Bromatologia e Legislação Alimentar

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Bromatologia
Possui um conjunto de técnicas e metodologias para determinação qualitativa e quantitativa de elementos dos alimentos, que nortearão a qualidade dos processos, a segurança alimentar e a formação de características nutricionais dos produtos alimentares.
Ela estuda aspectos relacionados á produção, coleta, matéria-prima, modo de comercialização, presença de aditivos, adulterantes, contaminantes, embalagens e rotulagem.
Por meio dela é possível, por exemplo, pesquisar metais pesados em peixes para saber se estão contaminados, ou verificar a presença de lactose em produtos de confeitaria para saber se não são seguros para pessoas intolerantes a este componentes, ou avaliar a quantidade presente de carboidratos em polpas para informar pessoas que tem restrições a ingestão de açúcares.
· Legislação 
A legislação bromatológica brasileira visa:
● estimular o uso de princípios nutricionais robustos na formulação de alimentos em benefício da saúde pública;
● permitir o uso de informações nutricionais suplementares;
● garantir que a rotulagem nutricional não descreva o produto de forma falsa ou enganosa;
● permitir que os consumidores tenham o direito de fazer escolhas conscientes.
Os Padrões de Identidade e Qualidade (PIR)/ Regulamentos Técnicos de Identidade e Qualidade (RTIQ) consistem em um conjunto de atributos que identificam e qualificam um determinado produto alimentício e a partir deles é possível determinar se um produto alimentício está apto ou não ao consumo, por exemplo, por apresentar alguma contaminação, alteração, falsificação ou adulteração e apresentam entre outras coisas:
● descrição de processos tecnológicos empregados nas diversas etapas da cadeia produtiva, com destaque para Pontos Críticos de Controle;
● informação sobre ingredientes obrigatórios e opcionais, que são aqueles que podem ser adicionados ao produtos sem descaracterizá-lo;
● aditivos e coadjuvantes que podem ser usados na produção e possíveis contaminantes que podem estar presentes, indicando a quantidade máxima tolerada de cada um deles no produto acabado;
● critérios sensoriais, macroscópicos, microscópios e microbiológicos, cumprindo normas especificas, bem como a descrição de Métodos Analíticos reconhecidos para a determinação dessas características.
· Rotulagem
Para promoção da segurança nutricional é fundamental que se conheça a composição e outras informações dos alimentos, isso faz da rotulagem um dos pilares da educação nutricional da população.
A rotulagem consiste em uma linha direta de comunicação entre as empresas e os consumidores sobre os produtos que estão sendo comercializados, e é alvo de legislações especifica, dentre as quais podemos destacar as RDC 259/2002 e 26/2015, que tratam do tema.
A primeira discorre sobre a rotulagem dos alimentos embalados, e a segunda dispõe sobre requisitos para rotulagem obrigatória dos principais alimentos que causam alergias alimentares.
A rotulagem geral é a descrição destinada a informar o consumidor sobre a características de produção, comercialização e embalagem, tais como ingredientes e aditivos, lote de fabricação, validade do produto, nome e endereço do fabricante, nome do produto, conteúdo liquido e identificação de origem.
A rotulagem nutricional consiste na descrição destinada a informar o consumidor sobre as propriedades nutricionais dos alimentos, como informações sobre valor energético, carboidratos, açucares totais, açúcares adicionados, proteínas, gorduras totais, saturadas e trans, por exemplo.
Declarações que devem aparecer nos rótulos de alimentos e suas respectivas unidades de medida, segundo RDC 360 de 2003.
	Componente
	Unidade
	Proteínas
	Gramas
	Gorduras
	Gramas
	Colesterol
	Miligramas
	Fibra alimentar
	Miligramas
	Cálcio
	Miligramas ou microgramas
	Ferro
	Miligramas ou microgramas
	Sódio
	Miligramas ou microgramas
· Noções de estatística
A estatística fornece ferramentas que auxiliam as tomadas de decisão. Organiza dados, permite observar tendências e planejar ações de forma mais racional.
Muitas informações nutricionais são analisadas sob o prima da estatística. Por isso, vale a pena recordar alguns conceitos estatísticos importantes:
▪ Média aritmética ou valor médio (x̅): é obtida a partir da soma dos valores de uma medida, dividida pelo número de valores que foram utilizados (n). É uma medida de tendência central que representa equilíbrio entre valores mais altos e mais baixos do conjunto de dados;
▪ Moda (Mo) é uma medida de tendência central que representa o valor mais frequente (que mais aparece) em um conjunto de medidas. Ele não é calculado, mas, sim, observado pela apuração dos dados;
▪ Mediana (Md) é uma medida de tendência central que representa o valor que divide ao meio um conjunto de dados organizado de forma crescente. Metade das amostras apresentam o valor maior ou igual ao da mediana, e a outra metade apresenta o valor menor ou igual ao valor da mediana;
▪ Valor máximo (Vmax) é o maior valor observado no conjunto de dados;
▪ Valor mínimo (Vmin) é o menor valor observado no conjunto de dados;
▪ Variância amostral () é a medida que estima a variabilidade deum conjunto de medidas. Descreve o quão próximo os valores de uma variável se encontram em relação à média. Quanto menor é a variância, mais próximo os dados estão da média. É obtido dividindo-se a soma dos quadrados da diferença de cada valor pela média do conjunto pelo número de amostras menos um.
▪ Desvio-padrão amostral (s) também é uma medida de variabilidade e é calculada a partir da raiz quadrada da variância:
▪ Coeficiente de variação (CV) também é uma medida de dispersão. Ela representa a variabilidade de um conjunto de valores em relação à meia, em porcentagem. É calculado dividindo-se o desvio-padrão pela média amostral e multiplicando o resultado da divisão por 100:
 CV
- Incerteza
Toda medida possui alguma incerteza que deve ser mantida em níveis baixos e toleráveis para que os resultados sejam considerados aceitáveis e é exatamente as ferramentas estatísticas que podem trazer luz para aceitação ou rejeição dos resultados medidos.
 - Erros
A incerteza de uma medida é influenciada sobretudo pelos erros produzidos durante o processo de medição, chamados de erros experimentais.
O erro é a diferença entre um valor medido e o valor real ou padronizado de uma grandeza.
→ Tipos de erros experimentais:
▪ Erros indeterminados ou aleatórios são inerentes ao método e não podem ser corrigidos ou evitados, mas podem ser estimados por meio de tratamento estatístico;
▪ Erros sistemáticos podem ser determinados, portanto, podem ser evitados ou corrigidos por meio de fatores de calibração.
▪ Erros de escala são produzidos pelo limite de precisão do instrumento de medida, e por convenção são iguais à metade da escala do instrumento.
ꟷ Exatidão e precisão
Exatidão está associada à proximidade dos valores medidos com o valor real do objeto de estudo, consiste assim um grau de conformidade de um valor medido em relação a uma referência padrão.
Precisão é uma característica do instrumento escolhido para a medição e deve ser considerada durante a escolha do equipamento mais adequado, dependendo da necessidade do pesquisador.
→ Algarismos significativos
Quando uma pessoa mede algo com um instrumento, todos os algarismos lidos e um último algarismo duvidoso são considerados significativos.
Deste modo, os algarismos significativos correspondem ao número de dígitos que expressa a precisam de uma medida.
São contados a partir da esquerda para direita, desde o primeiro número diferente de zero.
O número de algarismos significativos pode ser obtido diretamente durante a medida, de acordo com a precisão do equipamento, ou indiretamente a partir de cálculos usando valores que foram medidos.
Quando se utiliza medidas em cálculos, deve ser respeitada algumas regras para que a incerteza das medidas originais se mantenham no resultado:
▪ na adição e subtração: o resultado deverá conter tantas casas decimais quantas existirem na parcela com o menor númerocerebrais.
ꟷ Vitaminas
ꟷ Regulamentação dos aditivos alimentares
Visando regular o consumo dos aditivos alimentares, a principal ferramenta que proporciona, orienta e direciona ao consumidor o conhecimento necessário acerca da composição e do conteúdo do produto é o rotulo. Dessa maneira, o rotulo constitui a principal forma de comunicação entre a indústria e o consumidor, que desempenha um papel fundamental na escolha consciente e segura do alimento que pretende consumir. A Agencia Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) também desempenha um papel de suma importância na sua regulamentação de uso.
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image4.pngde casas decimais.
Ex: Quanto sobrou em um saco de 8,5 kg de farinha de onde foram retirados 7,160 kg de farinha?
8,5 – 7,160 = 1,340 = 1,3 kg
▪ na multiplicação e divisão: o resultado deverá conter tantos algarismos significativos quanto existia no termo (multiplicando, multiplicador, dividendo ou divisor) com menor número de algarismos significativos. Ou seja, nesse caso não são as casas decimais que devem ser observadas, mas o número todo.
Ex: 7,156 x 8,500 = 60,826 = 60,83
O valor não foi expresso simplesmente “cortando” tudo o que aparece depois dos quatros algarismos significativos, mas, sim, arredondando o resultado para o valor mais próximo do original.
ꟷ Notação cientifica
Para minimizar erros de interpretação e facilitar a aritmética e a comparação de grandezas é comum a utilização de uma forma padronizada de declaração das informações numéricas, chamada notação cientifica.
