Introdução à Bioquímica dos Alimentos

Os carboidratos geralmente estão presentes nas nossas refeições e certamente você já viu, em inúmeros rótulos de alimentos, compostos denominados: amido, glicose, sacarose, maltodextrina, goma, lactose, frutose, entre outros, não é mesmo? Todos esses compostos pertencem à classe dos carboidratos. Mas o que são os carboidratos? Os carboidratos são biomoléculas abundantemente presentes na natureza. Além disso, constituem 90% da matéria seca das plantas, sendo amplamente disponíveis, e possuem baixo custo. São também denominados glicídios, açúcares ou hidratos de carbono, por serem constituídos por átomos de carbono e hidrogênio, a saber, (CH2O)n.. É importante ressaltar que os carboidratos têm muitas estruturas moleculares, tamanhos e configurações diferentes (MORAN; HORTON; SCRIMGEOUR, 2013), conforme veremos a seguir.

Pertencem a esse grupo substâncias como glicose, frutose e sacarose, responsáveis pelo sabor doce de vários alimentos. O amido é a principal fonte de reserva de alguns tecidos vegetais, e a celulose, o carboidrato mais abundante na natureza e principal componente dos tecidos vegetais. Alguns carboidratos, como a celulose e a hemicelulose, não são fontes de energia, mas são fontes de fibras dietéticas (BRINQUES, 2015).

Tipos de carboidratos

A maioria dos carboidratos é formada por oligômeros, denominados oligossacarídeos, ou por polímeros, denominados polissacarídeos. Os açúcares simples e de baixa massa muscular são denominados monossacarídeos. Os carboidratos podem ser descritos pela quantidade de unidades monoméricas (quantidade de monossacarídeos) que contêm, por exemplo, os oligossacarídeos são polímeros que podem conter de duas até vinte estruturas de monossacarídeos. Os oligossacarídeos mais comuns são os dissacarídeos, que consistem em dois monossacarídeos ligados. Os polissacarídeos são polímeros com vários (geralmente mais de vinte) monossacarídeos. Os oligossacarídeos e os polissacarídeos não têm a fórmula empírica (CH2O)n, pois perdem água durante sua formação. A palavra glicano é o termo mais usado para os carboidratos poliméricos. Tal palavra pode se referir tanto a polímeros de açúcar idênticos (homoglicanos) como de açúcares diferentes (heteroglicanos) (MORAN; HORTON; SCRIMGEOUR, 2013). O Quadro 3.1 apresenta os três tipos de carboidratos e suas características.

A partir da apresentação das características gerais de cada tipo de carboidrato, conheceremos, na sequência, a estrutura química de cada um deles.

Monossacarídeos

A Figura 3.1, apresentada a seguir, traz alguns exemplos de estrutura dos monossacarídeos.

Vimos anteriormente que é possível classificar os monossacarídeos pela quantidade de carbonos presentes em sua molécula. Dos monossacarídeos mais simples, tem-se as trioses, cuja estrutura é constituída por três átomos de carbono. Com maior quantidade de carbonos em suas moléculas, temos a tetroses (quatro carbonos), as pentoses (cinco carbonos), as hexoses (seis carbonos), e assim por diante. Dos monossacarídeos, os mais comuns são as pentoses e as hexoses. Para a pentose, destaca-se a molécula denominada ribose. Já para a hexose, destaca-se a glicose (RIBEIRO, 2007).

Outro ponto a ser considerado é o grupamento carbonila. Quando se caracteriza o grupo funcional aldeído, o açúcar passa a ser denominado aldose. E quando apresenta o grupo funcional cetona, denomina-se cetose. Dessa forma, a ribose e a glicose são aldoses, sendo que a ribulose e a frutose são cetoses, conforme indicado nos exemplos anteriores (RIBEIRO, 2007).

Porém, a forma linear dessas moléculas é a menos frequente, porque, no ambiente aquoso das células, os monossacarídeos assumem uma conformação cíclica, por exemplo: glicose e frutose são isômeros estruturais, visto que sua fórmula geral é idêntica (C6H12O6), no entanto, o arranjo dos átomos é diferente (VOET; VOET; PRATT, 2008). Observe a Figura 3.2 a seguir.

