Carboidratos e Polissacarídeos: Perguntas e Respostas Essenciais

1. Definição e Utilização de Carboidratos

O que são carboidratos? Quais são os mais utilizados pelo homem?

Os carboidratos são os primeiros compostos orgânicos produzidos a partir de CO₂ e água, graças à radiação solar em células vegetais fotossintéticas. Os mais utilizados pelo homem são o amido e a sacarose.

2. Classificação dos Carboidratos

Como os carboidratos são classificados?

• Monossacarídeos (Aldoses, Cetoses)
• Oligossacarídeos
• Polissacarídeos

Quais são homoglicanos e heteroglicanos?

• Homoglicano: Polissacarídeo cujos constituintes são o mesmo monossacarídeo (o mesmo açúcar).
• Heteroglicano: Polissacarídeo cujos constituintes são diferentes açúcares.

3. Propriedades Físicas e Funcionais

Higroscopicidade: Definição e tipos.

Higroscopicidade é a capacidade de adsorção de água.

• Aspectos Favoráveis: Ajuda a manter a umidade em alguns alimentos.
• Aspectos Desfavoráveis: No caso de formas granulares ou em pó, a entrada de água provoca a formação de aglomerados, limitando posteriormente a solubilidade do açúcar.

O que é o estado vítreo? Como é alcançado?

O estado vítreo é um estado amorfo no qual a viscosidade é tão alta que impede a cristalização do açúcar. Pode ser alcançado por congelamento rápido ou desidratação/concentração rápida de uma solução, ou pela fusão térmica de alguns açúcares cristalinos seguida por um resfriamento rápido que impede que as moléculas se reorganizem e formem um cristal.

O que é alcançado por cristalização?

A cristalização é alcançada através do resfriamento lento de soluções saturadas de açúcares, o que resulta na imobilização e reorganização das moléculas para formar um cristal.

O que constitui a inversão de açúcares?

A inversão de açúcares envolve a hidrólise da sacarose por uma enzima (invertase) ou por métodos químicos (como hidrólise com HCl em alta temperatura ou o uso de resina sulfônica). O produto obtido é conhecido como açúcar invertido.

Quais são as propriedades funcionais dos polissacarídeos?

• Solubilidade
• Hidrólise
• Viscosidade
• Capacidade de formar géis

4. Polissacarídeos, Água e Viscosidade

Por que os polissacarídeos controlam a mobilidade da água?

Os polissacarídeos controlam a mobilidade da água porque contêm grupos hidroxila que podem estabelecer ligações (pontes de hidrogênio) com a água. Esta ligação faz com que os polissacarídeos controlem e modifiquem a mobilidade da água.

Como a textura de um alimento que contém polissacarídeos varia?

A textura varia quando estes polissacarídeos interagem com a água.

Como os polissacarídeos se comportam em dissolução?

Em dissolução, os polissacarídeos giram livremente e ocupam um espaço.

Como é chamado o espaço ocupado?

O espaço ocupado é chamado volume efetivo.

Qual é a diferença no volume ocupado entre diferentes polissacarídeos?

Para a mesma massa molecular, polissacarídeos lineares ocupam mais espaço. Se o polissacarídeo for ramificado, o volume efetivo diminui.

O que é viscosidade?

Para a mesma concentração de polissacarídeos, soluções lineares são mais viscosas do que as ramificadas.

Por que soluções de polissacarídeos lineares são mais viscosas?

Polissacarídeos lineares formam soluções mais viscosas porque, ao se ligarem, ocupam um volume efetivo maior. Isso faz com que colidam com outras moléculas, e o atrito organizado provoca um aumento na viscosidade.

De que depende a firmeza de um gel?

A firmeza de um gel depende inteiramente da força com que as regiões cristalinas se unem.

5. Reações de Escurecimento Não Enzimático

O que são as reações de caramelização?

É um conjunto de reações complexas que ocorrem quando os carboidratos (principalmente sacarose e outros açúcares redutores) são aquecidos.

Como a caramelização ocorre?

A caramelização ocorre por termólise, que provoca reações de desidratação dos açúcares, com a introdução de duplas ligações e a formação de anéis insaturados.

Quais efeitos são produzidos pelas duplas ligações ou anéis no processo de caramelização?

As duplas ligações absorvem luz e causam o aparecimento de cor. Os anéis se condensam com perda de água para produzir polímeros que conferem cor e aroma.

O que é a Reação de Maillard?

É uma série muito complexa de reações nas quais os açúcares redutores reagem com o grupo amino das proteínas, produzindo uma série de pigmentos marrons escuros e algumas modificações de cheiro e sabor.

Em quais operações pode ocorrer o escurecimento não enzimático?

O escurecimento não enzimático ocorre durante processos tecnológicos ou armazenamento de diversos alimentos. O calor acelera a reação, por isso operações como cozimento, pasteurização, esterilização e desidratação estão envolvidas. O calor absorvido aumenta a velocidade da Reação de Maillard.

O que ocorre quando o alimento que contém proteínas e açúcares é aquecido fortemente?

Ocorre a perda de aminoácidos essenciais, diminuindo significativamente o seu valor nutricional.

6. Modificações e Derivados do Amido e Celulose

Quais efeitos o tratamento ácido causa no amido?

O ácido penetra nos espaços intermicelares e provoca a hidrólise de um pequeno número de ligações, especialmente nas áreas amorfas dos grânulos. A região cristalina permanece quase intacta, resultando na obtenção de soluções de menor viscosidade e menor firmeza de gel.

O que são Amidos Pré-Gelatinizados e como são preparados?

São preparados por desidratação de uma solução de amido previamente aquecida acima da temperatura de gelatinização. São utilizados em alimentos que requerem rápida hidratação e textura mais grossa (ex: recheios de pizza, comida para bebé, etc.).

Por que soluções de amidos reticulados (cross-linked) permanecem viscosas por mais tempo?

Ao reagirem com agentes de reticulação, causam o aparecimento de ligações tipo éster e éter entre as moléculas de amilose e amilopectina. Isso faz com que o grânulo de amido inche, mas não se desintegre, mantendo a viscosidade por um período prolongado.

Semelhanças entre amido e glicogênio.

Amido e glicogênio contêm amilopectina (ou estruturas ramificadas semelhantes).

Onde a celulose é encontrada e com o que está associada?

A celulose é encontrada na parede celular das plantas, juntamente com outros polímeros, como lignina e hemiceluloses.

O que é a CMC e para que é usada?

CMC (Carboximetilcelulose): É um dos derivados mais importantes da celulose (o sal sódico da carboximetilcelulose). É usado para aumentar a viscosidade dos alimentos, fornecendo soluções estáveis entre pH 5 e 10.

Por que as hemiceluloses são usadas na panificação?

As hemiceluloses são usadas na panificação porque melhoram a capacidade de retenção de água da farinha, reduzem a energia necessária para a mistura, cooperam na incorporação de proteínas e aumentam o volume.

O que são fibras alimentares?

Fibras Alimentares é o conjunto de polissacarídeos não-amido (solúveis e insolúveis) que são resistentes à hidrólise pelas enzimas digestivas intestinais (ex: Celulose e Lignina).