Propriedades de Proteínas e Lipídios na Alimentação

Propriedades Funcionais das Proteínas

As propriedades funcionais das proteínas afetam o seu comportamento em sistemas alimentares durante o preparo, processamento, armazenamento, consumo e as características sensoriais dos alimentos.

Definição de Proteínas

• Proteínas são as biomoléculas mais abundantes nos seres vivos e exercem funções fundamentais em todos os processos biológicos.
• São constituídas por C (Carbono), H (Hidrogênio), O (Oxigênio) e N (Nitrogênio) e, às vezes, por outros elementos como S (Enxofre), Fe (Ferro), Cu (Cobre), P (Fósforo) e Zn (Zinco).
• São polímeros formados por unidades monoméricas (α-aminoácidos) unidas entre si por ligações peptídicas.
• Por hidrólise, geram aminoácidos livres.

Aminoácidos

São as unidades estruturais básicas das proteínas.

• Consistem de um átomo de Carbono α (alfa) ligado covalentemente a um átomo de Hidrogênio, um grupo amino (NH₂), um grupo carboxílico (COOH) e um grupo R (cadeia lateral).

Classificação dos Aminoácidos

• Aminoácidos dispensáveis (não essenciais): histidina, glutamina, arginina, cisteína e tirosina.
• Aminoácidos indispensáveis (essenciais): isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina.
• Aminoácido limitante: é aquele que se apresenta em menor quantidade numa proteína, limitando a absorção dos outros aminoácidos da mesma proteína.

Nutrição Humana e Indústria de Alimentos

As proteínas desempenham um papel fundamental nos sistemas biológicos:

• Realizam os processos químicos e biológicos que sustentam o organismo de forma exclusiva. Existem várias enzimas, e cada uma catalisa uma reação biológica específica nas células.
• Além das enzimas, outras proteínas funcionam como componentes estruturais das células e dos organismos complexos, como, por exemplo, o colágeno, a queratina e a elastina.

Na Indústria de Alimentos

As propriedades funcionais das proteínas nos alimentos estão relacionadas às suas características estruturais e físico-químicas, que podem sofrer mudanças durante o processamento.

Classificação das Proteínas

Proteínas Simples

Possuem apenas cadeias polipeptídicas. Dividem-se em:

• Globulares: Têm formas esféricas ou elipsoidais, resultantes do dobramento das cadeias polipeptídicas sobre si mesmas. Exemplo: a maioria das enzimas.
• Fibrosas: Em forma de bastonetes, contêm cadeias polipeptídicas lineares torcidas. Todas as proteínas fibrosas funcionam como estruturais. Exemplos: tropomiosina, colágeno, elastina, queratina, actina e fibrina.

Estrutura das Proteínas

• Primária: Representada pela sequência de aminoácidos unidos por ligações peptídicas.
• Secundária: Caracterizada por dobras na cadeia (α-hélice), que são estabilizadas por pontes de hidrogênio entre os grupos NH e CO das ligações peptídicas.
• Terciária: A proteína sofre um maior grau de enrolamento, e surgem as pontes dissulfeto (S-S) para estabilizar essa estrutura.
• Quaternária: Ocorre quando duas ou mais cadeias polipeptídicas se associam através de pontes de hidrogênio.

Desnaturação de Proteínas

A desnaturação é a alteração da estrutura de uma proteína.

Efeitos da Desnaturação

• Mudança da solubilidade (devido à exposição de resíduos hidrofóbicos).
• Mudança da capacidade de ligar a água.
• Perda da atividade biológica.
• Aumento da suscetibilidade ao ataque enzimático.
• Aumento da viscosidade.
• Dificuldade de cristalização.
• Aumento da reatividade química.

Agentes de Desnaturação

• Agentes físicos: calor, altas pressões, radiação eletromagnética, cisalhamento.
• Agentes químicos: pH, mudança de solvente, detergentes, sais.
• Solventes apolares: Alteram as constantes dielétricas e, portanto, as forças eletrostáticas que contribuem para a estabilidade das proteínas.

Cisalhamento

Fenômeno de deformação ao qual um corpo está sujeito quando as forças que sobre ele agem provocam um deslocamento em planos diferentes, mantendo o volume constante.

• Velocidade moderada: desnaturação moderada e formação de bolhas pequenas.
• Velocidade rápida: desnaturação extensa, agregação e precipitação de proteínas.

Lipídios

Os lipídios, também chamados de lípides ou lípidos, possuem moléculas constituídas por carbono, hidrogênio, oxigênio e outros heteroátomos como, por exemplo, fósforo e nitrogênio. No entanto, o carbono é o elemento predominante.

Lipídios Simples ou Ternários

São aqueles que apresentam moléculas apenas com átomos de C, H e O, organizadas como ésteres. Como qualquer éster, estes lipídios podem ser formados com ácidos graxos e álcool. De acordo com o tipo de álcool, têm-se:

• Glicerídeos: formados com glicerol.
• Cerídeos: formados com álcoois acíclicos superiores.

Lipídios Complexos ou Compostos

Compreendem os lipídios cujas cadeias carbônicas com H, C e O apresentam heteroátomos como P (fósforo) e N (nitrogênio).

• Os fosfolipídios são misturas de ésteres de ácidos graxos, ácido fosfórico e álcoois.
• Os glicolipídios são misturas de ésteres de ácidos graxos, carboidrato (glicose ou galactose) e álcoois.

Existem também os lipídios precursores e derivados.

Ácidos Graxos Essenciais

São aqueles de que o organismo humano necessita, mas não é capaz de sintetizar. Logo, devem ser obtidos por meio da alimentação. Os mais importantes são:

• Ômega 3 (família do ácido linolênico)
• Ômega 6 (família do ácido linoleico)

Estrutura e Composição do Ovo

O ovo tem um peso médio de 58g e é formado por casca (8 a 11%), clara (56 a 61%) e gema (27 a 32%).

Composição Detalhada das Partes do Ovo

• Cutícula do ovo: Envoltório externo (10μm) da casca. Composição: 86% Proteínas, 3% Lipídios, 4% Carboidratos.
• Casca: 30x mais espessa que a cutícula. Composição: 2% Proteínas e 98% Carbonato de Cálcio.
• Membrana da casca: Camada interna fina e fibrosa. Composição: 90% Proteínas, 3% Lipídios, 2% Carboidratos e 5% de outros componentes.
• Membrana vitelina: Separa a clara da gema. Composição: 87% Proteínas, 3% Lipídios, 10% Carboidratos.

Clara (Albúmen)

A clara pode ser considerada um sistema proteico composto por fibras de ovomucina incluídas em uma solução aquosa de várias proteínas de natureza viscosa.

Composição Química da Clara

• Proteínas: 9,7 a 10,6% (o teor varia com a idade da ave).
• Lipídios: 0,03%.
• Carboidratos: 0,8%.
• Minerais: Cerca de 0,5%, onde o potássio (K) e o sódio (Na) são os cátions mais abundantes.

Camadas da Clara

A clara é constituída de 4 camadas distintas:

• Camada interna fina e fluida (17%)
• Camada densa e grossa (58%)
• Camada fina externa e fluida (23%)
• Calazas: cordões de sustentação da gema (3%)