A molécula de glicose forma um anel de seis elementos, ou seja, uma piranose (alfa-D-glicopiranose): um oxigênio (da carbonila) e cinco carbonos (1, 2, 3, 4, 5). Já a frutose, por ser uma cetona, forma anel com cinco elementos (um oxigênio e quatro carbonos), ou seja, uma furanose, transformando-se na alfa-D-frutofuranose. Porém, como as formas cíclicas são as mais abundantes, costuma-se designar a D-glicopiranose apenas como glicose, e a D-frutofuranose, como frutose (VOET; VOET; PRATT, 2008).

Dissacarídeos (oligossacarídeos)

Os dissacarídeos mais representativos na dieta humana são a lactose (galactose + glicose) e a sacarose (glicose + frutose). Observe, a seguir, a Figura 3.3.

Na lactose, açúcar livre do leite, conforme figura anterior, a ligação glicosídica ocorre entre o carbono 1 da galactose e o 4 da glicose. Já na sacarose, açúcar produzido a partir da cana-de-açúcar, a ligação glicosídica ocorre entre o carbono 1 da glicose e o carbono 2 da frutose (DAMODARAN; PARKIN; FENNEMA, 2010).

Polissacarídeos

A maioria dos carboidratos encontra-se nessa classe e, apesar de não apresentarem o sabor doce, influenciam a textura dos alimentos, como é o caso do amido de milho, responsável por engrossar caldos e molhos. Podem ser classificados nutricionalmente como digeríveis (amido) ou não digeríveis (celulose, hemicelulose, pectina, gomas) (VOLLHARDT, 2013).

Outra classificação atribuída aos carboidratos é em relação a sua estrutura molecular, sendo os homopolissacarídeos formados por apenas um tipo de açúcar, como o amido, e os heteropolissacarídeos constituídos por mais de um tipo de açúcar, como o ácido hialurônico. A seguir, são apresentados alguns exemplos de polissacarídeos.

Amido: esse carboidrato tem por função reservar energia para as células vegetais. É constituído por dois polímeros, a amilose e a amilopectina. Nas células, vegetais, o amido está armazenado nos plastos, que são as organelas dessas células (RIBEIRO, 2007). Observe a estrutura do amido na Figura 3.4:

Celulose: é o principal constituinte da parede das células vegetais. Observe a estrutura da celulose na Figura 3.5:

Hemicelulose: são polissacarídeos ramificados que acompanham a celulose na constituição da parede celular dos vegetais. Observe a estrutura da hemicelulose na Figura 3.6:

Substâncias pécticas: o esqueleto péctico é um homopolímero de ácido galacturônico ligado. Geralmente, as substâncias pécticas são encontradas na forma insolúvel e, quando solúveis, são denominadas pectinas (DAMODARAN; PARKIN; FENNEMA, 2010). Observe a estrutura do ácido galacturônico na Figura 3.7:

A importância da pectina se dá pela propriedade de formação de géis, quando em presença de açúcar e ácido, sendo utilizada para a elaboração de geleias, doces, produtos de laticínios e panificação (BRINQUES, 2015).

Gomas: vários tipos de gomas são de fundamental aplicação em alimentos, como da goma xantana, representada na Figura 3.8.

As gomas são utilizadas como insumos para conferir textura, pois têm propriedades geleificantes, espessantes, além de serem estabilizantes de emulsões (BRINQUES, 2015).

Fontes de carboidratos

Antes de apresentar as fontes de obtenção dos carboidratos, vamos explicar a classificação dos carboidratos simples e dos complexos. Segundo Wolk (2012), os carboidratos simples podem ser facilmente absorvidos pelo corpo humano, visto que são digeridos rapidamente, por isso, produzem um aumento súbito da taxa de glicose no sangue (glicemia). Os carboidratos simples são constituídos de açúcares simples ou por dois deles. São considerados carboidratos simples:

• Monossacarídeos: glicose, galactose, frutose;
• Dissacarídeos: maltose (glicose + glicose), sacarose (frutose + glicose), lactose (galactose + glicose).

Alguns dos alimentos que contêm carboidratos simples são: bala, rapadura, frutas, leite e derivados, verduras, doces em geral, mel, açúcar branco, melado, bebidas carbonatadas (refrigerantes).

Já os carboidratos complexos apresentam um processo de absorção mais lento, visto que são constituídos por cadeias mais complexas de açúcares. São considerados carboidratos complexos:

• Polissacarídeos (substâncias com várias ligações): encontrados nos amidos e nas fibras.

Alguns dos alimentos que contêm carboidratos complexos são: pão, feijão, massa, lentilha, aveia; cereais, vegetais feculentos, legumes, arroz, batata, milho.

