O documento discute: 1) A composição química e bioquímica de alimentos, incluindo água, carboidratos, lipídios, proteínas e outros componentes; 2) Reações químicas importantes em alimentos durante processamento e armazenamento como a reação de Maillard; 3) A importância da atividade de água e como ela influencia reações e crescimento microbiano em alimentos.

1. Introdução à Química eIntrodução à Química e
Bioquímica de AlimentosBioquímica de Alimentos

2.  Definição, estrutura, nomenclatura, classificação da água,
carboidratos, lipídios, proteínas, vitaminas, sais minerais, pigmentos
e compostos responsáveis pelo sabor e odor em alimentos;
 Reações de interesse em carboidratos (Reação de maillard;
Caramelização e Geleificação de amido);
 Reações de interesse em lipídios (Rancificação lipídica; Oxidação e
antioxidantes;
 Reações de interesses em proteínas (Desnaturação protéica;
Aplicação de Proteases em alimentos).
ASSUNTOS

3. O que é Química de Alimentos?
A química de alimentos é um dos
tópicos principais da ciência dos alimentos,
tratando da composição e das propriedades e
estrutura das substâncias em alimentos, bem
como das transformações químicas que eles
passam durante manipulação, processamento
e armazenamento.

4. Alimentos
Tecidos biológicos ou derivados de
tecidos biológicos
Sistemas altamente organizados
Condições mantidas para que não
ocorra a destruição ou morte destes.

5. Alimentos
Submetidos a situações extremas durante os processos:
Preservar a qualidade dos alimentos ou
modificar suas propriedades
- Altas temperaturas
- desidratação
- congelamento
- alta concentração salina
- baixo pH
- reações químicas

6. Multidisciplinaridades
Química de
Alimentos
Química Física
Engenharia
Biologia
Reações químicas, físicas e
enzimáticas
Processos Equipamentos Produtos vegetais e animais

7. Químico de Alimentos
O Químico de alimentos ocupa-se do material
biológico morto ou moribundo (fisiologia pós-colheita
de plantas e pós-morte dos músculos) e das
modificações ocorridas por ele quando exposto a
diversas condições ambientais.

8. Atributo Alteração
Textura Perda de solubilidade
Perda da capacidade de retenção de água
Endurecimento
Amolecimento
Sabor Desenvolvimento de rancidez (hidrolítica ou oxidativa)
sabor cozido ou caramelo
outros odores indesejados
sabores desejados
Cor Escurecimento
Branqueamento
Desenvolvimento de cores desejadas (p.ex., escurecimento em produtos cozidos)
Valor nutricional Perda, degradação ou alteração da biodisponibilidade de proteínas, lipídeos,
vitaminas, minerais e outros componentes benéficos a saúde.
Segurança Geração de substâncias tóxicas
Desenvolvimento de substâncias com efeito protetor a saúde
Inativação de substâncias tóxicas
Tabela 1: Classificação das alterações que podem ocorrer durante
manipulação, processamento, ou armazenamento.

9. Alterações por Enzimas
Ocorrem por enzimas procedentes do próprio
produto ou elaboradas por microrganismos.
Modificação Organolépticas: Cor, sabor e a
textura do produto
Enzima em contato com oxigênio atmosférico Amadurecimento

10. Alterações por Agentes Químicos
Escurecimento não enzimático
- pigmentação : reação de Maillard

11. Alterações Físicas
Temperatura
Mudanças de temperatura durante
armazenamento
Precipitação da lactose (açúcar): recristalização do sorvete

12. •Determinação das propriedades que são
características importantes de um alimento seguro e
de elevada qualidade;
•Determinação das reações químicas e bioquímicas
que influenciam de maneira relevante em termos de
perda de qualidade e/ou salubridade do alimento;
Estratégias da química de alimentos

13. •Integração dos dois pontos anteriores, de modo a
entender como as reações químicas e bioquímicas-
chave influenciam na qualidade e na segurança.
•Aplicação desse conhecimento a várias situações
encontradas durante a formulação, processamento e
armazenamento de alimentos.
Estratégias da química de alimentos

14. Composição dos Alimentos
1) Proteínas,
2) Lipídeos,
3) Carboidratos,
4) Substâncias minerais,
5) Vitaminas
6) Água.

15. Composição dos alimentos
• Hidrocarbonetos são compostos orgânicos
formados exclusivamente por hidrogênio e
carbono.
• Por isso o nome hidrocarboneto (hidro = H e
carboneto = C).
• Sua fórmula geral é CxHy

16. ÁGUAÁGUA

17. Propriedades Físicas-QuímicasPropriedades Físicas-Químicas
A molécula de água formada por dois átomos de hidrogênio
unidos e um átomo de oxigênio. Uma molécula com forma
de tetraedro.

18. Propriedades Físicas-QuímicasPropriedades Físicas-Químicas
A água é formada por ligações covalentes entre os átomos
de hidrogênio e oxigênio. O átomo de oxigênio é fortemente
eletronegativo (cargas parciais), podendo se ligar a outras
moléculas de água por ligações iônicas (ligações
hidrogênicas).

