Bioquímica dos Alimentos

Técnico em Alimentos modadlidade EAD

Prof.ª Fabíola Cristina de Oliveira

A nutrição humana depende diretamente da quantidade e

qualidade nutricional dos alimentos que são ingeridos.

A indústria de alimentos para produzir alimentos com

qualidade nutricional depende dos conhecimentos

relativos à composição bioquímica e à funcionalidade dos

nutrientes.

COMPOSIÇÃO BÁSICA DOS ALIMENTOS

“Estudo da composição dos

alimentos e das reações que levam à

mudanças na sua constituição

característica”.

BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS

COMPOSIÇÃO BÁSICA DOS ALIMENTOS

Macronutrientes:

- Carboidratos

- Proteínas

- Lipídeos

Micronutrientes:

- Minerais

- Vitaminas

Água

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Proteínas

PROTEÍNAS

Macromoléculas formadas a partir de ligações entre

aminoácidos

pH < pI

pH do meio ácido;

excesso de íons H+ no meio;

os aminoácidos recebem H+,

ficando eletricamente positivo.

AMINOÁCIDOS

pH > pI

• pH do meio alcalino;

• concentração reduzida de

íons H+ no meio;

• os aminoácidos liberam

H+, ficando eletricamente

negativo.

pH = pI

○ Essenciais - são aqueles que não podem ser sintetizados

pelos animais. Devem ser ingeridos na alimentação.

Ex: Fenilalanina; Valina; Triptofano; Treonina; Lisina; Leucina;

Isolucina; Metionina.

○ Não essenciais (Naturais) - são aqueles que podem ser

sintetizados pelos animais.

Ex: Glicina; Alanina; Serina; Cisteína; Tirosina; Arginina; Ácido

aspártico; Ácido glutâmico; Histidina; Asparagina; Glutamina;

Prolina.

AMINOÁCIDOS

LIGAÇÕES PEPTÍDICAS

PROTEÍNAS

o Todas as proteínas são formadas a partir da ligação em

seqüência de apenas 20 aminoácidos.

O que difere as proteínas?

o Quantidade de aminoácidos do polipeptídio

o Tipos de aminoacidos

o Seqüência dos aminoacidos

FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS:

Estrutural - participam da estrutura dos tecidos.

Ex: Colágeno, Queratina, Albumina, Actina e Miosina

Enzimática - fundamentais como moléculas reguladoras das reações biológicas. Exemplo, as lipases - enzimas que transformam os lipídios em sua unidades constituintes.

Hormonal – Ex: Hormônios como substância elaboradas pelas glândulas endócrinas e que, uma vez lançadas no sangue, vão estimular ou inibir a atividade de certos órgãos.

Ex: insulina, hormônio produzido no pâncreas e que se relaciona com e manutenção da glicemia (taxa de glicose no sangue).

Defesa – Ex: Anticorpos - A reação antígeno-anticorpo

Coagulação sangüínea

Transporte - Hemoglobina, proteína responsável pelo transporte de oxigênio no sangue.

Nutritiva

Energética

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS

Vídeo proteína

DESNATURAÇÃO

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Proteína

nativa

Proteína desnaturada

É a alteração da estrutura

da proteína sem ruptura das

ligações peptídicas

Ação da temperatura

ENZIMAS

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Atuam como biocatalizador de diversas reações químicas no

organismo.

ENZIMAS diminuem a energia de ativação;

são extremamente específicas;

permanecem inalteradas a cada reação;

podem ser utilizadas várias vezes.

Fatores que interferem na ação enzimática

Temperatura: cada enzima atua melhor em uma dada

temperatura que chamamos de ótima

pH – as modificações no pH do meio modificarão suas

propriedades catalíticas. O valor do pH pode variar de

enzima para enzima.

Concentração de substrato – quanto maior a

concentração do substrato, maior será a velocidade da

reação enzimática para uma mesma concentração.

Ativadores e Inibidores enzimáticos – existem substâncias

cuja presença ativa ou inibe a enzima.

Qualquer substância que reduz a velocidade de uma

reação enzimática.

