dasreações bioquímicas que ocorrem no músculo, é necessário para entendermos osdiferentes modos de preparo e os valores nutricionais. O principal componente da carne é o músculo, cuja composição estáapresentada na Tabela 1. Tabela 1 – Composição porcentual média do músculo em massa. Compostos H20 60 Gorduras 1,5-13 Proteínas 16-22 Substâncias nitrogenadas não-proteicas (ATP, ADP, NAD+, creatina, 1,5 aminoácidos, uréia, e outras) Carboidratos (glicose, glicogênio) 1,0 Minerais (Ca2+, HPO42-, Mg2+, K+, Na+, Zn2+, Cl-, Fe2+, Cu+, SO42-, HCO3-, 1,0 outros) Os músculos são formados por feixes paralelos de numerosas células muitolongas, as fibras musculares, cuja membrana plasmática chama-se sarcolema. Ocitoplasma dessas células contém centenas de filamentos contráteis organizados emparalelo, as miofibrilas, as quais são constituídas por dois tipos de filamentosproteicos: filamentos grossos (miosina) e filamentos finos (actina), que sãoresponsáveis pela contração e relaxamento muscular (Figura 1). Figura 1 - Estrutura muscular Sarcômero é a menor unidade estrutural e contrátil das miofibrilas,compreendida entre duas linhas Z, formada por uma banda A (escura), onde sesobrepõem miofilamentos de miosina e de actina, e duas meias bandas I (clara), ondeBioquímica na Cozinha 36
  37. 37. se encontram os miofilamentos de actina e proteínas reguladoras da contração erelaxamento muscular (troponina e tropomiosina). Existem dois tipos de fibras musculares, que utilizam vias metabólicasdiferentes para obter energia: as fibras “lentas” que necessitam de oxigênio paraoperarem (portanto, condições aeróbicas), e as fibras “rápidas”, que não precisam deoxigênio. Os músculos aeróbicos podem utilizar carboidratos (glicogênio, em geral) elipídios para obterem energia. Os músculos anaeróbios usam apenas carboidratos. A proteína mais abundante do organismo animal é o colágeno (entre 20 e 25%do total de proteínas, estando presente também a reticulina e a elastina), uma fibraextracelular que influi na maciez da carne (Figura 2). O colágeno é praticamenteinextensível e incolor, porém quando forma agregados apresenta a cor brancacaracterizando os tendões. As moléculas de colágeno fazem ligações cruzadas entre sio que confere a característica insolúvel e resistente à tensão. O número destasligações cruzadas e sua estabilidade aumentam com a idade do animal, assim osanimais jovens possuem um colágeno que se rompe mais facilmente e também maissolúvel. A estrutura desta proteína rompe-se por aquecimento, dando origem agelatina, uma proteína mais solúvel. Figura 2 – Esquema descritivo da formação do colágeno. As substâncias iniciais (a) sãoaminoácidos dos quais apenas dois são mostrados; (b) Os aminoácidos são ligados entre sipara formar uma proteína (Hipro designa o aminoácido prolina modificado com gruposhidroxila (OH), tornando-se hidroxiprolina). (c) Esta se torna, então, espiralada em hélice (d).Três dessas cadeias então se interligam em hélice de três filamentos, que constitui a moléculade tropocolágeno (e, f). Muitas moléculas de tropocolágeno são alinhadas superpostas por umquarto de seu comprimento para formar uma fibrila colágena com estriação transversa (g)(BLOOM & FAWCETT, 1977).Bioquímica na Cozinha 37
  38. 38. Tabela 1: Diferenças nas composições das carnes (por 100 g do alimento) Água Proteína Gordura Carboidrato Energia (%) (%) (%) (%) (kcal) Vaca (semi-gorda) 63 18 19 0 245 Porco (pernil 46 23 31 0 374 assado) Carneiro 62 18 20 0 253 Peru (branco) 63 33 4 0 176 Galinha (cozida) 66 28 6 0 150 Carne de soja 75 13 3 9 106 Fila de Pescado 78 20 2 0 99 Atum (conserva 55 24 21 0 288 em óleo)Valor nutritivo da carne Fibras, como aquelas encontradas em grãos, hortaliças e frutas, não estãopresentes na carne, a qual é também praticamente desprovida de carboidrato. Mas éconsiderada um alimento de alto valor nutritivo pela quantidade de proteínaspresente. É