A seguir, abordaremos alguns carboidratos importantes.

Glicose: é classificada como um carboidrato simples e importante para o processo de respiração nas células, pois é por esse processo que será disponibilizada energia para as células. Os monossacarídeos fundamentais para processos importantes surgem a partir da polimerização da molécula de glicose. A glicose está presente como açúcar em xarope de milho, mel, batata, arroz, farinha, doces etc.

Outros carboidratos monossacarídeos muito conhecidos são apresentados a seguir:

Frutose: açúcar presente nas frutas.

Galactose: não é encontrada livre na natureza e, assim como a lactose, está presente no leite e nos produtos lácteos.

No Quadro 3.2, são apresentadas as fontes usuais de alguns polissacarídeos.

É importante ressaltar que alguns polissacarídeos são denominados fibras alimentares, conforme indicado no Quadro 3.3, a seguir, sendo divididos em fibras insolúveis (celulose, hemicelulose e lignina, por exemplo) e fibras solúveis (goma e pectina).

Portanto, deve-se considerar a importância da aplicação e das funções dos polissacarídeos em alimentos. Tanto as fibras alimentares como o amido, em produtos empanados, são responsáveis pela adesão e, em pães e bolos, conferem propriedades de antienvelhecimento, umectante; assim como as fibras alimentares, também têm a função espessante, estabilizante e gelificante, principalmente em molhos, bebidas e sobremesas (RIBEIRO, 2007).

As proteínas estão presentes como macromoléculas em muitos alimentos, como ovos, leite e carnes. E essas macromoléculas são de grande importância para os seres vivos, pois constituem mais de 50% da massa seca da maioria das células e atuam como catalisadores (alteram a velocidade de uma reação), na proteção do organismo e em diversas outras funções importantes (FERRIER, 2018).

As proteínas são polímeros complexos constituídos por várias moléculas de aminoácidos ligadas por ligação covalente. Os aminoácidos são moléculas orgânicas constituídas por um carbono no centro e apresentam quatro grupos diferentes ligados a ele: o grupo carboxila, o grupo amino, um radical qualquer, que é representado por R, e um átomo de hidrogênio. A seguir é apresentada a fórmula estrutural de um aminoácido.

As ligações entre os aminoácidos são denominadas de ligações peptídicas. Tais ligações acontecem como reação entre o grupo amina (compostos orgânicos derivados da amônia) de um aminoácido e o grupo carboxila (componente dos ácidos carboxílicos) de outro. A figura a seguir retrata como ocorre essa ligação entre aminoácidos.

Os aminoácidos são divididos em dois grandes grupos, os aminoácidos naturais ou não essenciais e os aminoácidos essenciais. Os aminoácidos naturais ou não essenciais são aqueles que produzidos pelo próprio organismo, totalizando doze, tais como: glicina, alanina, serina, histidina, asparagina, glutamina, cisteína, prolina, tirosina, arginina, ácido aspártico e ácido glutâmico. Já os aminoácidos essenciais são aqueles que não são sintetizados pelo organismo e que precisam ser obtidos por meio da alimentação, correspondem a oito aminoácidos: fenilalanina, valina, triptofano, treonina, lisina, leucina, isoleucina e metionina (BRINQUES, 2015).

No total, vinte aminoácidos formam todas as proteínas, porém, é necessário salientar que nem todos os aminoácidos encontram-se presentes em uma proteína que, por sua vez, pode apresentar aminoácidos repetidos (FERRIER, 2018).

As proteínas podem ser constituídas por um ou mais polipeptídeos, que se encontram em uma forma tridimensional única, ou seja, podem apresentar diferentes formas tridimensionais, sendo elas: estrutura primária, secundária, terciária e quaternária. Sobre a classificação, podem ser simples, conjugadas ou derivadas (RIBEIRO, 2007).

Na Figura 3.11, são apresentados os quatro tipos de estrutura das proteínas.

Estrutura primária: trata-se da sequência de aminoácidos. Na Figura 3.11, observe que os aminoácidos ligados entre si são representados pelas siglas: Lys; Gly; Leu (siglas, em inglês, para lisina; glicina leucina) e assim continuamente, de acordo com o aminoácido que estará ligado na sequência (FERRIER, 2018).