A notação cientifica é particularmente útil quando lidamos com números muitos pequenos ou muitos grandes.
Trata-se de uma forma padronizada que escreve números utilizando potencias de base 10, conservando os algarismos significativos do número original, mas com apenas um digito diferente de zero à esquerda da virgula.
Deste modo as medidas mantiveram:
● o número de algarismos significativos originais;
● apenas um algarismo significativo à esquerda da virgula;
● o produto em potência de base 10, indicando a sua ordem de grandeza.
 ꟷ Unidades de medidas
As sete grandeza fundamentais do Sistema Internacional de Unidades (SIU), suas unidades de medida e respectivos símbolos.
	Grandeza
	Unidade
	Símbolo
	Tempo
	Segundos
	S
	Massa
	Quilograma
	kg
	Comprimento
	Metro
	m
	Corrente elétrica
	Ampére
	A
	Temperatura
	Kelvin
	K
	Quantidade de matéria
	Mol
	mol
	Intensidade luminosa
	Candela
	cd
Medidas caseiras e equivalentes no SIU
	Medidas caseiras
	Equivalência em SIU
	Xicara de chá
	200 ou ml
	Copo
	200 ou ml
	Colher de sopa
	10 ou ml
	Colher de chá
	5 ou ml
	Prato raso
	22 cm de diâmetro
	Prato fundo
	250 ou ml
Modulo II: Água e Proteínas
Com a redução na temperatura, o aumento na pressão ou adição de solutos como sal, açúcar etc., a densidade da agua aumenta; por outro lado, com a redução na pressão ou aumento da temperatura, a densidade da agua diminui.
ꟷ Estrutura química da água
A formação de pontes (ou ligações) de hidrogênio entre as moléculas de agua próximas umas das outras, o que junto a polaridade, permite um ponto de ebulição de 100° C ao nível do mar, ou seja, torna-se vapor quando a temperatura se eleva além desse limite.
A agua também pode evaporar em temperatura abaixo do ponto de ebulição. Quando a agua se encontra acima de 100°C todas as moléculas se agitam de tal forma que a interação de cada uma com as outras em sua volta diminui tanto que elas se soltam e viram gás (vapor).
O ponto de fusão da agua é de zero grau centigrado ou Celsius (0°C) ao nível do mar, ou seja, congela quando a temperatura fica mais baixa que isso.
Essa propriedade é muito importante na conservação de alimentos já que congelados se preserva por mais tempo que um alimento apenas resfriado que, por sua vez, dura mais que o alimento deixado à temperatura ambiente (25°C).
A maior parte das reações químicas é inibida quando a temperatura diminui, fazendo com que o metabolismo dos microrganismos e a velocidade das reações espontâneas ou reações enzimáticas também diminuam. Por isso alimentos resfriados ou congelados duram mais que em temperatura ambiente.
→ Solubilidade, hidrofilia e hidrofobia
A polaridade da agua também determina sua capacidade de solubilizar boa parte dos compostos químicos (chamados de hidrossolúveis), fazendo com que a agua seja considerada o solvente universal.
As substancias podem ser dividas em hidrofóbicas quando não solúveis em agua e hidrofílicas quando são solúveis em agua.
ꟷ Umidade dos alimentos
O peso de um alimento perdido após o seu aquecimento, quando parte de sua agua é removida, chama-se teor de umidade ou teor de agua e isso consiste em um dos fatores mais importantes para a conservação dos alimentos.
Muitos alimentos podem perder ou ganhar agua, dependendo da umidade do ambiente onde se encontram.
Alimentos com maior tendência para absorver umidade do ar são chamados de higroscópios.
A agua nos alimentos pode se apresentar mais ou menos disponível, já que o teor de umidade inclui duas formas de agua, uma livre e outra ligada aos componentes dos alimentos.
A agua que evapora facilmente quando o alimento é colocado em temperatura ao redor da faixa de ebulição da agua é chamada de agua livre. Porém, quando a agua está conjugada com as moléculas do alimento, como proteínas e açucares, necessita de temperatura mais alta e mais tempo para que ocorra a sua remoção do alimento – neste caso é chamada de agua ligada.
A água ligada não está plenamente disponível para o crescimento microbiano ou para dar suporte ás reações que deterioram os alimentos, mas a agua livre, sim, favorece as condições para decomposição dos alimentos.
ꟷ Conservação de alimentos
A umidade é um dos requisitos mais importantes para se classificar um alimento de acordo com a sua Perecibilidade, mas outros fatores podem contribuir para a sua decomposição, tais como ter abundancia de nutrientes, temperatura adequada e faixa de potencial Hidrogeniônico (pH) ideal para a proliferação de microrganismos.
Alimentos perecíveis apresentam elevado potencial para estragar (alta Perecibilidade) em poucas horas na temperatura ambiente, por isso exigem baixas temperaturas para se manterem conservados.
Alimentos semiperecíveis apresentam potencial de Perecibilidade médio, ou seja, deterioram-se mais lentamente que os anteriores, mas podem estragar em alguns dias ou até em poucas semanas.
Existem alimentos não perecíveis que, por apresentarem baixo teor de agua, apresentam baixo potencial de Perecibilidade, podendo ser conservados por várias semanas (em alguns casos, por ate meses ou anos) fora da geladeira.
ꟷ Atividade de água
Como vimos, a agua livre não está ligada, por isso serve de suporte para o crescimento de microrganismos e como meio para a ocorrência de reações químicas nos alimentos, o que exige constante vigilância.
Quanto maior é a quantidade de agua livre em um alimento, maior é sua possibilidade de deterioração e a disponibilidade dessa agua livre é estimada a partir de um parâmetro chamado de atividade de água.
Por definição, a atividade de agua (Aw) é a relação entre a pressão de vapor de agua do alimento (P) e a pressão do vapor de agua pura (Po).
O resultado dessa relação pode variar de 0 a 1, sendo 0 a ausência total de agua livre no alimento e 1 se 100% da amostra fosse formada por agua pura.
A maioria das bactérias necessita de atividade de agua superior a 0,82 e a maioria dos fungos precisa de valor superior a 0,65 para sobreviver e proliferar.
A maioria dos alimentos apresenta atividade de agua ao redor ou superior a 0,95 por isso frequentemente precisamos usar outros métodos de conservação para manter a qualidade e segurança.
● Secagem natural
Método de conservação percursor de todos os outros.
Método simples e barato, pois é deixado no sol para secar, fazendo com que seja dependente das condições climáticas.
Um processo lento e suscetível a contaminações por insetos e poeiras.
● Desidratação
Processo com maior controle sobre a temperatura, as correntes de ar, a umidade do ambiente e o resultado.
Permite condições sanitárias mais controladas e com maior previsibilidade e velocidade do que o processo natural e pode ser obtida por diversos métodos, os quais podendo ser adaptados ao tipo de alimento, á quantidade de produto que se quer tratar e à disponibilidade de equipamentos, tais como: túnel de desidratação, secador de leito fluidizado, atomizador, secador de tambor (drum dryer), estufa com circulação de ar forçada, processo de desidratação a frio (liofilização).
● Concentração
Processo que pode utilizar calor, congelamento, adição de substancias como sal e açúcar ou membranas (filtros) que retiram agua dosalimentos.
Também pode ser adaptada ao tipo de alimento e à quantidade de produto que se deseja tratar, bem como à disponibilidade de equipamentos: evaporador a vácuo; evaporador de múltiplo efeito; ultrafiltro; filtros ou membranas de osmose reversa (ou inversa); adição de sal; adição de açúcar.
ꟷ Potencial Hidrogeniônico (pH)
É uma medida relacionada à acidez de uma solução, caracterizada pelo logaritmo negativo da concentração de íons hidrogênio livre () naquele meio.
O pH pode variar de 0 a 14, sendo que quanto mais próximo do 0, mais ácido está o meio e quanto mais próximo de 14, mais alcalina a solução está e no valor 7 a solução é considerada neutra.
A escala de potencial hidroxiliônico (pOH) é semelhante, mais utiliza o íon hidroxila como parâmetro e apresenta os valores invertidos em relação ao pH.
As enzimas funcionam em faixas bem especificas de pH e quando se afastam desses valores vão reduzindo a atividade até que em determinado valor de pH param de funcionar.
A pepsina que digere proteínas, só funciona quando o pH esta baixo, o que ocorre no estomago, que tem um pH por volta de 2, mas no intestinos, onde o pH é elevado – acima de 8 – ela perde a função.
Por outro lado, a enzima tripsina, que também é uma protease, só funciona nos intestinos, onde o pH é maior que 8.
De forma semelhante e pelo mesmo motivo, microrganismos só sobrevivem em faixas bem definidas de pH e se o local onde se encontram estiver mais ácido ou mais alcalino que os seus limites fisiológicos eles morrem. Por isso, alimentos mais ácidos, tais como sucos ou iogurtes mais ácidos duram bem mais que leite ou sucos poucos ácidos.
O botulismo é causado pelo a ingestão da toxina botulínica produzida por uma bactéria chamada de Clostridium botulinum, que pode contaminar alimentos como embutidos, conservas e enlatados e que produz uma doença consideravelmente grave, que causa paralisia flácida potencialmente fatal nos pacientes.
