CARBOIDRATOS 03/02/2016. Carboidrato e Fibras INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA RIOGRANDE DONORTE FUNÇÕES INTRODUÇÃO MÉTODOS
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- Lavínia Gil Gusmão
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1 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA RIOGRANDE DONORTE Disciplina: Análise de Alimentos Carboidrato e Fibras CARBOIDRATOS Proª. Me. Dayana do Nascimento Ferreira Currais Novos, Janeiro de FUNÇÕES INTRODUÇÃO São os componentes mais abundantes nos alimentos e amplamente distribuídos pela natureza. Pertencem a esse grupo substâncias diversas como: Glicose, frutose e sacarose confere sabor doce aos alimentos; Amido principal fonte de reserva de alguns tecidos vegetais; Celulose mais abundante na natureza e principal componente de tecidos vegetais Nutricional Adoçantes naturais Fontes de energia Funções Matéria prima para produtos fermentados Responsáveis pela reação de escurecimento enzimático TABELA DE CONTEÚDO DE CARBOIDRATOS NOS ALIMENTOS Alimento % açúcar Tipo Frutas 6% -12% sacarose Milho e batata 15% amido Trigo 60% amido Farinha de trigo 70% amido Condimentos 9% - 39% açúcares redutores Açúcar branco comercial 99,5% sacarose Açúcar de milho 87,5% glicose Mel 75% açúcares redutores Amostragem MÉTODOS Amostras sólidas: Devem ser moídas sem alterar a umidade e composição do alimento; Lipídeos e clorofila: Geralmente são removidos por extração com éter de petróleo (carboidratos são insolúveis neste solvente). Eliminação de interferentes Para sua determinação deve ser obtida uma solução aquosa dos açúcares livres de substâncias interferentes para posterior identificação e quantificação. Podem ser separadas por: Descoloração Tratamento com resina trocadora de íons Clarificação 6 1
2 PRINCIPAIS AGENTES CLARIFICANTES 7 REQUISITOS DOS AGENTES CLARIFICANTES 8 A função dos agentes clarificantes é de precipitar as substâncias que irão interferir na medida física ou química do açúcar. Solução básica de acetato de chumbo (determinação polarimétrica de soluções coloridas, porque descolore a solução) Ácido fosfotungístico e ácido triclocoacético (precipita proteínas, mas não descolore) Ferricianeto de potássio e sulfato de zinco (precipita proteína e descolore um pouco a amostra) Sulfato de cobre (específico para determinação de lactose em leite) Devem remover substâncias interferentes completamente sem adsorver ou modificar os açúcares O excesso do agente clarificante não deve afetar o procedimento O precipitado deve ser pequeno O procedimento de precipitação deve ser relativamente simples Métodos Físicos MÉTODOS DE IDENTIFICAÇÃO Métodos Redutores Métodos Cromatográficos 9 MÉTODOS FÍSICOS Métodos ópticos: Para soluções de composição conhecida podem ser: Mede o índice de refração da solução de açúcar, determinando açúcar total como Refratometria sólido solúveis Muito utilizado no controle de qualidade de xaropes, geléias, etc. Polarimetria Mede a rotação óptica de uma solução pura de um açúcar 10 Densimetria Mede a densidade de uma solução açucarada, que é uma função da concentração de açúcar, numa temperatura definida Os resultados são exatos para soluções puras e aproximados para alimentos açucarados MÉTODO REDUTORES 12 Redução do Cu II para o Cu I Se resume em titular ou pesar a quantidade de Cu 2 O precipitado de uma solução de cobre por um volume conhecido da solução de glicídios Também se pode medir o volume da solução de glicídios necessários para reduzir completamente, um volume da solução de cobre Os resultados são calculados mediante fatores e geralmente os glicídios redutores são expressos em glicose e dos não redutores em sacarose. 2