19. Propriedades Físicas-QuímicasPropriedades Físicas-Químicas

20. Por que a água aumenta de volume?Por que a água aumenta de volume?
1.1.Estado VaporEstado Vapor
As moléculas estão bastante excitadas e afastadas tornando
difícil a formação de ligação iônica.
2. Estado Líquido2. Estado Líquido
As moléculas estão mais próximas, havendo um pouco de
atração entre os íons de oxigênio de uma molécula e os íons
hidrogênio de outra molécula.
3. Estado Sólido3. Estado Sólido
As moléculas estão tão próximas que haverá 100% de
ligações iônicas

21. É um dos principaisÉ um dos principais
componentes da maioriacomponentes da maioria
dos alimentos!!!dos alimentos!!!

22. Papel da água
nos alimentos
“In Natura”

23. Importância da águaImportância da água
1.Transporte
Quanto mais água no alimento, maior o custo de transporte.
Ex: Polpa de frutas no lugar de suco de frutas.
2. Fraudes
Existe padrões da quantidade da água nos alimentos que
deverão ser seguidos e controlados pelos órgãos oficiais.
Ex: Água no leite, teor de sólidos totais nos sucos de frutas.

24. Importância da águaImportância da água
3. Denominação de produtos
Vários produtos são denominados pelo seu teor de água. Ex:
extratos de carne, peixes e carnes secas, leite, leite
concentrado, elite em pó, ovos em pó;
4. Conservação de produtos
Quanto mais água no alimento, mais difícil será a sua
conservação.

25. Importância da águaImportância da água
5. Sabor e textura
Mudança na sensação de sabor e textura dos alimentos. Ex:
bolo e biscoito, queijos (duro, semiduro e mole) e patês.

26. Atividade de ÁguaAtividade de Água
(Aw)(Aw)

27. 1.1. Água LivreÁgua Livre
Água fracamente ligada ao substrato e entre si, e que
funciona como solvente de reações, permitindo o
crescimento dos microorganismos, como também
reações enzimáticas e reações não enzimáticas.
É eliminada com relativa facilidade (aquecimento,
congelamento).

28. 2. Água Ligada2. Água Ligada
Água fortemente ligada aos componentes do alimento,
sendo eliminada com dificuldade.

29. Atividade de ÁguaAtividade de Água
É uma medida da disponibilidade de água nos alimentos, a
qual é importante nas reações químicas e microbiológicas,
que ocorrem no alimento.

30. Atividade de ÁguaAtividade de Água
Fornece informação sobre: crescimento microrganismo,
migração de água, estabilidade química e bioquímica,
propriedades físicas e vida útil.

31. Atividade de ÁguaAtividade de Água

32. Atividade de ÁguaAtividade de Água

34. Atividade de ÁguaAtividade de Água
É definida com a relação existente entre a pressão de vapor
de uma solução ou de um alimento(P) em relação à pressão
de vapor da água pura (Po) à mesma temperatura.

35. Atividade de Água x Umidade Relativa do ArAtividade de Água x Umidade Relativa do Ar
A atividade de água de uma alimento e a umidade relativa do
ambiente no qual se encontram tendem sempre a equilibrar-se,
e, por isso, é comum expressar como umidade relativa de
equilíbrio.

36. Como diminuir a atividade de águaComo diminuir a atividade de água
Resfriamento do alimento (congelamento);
Adição de Sal. Ex: queijo;
Adição de açúcar. Ex: doces.

37. Aumentando a Atividade de ÁguaAumentando a Atividade de Água
Forte atividade microbiana;
Forte atividade enzimática;
Maior oxidação;
Maior facilidade para a reação de Maillard, durante o
aquecimento.

38. Leis e regulamentosLeis e regulamentos
Existem leis que estabelecem a obrigatoriedade da prévia
fiscalização por parta de orgãos competentes, do ponto de
vista industrial e sanitário.
Cada produto processado deve obedecer as especificações
da empresa que os fabrica, sem extrapolar as
especificações previstas nas legislações.

39. Classificação dos alimentosClassificação dos alimentos
Alimentos de alta umidade: Aw > 0,85 e Umidade > 40%
Alimentos de umidade intermediária: Aw de 0,6 a 0,85 e
Umidade de 20 a 40%
Alimentos de baixa umidade: Aw < 0,6 e Umidade < 20%.

40. Aw x Reações Químicas e BioquímicasAw x Reações Químicas e Bioquímicas

41. Aw x Reações Químicas e BioquímicasAw x Reações Químicas e Bioquímicas
As reações de escurecimento enzimático são desfavorecidas
nas faixas de atividade de água menor que 0,25 e maior que
0,80.
A oxidação lipídica começa aumentar na faixa entre 0,25 e
0,80 e ocorre em atividade de água menor que 0,25.
A velocidade do escurecimento enzimático aumenta com a
faixa de 0,25 a 0,8.

42. Principais Análises de Determinação dePrincipais Análises de Determinação de
UmidadeUmidade
1. Estufa ar quente 7. Titulação
2. Estufa a vácuo 8. Cromatografia fase gasosa
3. Balança infra-vermelha 9. Condutividade
4. Microondas. 10. Densidade
5. Liofilização 11. Refratométria
6. Destilação 12. Crioscópia