Controlo
Controlo
da
daQualidade
Qualidade
eeSegurança
Segurança
Alimentar
Alimentar
IIII
Controlo
da Qualidade
e Segurança
Química
dos Alimentos
Proteínas
Proteínas são macromoléculas complexas constituídas
essencialmente por aminoácidos (20 aa) unidos entre si
por ligações amida (ligações peptídicas).
FÓRMULA GERAL DE UM AMINOÁCIDO
Cada aa tem uma cadeia lateral (R) característica que influencia as propriedades
físico-químicas e consequentemente as propriedades das proteínas que os contêm.
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ControloControlo
da Qualidade
da Qualidade
e Segurança
e Segurança
QuímicaAlimentar
dos Alimentos
II
Estrutura primária: referência à sequência de aminoácidos numa proteína
Estrutura secundária e terciária: organização tridimensional da cadeia polipeptídica
Estrutura quaternária: acoplamento geométrico de várias cadeias polipeptídicas,
ligadas através de ligações que, na maior parte dos casos, não são covalentes
Os aminoácidos unem-se entre si para formar cadeias polipeptídicas que, por sua
vez, também se podem ligar entre elas formando as proteínas com as diferentes
conformações. A conformação e função de uma proteína é determinada pela
quantidade e sequência de aminoácidos na cadeia polipeptídica, assim como também
das ligações cruzadas estabelecidas entre cadeias.
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Controlo
Controlo
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da Qualidade
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daQualidade
Qualidade
e Segurança
eeSegurança
Segurança
Química
Alimentar
Alimentar
dos Alimentos
IIII
FUNÇÃO DAS PROTEÍNAS
 Proteínas estruturais (elastina e colagénio)
 Proteínas com actividade biológica
 Enzimas (catalisadores de reações químicas)
 Hormonas (regulam reações metabólicas)
 Proteínas contrácteis (miosina, actina)
 Proteínas com função de transporte (hemoglobina, transferrina)
 Proteínas com função de proteção (imunoglobulinas)
 Proteínas de armazenamento (ovalbumina)
 Proteínas tóxicas (toxinas, antibióticos)
 Proteínas com efeitos antinutritivos (inibidores da tripsina)
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Controlo
da
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Qualidade
eeSegurança
Segurança
Alimetar
Alimentar
II II
Controlo
da Qualidade
e Segurança
Química
dos Alimentos
 Proteínas alimentares
 Proteínas digeríveis, não tóxicas e organolepticamente aceitáveis
DESNATURAÇÃO PROTEICA
 Qualquer
modificação
da
conformação
(estruturas
secundária,
terciária
e
quaternária) das proteínas que não seja acompanhada de ruptura das ligações
peptídicas implicadas na estrutura primária.
Agentes físicos: calor, frio, tratamento mecânico e radiações
Agentes químicos: ácidos, bases, metais
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Controlo
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Qualidade
e Segurança
eeSegurança
Segurança
Química
Alimentar
Alimentar
dos Alimentos
IIII
 Efeitos:
• Diminuição da solubilidade
• Modificação da capacidade de fixar a água
• Perda de actividade biológica
• Aumento da susceptibilidade ao ataque das proteases
• Aumento da viscosidade intrínseca
• Incapacidade de cristalizar
AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS
Aminoácidos que só podem ser fornecidos pela alimentação. Não são sintetizados no
organismo, para a síntese de novas proteínas requeridas para o crescimento,
manutenção e reparação de tecidos.
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e Segurança
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II
 Esta lista é válida para a maioria dos mamíferos.
 Aminoácidos Essenciais:
 Fenilalanina
 Histidina
 Isoleucina
 Lisina
 Leucina
 Metionina
 Treonina
 Triptofano
 Valina
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e Segurança
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II
PROTEÍNAS DE ALTO VALOR BIOLÓGICO
Contêm aminoácidos essenciais nas quantidades e proporções correctas para as
necessidades corporais. Este tipo de proteínas (VB = 100), quando absorvidas, são
100% utilizadas na síntese de novas proteínas.
Prot. Leite VB = 75. Pobre em metionina e cistina
Prot. Trigo VB = 50. Deficiente em lisina (aminoácido limitante)
PROTEÍNAS DO LEITE
(30 – 35g/L)
 Caseínas (24-28 g/L); -Lactoglobulina (2 – 4 g/L); - Lactalbumina (1 – 1,5 g/L);
 Seroalbumina (0,1 – 0,4 g/L); Imunoglobulinas (0,6 – 1 g/L); Enzimas
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II
PROTEÍNAS DO OVO
As proteínas do ovo são de alto valor biológico.
CLARA
A clara do ovo é um sistema proteico constituído por fibras de ovalbumina numa solução aquosa
de numerosas proteínas globulares. A clara tem entre 9,7 a 10,6% de proteínas.