Por ser tão perigosa e relativamente comum, o Ministério da Saúde criou normas que obrigam a acidificação da salmoura adicionada ao palmito, para que o produto mantenha pH inferior a 4,5, inibindo a proliferação da bactéria. 
Não significa que alimentos ácidos não precisem de refrigeração ou outros métodos, mas que são mais resistentes à degradação.
Existem microrganismos chamados de acidófilos que são adaptados para viver em locais ácidos.
Outros microrganismos, chamados de alcalifílicos, por outro lado, estão plenamente adaptados a viver em locais alcalinos.
Além dos métodos citados, envolvendo resfriamento, alteração de pH e a atividade da agua, existem outros métodos de conservação de alimentos, valendo destacar aqui três deles: aquecimento, fermentação e irradiação.
ꟷ Outras formas de conservação de alimentos
● Aquecimento
Uma das técnicas mais antigas e utilizadas pela humanidade para conservar alimentos.
Contribui para a perda de umidade e concentração de seus nutrientes, mas também pode promover a desnaturação das proteínas, incluindo enzimas autolíticas e causar a morte de grande parte ou mesmo da totalidade dos microrganismos dos alimentos.
Algumas toxinas – mas nem todas – podem ser inativadas ou reduzidas após o processo de aquecimento adequado.
→ Branqueamento
Consiste em mergulhar o alimento em agua quente (entre 70 e 100°C) por 1 a 5 minutos, resfriando-o em seguida para que o calor não cause o cozimento de produtos, antes de submete-los ao congelamento ou à desidratação.
Principal objetivo é a inativação das enzimas autolíticas, mas também ajudar a reduzir a carga microbiana, eliminar ar e fixar a cor dos alimentos.
→ Pasteurização
Método desenvolvido por Louis Pasteur, consiste na redução da carga microbiana pelo aquecimento. 
Pasteurização tradicional ou lenta, também chamada de Low Temperature and Long Time(LTLT) feita em temperatura baixa, por volta de 65°C, por cerca de meia hora, condição que reduz a carga microbiana, sobretudo dos agentes patogênicos. Em seguida, o alimento é resfriado ou congelado para que as bactérias remanescentes não degradem o produto rapidamente.
Pasteurização rápida, ou High Temperature and Short Time (HTST)submetido a mais ou menos 75°C por 15 segundos e, em seguida, a um resfriamento ou congelamento para que as bactérias remanescentes não estraguem o alimento rapidamente.
O calor também pode ser empregado para esterilizar, ou seja, eliminar completamente os microrganismos do alimento que, assim, conserva-se por consideravelmente mais tempo.
→ Ultra-High Temperature (UHT)
Método de esterilização.
Aquece-se o alimento por volta de 130°C por, geralmente, 2 a 4 segundos que em seguida é resfriado e mantido em embalagem hermeticamente fechada, para que não ocorra recontaminação.
→ Apertização
Exige que o alimento seja inicialmente embalado de forma hermética para que seja submetido a calor esterilizante, eliminando os microrganismos patogênicos e decompositores.
Pode ser utilizada em enlatados, conservas ou compotas em potes de vidro ou em outro material hermético, utilizando-se temperatura de 120°C por 15 minutos, em equipamentos chamados de autoclaves.
→ Tindalização
Esteriliza com temperaturas inferiores a 90°C por alguns minutos. Não exige equipamentos especiais como autoclave.
O alimento é aquecido para matar formas vegetativas de microrganismos decompositores e patogênicos e, em seguida, sendo deixado em temperatura ambiente por um dia para que formas esporuladas possam germinar.
Depois desse período, o produto é novamente submetido ao calor para eliminar os microrganismos que germinaram e assumiram a forma vegetativa.
● Fermentação
Alteração intencional e controlada de certos alimentos pela ação de bactérias ou fungos fermentadores, evitando o desenvolvimento de outros microrganismos que ali seriam indesejáveis.
O alimento fermentado passa por alterações em muitas de suas características, com mudanças de sabor e consistência, além de assumirem maior estabilidade que os ingredientes originais.
Esse aumento na estabilidade pode resultar de diversos mecanismos, tais como redução na oferta de nutrientes como açucares que foram consumidos durante a fermentação, pela diminuição na atividade da agua, pela alteração no pH, pela formação de ácido lático, acético, butírico ou propiônico, ou pela produção de etanol, tais como bebida alcoólicas.
● Irradiação
Nenhuma propriedade nutricional é alterada e nenhum resíduo radioativo permanece no produto ao final do procedimento, já que o alimento nunca entra em contato direto com o radioisótopo (elemento radioativo).
Quando o alimento é exposto a baixas doses de radiação, ocorre radurização, que elimina insetos, ovos e larvas, prolongando a vida de grãos e farináceos processados.
Com doses intermediarias de radiação ocorre a redução na carga microbiana do alimento. Esse processo, chamado de radiciação ou radiopasteurização, prolonga o tempo de consumo de peixes, carnes, amendoim, vegetais e outros alimentos crus.
Com doses elevadas de radiação é possível eliminar a totalidade dos microrganismos (esterilizar), sem alterar qualquer propriedade nutricional ou sensorial do produto.
A radapertização é utilizada frequentemente para descontaminar condimentos e especiarias e esterilizar alimentos que devem durar considerável tempo sem refrigeração, tal como ração embalada para animais.
· Aminoácidos e proteínas
Há cerca de trezentos aminoácidos descritos, mas apenas vinte deles participam da formação das proteínas e desses, doze são produzidos pelos seres humanos (aminoácidos não essenciais) e os oito restantes devem ser adquiridos pela alimentação (aminoácidos essenciais).
Alguns aminoácidos não essenciais (cisteína, glutamina, glicina, prolina e tirosina), necessitando serem obtidos da dieta apenas sob determinadas condições clinicas, tais como sepse e traumas graves, quando a demanda pelos quais é mais alta – neste caso são chamados de aminoácidos condicionalmente essenciais.
ꟷ Estrutura dos aminoácidos
São moléculas orgânicas que possuem, em sua estrutura, um grupo funcional amina e um grupo funcional ácido carboxílicoligados a um carbono central alfa. A esse carbono também estão ligados um hidrogênio e um quarto substituinte chamado de cadeia lateral R ou radical.
Algumas cadeias laterais de aminoácidos são mais polares, enquanto outras são mais apolares, o que fornece ao aminoácido e ás proteínas que esses formam, maior ou menor afinidade pela agua ou por gorduras e tais propriedades são utilizadas para separar uns aminoácidos dos outros.
Além disso, aminoácidos são anfóteros, ou seja, comportam-se tanto como ácido quanto como base, pois o grupamento carboxila frequentemente libera um próton, enquanto o grupamento amina tem a capacidade de receber prótons da solução onde se encontra.
Deste modo, dependendo do pH onde o aminoácido se encontra, a maioria poderá apresentar carga total positiva, negativa ou neutra.
O valor de pH em que a quantidade de moléculas com cargas positivas e moléculas com cargas negativas se iguala chama-se ponto isoelétrico, que é característico para cada aminoácido.
No ponto isoelétrico também encontramos a maior quantidade possível de aminoácidos neutros, que são menos solúveis em agua que as outras formas ionizadas, o que facilita a sua separação de uma solução.
ꟷ Proteínas e Peptídeos
Peptídeos são polímeros com menos de cinquenta aminoácidos, enquanto proteínas possuem mais de cinquenta aminoácidos e ambos participam de praticamente todos os processos biológicos.
Os principais papéis biológicos das proteínas e dos peptídeos são os seguintes:
▪ catalise enzimática: de reações químicas (lactase, citocromo, P450, cicloxigenase, lipase, proteases, ptialina etc.);
▪ transporte de substâncias: (hemoglobina, mioglobina, apolipoproteínas, albumina);
▪ defesa imunológica: (anticorpos, mediadores inflamatórios, proteínas do sistema completo, citocinas etc.);
▪ coagulação: (protrombina, trombina, plasmina, plasminogênio etc.);
▪ regulação hormonal: (glucagon, leptina, hormônio do crescimento, insulina, tiroxina, melatonina etc.);
▪ movimento: (actina e miosina);
▪ estrutura celular e dos tecidos: (proteínas de membrana, colágeno, elastina, histonas etc.);
▪ nutrição: (albumina, caseína);
▪ regulação osmótica e de pH (albumina);
▪ proteção contra agentes físicos e químicos: (queratina e melanina).
ꟷ Alimentos proteicos
Nem toda fonte de proteína apresenta a mesma qualidade nutricional.
Um alimento com alto valor biológico apresenta proteínas completas, ou seja, tem todos os aminoácidos essenciais com fácil assimilação e nas quantidades adequadas ao crescimento e à manutenção do organismos – por exemplo, carnes, leite, ovos, peixes e aves.
Alimentos com proteínas parcialmente completas fornecem aminoácidos em quantidade suficiente apenas à manutenção do organismo, mas não para o seu crescimento, tais como leguminosas, oleaginosas e cereais.
Um alimento de baixo valor biológico apresenta proteínas incompletas, que não fornecem todos os aminoácidos essenciais em quantidade suficiente nem mesmo para a manutenção do organismo.
Vantagens e desvantagens de alimentos de origem animal e vegetal.