3 REVISÃO AÇÚCARES REDUTORES E NÃO REDUTORES REVISÃO AÇÚCARES REDUTORES E NÃO REDUTORES Açúcar redutor Na natureza os mono e dissacarídeos aparecem na forma estável que é a forma de anel, porém, são potencialmente ativos. Se rompermos a ligação hemiacetálica por efeito de um álcali, por exemplo, o anél se rompe e a molécula fica aberta e com um grupamento redutor. Partindo da glicose: REVISÃO AÇÚCARES REDUTORES E NÃO REDUTORES A sacarose é um exemplo de açúcar não redutor MÉTODOS REDUTORES (QUANTITAIVOS) Munson-Walker Método gravimétrico baseado na redução de cobre pelos grupos redutoresdo açúcar 16 Lane-Eynon Método titrimétrico também baseado na redução de cobre pelos grupos redutores do açúcar Somogyi-Nelson Método microtritimétrico baseado também na redução de cobre 17 MÉTODOS CROMATOGRÁFICOS Os açúcares são determinados individualmente porque ocorre a separação de todos os tipos de açúcares presentes na amostra. Os utilizados são: Cromatografia em papel Cromatografia em camada delgada Cromatografia em coluna Cromatografia gasosa Cromatografia líquida de alta eficiência FIBRAS 3
4 DEFINIÇÃO: São materiais que não são digeríveis pelos organismos humano e animais e são insolúveis em ácidos e base diluídos em condições especiais. São responsáveis pela estrutura celular das plantas Entre esses materiais estão a celulose, a lignina e pentosanas. A fibra bruta não tem valor nutritivo, mas promove um bom funcionamento intestinal (Fibra dietética) PODEM SER ENCONTRADOS: Na parede celular das células de tecido vegetal; No cimento celular; Na secreção produzida por plantas como resposta a uma agressão; Na cobertura de sementes para evitar desidratação. FIBRAS DIETÉTICAS CLASSIFICAÇÃO (SOLUBILIDADE) São materiais vegetais insolúveis que não são digeridos pelas enzimas do sistema digestivo humano, não possuindo calorias. Esses nutrientes pertencem ao grupo dos carboidratos, fazendo parte da categoria dos polissacarídeos (carboidratos complexos). Solúveis: São responsáveis pelo aumento da viscosidade do conteúdo gastrointestinal, retardando o esvaziamento e a difusão de nutrientes; Incluem as gomas, mucilagens, a maioria das pectinas e algumas hemiceluloses. Principais fontes alimentares são as leguminosas e as frutas CLASSIFICAÇÃO (SOLUBILIDADE) Insolúveis: Diminuem o tempo de transito intestinal, aumentam o peso das fezes, tornam mais lenta a absorção da glicose e retardam a digestão do amido; Incluem a celulose, lignina, hemicelulose e algumas pectinas. FIBRAS Classificação Tipos Fontes Fibras Solúveis Fibras insolúveis Pectina, goma, mucilagem, beta glucana, hemiceluloses (algumas) Lignina, celulose, hemiceluose (maioria) Frutas, verduras, aveia, cevada, leguminosas (feijão, lentilha, soja, grão de bico) Verduras, farelo de trigo, cereais integrais (arroz, pão, torrada) Presentes nos grãos de cereais, no farelo de trigo, nas hortaliças e nas cascas de frutas. 4