uma ótima fonte de lipídios essenciais, vitaminas do complexo B (como aB12, ou cobalamina, encontrada apenas em produtos de origem animal), ferro e zinco. As proteínas da carne apresentam um perfeito equilíbrio de aminoácidosessenciais (ou seja, os que não são sintetizados pelo nosso organismo e precisam serobtidos a partir da alimentação); ovos, leite e derivados são também fontes deproteínas completas. A quantidade de carboidratos na carne é desprezível pelo fato de que apenas1% de glicogênio (um polissacarídeo composto por unidades de glicose) é encontradona musculatura dos animais recém-abatidos, por ser transformado em lactato empoucas horas. Representando 50 % do total de gorduras nos cortes de carne bovina estão osácidos graxos saturados; os insaturados (em maioria os monoinsaturados)representam à parcela restante. Não é verdade, portanto, a idéia amplamentedifundida há vários anos de que os lipídios da carne são gorduras saturadas, gerandoa informação de que as gorduras saturadas da carne podem levar a doençascardiovasculares, pelo aumento do colesterol sanguíneo. Sabe-se hoje que apenas30% do total da gordura bovina são constituídos por ácidos graxos (palmítico emirístico) que podem causar a elevação do nível de colesterol do sangue. Portanto,pode-se dizer que as gorduras presentes na carne encontram-se em proporçõesadequadas para as necessidades humanas (crescimento, manutenção e suprimentoenergético). Além disso, podemos controlar a quantidade de gorduras da carne quequeremos ingerir, pois elas se encontram presentes na superfície dos cortes, podendoser retiradas.Questões comentadas para discussão1) Durante o aquecimento das carnes, à medida que os músculos se contraem devidoa mudanças na estrutura da proteína, que está sendo desnaturada, a carne torna-semais dura. Podemos imaginar o que pode levar a este “endurecimento” da carne? O calor que flui para o interior da carne durante a cocção faz com que maisproteínas sejam desnaturadas, levando, portanto a uma maior rigidez das fibrasmusculares. Mas por outro lado, não é possível mastigarmos as hélices triplas decolágeno presentes na carne, dada a sua rigidez, mas sendo desnaturadas emtemperatura acima de 60oC tornam-se uma gelatina macia. Diante desses doisBioquímica na Cozinha 38
  39. 39. importantes fatos que ocorrem durante a cocção, deve-se perceber que tanto umaquecimento muito elevado das fibras musculares quanto um aquecimento insuficientepara desnaturar o colágeno resultam em uma carne dura. Deve-se portanto procurarum meio termo para serem atendidos os dois requisitos.2) O componente em maior proporção na carne é a água, que dentre todas asmoléculas apresentadas como componentes das carnes, é a mais simples. Qual seriaa função da água na carne? Vamos pensar no corte da carne, no seu processo decocção e também no seu congelamento. Quando um pedaço de carne é cortado, um pouco de água é liberado, mas amaior parte das moléculas de água fica presa por algumas proteínas da carne. Aoserem desnaturadas as proteínas, partes dessas moléculas podem escapar e começama fluir da carne (isso pode ser facilmente observado quando refogamos carne moídaou pedacinhos de carne). Se essa água for significativamente perdida, a carneadquirirá um aspecto muito seco. Durante o congelamento de carne crua, há transformação da água em cristaisde gelo, o que pode liberar as moléculas de água aprisionadas nas proteínas, equando houver o descongelamento, a água escapará mais facilmente.3) Já sabemos a composição dos diferentes tipos de carnes apresentados na Tabela 1,mas podemos imaginar o que dá cor às carnes? Por que existem carnes brancas evermelhas? Podemos introduzir neste ponto a diferença entre duas moléculas presentes noorganismo que funcionam como transportadoras de oxigênio, mas possuem afinidadesdiferentes pela molécula de oxigênio: hemoglobina e mioglobina.Mioglobina:  Uma molécula relativamente pequena,  Atua nas células musculares no transporte e no armazenamento de oxigênio para a oxidação dos nutrientes celulares nas mitocôndrias,  Contém uma única cadeia polipeptídica e um grupo heme, ao qual está ligado um átomo de ferro em seu estado Fe 2+ (ferroso) – este grupo é responsável pela cor marrom-avermelhada da mioglobina e da hemoglobina.  