Estrutura secundária: a estrutura secundária dos polipeptídeos se forma por meio de ligações entre grupos que se repetem na cadeia principal. Tais ligações ocorrem a partir de ligações ou pontes de hidrogênio, ou seja, o hidrogênio se liga aos átomos de oxigênio das carbonilas e aos hidrogênios das amidas das ligações peptídicas. Para essa estrutura, as cadeias apresentam-se enroladas, dobradas sobre si mesmas e também torcidas (FERRIER, 2018).

Para Nelson e Cox (2003, p.100), as moléculas dessa estrutura podem sofrer rotação e interagir de duas formas, “alfa-hélice: quando acontecem ligações de hidrogênio entre os aminoácidos, assume a forma helicoidal”; e “folhas-beta: quando acontecem ligações de hidrogênio entre os aminoácidos, gera-se uma estrutura folhear e rígida”. Observe as Figuras 3.12 e 3.13, apresentadas a seguir.

Estrutura terciária: trata-se da forma adquirida por um polipeptídeo depois da interação de suas cadeias laterais. Observa-se, nesse caso, que existem mais dobras e enrolamentos.

Estrutura quaternária: é constituída pela junção de duas ou mais cadeias proteicas.

Tipos de proteínas

Para Ferrier (2018), as proteínas podem ser classificadas em dois grupos, considerando a função que desempenham no organismo:

• Proteínas estruturais: que têm a função de constituir a estrutura das células e dos tecidos do corpo.
• Proteínas dinâmicas: que têm a função de defender o organismo, catalisar reações, transportar substâncias e controlar o metabolismo.

De acordo com sua composição, as proteínas podem ser classificadas em:

• Proteínas simples: proteínas que, durante a hidrólise, liberam apenas aminoácidos.
• Proteínas conjugadas: durante a hidrólise, liberam, além de aminoácidos, um radical não peptídico.
• Proteínas derivadas: não estão presentes na natureza e são obtidas por meio da degradação, a partir da ação de ácidos, bases ou enzimas, de proteínas simples ou conjugadas.

Além disso, quanto à forma, as proteínas podem ser classificadas em dois tipos:

• Proteínas fibrosas: as cadeias polipeptídicas se entrelaçam/enrolam de forma semelhante à de uma corda. Essas proteínas não são solúveis em meio aquoso. São responsáveis pela flexibilidade e força das estruturas em que estão presentes. Exemplos: colágeno, queratina.
• Proteínas globulares: suas cadeias polipeptídicas se dobram/entrelaçam de forma semelhante à de um globo, esfera. Normalmente, tais proteínas são solúveis em água. As globulares conhecidas são a hemoglobina e algumas enzimas.

Na Figura 3.14, é apresentada a estrutura de uma proteína fibrosa e a de uma proteína globular.

Ainda segundo Ribeiro (2007), as proteínas são classificadas conforme a solubilidade, sendo:

Albuminas: são solúveis em água e coagulam quando submetidas ao calor. Exemplos: ovoalbumina e lactoalbumina;

Globulinas: apresentam pouca solubilidade em água e coagulam quando submetidas ao calor. Exemplo: miosina;

Prolaminas: são insolúveis em água e soluções salinas; e solúveis em soluções de etanol. Exemplos: gliadina (trigo e centeio) e zeína (milho);

Glutelinas: são insolúveis em água, soluções salinas e etanol; e solúveis em soluções alcalinas diluídas e em soluções ácidas. Exemplo: glutenina (trigo);

Escleroproteínas: proteínas de estrutura fibrosa insolúveis nos solventes mencionados (água, soluções salinas, etanol, soluções alcalinas e ácidas). Exemplos: colágeno e queratina.

Uma das características da proteína é a capacidade de ser desnaturada. Tal processo ocorre quando as proteínas são submetidas a calor, agitação ou agentes químicos, sendo esse processo irreversível. Por esse processo, as proteínas perdem as propriedades que tinham antes, logo, é por esse motivo que alguns alimentos acabam perdendo seu valor nutricional depois de cozidos (BRINQUES, 2015).

Fontes de Proteína

As proteínas desempenham papel fundamental no organismo e são a base do material que constituí órgãos e tecidos, bem como de dentes, ossos, cabelos etc. As funções que as proteínas desempenham dependem de sua forma e estrutura (BRINQUES, 2015).