	Animais
	Vegetais
	Vantagens:
▪ as proteínas apresentam todos os aminoácidos essenciais;
▪ as proteínas são de fácil digestão e absorção, portanto, são de alto valor biológico;
▪ fornecem outros nutrientes importantes, tais como zinco, ferro e vitamina B12.
	Vantagens:
▪ não são fontes abundantes de gorduras saturadas e não possuem colesterol;
▪ fornecem vitaminas e outros antioxidantes que auxiliam no combate aos radicais livres;
▪ podem ser fontes de fibras, favorecendo a saúde digestiva.
	Desvantagens:
▪ são fontes de gorduras saturadas e colesterol;
▪ não são fontes de fibras.
	Desvantagens:
▪ raramente possuem todos os aminoácidos essenciais;
▪ frequentemente as proteínas são de difícil digestão, reduzindo a absorção dos aminoácidos.
A lisina é o aminoácido essencial mais limitante na farinha de trigo e no arroz.
Na soja e no feijão, a metionina e cisteína são os aminoácidos mais limitantes. Aminoácido limitante é aquele que não está presente ou está presente em baixa quantidade em um alimento.
Quando uma combinação de alimentos complementa os aminoácidos que faltam em cada um deles individualmente, chamamos de “mistura proteica”. Por isso é importante manter uma dieta bastante variada, complementando o que falta em alguns dos alimentos com nutrientes que são encontrados nos outros, evitando, assim, doenças carenciais proteico-energéticas.
ꟷ Desnaturação das proteínas
Quando a proteína é formada, contorce-se e se dobra, assumindo uma armação tridimensional, chamada de estrutura terciaria.
Essa forma tridimensional é essencial para a sua função.
Durante muitos dos processos aos quais alimentos são submetidos ocorre a desnaturação das proteínas, que consiste na alteração da forma (estrutura terciária) das proteínas.
Exposição à radiação, variações de pH, adição de substancias e elevação na temperatura são alguns dos processos que podem causar desnaturação e perda de função das proteínas dos alimentos.
A desnaturação de proteínas também explica a morte de microrganismos, larvas, insetos e parasitas dos alimentos que são submetidos a calor, irradiação, adição de substancias e variação de pH, pois, como sabemos, nessas condições as proteínas perdem as suas funções e os organismos entram em colapso, já que os sistemas que dependem delas param de funcionar.
ꟷ Fatores Antinutricionais
Certos alimentos possuem compostos que, de alguma forma, atrapalham o aproveitamento completo do alimento, reduzindo, deste modo, o seu valor nutricional e podendo até acarretar prejuízos à saúde quando ingeridos em altas quantidades, principalmente de forma crônica, ou seja, no longo prazo.
Tais substancias geralmente estão presentes em alimentos de origem vegetal e são chamados genericamente de fatores Antinutricionais ou antinutrientes.
Inúmeros desses compostos podem ser inativados com técnicas simples, tais como exposição ao calor, maceração, imersão em agua, germinação, lavagem ou ação enzimática.
Modulo III: Carboidratos e Fibras
· Carboidratos
Açúcares, carboidratos ou hidratos de carbono são compostos orgânicos que constituem a mais abundante e uma das principais biomoléculas da natureza.
Nos vegetais, algas e algumas bactérias, a glicose é formada pelo processo da fotossíntese e posteriormente pode ser transformada em outros carboidratos, como a frutose, a sacarose e os amidos, ou ainda servir de substratos para a transformação de outras biomoléculas como os lipídeos, os aminoácidos e os nucleotídeos.
Nos animais, os carboidratos são principalmente obtidos a partir dos alimentos que ingerem e podem servir para a produção de energia ou mobilizados para a formação de outras biomoléculas. Apesar de não fazer fotossíntese, os animais, incluindo homem, também podem produzir glicose sob condições especiais, em um processo chamado neoglicogênese.
No corpo humano, os carboidratos desempenham funções muitos importantes, sendo a principal delas produzir para manter as atividades das células e armazenar o excedente na forma de glicogênio e gorduras que se depositam nos tecidos, podendo causar obesidade, e predispor condições como a aterosclerose, o diabetes, a hipertensão e o infarto do miocárdio.
ꟷ Monossacarídeos
São as unidades básicas dos carboidratos, por isso, frequentemente são chamados de açúcares simples.
Podem ser classificados de acordo com o número de átomos de carbono presentes na sua cadeia principal: triose com três átomos de carbono; tetrose com quatro átomo de carbono; a pentose com cinco átomos de carbonos; hexose com seis átomos de carbono e heptose com sete átomos de carbono.
Os monossacarídeos também podem ser divididos de acordo com a posição do carbono que contém uma dupla ligação com um átomo de oxigênio (carbonila). As cetoses possuem a função orgânica cetona, ou seja, a carbonila fica em algum dos carbonos centrais da estrutura, enquanto as aldoses possuem a função orgânica aldeído, em outras palavras, a carbonila fica em um dos carbonos terminais, isto é, da extremidade da molécula.
Exemplos de monossacarídeos:▪ glicose;
▪ frutose;
▪ galactose;
▪ manose;
▪ ribose;
▪ gliceraldeído;
▪ psicose;
▪ eritrose;
▪ arabinose.
→Enantiomeria
Por convenção, monossacarídeos são classificados em enantiômeros dextrogiros ou levogiros de acordo com a orientação da hidroxila do penúltimo carbono para o lado direito ou esquerdo no plano no desenho da sua posição de Fisher.
O enantiômero dextrogiro é frequentemente representado com a letra D seguida de um hífen ou um sinal positivo entre parênteses (+), e o enantiômero levogiro com a letra L ou o sinal negativo (-).
→ Ciclização dos monossacarídeos
Em solução aquosa, monossacarídeos com cinco, seis ou sete carbonos, tendem a formar anéis com cinco lados, chamados furanoses ou com seis lados, chamados piranoses.
Na natureza, a forma cíclica da glicose ocorre com uma frequência mil vezes maior que a forma alifática, que tem a cadeia aberta.
Esse anel é formado por uma reação intramolecular espontânea que cria uma ligação do oxigênio da hidroxila (-OH) do penúltimo ou antepenúltimo carbono com o carbono da carbonila (C=O) do monossacarídeo. No momento da formação do anel, o hidrogênio da hidroxila que participou da ligação é transferido para o oxigênio da carbonila, formando uma hidroxila que pode se orientar para cima ou para baixo do plano do anel.
Quando a orientação dessa hidroxila se dá para a posição superior no plano, por convenção, a posição oposta à hidroxila do carbono dois, chamamos de isômero alfa, enquanto chamamos de isômero beta aquele que possui a hidroxila do carbono um orientada para baixo, ou seja, no mesmo plano que a hidroxila do segundo carbono.
Deste modo, podemos ter dois isômeros, alfa e beta, da piranoses formada pela D-glicose e dois isômeros, alfa e beta, da furanoses formada pela D-glicose.
→ Açúcares redutores
Monossacarídeos possuem hidroxilas do carbono anomérico com elétrons livres que podem ser facilmente transferidos para uma substancia oxidante. Em outras palavras, são agentes redutores, capazes de fornecer elétrons para substancias oxidantes.
O carbono anomérico é aquele que na forma alifática continha a dupla ligação com o oxigênio e que na forma cíclica fez a ligação com o oxigênio que participa do anel.
Esse é o princípio por trás da reação (teste) de Benedict, que usa uma solução azul (reagente de Benedict), que ao ser reduzido, se transforma em um solido insolúvel “amarronzado”, que precipita, podendo deste modo ser visto, filtrado e pesado, indicando a presença de algum agente redutor.
O teste de Benedict é usado para identificar a presença e estimar a concentração de açúcares redutores em uma amostra.
Após adição do reagente de Benedict, que é formado por íons cobre ( com a amostra que se quer testar para a presença de açúcares redutores, procede-se o aquecimento da mistura até sua fervura e observa-se se houve mudança na coloração do meio reacional.
Casa haja uma reação de oxirredução, o cobre que era solúvel e fazia a solução ser azulada produz um precipitado amarronzado de oxido de cobre (Cu2O), alterando a cor da solução resultante.
▪ se a cor for alterada para verde azulado significa que originalmente havia ate 0,5% de açucares redutores na amostra;
▪ se a cor final dos reagentes for verde escura, indica que a concentração de açucares redutores era de 0,6 a 1%;
▪ uma cor verde clara evidencia concentrações entre 1,1 e 1,5%.
▪ o amarelo indica concentrações entre 1,6 e 2,5%.
▪ uma mudança para o laranja revela 2,6 a 3,5% de açucares redutores, enquanto mudança para vermelho significa que havia uma concentração de açúcares redutores superior a 3,6%, mas inferior a 4%;
▪ quando a concentração de açúcares redutores supera os 4%, a solução resultante se torna marrom.
Caso a solução composta pelo reagente de Benedict e a amostra a ser testada não mude de cor após a fervura, ou seja, caso continue com a sua coloração azul original, isso significa que não havia redutores naquela amostra.
ꟷ Oligossacarídeos
Alguns dissacarídeos muito importantes na dieta humana:
▪ sacarose;
▪ maltose;
▪ lactose.
A sacarose é um dissacarídeo muito importante, frequentemente obtido a partir da cana- de-açúcar ou da beterraba.