Possui uma afinidade muito maior pelo oxigênio que a hemoglobina.Hemoglobina:  Constituída por quatro cadeias polipeptídicas e quatro grupos heme, no qual os átomos de ferro também estão na forma ferrosa.  Presente nas hemácias, é responsável pelo transporte de oxigênio no sangue – o oxigênio é muito pouco solúvel no plasma, daí a necessidade de se utilizar a hemoglobina como carregadora.  No sangue arterial a hemoglobina está cerca de 98 % saturada com oxigênio, no sangue venoso está apenas 64 % saturada; portanto, tem uma afinidade muito menor pelo oxigênio que a mioglobina. A estrutura dessas duas proteínas pode ser visualizada na Figura 4 do itemLeite – uma combinação de biomoléculas.Questões para discussão1) A cor avermelhada da carne é devido à hemoglobina?2) A hemoglobina suprirá com quantidade de oxigênio suficiente um músculo ematividade (em exercício)?Bioquímica na Cozinha 39
  40. 40. 3) Podemos relacionar a quantidade de mioglobina com a necessidade do músculo?4) Pode-se relacionar a cor das carnes à diferença entre as fibras “lentas” e “rápidas”?5) Ainda no contexto das fibras musculares, o que faz com que a carne de peixes,quando levada a um período de cocção muito prolongado, desmanche com facilidade?Texto para leitura - Conservação das carnes Dentre muitos fatores que contribuem para a conservação da carne, e que senão forem levados em consideração podem levar à sua deterioração, estão a atividadeda água e a umidade relativa, que serão considerados neste item. A atividade da água (Aa) é expressa como a relação entre a pressão de vapor dasolução e a pressão de vapor do solvente (no caso, a água). Com isso determina-se aquantidade de água livre (não comprometida por ligações a íons, por exemplo)presente no alimento. Este fator determinará a possibilidade de um determinadomicroorganismo (levedura, bolor, fungo e bactéria) se desenvolver em determinadoalimento. Solutos como o sal e o açúcar, tendem a diminuir a quantidade de águadisponível para o desenvolvimento do microorganismo, pelo aumento da pressãoosmótica. Alimentos ricos em água como as carnes, sofrem deterioração rapidamente,sendo, portanto, classificados como produtos perecíveis, necessitando de etapas deconservação a partir do abatimento. Outro fator, a umidade relativa (UR), pode alterar a atividade da água doalimento, alterando, portanto sua susceptibilidade ao ataque microbiológico. A carnefresca, com alta Aa, quando colocada em um ambiente com baixa UR, perde água,ocorrendo ressecamento de sua superfície. Um dos métodos mais utilizados na conservação da carne é o congelamento. Oprocesso de congelamento, quando feito em casa, deve seguir algumas normas dehigiene e atentar a alguns fatores que podem interferir na qualidade e na conservaçãoda carne, e o primeiro deles é o aspecto da carne no ato da compra (as característicasda carne serão abordadas adiante). Poucas alterações na carne são obtidas se o congelamento for rápido, poisdesse modo garante-se a maciez da carne, não ocasionando grandes danos ao tecidomuscular e evitando a formação de cristais de gelo grandes a ponto de romper ascélulas do tecido muscular. Esses cristais podem alterar a suculência da carne. Issoimplica no congelamento de porções pequenas de carne, geralmente divididas para ouso no dia-a-dia, pois grandes pedaços levam um tempo maior para congelar. Deve-se também estar atento ao congelamento da carne moída, pois esta sedeteriora mais rápido. Por passar por um processo no qual há quebra das