INIBIDORES ENZIMÁTICOS

INIBIDORES

irreversíveis

reversíveis competitivos

não competitivos

A ação enzimática pode ser desejável como altamente

indesejável, no processamento e armazenamento de

alimentos:

Ação indesejada: escurecimento enzimática

Ação desejada: fabricação de cerveja, vinho, pão

ENZIMAS EM ALIMENTOS

Vídeo atividade enzimática

Atividades Proteínas

1) Quais características existem entre todos os 20 aminoácidos

proteicos?

2) O que são aminoácidos essenciais e não essenciais?

3) O que é ligação peptídica?

4) Quais são os níveis de organização de uma proteína.

5) Quais as principais funções das proteínas?

Carboidratos

CARBOIDRATOS Os carboidratos, glicídios, açúcares ou hidratos de carbono são substâncias orgânicas compostas de carbono, hidrogênio e oxigênio num arranjo determinado.

Estão presentes em bolos, pães, biscoitos, frutas.

Participam ainda de estruturas como a parede celular de células vegetais e de bactérias.

São,portanto os compostos orgânicos mais abundantes nos organismos vivos.

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Carboidratos

22

- Fornecem e armazenam energia

glicose e amido

- Elementos estruturais celulose e

quitina

- Substratos de processos bioquímicos

(glicólise e fermentação)

Obs: “os carboidratos são armazenados no

fígado e nos músculos na forma de

glicogênio, que é gasto à medida das

necessidades orgânicas”

CARBOIDRATOS

Os carboidratos simples têm função mista, são “álcoois” (OH) e

também aldeídos ou cetonas (contêm um grupo carbonila)

Revisão dos grupos funcionais:

-Hidroxila R – OH; Carboxila R – COOH -Carbonila (CO)

D-Gliccose ou

aldohexose

D-Frutose ou

cetohexose

CARBOIDRATOS: CLASSIFICAÇÃO

Estão divididos em três grandes grupos:

Monossacarídeos: glicose, frutose, galactose

Oligossacarídeos (dissacarídeos): sacarose maltose, lactose

Polissacarídeos: amido, celulose, glicogênio

Principais monossacarídeos

Galactose

C

C

C

C

H

O

HO

H

H

C

C

OH

OH

H

OHH

OH

H

H

Frutose Glicose

OHC

HO

C

C OH

H O

H

C H

H

CH OH

C OH

H

H

CICLIZAÇÃO

LIGAÇÃO GLICOSÍDICA

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Dissacarídeos Oligossacarídeos mais comuns

Polissacarídeos

- Amido: É um polímero de glicose (+ de 1400 moléculas de glicose)

- Reserva energética vegetal

- Encontrado em frutos, sementes, caules e raízes

- Detectado pelo corante à base de iodo denominado Lugol.

Amido

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Formado por 2 polímeros de glicose: Amilose +

Amilopectina

AMILOSE: longas cadeias, não-ramificadas de D-glicose,

unidas por ligações 1,4

AMILOPECTINA: altamente ramificada. Ligações do tipo

1,4 e nas ramificações 1,6

amilose

amilopectina

Glicogênio: formado á partir da condensação de moléculas

de glicose. Reserva energética do animais, presente no

fígado e nos músculos, onde transforma em glicose quando

há necessidade

Polissacarídeos

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Quitina: basicamente formada por

por unidade de b-N-

acetilglicosamida

principal componente dos

exoesqueletos dos insetos, escamas

de peixes, etc.

Polissacarídeos

Celulose: existente em praticamente todos os vegetais.

Formada pela condensação de um grande número de moléculas

de β-glicose

Polissacarídeos

Atividades Carboidratos

1) Por que os carboidratos são denominados dessa forma ou ainda como hidratos de carbono?

2) Quais são as principais funções dos carboidratos?

3) Como os carboidratos são classificados?

4) Como são chamadas as ligações entre dois monossacarídeos?

5) Quais são os polissacarídeos mais importantes e suas principais funções?

Lipídeos

LIPÍDEOS

Substâncias caracterizadas pela sua baixa

solubilidade em água e alta solubilidade em

solventes orgânicos.

Suas propriedades físicas refletem a natureza

hidrofóbica das suas estruturas químicas.