É muito usada na indústria alimentícia como edulcorante, agente modificador de textura, conservante e gelificante. É também usada para a produção de bebidas alcoólicas e álcool para combustível e limpeza.
A sacarose quando é dissolvida em agua e aquecida (principalmente na presença de um ácido), ou quando é exposta a determinadas enzimas, hidrolisa (quebra), liberando monômeros de glicose e de frutose, formando um xarope chamado “açúcar invertido”, que é mais doce do que aa sacarose original.
A maltose é um dissacarídeo formado pela união entre duas moléculas de glicose, e é frequentemente obtida a partir da digestão do amido, um polissacarídeo.
A lactose é um dissacarídeo presente no leite, formado pela fusão de uma molécula de glicose com uma molécula de galactose, um aldo-hexose que como a glicose também é formada por seis carbonos e tem a função orgânica aldeído em seu carbono um (ou carbono alfa).
Existem dissacarídeos redutores e não redutores. A maltose é redutora, porque apesar de um dos monossacarídeos que a forma ter perdido a capacidade de doar elétrons, a outra metade da molécula ainda consegue faze-lo, mas a sacarose, por exemplo, apesar de também ser um dissacarídeo, não possui nenhuma parte redutora, pois tanto a glicose quanto a frutose que a formam perderam as hidroxilas redutoras de seus carbonos, tornando esse açúcar inerte, não reativo, com o reagente de Benedict.
ꟷ Polissacarídeos
Dentre os principais polissacarídeos pode-se citar:
▪ amidos;
▪ celulose;
▪ glicogênio;
▪ pectinas;
▪ quitina.
Alguns polissacarídeos, como a celulose e a amilose (um tipo de amido), ocorrem em cadeias poliméricas lineares, enquanto outros, como o glicogênio e a amilopectina (outro tipo de amido) possuem ramificações.
Os polissacarídeos mais abundantes são o amido e a celulose são produzidos pelas plantas.
Os amidos são polissacarídeos de reserva, que armazenam as moléculas de glicose que foram produzidas durante a fotossíntese.
A gelificação ou gelatinização do amido é uma propriedade que esse polissacarídeo apresenta quando é misturado à agua, aquecido e em seguida resfriado: após a dissolução em agua fria, o aquecimento do amido promove alterações a viscosidade da mistura, formando um creme macio, que ao resfriar apresenta novo aumento na viscosidade, formando um gel ainda mais consistente.
A celulose é um polissacarídeo que forma a parede celular de vegetais e algas e a fibra formada por ela é amplamente utilizada na produção de papéis e tecidos.
Nos animais, o glicogênio é um importante polissacarídeo ramificado cuja função é armazenar a glicose que fora consumida durante as refeições, em grânulos. Esse polissacarídeo é produzido e armazenado pelas células do fígado e dos músculos.
As pectinas são polissacarídeos produzidos pelos vegetais, frequentemente encontradas em frutas cítricas. Por suas propriedades, são frequentemente utilizadas na confecção de geleias.
Por fim, a quitina é um polissacarídeo com função estrutural para a formação do exoesqueleto de artrópodes e da parede celular dos fungos.
→ Açúcares não redutores
Os polissacarídeos não são redutores eficientes porque os monômeros de carboidratos que os formam perderam a hidroxila do carbono anomérico, que poderia doar elétrons, no momento que foram ligados aos demais monossacarídeos do polímero, deste modo, ficam impedidos de promover reação de oxirredução.
Como apenas a “ultima” unidade do polímero de açúcar tem o carbono alfa livre, contendo uma hidroxila, e por isso pode reagir com substancias oxidantes. Essa porção do carboidrato é chamada de extremidade redutora.
Entretanto, levando-se em conta que essa parte representa quase nada em comparação ao resto da molécula que pode ter até milhares de monossacarídeos impedidos de participar da reação de transferência de elétrons, fica fácil entender por que são considerados “açucares não redutores” junto com alguns dosoligossacarídeos.
ꟷ Reações de escurecimento dos alimentos
Os alimentos podem apresentar duas vias de reações que levam ao seu escurecimento: as vias oxidativas e as não oxidativas.
Nas reações oxidativas ou enzimáticas, temos a participação de oxigênio do ar e compostos fenólicos catalisados por peroxidases, que são enzimas presentes no próprio alimento 
Nas reações ou vias não oxidativas (ou não enzimáticas), temos participação de carboidratos redutores submetidos ao calor, sem a necessidade da ação de enzimas ou do oxigênio, sendo elas a caramelização e a reação de Maillard.
A caramelização ocorre na ausência de compostos nitrogenados, enquanto a reação de Maillard ocorre na presença de aminoácidos e proteínas.
Na reação de Maillard, descrita em 1912 pelo pesquisador que lhe deu o nome, ocorre uma fase de degradação de alguns componentes dos alimentos, chamada degradação de Strecker, na qual são formados compostos voláteis como aldeídos e alfa-aminocetonas, que são responsáveis por parte do aroma desenvolvido nesses alimentos, em outro momento, são formados compostos de coloração escura que recebem o nome de maloidinas, e que são responsáveis pela alteração na cor dos alimentos.
ꟷ Fibras
O grupo das fibras alimentares ou fibras dietéticas incluem pectinas, celuloses e gomas, que compreendem substancias que passam pelo sistema digestório humano sem serem digeridas e vale ressaltar que sobram evidencias de que esses polissacarídeos exercem grande importância para a boa funcionalidade dos alimentos.
As fibras alimentares podem ser divididas em dois grandes grupos:
▪ fibras solúveis
▪ fibras insolúveis
» Fibras solúveis
As fibras solúveis são representadas pelas pectinas e gomas, podendo ser encontradas em alimentos como a aveia e outros cereais, laranja, mamão e diversas outras frutas, chia e outras sementes mucilaginosas.
Essas fibras formam um gel quando se ligam à agua, promovendo:
● redução da velocidade de absorção de gorduras e carboidratos, o que contribui para a redução da glicemia e da lipidemia;
● aumentam o volume do bolo fecal, com isso, regulam o transito intestinal pois aceleram ou reduzem a velocidade com que os alimentos passam pelo trato digestório;
● atuam como prebióticos, pois contribuem para o crescimento das bifidobactérias, que são microrganismos da nossa microbiota e que produzem efeitos benéficos ao organismo, tais quais a produção de vitaminas, ácido fólico e biotina que podem ser absorvidas e ser utilizadas pelo organismo humano;
● retardam o esvaziamento gástrico, permanecendo mais tempo no estomago junto a outros alimentos, o que acaba aumentando a sensação de saciedade.
» Fibras insolúveis
As fibras insolúveis são as celuloses e ligninas que podem ser encontradas sobretudo em cereais integrais como trigo, centeio e arroz, talos de vegetais e algumas folhas como brócolis, couve e couve-flor, além de cascas de frutas, leguminosas como feijão, soja e lentilha, amaranto, quinoa, linhaça, entre outros.
Essa classe de fibras não formam gel como a primeira, visto que não solubilizam em agua, mas também são importantes na manutenção da boa função do trato gastrointestinal.
Sua presença nos alimentos ajuda a:
● reduzir a absorção de gorduras;
● adsorver agua, amolecendo e aumentando o volume das fezes;
● aumentar a sensação de saciedade reduzindo o apetite;
● estimulando o funcionamento intestinal, produzindo um efeito laxativo discreto.
Vale lembrar que o consumo de fibras não deve ser, entretanto, exagerado, e deve acompanhar o consumo de agua para que não produza o efeito oposto e dificultar o transito intestinal, a eliminação das fezes, portanto, o bom funcionamento do trato gastrointestinal.
Modulo IV: Lipídios, Vitaminas e Análise Sensorial
Lipídeos são biomoléculas que podem ter estruturas químicas bastante diferentes, pois o que os fazem ser classificados como tal é serem insolúveis em agua, mas solúveis em outros lipídeos e em solventes orgânicos, como o éter, a benzina, o clorofórmio e a acetona ou propanona.
Frequentemente são usados na culinária porque tornam os alimentos mais saborosos e macios, ou permitem que se faça frituras, mas acrescentam muitas calorias aos alimentos, e em excesso podem predispor doenças como obesidade, aterosclerose, xantomas e esteatoses.
Os lipídeos incluem macromoléculas orgânicas como óleos e gorduras, ceras, hormônios e vitaminas, e estão presentes em diversas estruturas das células dos animais, vegetais, bactérias, fungos e protozoários e até nos envelopes de alguns vírus.
Entre as principais funções dos lipídeos podemos citar:
● servem para armazenamento de energia do corpo;
● facilitam a absorção de algumas vitaminas;
● são bons isolantes térmicos, ajudam a manter a temperatura;
● fornecem proteção mecânica para alguns órgãos;
● são importantes fontes de energia para algumas células;
● são utilizados na estrutura de todas as membranas celulares;
● são precursores de biomoléculas importantes como as prostaglandinas, hormônios sexuais e cortisol.
Na culinária, os lipídeos são frequentemente usados porque:
● fornecem maciez, sabor e palatabilidade dos alimentos;
● podem ser usados como agentes emulsificantes.
Um agente emulsificante ou surfactante é uma substancia capaz de unir moléculas hidrofílicas com moléculas lipofílicas, mantendo a estabilidade e homogeneidade da mistura.