Segundo Brinques (2015), quase todas as funções celulares precisam ser intermediadas pelas proteínas, entre essas funções, temos:

• transportar íons e moléculas;
• formar a estrutura das células;
• manter as substâncias armazenadas;
• atuar na contração e na movimentação de determinadas estruturas, como no caso dos flagelos e dos cílios presentes nas proteínas;
• acelerar reações químicas, agindo como enzimas;
• constituir os músculos e repará-los;
• proporcionar estrutura da pele para a sustentação, como no caso do colágeno;
• agir na contração muscular, por meio de duas proteínas: actina e miosina;
• proteger o organismo, já que são as proteínas que constituem os anticorpos;
• transportar oxigênio para o sangue, já que a hemoglobina é uma das responsáveis por essa função;
• fornecer energia;
• promover a regulação do metabolismo, por meio dos hormônios.

As proteínas são de origem vegetal ou animal e, segundo Brinques (2015), diferem em algumas características, de acordo com sua origem.

As proteínas de origem vegetal, como amendoim, arroz integral, amêndoa, aveia, brócolis, feijão e lentilha, são consideradas incompletas e apresentam as seguintes características:

• não contêm a gordura prejudicial ao corpo humano;
• possuem muitas fibras;
• têm pouco valor biológico, isso quer dizer que os aminoácidos essenciais estão presentes em pouca quantidade.

Já as proteínas de origem animal, como atum, camarão, ovos, carne vermelha, porco, iogurte e frango, são consideradas proteínas completas, pois apresentam todos os aminoácidos essenciais e em proporção e quantidade ideais (BRINQUES, 2015). Tais proteínas apresentam as seguintes características:

• contêm ferro, cálcio, zinco e a vitamina B12;
• apresentam alta quantidade de gordura nociva;
• não contêm tanta fibra;
• se comparadas às proteínas vegetais, apresentam grande quantidade de nitrogênio;
• têm muito valor biológico, pois apresentam grande quantidade de todos os aminoácidos essenciais.

O Quadro 3.4 apresenta a porcentagem de proteínas da parte comestível de alguns alimentos.

Com relação às propriedades funcionais de proteínas em alimentos, em bebidas, sua funcionalidade está relacionada à solubilidade em diversos valores de pH, estabilidade térmica e viscosidade. Em sopas e molhos, a proteína confere viscosidade, emulsificação e retenção de água. Já em produtos de panificação sua função é formar propriedades viscoelásticas, coesão, sendo responsável, também, por desnaturação térmica, formação de gel, absorção de água, emulsificação e aeração. Em produtos lácteos e cárneos, confere propriedades de emulsificação e retenção de água e gordura, especificamente em sorvete e iogurte, proporcionando viscosidade e coagulação. Em produtos embutidos, como presunto, confere adesão (RIBEIRO, 2007).

Segundo Nelson e Cox (2011, p. 343), os lipídios:

são compostos químicos orgânicos que apresentam diversas composições, proporcionando uma gama imensa de funções biológicas. Se apresentam como cofatores enzimáticos, chaperonas, pigmentos fotossensíveis que auxiliam nos dobramentos de proteínas, para o trato digestivo como agentes emulsificantes, como hormônios, entre outras funções.

A insolubilidade em água é a principal característica dos lipídios, devido a sua estrutura química, porém, são solúveis em solventes orgânicos, como acetona, éter, álcool etc. Os lipídios são constituídos por carbono, hidrogênio e oxigênio, mas podem conter nitrogênio, fósforo e enxofre (DAMODARAN; PARKIN; FENNEMA, 2010)

Dos lipídios, os ácidos graxos são os mais conhecidos, tendo como exemplos os óleos e as gorduras. São também chamados de ácidos carboxílicos, e suas cadeias podem ter uma quantidade de quatro a trinta e seis carbonos, apresentando radicais longos com cadeias saturadas e insaturadas. Segundo Brinques (2015), os ácidos graxos são matéria-prima para alguns grupos de lipídios, convergindo para ideia de Nelson e Cox 2003), conforme a figura a seguir.

Os mais simples dos lipídeos são os triglicerídeos, ou triacilgliceróis, constituídos por três ácidos graxos, conectados, por ligações éster, ao glicerol. São moléculas que têm a função de armazenar energia, também denominada de gordura de reserva, e que têm a função de isolamento térmico. A fórmula estrutural do triglicerídeo está representada na Figura 3.16 (NELSON; COX, 2003).

A estrutura molecular dos lipídios mais encontrada nos alimentos é a estabelecida pela união de uma, duas ou três cadeias longas de ácidos graxos ligados à estrutura do glicerol, sendo este último um álcool constituídos por três carbonos ligados às hidroxilas-OH (DAMODARAN; PARKIN; FENNEMA, 2010).