São vulgarmente conhecidos como gorduras e

suas propriedades físicas estão relacionadas com

a natureza hidrófoba das suas estruturas

Função:

* Reserva energética;

* Estrutural;

* Proteção;

* Vitaminica;

* Hormonal.

* Isolameno térmico;

*Amortecedor;

* Impermebializante.

LIPÍDEOS

LIPÍDIOS - CLASSIFICAÇÃO

LIPÍDIOS SIMPLES

Glicerídios, Triglicerídios e cerídios.

LIPÍDIOS COMPOSTO

Fosfolipídios, Glicolipídios e Glicoproteínas.

ESTERÓIDES

Hormônios sexuais, Vitamina D, Sais Biliares e Colesterol.

ác. esteárico

ÁCIDOS GRAXOS

ácidos graxos saturados

Mistura de ácidos graxos saturados e insaturados

Cad

eia

de

H

idro

carb

on

eto

Carboxila

ác. oléico

Ácidos graxos ou ácidos gordos são ácidos monocarboxílicos

de cadeia normal que apresentam o grupo carboxila (–COOH)

ligado a uma longa cadeia alquílica, saturada ou insaturada.

TRIACILGLICERÓIS.

ÓLEOS E GORDURAS

Óleos – formados por ácidos graxos

insaturados; origem vegetal; líquido à

temperatura ambiente

Gorduras – formadas por acido graxo

saturado origem animal; sólido à

temperatura ambiente.

Composição de ácidos graxos de três

gorduras da dieta

42 Azeite de oliva

(líquido) Manteiga

(sólido macio) Gordura da carne

(sólido rígido)

áci

do

s gr

axo

s (%

do

to

tal)

C16 e C18

saturados

C16 e C18

insaturados

C4 a C14

saturados

Os pontos de fusão -- e seu estado

físico na temperatura ambiente (25oC) --

são uma conseqüência direta da sua

composição em ácidos graxos.

O azeite tem uma alta proporção de

ácidos graxos insaturados de cadeia longa

(C16 e C18), é líquido a 25 C.

A manteiga é um sólido macio à

temperatura ambiente. Tem maior

proporção de ácidos graxos de cadeia

longa (C16 e C18)

A gordura da carne, com uma

proporção ainda maior de ácidos graxos

saturados de cadeia longa, é um sólido

rígido.

Teste presença de insaturação

GORDURAS TRANS

o As gorduras trans são produzidas industrialmente através da modificação da estrutura do ácido graxo.

o É uma modificação na molécula dos óleos vegetais líquidos através da incorporação de íons de Hidrogênio na posição trans, transformando a estrutura dessas gorduras. Elas se tornaram mais sólidas, estáveis e de maior durabilidade

Gordura trans

Componente da membrana celular

Funções na membrana: estabiliza a célula

contra diferenças de temperatura;

constitui a maior parte das membranas

do sistema nervoso

COLESTEROL

o Precursor de outras substâncias (hormônios sexuais, sais

biliares e vitamina D)

o No sangue humano, o colesterol e transportado associado a

lipoproteínas.

O colesterol é transportado pelo sangue

humano associado a lipoproteínas

baixa densidade

(LDL)

Low Density

Lipoprotein

alta densidade (HDL)

High Density

Lipoprotein

fornece colesterol aos

tecidos; excesso –

depósito na parede

dos vasos

remove o excesso de

colesterol do sangue;

fígado – degradação

(sais biliares)

COLESTEROL

ATEROSCLEROSE

Os ateromas são placas, compostas

especialmente por lipídeos

(principalmente o colesterol) que se

acumulam na parede dos vasos, causando

a diminuição do diâmetro do mesmo.

http://www.riototal.com.br/saude/saude032.htm

Aterosclerose é uma doença crônica-degenerativa,

caracterizada pela obstrução de vasos sanguíneos, causada

pela formação de ateroma.

Atividades Lipídeos

1) Quais as moléculas que compõem o triglicerídeo? 2) Quais as principais diferenças entre óleo e gorduras? 3) Enumere as principais funções biológicas dos lipídios 4) Por que a LDL é considerada como mau colesterol e a HDL como bom colesterol? 5) Descreva o mecanismo de ação do sabão.