Exemplos de lipídeos e ondem podem ser encontrados:
▪ carotenoides: pigmentos alaranjados presentes em células de plantas;
▪ cerídeos: presentes em superfícies de folhas e corpo de insetos;
▪ fosfolipídios: componentes de membrana celulares;
▪ glicerídeos: como os triglicérides, podem ser sólidos (gorduras) ou líquidos (óleos);
▪ esteroides: como os hormônios masculino e femininos, o cortisol e aldosterona.
ꟷ Ácidos graxos (ou acilas)
São ácidos carboxílicos, geralmente contendo número par de carbonos, arranjados em cadeias lineares (alifáticas) com quatro ou mais carbonos, podendo chegar a ter mais de trinta carbonos em certos casos.
→ Ácidos graxos saturados e insaturados
Os ácidos graxos saturados possuem apenas ligações simples entre os carbonos, portanto, não possuem duplas ligações entre seus carbonos. Além disso, geralmente são sólidos à temperatura ambiente.
Nas gorduras animais predominam os ácidos graxos saturados, como o palmítico e o esteárico.
Os ácidos graxos insaturados têm uma ou mais duplas ligações e são geralmente líquidos à temperatura ambiente.
Nos óleos de origem vegetal (ex. óleo de soja, azeite de oliva), predominam os ácidos insaturados como o oleico e o linoleico.
Quando o ácido graxo não apresenta insaturações (ligações duplas entre carbonos) é chamado saturado, quando apresenta uma insaturação é chamado monoinsaturado e quando apresenta duas ou mais ligações duplas é chamado de poli-insaturado.
→ Ácidos graxos insaturados Cis e Trans
Em algumas situações, o ácido graxo pode sofrer alteração na dupla ligação, invertendo a posição dos substituintes dos dois carbonos envolvidos, passando da forma “cis” para a forma “trans”.
A “transificação” das gorduras pode ser obtida a partir do aquecimento das gorduras insaturadas “cis”.
→ Ácidos graxos “Ômega”
Uma forma de representar insaturações em uma gordura insaturada é por meio da letra grega ômega, seguido do número do carbono onde a última insaturação ocorre, contado a partir de seu último carbono, ou seja, da extremidade oposta ao grupo carboxílico.
O ácido eicosapentaenoico (EPA), por exemplo, é do tipo ômega 3 porque apresenta a primeira insaturação no terceiro carbono quando contados a partir do último carbono (carbono ômega), ao invés da contagem a partir do carbono alfa que é o que apresenta a função orgânica ácido carboxílico.
Algumas espécies de peixes e vegetais fornecem grandes quantidades desses ácidos graxos insaturados protetores do sistema cardiovascular, e que deveriam fazer parte da dieta regular de todo ser humano para ter uma vida mais saudável.
ꟷ Esteroides
Além dos derivados de ácidos graxos, alguns lipídeos são derivados de esteroides, como o colesterol.
Esses lipídeosderivam do ciclopentanoperidrofenantreno, molécula orgânica que dá origem aos hormônios sexuais, ao colesterol, e aos corticosteroides (glicocorticoides e mineralocorticoides).
O principal lipídeo esteroide é o colesterol que, por apresentar em sua estrutura a função álcool, pertence à subclasse dos esteróis.
O colesterol é produzido principalmente no fígado, a partir de ácidos graxos, sendo muito importante na formação das membranas biológicas e na biossíntese de todos os hormônios esteroides como a aldosterona, a testosterona, a progesterona, o estradiol e o cortisol, além dos sais biliares e da vitamina D.
Além do colesterol endógeno, produzido no organismo, o ser humano também obtém colesterol de alimentos de origem animal, como carnes, ovos e laticínios.
O excesso de colesterol no sangue é um dos principais fatores de risco para o desenvolvimento das doenças cardiovasculares, por causa da formação de depósitos nas artérias que podem obstruir vasos causando isquemia e infarto.
ꟷ Reações químicas mais comum dos lipídeos
→ Saponificação
Quando são adicionados a base fortes como a soda cáustica (NaOH) e aquecidos, os triglicerídeos, os cerídeos, os fosfolipídios e os glicolipídios produzem sabões que podem ser utilizados em detergentes, xampus, sabonetes, sabão em pó, sabão em barra e cremes e o glicerol (glicerina) que também pode ser utilizado na indústria de cosméticos e de alimentos.
→ Hidrogenação
Na hidrogenação, temos a introdução de moléculas de hidrogênio nas ligações duplas de ácidos graxos insaturados, na presença de catalisadores, diminuindo, deste modo, seu grau de insaturação.
A hidrogenação pode acontecer normalmente com o contato do ar com os lipídios, ao longo de meses, mas o aquecimento, na presença de hidrogênio e catalisadores, acelera esse processo, permitindo a produção industrial de gordura saturada, a partir das gorduras insaturadas dos óleos vegetais.
→ Rancificação
É uma reação que ocorre pela oxidação dos lipídeos e está diretamente ligada à deterioração dos alimentos ricos em lipídios, porque resulta em alterações indesejáveis de cor, sabor, aroma e consistência do alimento.
A oxidação lipídica envolve uma serie extremamente complexa de reações químicas entre o oxigênio atmosférico e ácidos graxos insaturados, que formam unidades menores de álcoois, aldeído, cetonas e outras moléculas que conferem gosto ruim e cheiro desagradáveis aos alimentos que contem esses lipídeos rancificados.
Um exemplo de oxidação lipídica é o que ocorre com a manteiga quando se torna rançosa.
→ Antioxidantes
São substancias capazes de inibir ou retardar a oxidação de um substrato, ou seja, são utilizados para preservar os alimentos através do retardamento dos processos de deterioração, descoloração e Rancidez causados pela oxidação dos alimentos.
A indústria de alimentos conta com antioxidantes naturais e sintéticos que podem ser aplicados de acordo com o tipo de alimento que se quer melhorar.
» Vitaminas
São substancias orgânicas utilizadas no metabolismo celular atuando como coenzima em nosso metabolismo.
O corpo humano não sintetiza vitaminas, com exceção da vitamina D, então, é necessária sua obtenção por meio dos alimentos consumidos.
As vitaminas são compostos altamente sensíveis, que podem sofrer degradação pelo calor, oxigênio, luz, pH e umidade, por isso, existe uma crescente busca por métodos de processamento dos alimentos, para que se reduza a perda desses e de outros nutrientes durante o seu preparo e armazenamento.
Em casos em que a perda de nutrientes é inevitável, temos ainda o recurso da adição de vitaminas no produto final, garantindo melhor qualidade nutricional dos alimentos.
As vitaminas são divididas em dois grupos, de acordo com sua solubilidade: as vitaminas hidrossolúveis, que são representadas pelas vitaminas do complexo B e a vitamina C e as vitaminas lipossolúveis, que são representadas pelas vitaminas A, D, E e K.
As vitaminas hidrossolúveis são excretadas pela urina, não representando, deste modo, risco de se acumularem no organismo, mas as vitaminas lipossolúveis podem produzir efeitos deletérios quando são ingeridas em doses elevadas, por causa da possibilidade de se acumularem no organismo, sobretudo no tecido adiposo, trazendo risco de produzirem hipervitaminoses.
Vitamina: Retinóides e Caroteno (vitamina A; retinol, retinal, ésteres de retinol, ácido retinoico e betacaroteno).
Benefícios: essencial para a visão. Podem diminuir o risco de câncer de próstata. Mantem os tecidos e a pele saudáveis.
Desempenham um papel importante no crescimento ósseo e no sistema imunológico.
Dietas ricas em carotenoides alfa-caroteno e licopeno parecem diminuir o risco de câncer de pulmão.
Os carotenoides atuam como antioxidantes.
Alimentos ricos nos carotenoides luteína e zeaxantina podem proteger contra a catarata.
Boas fontes alimentares: fontes de retinoides: fígado bovino, ovos, camarão, peixe, leite fortificado, manteiga, queijo cheddar, queijo suíço.
Fontes de betacaroteno: batata doce, cenoura, abobora, espinafre, manga, nabo.
Vitamina: Tiamina (B1)
Benefícios: ajuda a converter alimentos em energia. É necessária para a saúde da pele, cabelo, músculos e cérebro e é fundamental para a função nervosa.
Boas fontes alimentares: costeletas de porco, arroz integral, presunto, leite de soja, melancias, abobora bolota.
Vitamina: Riboflavina (B2)
Benefícios: ajuda a converter alimentos em energia.
É necessária para pele, cabelo, sangue e cérebros saudáveis.
Boas fontes alimentares: leite, ovos, iogurte, queijo, carnes, vegetais de folhas verdes, grãos integrais e enriquecidos e cereais.
Vitamina: Niacina (B3, ácido nicotínico)
Benefícios: ajuda a converter alimentos em energia.
É essencial para uma pele saudável, células sanguíneas, cérebro e sistema nervoso.
Boas fontes alimentares: carne, aves, peixe, cereais fortificados e integrais, cogumelos, batatas, manteiga de amendoim.
Vitamina: Ácido pantotênico (B5)
Benefícios: ajuda a converter alimentos em energia.
Ajuda a produzir lipídios (gorduras), neurotransmissores, hormônios esteroides e hemoglobina.
