QuíM. De Alim. I Carboidratos I

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QuíM. De Alim. I Carboidratos I

  1. 1. 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 
  2. 2. Química dos Carboidratos Parte I Definição, estrutura e classificação Mércia Aurélia Gonçalves Leite
  3. 3. Introdução <ul><li>Carboidratos são polihidroxialdeídos ou polihidroxicetonas ou substâncias que liberam estes compostos </li></ul><ul><li>por hidrólise. </li></ul>
  4. 4. Funções dos carboidratos nos alimentos <ul><li>Nutricionais, adoçantes naturais (conferir doçura), principal componente dos cereais, responsável pelo escurecimento dos alimentos, altera ou confere higroscopicidade, umectância, texturização, capaz fixar flavorizantes. </li></ul>
  5. 5. Funções dos carboidratos na alimentação <ul><li>Principal fonte de energia para o homem, 50- 80% das calorias da dieta. </li></ul><ul><li>Forma de energia mais abundante e de fácil digestão(4,0kcal/g) </li></ul><ul><li>Poupa a queima de proteínas com finalidade energética </li></ul><ul><li>Atua como fibra dietética, funcionamento normal do intestino. </li></ul>
  6. 6. Fontes dos carboidratos na alimentação Arroz Milho Trigo Aveia Frutas Verduras Fígado Leite
  7. 7. Síntese de Carboidratos <ul><li>6CO 2 + 6H 2 O  C 6 (H 2 O) 6 + 6O 2 </li></ul>Para  metabolismo animal Para  Luz, clorofila
  8. 8. Definição Classicamente os carboidratos podem ser conceituados em polihidroxicetonas ou polihidroxialdeídos que apresentam a seguinte fórmula estrutural: Nitrogênio, fósforo e enxofre podem também estar presentes
  9. 9. <ul><li>1)  a localização da carbonila; </li></ul><ul><li>2)  ao número de carbonos; </li></ul><ul><li>3)   ao tipo de biomoléculas; </li></ul><ul><li>4) ao número de monômeros; </li></ul><ul><li>5)  em função do peso molecular. </li></ul>Classificação Quanto:
  10. 10. Classificação dos carboidratos quanto a localização da carbonila Aldoses - glicose, ribose, desoxiribose, galactose, manose. Cetose – frutose, ribose, xilulose.
  11. 11. Classificação quanto ao número de carbonos <ul><li>Trioses: gliceraldeído, dihidroxiacetona </li></ul><ul><li>Tetroses: eritrose, treose </li></ul><ul><li>Pentoses: ribose, arabinose, xilose </li></ul><ul><li>Hexoses: glicose, manose, frutose </li></ul>Todos são monossacarídeos
  12. 12. <ul><li>Simples: </li></ul><ul><li>glicose </li></ul><ul><li>sacarose </li></ul><ul><li>glicogênio </li></ul><ul><li>Conjugados: glicoproteínas glicolipídios </li></ul>Classificação quanto ao tipo de biomoléculas
  13. 13. Classificação quanto ao ao número de monômeros <ul><li>Monossacarídeo (n=1): glicose, frutose, galactose. </li></ul><ul><li>Dissacarídeo (n=2): sacarose, lactose, maltose. </li></ul><ul><li>Oligossacarídeo (2<n<10): </li></ul><ul><li>estaquiose, cicloheptaamilose. </li></ul><ul><li>Polissacarídeo (n>10): amido, glicogênio </li></ul>
  14. 14. Classificação quanto ao número de monômeros <ul><li>Monossacarídeos: glicose, frutose e galactose; </li></ul><ul><li>Dissacarídeos: sacarose = glicose + frutose </li></ul><ul><li>lactose = galactose + glicose </li></ul><ul><li>maltose = glicose + glicose </li></ul>
  15. 15. Glicose <ul><li>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. </li></ul>Classificação quanto ao número de monômeros
  16. 16. Fórmula alfa Fórmula beta Fórmula de Fischer Formas Cíclicas da Glicose Fórmula de Haworth Estrutura conformacional
  17. 17. Formação das duas Formas Cíclicas da Glicose <ul><li>O grupo aldeído em C-1 e o grupo hidroxila em C-5 reagem para formar uma ligação hemiacetal. </li></ul><ul><li>Podem ser formados 2 estereoisômeros diferentes (anômeros) em C-1, designados de  e  . </li></ul>
  18. 18. Formação de Formas Cíclicas
  19. 19. <ul><li>Monossacarídeos: glicose, frutose, galactose </li></ul><ul><li>Oligossacarídeos: sacarose, maltose, lactose </li></ul><ul><li>Polissacarídeos: amido, celulose, glicogênio </li></ul>Classificação em função do peso molecular
  20. 20. <ul><li>Menor e mais simples carboidrato </li></ul><ul><li>Grupo funcional + cadeia de hidrocarboneto </li></ul><ul><li>Anéis de 5 (furano) ou 6 carbono (pirano) </li></ul><ul><li>Apresentam isomeria óptica </li></ul>Monossacarídeos Principais características * Os monossacarídeos comuns na natureza existem na forma D. O modelo bola-e-bastão mostra a configuração real das moléculas.
  21. 21. As formas D e L são imagens especulares uma da outra. Isômeros (enantiômeros) do Glicealdeído
