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Introdução São substâncias de alto peso molecular, podem ser de cadeia linear, ramificada e, raramente cíclica. Os de menor peso molecular são na grande maioria solúveis em água. Os polissacarídeos mais insolúveis são os encontrados nas paredes celulares e sua função nos vegetais é a de reforçar a estrutura dos vegetais, razão pela qual são denominamos polissacarídeos estruturais. Polissacarídeos Classificação Homoglicanas = Se todos os monômeros constituintes são do mesmo açúcar (celulose, amilose, amilopectina). Heteroglicanas = Quando são de diferentes açúcares (gomas) Polissacarídeos Homopolissacarídios Heteropolissacarídios Não ramificados Ramificados Funções Polissacarídeos Estrutural: Fazem parte da estrutura das paredes celulares de plantas superiores ou algas marinhas (hemicelulose, celulose, pectina) ou de animais (quitina, mucopolissacarídios). Material de reserva: São reservas metabólicas de plantas (amido, dextranas, frutanas) e de animais (glicogênio) Protetora: Alta capacidade de reter água, são responsáveis pela manutenção de reservas de água, permitindo que os processos enzimáticos prossigam mesmo em condições de desidratação. Funções Polissacarídeos Nos alimentos: Propriedade de reter moléculas de água, formando soluções coloidais e controlando a atividade de água É o caso das gomas e mucilagens, dos colóides hidrófilos e dos polissacarídios solúveis em água. Devido a essa propriedade atuam como agentes espessantes ou gelificantes e como estabilizantes de emulsões. As propriedade podem ser modificadas pela interação com outros polissacarídios, alterando as propriedades reológicas. Amido È um polímero encontrado nos vegetais desempenhando a função de reserva. Os grânulos de amido são constituídos por dois polissacarídeos diferentes: a) de estrutura linear, a amilose, b) de estrutura ramificada, a amilopectina. Na amilose as moléculas de D-glicose estão unidas por ligações gliosidicas α- 1,4. Na maioria dos amidos a amilose representa em torno de 17 a 30% do total, salvo algumas exceções como no milho, em que pode chegar a 75%. A amilopctina é ramificada,já que, em certos pontos da molécula apresenta ligações α-1,6. Polissacarídeos AMILOSE Polissacarídeos AMILOPECTINA Gelatinização do amido Quando grãos de amido são suspensos em água e a temperatura é aumentada gradualmente, nada acontece até atingir a temperatura de gelatinização. Nesta temperatura, específica para amidos de diferentes origens, as ligações de hidrogênio mais fracas entre as cadeias de amilose e de amilopectina são rompidas e os grãos de amido nessas regiões começam a entumecer e formar soluções consideravelmente viscosas. O entumescimento dos grãos e, portanto, o aumento de viscosidade das soluções está relacionado com a quantidade de água presente; a 120° C todos os grãos estarão dissolvidos. Polissacarídeos Alimento Temperatura de gelatinização Arroz 56 – 60ºC Batata 58 – 70ºC Mandioca 62 – 72ºC Milho 52 – 63ºC Trigo 63 – 92ºC Retrogradação do amido È o fenômeno decorrente da reaproximação das moléculas de amilose e, devido a redução da temperatura durante o resfriamento da solução de amido, com formação de precipitados, expulsão da água existente entre as moléculas de amilose (sinérese) e conseqüente redução do volume do gel. Em função da sua estrutura linear , as moléculas de amilose se aproximam mais facilmente e são as principais responsáveis pela ocorrência desse fenômeno. As moléculas de amilopectina não podem se ligar devido a sua estrutura ramificada,o que faz com ela permaneça em solução. Polissacarídeos Amidos modificados Além de modificações genéticas, a estrutura química do amido pode ser modificada por métodos químicos ou enzimáticos, com formação de produtos com propriedades diferentes das do amido; O amido submetido ao aquecimento por diferentes períodos e temperaturas (de 80 a 220º) ou pela ação de amilases são formadas as dextrinas que apresentam menor peso molecular, são mais solúveis em água que o amido e formam soluções menos viscosas Outros tipos de amidos modificados podem ser desenvolvidos quando se faz o tratamento do amido com ácidos, que formam soluções de menor viscosidade e firmeza. Polissacarídeos Glicogênio É o polissacarídeo de reserva da célula animal, possuindo função significativa no sistema de balanço energético humano; Ajuda a manter níveis de glicose normais durante períodos