Boas fontes alimentares: grande variedade de alimentos nutritivos, incluindo frango, gema de ovo, grãos integrais, brócolis, cogumelos, abacate, produtos de tomate.
Vitamina: Piridoxina (B6, piridoxal, piridoxina, piridoxamina)
Benefícios: auxilia na redução dos níveis de homocisteína e pode reduzir o risco de doenças cardíacas.
Ajuda a converter o triptofano em niacina e serotonina, um neurotransmissor que desempenha papeis fundamentais no sono, apetite e humor.
Ajuda a produzir glóbulos vermelhos.
Influencia as habilidades cognitivas e a função imunológica.
Boas fontes alimentares: carne, peixe, aves, legumes, tofu e produtos de soja, batatas, frutas não cítricas, como bananas e melancias.
Vitamina: Cobalamina (B12)
Benefícios: auxilia na redução dos níveis de homocisteína e pode diminuir o risco de doença cardíaca.
Auxilia na produção de novas células e na quebra de alguns ácidos graxos e aminoácidos.
Protege as células nervosas e estimula seu crescimento normal.
Ajuda a produzir glóbulos vermelhos e DNA.
Boas fontes alimentares: carne, aves, peixe, leite, queijo, ovos, cereais fortificados, leite de soja fortificado.
Vitamina: Biotina
Benefícios: ajuda a converter alimentos em energia e sintetizar a glicose.
Ajuda a fazer e quebrar alguns ácidos graxos.
Necessário para ossos e cabelos saudáveis.
Boas fontes alimentares: muitos alimentos incluindo grãos integrais, vísceras, gema de ovo, soja e peixe.
Vitamina: Ácido ascórbico (Vitamina C)
Benefícios: alimentos ricos em vitamina C podem diminuir o risco de alguns tipos de câncer, incluindo os de boca, esôfago, estomago e mama. O uso prolongado de vitamina C suplementar pode proteger contra a catarata.
Ajuda a produzir colágeno, um tecido conjuntivo que une as feridas e sustenta as paredes dos vasos sanguíneos.
Ajuda a produzir os neurotransmissores serotonina e norepinefrina.
Atua como antioxidante, neutralizando moléculas instáveis que podem danificar as células.
Fortaleceo sistema imunológico.
Boas fontes alimentares: frutas e sumos de fruta (especialmente citrinos), batatas, brócolis, pimentões, espinafres, morangos, tomates, couve-de-bruxelas.
Vitamina: Colina
Benefícios: ajuda a produzir e liberar o neurotransmissor acetilcolina, que auxilia em muitas atividades nervosas e cerebrais.
Desempenha um papel no metabolismo e transporte de gorduras.
Boas fontes alimentares: muitos alimentos especialmente leite, ovos, fígado, salmão e amendoim.
Vitamina: Calciferol (Vitamina D)
Benefícios: ajuda a manter os níveis sanguíneos normais de cálcio e fosforo, que fortalecem os ossos.
Suplementos podem reduzir o número de fraturas.
Boas fontes alimentares: leite ou margarina fortificados, cereais fortificados, peixes gordos.
Vitamina: Alfa- Tocoferol (Vitamina E)
Benefícios: atua como antioxidante, neutralizando moléculas instáveis que podem danificar as células.
Protege a vitamina A e certos lipídios contra danos.
Dietas ricas em vitamina E podem ajudar a prevenir a doença de Alzheimer.
Boas fontes alimentares: grande variedade de alimentos, incluindo óleos vegetais, molhos para salada e margarinas feitos com óleos vegetais, gérmen de trigo, vegetais de folhas verdes, grãos integrais, nozes.
Vitamina: Ácido fólico (B9, folato, folacina)
Benefícios: vital para a criação de novas células.
Ajuda a prevenir defeitos congênitos do cérebro e da coluna quando tomado no início da gravidez; deve ser tomado regularmente por todas as mulheres em idade fértil, uma vez que as mulheres podem não saber que estão gravidas nas primeiras semanas de gravidez.
Pode diminuir os níveis de homocisteína e pode reduzir o risco de doença cardíaca.
Pode reduzir o risco de câncer de cólon. Compensa o risco de câncer de mama entre mulheres que consomem álcool.
Boas fontes alimentares: grãos e cereais fortificados, aspargos, quiabo, espinafre, nabo, brócolis, legumes como feijão fradinho e grão de bico, suco de laranja, suco de tomate.
Vitamina: Filoquinona, Menadiona (Vitamina K)
Benefícios: ativa proteínas e cálcio essenciais para a coagulação do sangue.
Pode ajudar a prevenir fraturas de quadril.
Boas fontes alimentares: repolho, fígado, ovos, leite, espinafre, brócolis, couve, e outros vegetais verdes.
» Análise Sensorial
A escolha de um alimento passa pela avaliação sensorial, onde são avaliados sabores, aromas, texturas e cores dos alimentos que são oferecidos ao consumidor.
As características experimentais nos alimentos são:
● gosto ou combinação de sabores básicos: doce, ácido, salgado, amargo e umami;
● odor: proveniente dos compostos voláteis;
● aparência: como cor, brilho, tamanho e forma;
● textura: avaliando propriedades físicas como dureza, quebradiço e viscosidade;
● som: ligado à textura, como efervescência, mastigação.
ꟷ Sabor, aroma e flavor
O sabor é um elemento fundamental na aceitação e na escolha de um alimento ou bebidas, e é considerada a sensação mais complexa percebida através das terminações nervosas dos sentidos do olfato e paladar principalmente.
Participam também na percepção do sabor os receptores de textura, calor e frio da língua e da cavidade oral.
O doce está associado aos compostos orgânicos, como açucares, amidos, ésteres e álcoois.
O azedo está associado aos íons hidrogênios livres como aqueles do ácido acético, ácido lático, ácido butírico, ácido oxálico e ácido cítrico.
O salgado é associado a sais solúveis como cloreto de sódio.
O amargo é frequentemente associado a vegetais como escarola, rúcula, alcaparra, berinjela e alcachofra, ao tanino das sementes, cascas e caules de certas plantas, e em diversos frutos verdes.
O umami é considerado o “quinto sabor” e é frequentemente relacionado à presença do aminoácido glutamato e dos nucleotídeos guanilato e inosinato, que podem ser encontrados em queijos curados como o parmesão, no tomate maduro, na cebola e outros bulbos, em diversos cogumelos, carnes, pescados e frutos do mar.
Odor é a sensação pelo estimulo do olfato.
Aroma é o odor de um alimento, por isso, na linguagem comum, são utilizados como sinônimos.
Fragrância é o odor de um perfume ou cosmético.
Compostos aromáticos são substancias voláteis provenientes do alimentos que está na boca, e que podem ser percebidas pelo sistema olfativo.
Flavor é um conceito de analise sensorial que engloba tanto o gosto quanto o aroma de um alimento.
ꟷ Corantes naturais, artificiais e sintéticos
Por definição química, pigmentos e corantes são substancias que conferem cor a um material ao serem aplicadas nele.
A diferença conceitual entre corantes e pigmentos se deve à sua solubilidade: enquanto pigmento são insolúveis, corantes são solúveis nos meios em que são incorporados.
Os corantes permitidos para uso em alimentos e bebidas são classificados em:
● corante orgânico natural: obtido a partir de vegetal ou, eventualmente, de animal, cujo princípio tenha sido isolado com o emprego de processo tecnológico adequado;
● corante orgânico artificial: obtido por síntese orgânica, mediante o emprego de processos tecnológicos adequados e não encontrado em produtos naturais;
● corante orgânico idêntico ao natural: cuja estrutura química é semelhante à do princípio isolado do corante orgânico natural; e 
● corante inorgânico ou pigmento: obtido a partir de substancias minerais e submetido a processos de elaboração e purificação adequados ao seu emprego em alimentos.
A maioria dos corantes artificiais apresenta alta estabilidade (luz, oxigênio, calor e pH), uniformidade na cor conferida, alto poder tintorial, isenção de contaminação microbiológica e custo de produção relativamente baixo.
Os corantes artificiais permitidos para uso em alimentos no Brasil são:
● amarelo crepúsculo;
● azul brilhante FCF;
● Bordeaux S ou amaranto;
● eritrosina;
● indigotina;
● ponceau 4R;
● tartrazina;
● vermelho 40.
Entretanto, existe um forte apelo mercadológico para a produção e extração de corantes e pigmentos naturais, já que muitos apresentam outras vantagens, como atividade antioxidante e propriedades antimicrobianas.
Estes são alguns dos pigmentos naturais e suas características:
● clorofilas: pigmento de cor verde que apresenta ação antioxidante;
● carotenoides: pigmento de cor alaranjada, estimula o sistema imunológico e tem ação antioxidante;
● flavonoides: pigmento de cor vermelha a roxa com ação antioxidante, anti-inflamatória e antialérgica;
● betalaínas: pigmento de cor vermelha a amarela com propriedades fitoterápicas;
● taninos: pigmentos de vinhos tintos de sabor adstringente com ação antioxidante;
● quinonas: pigmento de coloração amarela a vermelha com ação laxativa e antifúngica;
● xantonas: pigmentos amarelos com propriedades antioxidantes.