fibras empartículas pequenas, aumenta-se a área do alimento exposta a fatores dedeterioração, como os microorganismos. Preferencialmente este tipo de carne devepassar pelo processo no ato da compra e logo ser embalado, pois isto diminui osriscos de contaminação. Estando congelada, a carne deverá ser descongelada para consumo seguindonovamente alguns passos, que garantirão um alimento nutritivo à mesa. Odescongelamento ideal é aquele feito de maneira gradual, natural e no interior dorefrigerador (lembrando sempre que a exposição da carne ao ambiente pode levar aum comprometimento microbiológico, ou seja, crescimento bacteriano). O sal seco tem a capacidade de retirar a umidade da carne (e também deoutros alimentos). Esse na verdade é um dos métodos mais antigos utilizados para aconservação de carne. Como a carne apresenta alto teor de água, sendo coberta comsal sólido, uma parte do sal dissolve-se na umidade superficial, retirando água deBioquímica na Cozinha 40
  41. 41. dentro da carne para a formação de uma película de solução salina extremamenteconcentrada; nesta película, quantidade de água é menor do que na célula.Questões para discussão1) Por que o congelamento das carnes deve ser rápido e o descongelamento lento?2) Por que a carne descongelada não deve ser novamente congelada estando crua?3) Por que a retirada da umidade da carne é um tipo de conservação?Texto para leitura - Aquecimento dos alimentos O cozimento dos alimentos torna-se necessário pois muitos alimentos nãoseriam apetitosos nem facilmente digeríveis se fossem consumidos da maneira comose apresentam; um exemplo é a batata. Alem disso, o cozimento pode destruirtoxinas e microorganismos presentes no alimento, podendo modificar também atextura e o sabor.Qual a diferença entre calor e temperatura? O conhecimento desses dois conceitos leva-nos a compreender melhor osmétodos de cocção. Calor é a energia que flui de um corpo quente para um corpo frio.Temperatura é a medida da forma que o calor fluirá. Se dois objetos de diferentestemperaturas são colocados em contato, haverá fluxo de calor a partir do objeto queapresenta maior temperatura para o que apresenta menor temperatura. O processoocorre de maneira que os dois objetos alcancem a mesma temperatura; quando istoocorre, o calor deixa de fluir.Formas de transferência de calor para o preparo dos alimentos. Através do processo de condução ocorre a transferência de calor no interior dequalquer sólido. Por exemplo, quando colocamos uma panela no fogão, a parte inferiordessa panela, em contato direto com a chama é aquecida e, à medida que o tempopassa, a distribuição da temperatura se modificará, e parte superior também seráaquecida. Um dos métodos mais utilizados para o aquecimento em culinária é aconvecção. Por este processo ocorre a transferência de calor de um fluido (líquido ougás) para o meio ambiente. O fluido, sendo conservado em movimento, é capaz deabsorver calor da fonte que produz esse calor. Na cozinha podemos citar muitosexemplos, entre eles, a circulação do ar aquecido no forno, que promove oaquecimento dos alimentos. Durante uma fritura, o óleo aquecido circula em torno doalimento e, portanto, transfere calor para ele. Outro método é a radiação (os corpos, quando aquecidos, irradiam calor). Naculinária, essa forma de transferência de calor é observada quando grelhamos umacarne, por exemplo – a superfície do alimento absorve o calor que é irradiado dagrelha. Neste tipo de cocção, o interior do alimento é aquecido por condução do calorproduzido pela superfície da grelha. A temperatura atingida pela superfície édeterminada pela quantidade de energia recebida por essa superfície, a qual dependeda distância entre a grelha e o alimento. As microondas também são uma forma deirradiação – as moléculas de água absorvem o calor.Bioquímica na Cozinha 41

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