5 CLASSIFICAÇÃO (ESTRUTURA) CLASSIFICAÇÃO (ESTRUTURA) Polissacarídeos estruturais na parede celular: predominam celuloses e polissacarídeos celulósicos como hemicelulose e algumas pectinas. Celulose: é um polímero de cadeia longa composto de um só monômero. Não é digerível pelo homem, apenas para ruminantes. Compostos estruturais que não são polissacarídeos: predominantemente lignina. São polímeros complexos, associada à celulose na parede celular, tem função de rigidez, impermeabilidade, resistência a ataques microbianos e mecânicos aos tecidos vegetais. CLASSIFICAÇÃO (ESTRUTURA) Polissacarídeos não estruturais: gomas e mucilagens (excretadas pelas células vegetais) e polissacarídeos do gênero carragena e agar (provenientes de algas). Gomas: São uma cadeia de polissacarídeos com um número variável de monossacarídeos. São consideradas como uma parte não estrutural das plantas e têm uma alta capacidade de formação de gel. EXEMPLO DE TEORES DE FIBRAS EM ALGUNS Alimento Frutas e derivados ALIMENTOS % de fibra 0,1 6,8 Vegetais 0,4 1,0 Castanha 1,0 3,0 Leguminosas 2,0 4,0 Cereais 0,0 2,2 METODOLOGIA METODOLOGIA São definidas de acordo com o método de determinação: FB Fibra bruta FDA Fibra insolúvel em detergente ácido FDN Fibra insolúvel em detergente neutro Método original definido em 1864; Já foram feitas cerca de 100 modificações em relação a 1958 Método oficial da AOAC: aperfeiçoamento de filtros especiais Novo conceito de fibra bruta que é a fibra dietética. agentes oxidantes, solvente e concentrações de ácido e base. 5
6 FONTES DE FIBRAS Métodos quantitativos de Identificação (FIBRA) MÉTODOS DE ANÁLISE MÉTODOS QUÍMICOS-GRAVIMÉTRICOS Usam reagentes químicos no lugar de enzimas para digerir o alimento FIBRA BRUTA FIBRA DETERGENTE IDENTIFICAÇÃO FIBRA BRUTA Extração lipídica IDENTIFICAÇÃO FIBRA DETERGENTE ÁCIDO Amostra seca e moída Refluxo H 2SO 4 diluído Lavagem resíduo Refluxo com NaOH diluído Lavagem do resíduo Tratamento álcool e éter Grande perda dos Constituintes da Fibra Resultado = Valores inexpressivos Refluxo H 2SO 4 CTAB (Brometo de cetilmetilamoniao) Filtragem Lavagem com água e acetona Resíduo final seco e pesado = celulose, lignina e parte da pectina) Separar todos os componentes solúveis Resíduo final filtrado e Pesado = FIBRA BRUTA IDENTIFICAÇÃO FIBRA DETERGENTE NEUTRO IDENTIFICAÇÃO (FIBRA) Amostra seca e moída Refluxo tampão SLS, EDTA, 1-etoxietanol Filtragem Lavagem com água e acetona Separar todos os componentes solúveis Resíduo final seco e pesado = celulose, lignina, hemicelulose (insolúvel em detergente neutro), minerais, proteínas em parte MÉTODOS DE ANÁLISE ENZIMÁTICOS - GRAVIMÉTRICOS Baseados na definição fisiológica de fibra alimentar Medida de fibra simulando digestão do alimento com a utilização de enzimas Incinerar, pesar Por diferença: celulose, lignina, hemicelulose (insolúvel em detergente), minerais, amido e proteínas em parte Método de escolha da AOAC (Association of Official Analytical Chemists) ENZIMÁTICO-GRAVIMÉTRICOS Melhora significativa na estimação de fibra! 6
7 IDENTIFICAÇÃO (ENZIMÁTICO-GRAVIMÉTRICO) Preparo da Amostra secar, triturar, desengordurar) Dúvidas Preparar cadinhos (3 dias) Hidrolisar CHO e Proteínas 1. alfa-amilases 35min 100º C - Proteases 30 min 60º C - Amiloglicosidases 30 min 60º C Filtração para reter Fibra Insolúvel Precipitação da Fibra solúvel Filtração para reter a Fibra Solúvel Secar e pesar p/determinar o Resíduo Determinar Proteínas e Cinzas para descontar 7
FIBRAS FIBRAS. As fibras insolúveis incluem: as fibras externas da ervilha, a celulose, as fibras do milho e as fibras da soja.
FIBRAS Até os anos 70 as fibras eram entendidas como componentes inertes dos alimentos que atravessavam o tubo digestivo e eram eliminados sem produzir efeitos no organismo humano. No entanto, os estudos
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