Denominamos de glicerídeos os óleos (líquidos na temperatura ambiente) e as gorduras (sólidas na temperatura ambiente) que apresentam alto grau energético, de modo que estão presentes na dieta humana. Para os mamíferos, tal gordura encontra-se abaixo da pele e tem a função de protegê-los das variações de temperatura, ou seja, funcionam como um isolante térmico (DAMODARAN; PARKIN; FENNEMA, 2010)

Tipos de lipídios

Segundo Pereira (2009), dentre os lipídios, recebem destaque cerídeos, carotenoides, fosfolipídios, glicerídeos e esteroides, a saber:

Cerídeos: são classificados como lipídios simples, podem ser encontrados na cera produzida pelas abelhas (construção da colmeia), nos frutos (como a manga) e na superfície de folhas (cera de carnaúba) e exercem função de impermeabilização e proteção;

Carotenoides: pigmentos, de cor laranja, presentes nas células de todas as plantas, que, junto com a clorofila, participam da fotossíntese. O caroteno quando ingerido se torna precursor da vitamina A, fundamental para melhorar a visão. Os carotenoides trazem benefícios para o sistema imunológico, atuando como anti-inflamatórios. Existem dois tipos de carotenoides: os carotenos e as xantofilas. A cor da pele humana depende do pigmento melanina, da disposição dos vasos sanguíneos e também do caroteno que fica acumulado no tecido adiposo debaixo da pele/subcutâneo (do latim: adeps = gordura animal, banha; oso = cheio de);

Fosfolipídios: são os principais constituintes das membranas das células. É um glicerídeo (um glicerol unido a ácidos graxos) combinado com um fosfato. Tratam-se de moléculas anfipáticas, ou seja, têm uma região polar (cabeça hidrofílica), tendo afinidade por água e outra região apolar (calda hidrofóbica), que repele a água;

Glicerídeos: estruturalmente, são constituídos por uma molécula de glicerol, na qual estão esterificados, sendo uma molécula de glicerol (monoglicerídeo), duas moléculas de glicerol (diglicerídeos) ou três moléculas de glicerol (triglicerídeos). Podem ser encontrados na forma líquida (óleos) ou sólida (gorduras), em temperatura ambiente;

Esteroides: são constituídos por quatro anéis de carbonos ligados entre si, sendo constituídos por dezessete átomos de carbono no total. Tais anéis estão unidos a hidroxilas, oxigênio e cadeias carbônicas. Como exemplo dos esteroides, podemos citar os hormônios sexuais masculinos (testosterona), os hormônios sexuais femininos (progesterona e estrogênio), a vitamina D e os esteróis (colesterol). Aliás, o colesterol é responsável pela síntese ou pela produção desses hormônios sexuais femininos e masculinos. A Figura 3.17 apresenta a representação do colesterol.

Fontes de lipídios

O consumo de alimentos que contêm lipídios é fundamental para o ser humano, pois eles fornecem condições para um adequado funcionamento do organismo. Alimentos que têm alto teor de lipídios podem ser tanto de origem animal quanto vegetal. Além disso, os lipídios são responsáveis por conferir palatabilidade, sabor e aroma aos alimentos (MORAN; HORTON; SCRIMGEOUR, 2013).

Segundo Nelson e Cox (2011, p. 343), as fontes de lipídeos nos alimentos podem ser classificadas em “fontes de origem animal: ovos, leite, manteiga, carnes vermelhas, peixes. Fontes de origem vegetal: coco, abacate, azeite de oliva, oleaginosas, como castanhas, nozes, amêndoas e gergelim”.

Ao considerar a classificação dos lipídeos em relação ao consumo pelo ser humano, temos as gorduras saturadas, as insaturadas e a famosa gordura trans. As saturadas estão, em especial, nos alimentos de origem animal e em estado sólido. Seu consumo em excesso provoca problemas de coração e aumento nos níveis de colesterol. Já as insaturadas são líquidas em temperatura ambiente e ajudam nas taxas de colesterol ruim (LDL) (DAMODARAN; PARKIN; FENNEMA, 2010).

As gorduras insaturadas são divididas em monoinsaturadas e poli-insaturadas. Dentre os alimentos ricos em lipídios monoinsaturados, estão os óleos de canola, azeite extravirgem, amendoim, nozes e abacate. E as poli-insaturadas (ricas em ômega 3 e ômega 6, encontrados em peixes), que o organismo não produz e precisam ser consumidas por meio da alimentação (MAGALHÃES, 2019).