de jejum, como durante o sono; Muito semelhante ao amido, possui um número bem maior de ligações α-1,6, o que confere um alto grau de ramificação à sua molécula; É armazenado no fígado e tecido muscular, fornecendo combustível imediato para ações musculares. Polissacarídeos Celulose e hemicelulose È o principal componente estrutural das paredes celulares dos vegetais. È constituída somente por cadeias não ramificadas de D-glicopiranose ligadas em β-1,4 em número que varia de 100 a 200 resíduos; È insolúvel em água, ácidos e álcalis. Em meio ácido é parcialmente hidrolisada nas regiões amorfas, formando microcristais sendo conhecida como celulose microcristalina, amplamente utilizada em alimentos dietéticos; Hemiceluloses são polissacarídeos complexos encontrados nas paredes das células vegetais, em estreita associação com celulose e lignina. São importantes nos produtos de panificação, pois melhoram a capacidade da farinha de reter água, reduzem o tempo de amassamento cooperando na incorporação da proteína e aumento de volume da massa. Polissacarídeos Gomas Sob a denominação de goma inclui-se um grande grupo de polissacarídeos solúveis em água, procedentes de vegetais terrestres ou marítimos ou de origem microbiana, e que tem a capacidade de aumentar a viscosidade da solução e de formar géis devido ao seu caráter altamente hidrófilo; As de estrutura linear ocupam mais espaço e formam soluções mais viscosas que as de estrutura ramificadas de igual peso molecular; Xantano ou goma xantana: obtido naturalmente pela fermentação da bactéria Xanthomonas campestris. É um heptassacarídeo de elevado peso molecular (2 a 12x106 Da), constituído por resíduos de glucose (β-1,3), manose (β-1,4) e ácido glucorónico (β-1,2). Polissacarídeos Substâncias pécticas Grupo complexo de derivados de carbono extraídos de plantas. São substâncias coloidais e constituídas na sua maioria por cadeias de ácidos D-galacturônicos ligados em α-1,4, cujos grupos carboxila estão esterificados com metanos em diferentes proporções fornecendo diferentes características. Polissacarídeos Substâncias pécticas Classificação das substâncias pécticas: Protopectina – são as substâncias encontradas nas plantas, insolúveis em água e por aquecimento em presença de ácidos diluídos, formam ácidos pectínicos ou ácidos pécticos. Ácido péctico - são cadeias de ácidos D-galacturônicos, livres de metoxilas. Quando em água formam soluções coloidais. Polissacarídeos Substâncias pécticas Classificação das substâncias pécticas: Ácido pectínico – são substâncias coloidais, não necessariamente solúveis em água, constituídas por ácidos poligalaturônicos com número significativo de metoxilas na forma de ésteres. Dependendo do grau de metoxilação podem formar géis com sacaroseem meio ácido, ou em presença de cátions divalentes; Pectina – são ácidos pectínicos solúveis em água, com número de metoxilas esterificadas e grau de neutralização variáveis, que em meio ácido formam géis com a sacarose. Polissacarídeos Substâncias pécticas Classificação quanto à esterificação: Pectina ATM – Se o pH de uma suspensão de pectina é ajustado a 2,8-3,5, e a sacarose está presente em uma concentração tal que o teor de sólidos solúveis da solução é de 65%, quando essa suspensão for resfriada será formado um gel, que mantém sua característica mesmo quando reaquecido a temperaturas próximas a 100ºC. Pectina BTM – Podem formar géis estáveis, na ausência de açúcares, mas requerem a presença de íons divalentes, como cálcio, o qual provoca a formação de ligações cruzadas entre as moléculas. Esse tipo de gel é adequado em produtos de baixa caloria ou dietéticos sem açúcar.. Fibras Embora não exista uma definição correta, considera-se fibra dietética como o conjunto de polissacarídeos que se caracterizam pela resistência a hidrólise pela ação das enzimas do trato intestinal; Os componentes das fibras tem origem nas paredes celulares das plantas e os mais abundantes são a celulose e a lignina. Apesar de não ser hidrolisada por enzimas digestivas, cerca de 10 a 80% delas sofrem processo de fermentação no cólon com a formação de compostos que podem ser absorvidos pelo organismo. As fibras podem estar presentes naturalmente nos alimentos ou ser adicionada como forma de aditivos; a) Fibra dietética solúvel: gomas, pectinas, mucilagens, hemicelulose solúveis; b) Fibra dietética insolúvel: celulose, lignina e algumas frações de hemicelulose.