  22. 22. <ul><li>Carbonila + hidroxila (mesma molécula) = ligação hemiacetálica </li></ul><ul><li>Formação de hidroxila anomérica  agente redutor </li></ul><ul><li>-OH lado direito  e lado esquerdo  </li></ul><ul><li>Grupo carbonila + agente redutor = poliálcool * </li></ul><ul><li>+ agente oxidante = polihidroxiácido </li></ul><ul><li>*sorbitol, manitol, xilitol </li></ul>Monossacarídeos Estrutura química
  23. 23. Monossacarídeos Estrutura química Galactose Frutose Glicose
  24. 24. <ul><li>Polímeros com 2-10 unidades de monossacarídeos Ligados por ligações glicosídicas </li></ul><ul><li>-OH anomérica livre – agente redutor </li></ul><ul><li>Polimerização de n monossacarídeos é liberado n-1 moléculas de água (condensação) </li></ul><ul><li>As enzimas digestivas humanas não digerem a maioria dos oligossacarídeos(frutoooligossacarídeos, inulina) </li></ul>Oligossacarídeo Conceito
  25. 25. Dissacarídeos Maltose Sacarose glicose frutose glicose (A) glicose (B)
  26. 26. <ul><li>Apresentam de 10-10.000 unidades de monossacarídeos. </li></ul><ul><li>Diferem uns dos outros: número de unidades, tipo de ligação e no grau de ramificações. </li></ul><ul><li>Armazenamento estável de energia </li></ul>Polissacarídeos
  27. 27. <ul><li>1) Amido </li></ul>Polissacarídeos 2) Glicogênio 3) Celulose 4) Hemicelulose 5) Pectinas 6) Gomas
  28. 28. <ul><li>Fonte de reserva energética dos vegetais </li></ul><ul><li>Matéria prima mais barata e abundante </li></ul><ul><li>Na indústria de alimentos: espessante, estabilizande, gelificante, umectante, etc. </li></ul><ul><li>Formado: amilose e amilopectina, em proporção que varia com a espécie e grau de maturação (banana, milho) </li></ul>Amido Polissacarídeos
  29. 29. <ul><li>Cadeia linear </li></ul><ul><li>Unidades de  -D-glicopiranoses, unidas por ligações  -1,4 glicosídicas </li></ul><ul><li>Contêm 350-1000 unidades de glicose </li></ul><ul><li>Estrutura  -hélice, formada por pontes de hidrogênio </li></ul>Amido Polissacarídeos Amilose
  30. 30. Amido <ul><li>Estrutura ramificada, constituída por cadeias lineares de 20-25 unidades de  -D-glicose unidas por ligações glicosídicas  -1,4 e  -1,6. </li></ul><ul><li>Apresenta estrutura esférica (grânulo de amido). </li></ul><ul><li>Expande na cocção(formação de gel). </li></ul>Polissacarídeos Amilopectina
  31. 31. Amido Amilose Amilopectina
  32. 32. <ul><li>Ocorre somente em animais </li></ul><ul><li>Armazenado no fígado e músculo em pequenas concentrações </li></ul><ul><li>Ligações do tipo  -D-1,4 e  -D-1,6 </li></ul><ul><li>Hidrolisado a glicose, fonte imediata de energia (jejum, sono, trabalho) </li></ul><ul><li>Fontes: fígado, leite fresco (5%) </li></ul>Glicogênio Polissacarídeos
  33. 33. <ul><li>Substância orgânica mais abundante na natureza </li></ul><ul><li>Parede celular de vegetais superiores: </li></ul><ul><li>+ hemicelulose + lignina. </li></ul><ul><li>Não digerida, fibras dietéticas </li></ul><ul><li>Cadeias lineares de D-glicopiranoses, com ligações  1,4 </li></ul><ul><li>100-200 monossacarídeos </li></ul><ul><li>Estabilizada por pontes de hidrogênio, insolúvel em água </li></ul>Celulose Polissacarídeos
  34. 34. Celulose
  35. 35. <ul><li>Parede celular de vegetais + celulose + lignina </li></ul><ul><li>Hemicelulose + pectina = forma matriz amorfa em torno de fibras de celulose </li></ul><ul><li>Não são digeridas pelo organismo humano </li></ul><ul><li>No processamento: auxilia na absorção de água pela farinha integral, na incorporação da proteína e aumenta o volume </li></ul><ul><li>Constituinte de D (galactose, arabinose, manose, xilose e ramnose) </li></ul>Hemicelulose Polissacarídeos
  36. 36. <ul><li>Apresenta poder gelificante </li></ul><ul><li>Cadeia linear formada por unidade de  -D-ác.-galacturônicos, ligados por ligações  -1,4 glicosídicas </li></ul><ul><li>Alto grau de metoxilação (até 80%): ATM e BTM (Ca) Insolúvel em água (exceto o ácido péctico) </li></ul><ul><li>Confere a frutas e vegetais não maduros uma textura rígida. Ex.: frutas cítricas (20-30%), maçã (10-15%) </li></ul><ul><li>Forma géis na presença de sacarose em meio ácido. </li></ul>Pectinas Polissacarídeos
  37. 37. <ul><li>Composto com capacidade de texturização (hidrocolóides) </li></ul><ul><li>Polímeros de cadeia longa e alto peso molecular </li></ul><ul><li>Dissolvem-se ou dispersão-se em água </li></ul><ul><li>Aumentam viscosidade, são espessantes, podem ou não ser geleificantes, estabilizante (em dispersões) </li></ul><ul><li>Extraídos de sementes (guar), exsudados de árvores (arábica), algas marinhas (ágar-ágar) ou produzidos por microorganismos (xantana). </li></ul>Gomas Polissacarídeos
  38. 38. “ 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 !!

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