As gorduras trans são gorduras encontradas naturalmente, em baixo teor, nas carnes e nos lácteos e são formadas artificialmente por hidrogenação, um processo químico. Alguns alimentos ricos em lipídios desse tipo são batatas fritas, biscoitos recheados, margarinas e sorvetes (MAGALHÃES, 2019).

A água é considerada um solvente universal, porque é muito abundante na Terra e é capaz de dissolver grande parte das substâncias. Primeiramente, tratando-se das propriedades da molécula da água, a forma da água deve-se à ligação covalente entre o átomo de oxigénio e os átomos de hidrogênio (pontes de hidrogénio). Apresenta uma fórmula estrutural triangular, não linear, formando, nos átomos de hidrogênio, um ângulo de 104,5º entre si (BRINQUES, 2015).

Quando falamos em alimentos, a água é um componente fundamental e, ao falarmos de qualidade de alimentos e segurança, duas medidas críticas devem ser de conhecimentos dos fabricantes, são elas: o teor de umidade e a atividade de água. Muitos acreditam que tais medidas representam a mesma coisa, porém elas têm propósitos diferentes, e cada uma tem conceitos próprios sobre segurança e qualidade dos alimentos (MORAN; HORTON; SCRIMGEOUR, 2013).

Para Thiex e Richardson (2003), o teor de umidade dos alimentos é definido como a diferença do peso inicial e final da amostra. O teor de umidade apenas define a quantidade de água nos ingredientes e alimentos; já a atividade de água define quanto de água, passível de reagir com os microrganismos ou participar de algumas reações, como as enzimáticas, há nos alimentos. A fórmula apresentada a seguir indica como é calculado o teor de umidade após um processo de secagem de uma dada amostra. O teor de umidade é o parâmetro que representa o teor de água presente nos alimentos, ou seja, sua água total, e é normalmente representado pela porcentagem do peso total.

Umidade (%) = [(Pi – Pf) / Pi] × 100

Em que:

Pi = Peso inicial da amostra.

Pf = Peso final da amostra.

Atividade de água (Aa ou Aw)

Conforme estudamos, quanto mais elevada for a atividade da água nos alimentos, mais rápido os microrganismos (leveduras, bactérias e bolores) serão capazes de crescer. Desse modo, a atividade da água está diretamente relacionada à conservação dos alimentos (BRINQUES, 2015).

Ribeiro (2007) propõe duas formas de apresentação da água nos alimentos, sendo a água livre e a água ligada.

• Água ligada: encontra-se “ligada” por forças de Van der Waals e pontes de hidrogênio estabelecidas nas grande moléculas (compostos não aquosos) presentes nos alimentos.
• Água não ligada: apresenta-se livre para ser utilizada pelos microrganismos e também para interagir quimicamente, podendo até agir como solvente.

Já para Fellows (2006), a água é dividida em água de capilar, água livre e água ligada, a saber:

• Água de capilar: conhecida como umidade adsorvida, está no interior dos alimentos, na superfície das macromoléculas, como proteínas e carboidratos, por exemplo;
• Água livre: é a água que está disponível para o crescimento de microrganismos e reações enzimáticas. Essa água não flui livremente quando o alimento é cortado;
• Água ligada: é definida como a água que está em contato com os solutos e outros componentes não aquosos, apresentando mobilidade reduzida.

De acordo com Ribeiro (2007), com o objetivo de aumentar a estabilidade dos alimentos, a água livre vem sendo reduzida por meio de congelamento, desidratação parcial, concentração ou adição de açúcar ou sal. Para a atividade metabólica dos microrganismos e seu crescimento, é preciso água em forma disponível. O método geralmente empregado para demonstrar a estabilidade de um produto é a determinação da quantidade de água em sua forma livre, que, para alimentos, é medida pelo Índice de Atividade de Água (Aw), calculado por meio da seguinte fórmula:

Aw = P/P0

Em que:

Aw é a relação existente entre a pressão de vapor de água de uma solução (ou um alimento);

P é a pressão de vapor da água pura;

P0 indica a mesma temperatura.

O Quadro 3.5 apresenta alguns alimentos e seus respectivos teores de umidade e atividade de água. Destacamos que não necessariamente um alimento que tem alta umidade tem alta atividade de água, citando o pão e a farinha como exemplos (FELLOWS, 2006).