Modulo V: Minerais e Aditivos
· Os Minerais
Classificação dos minerais em:
● Macrominerais: necessidade diária superior a 100 mg/dia e tem função bem estabelecida nos processos metabólicos: cálcio, cloro, enxofre, fosforo, magnésio, potássio, sódio;
● Microminerais: necessidades diária inferior a 100 mg/dia e apresenta função bem estabelecida e essencial: boro, bromo, ferro, iodo, lítio, manganês, selênio, zinco;
● Elementos Traços: necessidade diária menor que 1 mg/dia, não apresentam função bem definida, mas seu equilíbrio interfere nas funções metabólicas.
Os elementos potencialmente tóxicos (F, Pb, Cd, Hg, As, Al, Li, Sn) possuem funções essenciais na nossa saúde, mas em quantidades extremamente baixas.
Para manter a homeostase do organismo, precisamos atentar para a interação entre todos os nutrientes, sendo eles o carboidratos, as proteínas, os lipídios, as fibras, as vitaminas, os minerais e a agua. Os nutrientes são compostos bioativos presentes nos alimentos, que, por intermédio das reações químicas, são responsáveis por manter, equilibrar e realizar todas as funções orgânicas e metabólicas. Os nutrientes estão biodisponíveis nos alimentos derivados dos animais, das plantas e na agua, variando sua composição. Por isso, um equilíbrio na ingestão é fundamental. O conceito de biodisponibilidade como sendo “a fração de qualquer nutrientes ingeridosque tem o potencial para suprir demandas fisiológicas em tecidos alvos”. Há diversos fatores que interferem na biodisponibilidade de um mineral.
	Fatores
	Conceitos
	Especiação
	Minerais podem estar na forma livre ou combinada.
	Ligação molecular
	Estrutura atômica, ligações covalentes ou iônicas, e estados de oxidação.
	Quantidade ingerida
	Quantidade ingerida diária em uma refeição ou dieta, para manter a homeostase.
	Matrix alimentar
	Na matrix alimentar, há componentes que podem impedir a absorção de minerais. É o caso da fosvitina, uma ligante presente na gema do ovo.
	Atenuadores da absorção e bioconversão
	Facilitadores e atenuadores da absorção de minerais, como, por exemplo, taninos, que diminuem a absorção.
	Estado nutricional
	Estado de absorção dos nutrientes em comparação com uma dose padrão.
	Fatores genéticos
	Alterações m genes que interferem na absorção de minerais, a exemplo de pessoas com hemocromatose, em que há aumento da absorção de ferro.
	Fatores relacionados aos indivíduos
	Sexo, idade, etapa de desenvolvimento fisiológico. Exemplo: crianças têm necessidade de minerais aumentada, justamente para que tenham um crescimento saudável.
	Interações
	Interações entre componentes do próprio alimento (interação mineral versus mineral) ou medicamentos (interação mineral versus medicamento).
Os minerais não são sintetizados pelo organismo e necessitam ser obtidos pela alimentação. Uma alimentação balanceada, normalmente é suficiente para suprir as necessidades não só de minerais como dos outros nutrientes. Entretanto, estudos apontam um aumento significativo, no Brasil e no mundo, da aquisição de alimentos industrializados para o consumo humano, especialmente os ultraprocessados, em detrimento dos in natura desde os primeiros meses de vida. Isso interfere diretamente na biodisponibilidade dos nutrientes, levando ao desequilíbrio nutricional e aumentando os índices de Doenças Crônicas Não-Transmissíveis (DCNT), como a obesidade, o desequilíbrio imunológico, entre outros.
No Brasil, por exemplo, o aumento da obesidade infantil está relacionado a diversos fatores, como o aumento do consumo de alimentos ultraprocessados e o aumento de doenças psicoemocionais, como a ansiedade.
ꟷ Aditivos alimentares
Nos alimentos, os ingredientes desempenham funções uteis. Durante séculos, nossos ancestrais usaram o sal para conservar peixes e carnes, o açúcar para as frutas, o vinagre para algumas verduras e temperos para melhorar o sabor. Com o advento da tecnologia alimentar, em torno da metade do século XX, os aditivos alimentares foram introduzidos, sendo considerados qualquer substancia adicionada ao alimento com a finalidade de tornar essa pratica mais segura, melhorando o valor nutricional desses alimentos, tornando-os convenientes, coloridos ou acessíveis.
Os aditivos alimentares podem ser de origem natural e artificial, diretos ou indiretos:
● natural: são compostos extraídos de plantas, animais ou minerais;
● artificial: não são extratos, mas o resultado de reações químicas ou enzimáticas. Eles são completamente equivalentes aos naturais ou criações puras que não existem no estado de natureza;
● direto: são ingredientes adicionados intencionalmente ao alimento;
● indireto: são os ingredientes e os que se tornam parte dos alimentos em quantidades vestigiais devido à sua embalagem, armazenamento ou outro manuseamento, estes a indústria precisa mostrar para as agências regulatórias que são seguros para o consumo.
Os aditivos alimentares não são utilizados ou consumidos como alimentos típicos nas preparações, entretanto são adicionados intencionalmente para fins de melhoramento tecnológico. É proibida a utilização dos aditivos alimentares nas seguintes situações:
● influenciarem negativamente o valor nutritivo do alimento; 
● tiveram por finalidade encobrir erros durante as fases do processamento, técnicas de manipulação ou alteração/adulteração da matéria prima ou do produto já elaborado;
● induzirem o consumidor ao erro.
Os aditivos, de acordo com a portaria 540 de 27 de outubro de 1997, são classificados de acordo com a sua função. Conforme podemos ver a seguir:
● agente de massa: proporciona o aumento de volume e/ou massa dos alimentos, não contribui para o valor energético;
● antiespumante: substancia que previne ou reduz a formação de espuma;
● Antiumectante: substancia capaz de reduzir as características higroscópicas dos alimentos e diminuir a tendência de adesão, umas às outras, das partículas individuais;
● antioxidante: substancia que retarda o aparecimento de alterações oxidativas no alimento;
● corante: substancia que confere, intensifica ou restaura a dor de um alimento;
● conservador: substancia que impede ou retarda a alteração dos alimentos provocada por microrganismos ou enzimas;
● edulcorante: substancia diferente dos açucares que confere sabor ao alimento;
● Espessante: substancia que aumentam a viscosidade de um alimento;
● Geleificante: substancia que confere textura através da formação de um gel;
● estabilizante: substancia que torna possível a manutenção de uma dispersão uniforme de duas ou mais substancias imiscíveis em um alimento;
● aromatizante: substancia ou mistura de substancias com propriedades aromáticas e/ou sápidas, capazes de conferir ou reforçar o aroma e/ou sabor dos alimentos;
● umectante: substancia que protege os alimentos da perda de umidade em ambiente de baixa umidade relativa ou que facilita a dissolução de uma substancia seca em meio aquoso;
● regulador de acidez: substancia que altera ou controla a acidez ou alcalinidade dos alimentos;
● acidulante: substancia que aumenta a acidez ou confere um sabor ácido aos alimentos;
● emulsionante/emulsificante: substancia que torna possível a formação ou manutenção de uma mistura uniforme de duas ou mais fases imiscíveis no alimento;
● melhorador de farinha: substancia que, agregada à farinha, melhora sua qualidade tecnológica para os fins a que se destina;
● realçador de sabor: substancia que ressalta ou realça o sabor/aroma de um alimento;
●fermento químico: substancia ou mistura de substancias que liberam gás e, desta maneira, aumentam o volume da massa;
● glaceante: substancia que, quando aplicada na superfície externa de um alimento, confere uma aparência brilhante ou um revestimento protetor;
● agente de firmeza: substância que torna ou mantem os tecidos de frutas ou hortaliças firmes ou crocantes, ou interage com agentes geleificantes para produzir ou fortalecer um gel;
● sequestrante: substância que forma complexos químicos com íons metálicos;
● estabilizante de cor: substancia que estabiliza, mantem ou intensifica a cor de um alimento;
● espumante: substancia que possibilita a formação ou a manutenção de uma dispersão uniforme de uma fase gasosa em um alimento líquido ou sólido.
ꟷ Uso de minerais como aditivos alimentares
» Sódio
Tem grande importância para o funcionamento do organismo, agindo principalmente como cátion do fluido extracelular e auxiliando na manutenção do potencial elétrico da membrana celular. É utilizado para desidratar ou amolecer alguns alimentos, dar textura, controlar processos de fermentação, acentuar o sabor dos alimentos, bem como conservá-los, devido à diminuição da atividade de agua.
Diminuir o consumo de sódio, está relacionado a uma redução no risco de doenças cardiovasculares.
» Iodo
É vital para o organismo, sendo o principal componente da tiroxina (T4) e da triiodotironina (T3), hormônios essenciais para o crescimento físico e neurológico e para a manutenção do metabolismo de base. Além disso, esses hormônios são importantes para o funcionamento de órgãos vitais, como o coração, fígado, rins, dentre outros.
É discorrido na literatura que a deficiência de iodo impacta diretamente na cognição e no crescimento justamente por afetar os hormônios tireoidianos.
» Ferro
É essencial para a formação das hemácias, a síntese de DNA, o metabolismo energético, a transferência e fixação de e , a manutenção do sistema imunológico e a produção e regulação de neurotransmissores