A Aa varia numericamente de 0 a 1. O teor de umidade (água total) para o pão é baixo (40%), já sua Aa (água livre) é alta (0,96). Se compararmos as atividades de água do pão com as da geleia, 0,96 e 0,86, respectivamente, percebemos que a água disponível para o crescimento microbiano no pão é maior (FELLOWS, 2006).

Em uma comparação entre a carne fresca e o pão, sabe-se que a carne fresca apresenta um teor de umidade de 70 e o pão de 40, ainda assim os dois alimentos apresentam um teor de Aa aproximado, sendo a carne fresca igual a 0,985 e o pão de 0,96. Valores de atividade da água entre 0 e 0,20 indicam que a água está fortemente ligada. Já valores de atividade na faixa de 0,70 e 1,00 indicam que a maior parte da água está livre e que é passível de ser utilizada em reações química enzimáticas para o desenvolvimento de microrganismos. É de extrema importância mensurar a Aa nos alimentos, para averiguar a atividade microbiana, prever possíveis reações químicas, planejar a embalagem para a proteção do alimento, dentre outros aspectos muito importantes e que influenciam a estabilidade do alimento (FELLOWS, 2006).

Importância da Água

A água pode estar presente, como componente intracelular, em vegetais e animais, e apresenta teor variável nos diferentes alimentos. Em quantidade, estrutura e localização adequada, ela confere aos alimentos textura, aparência e sabor (RIBEIRO, 2007).

Sobre a segurança de alimentos, é necessário apresentar os valores mínimos de atividade de água para considerar o crescimento e a produção de toxina de patógenos de importância alimentar, conforme indica o quadro a seguir:

O comportamento microbiano perante à Aa, quanto à disponibilidade de água livre, é extremamente variável, sendo as bactérias mais exigentes, se comparadas aos fungos e às leveduras. Alimentos de baixa atividade de água (<0,60) são microbiologicamente estáveis.

Pelo exposto até o momento sobre a Aa, nota-se que ela é um dos fatores intrínsecos dos alimentos e é uma medida qualitativa que permite avaliar a disponibilidade de água livre suscetível a diversas reações, diferente do teor de umidade, que é uma medida quantitativa que mede o percentual, em peso, de toda a água presente no alimento, tanto ligada quanto livre (BRINQUES, 2015).

Segundo Brinques (2015), a adição de solutos no alimento provoca a diminuição no valor da sua Aa. Assim, a relação da Aa com o soluto depende do tipo de soluto adicionado e da sua concentração. A seguir, são apresentados os valores da atividade da água dos alimentos mais comuns:

• 0,98 ≤ Aa ≤ 0,99: peixes, leite, vegetais frescos, carne fresca, frutas em caldas leves.

Segundo Brinques (2015), na temperatura ambiente, grande parte dos microrganismos presentes nos alimentos apresentados anteriormente consegue se proliferar com grande velocidade. Mesmo que demais fatores possam influenciar o desenvolvimento microbiano patogênico, esses alimentos também crescerão com facilidade nas faixas de Aa apresentadas a seguir:

• 0,93 ≤ Aa ≤ 0,97: embutidos, pão, carnes, peixes pouco salgados (concentração máxima de sal de 10%), leite vaporizado, queijo, massa de tomate etc.
• 0,85 ≤ Aa ≤ 0,92: queijos que são considerados duros, bacon, presunto cru, carne seca etc.
• 0,60 ≤ Aa ≤ 0,84: farinhas, cereais, frutas que foram desidratadas, ovos, leite, peixes salgados, queijos maturados, melaço etc.

O parâmetro de Aa < 0,6 é considerado seguro sob o aspecto sanitário, pois evita o desenvolvimento de microrganismos patogênicos nos alimentos. Alimentos que apresentam Aa nesse valor são chamados de alimentos com umidade intermediária (IMF), sendo: Aa < 0,60: chocolate, confeitos, mel, biscoitos, chips de batata etc. (BRINQUES, 2015).

Portanto, a maioria dos métodos de conservação em alimentos se baseia na remoção do teor de água, sendo por meio de secagem, redução da mobilidade da água, por meio do congelamento do alimento, ou, ainda, pela adição de solutos. Ao considerar o congelamento, é válido ressaltar que a água não apresenta uma capacidade usual de se expandir na solidificação, o que pode ocasionar um dano estrutural no alimento, quando congelado (MORAN; HORTON; SCRIMGEOUR, 2013).