GEMA
Contém 16% de proteínas
MODIFICAÇÕES DO VALOR NUTRITIVO E APARECIMENTO DE EFEITO TÓXICO
DAS PROTEÍNAS NO PROCESSAMENTO E ARMAZENAMENTO
1. Desnaturação
2. Destruição de aminoácidos
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II
2. Destruição de aminoácidos (cont.)
Temperatura > 100 ºC – reacções de desaminação com libertação de amoníaco
(glutamina e asparagina). Modificação das propriedades funcionais.
Temperatura > 115 ºC – destruição parcial de resíduos de cistina (dimero da cisteína)
e cisteína e formação de sulfureto de hidrogénio, dimetilsulfureto e de ácido cisteico (carne,
músculo peixe, leite)
Temperatura > 200 ºC – hidrólise das ligações peptídicas e isomerização dos resíduos
de aminoácidos. Formação de isómeros D.
3. Interacções proteína-proteína
Algumas reacções químicas que afectam os resíduos de aa são acompanhadas por reacções
proteína-proteína com formação de ligações covalentes. Diminui o valor nutritivo destas proteínas
que podem tornar-se tóxicas.
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IIII
4. Interacção entre proteínas e agentes oxidantes
Os resíduos de aa podem sofrer modificações por oxidação por contacto com
oxidantes (peróxido de hidrogénio, peróxido benzóico, hipoclorito de sódio),
irradiação e operações de secagem com ar quente.
Ex: triptofano + peróxido de hidrogénio  oxiindolilalanina
 formilquinurenina (propriedades
carcinogénicas nalguns animais)
5. Interacções proteína-glícidos
As reacções de Maillard dão-se entre os grupos amino das proteínas e os açúcares
redutores com formação de cetosaminas ou aldosaminas e melanoidinas. Há perda
de valor nutritivo (perda de lisina). As cetosaminas inibem a absorção intestinal de
certos aa essenciais. Algumas melanoidinas têm propriedades mutagénicas.
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II
6. Interacção proteína-lípidos
Podem estabelecer-se ligações covalentes entre proteínas e lípidos em processo de oxidação e
polimerização das proteínas com aparecimento de efeitos nutricionais adversos.
7. Reacções de proteínas com polifenóis
Os polifenóis podem oxidar-se na presença de oxigénio em quinonas que podem polimerizar-se
para dar pigmentos escuros ou reagir com restos de aa com oxidação de restos de metionina,
cisteína e triptofano.
8. Reacções de proteínas com nitritos
Os nitritos podem reagir com aminas secundárias e terciárias. Alguns aminoácidos (prolina,
triptofano, tirosina, cisteína, arginina e histidina) são substratos adequados dessas reacções
resultando o aparecimento de nitrosaminas ou nitrosamidas potencialmente cancerígenas.
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IIII
DETERMINAÇÃO DO TEOR PROTEICO
 Doseamento de proteínas pela determinação do azoto total
O teor em proteínas é obtido pelo produto do teor em azoto mineral por um
coeficiente que representa a riqueza em N das proteínas animais ou vegetais.
Por formação do azoto amoniacal
• Digestão da amostra com ácido sulfúrico concentrado, a quente, na presença de
catalizadores, para converter o azoto orgânico em azoto mineral (ião amónio)
• Doseamento do azoto amoniacal
a) Método Kjeldahl
O amoníaco do mineralizado é deslocado por uma base forte podendo
assim ser destilado e quantificado por uma titulação ácido-base.
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IIII
b) Eléctrodo específico de amoníaco
Sistema baseado na diferença de potencial entre um eléctrodo de referência
e um de medição.
c) Colorimetria
c1. Doseamento pelo reagente de Nessler
Formação de um complexo laranja devido à reacção de uma solução de
iodeto de mercúrio em iodeto de potássio com o ião NH4+ com um máximo de
absorvância a 380 nm.
c2. Doseamento pelo método de Berthelot
Formação de um complexo azul de indofenol por reacção do amoníaco com
um fenato alcalino e hipoclorito com leitura a 650 nm.
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IIII
c3. Método do Biureto
Desenvolvimento de coloração púrpura de complexo formado entre os iões Cu2+ do
reagente do biureto e as ligações peptídicas das proteínas em meio alcalino. Leitura entre
540 – 550 nm.
c4. Método de Bradford
O método de Bradford é uma técnica para a determinação de proteínas totais que
utiliza o corante de “Coomassie brilliant blue” BG-250. Este método é baseado na interação
entre o corante BG-250 e macromoléculas de proteínas que contém aminoácidos de
cadeias laterais básicas ou aromáticas. No pH de reação, a interação entre a proteína de
alto peso molecular e o corante BG-250 provoca o deslocamento do equilíbrio do corante
para a forma aniónica, que absorve fortemente a 595 nm.
d) Turbidimetria
A intensidade de um feixe luminoso que passa através de uma suspensão de
partículas proteicas diminui devido à difusão destas. A alteração da intensidade está
relacionada ao teor proteico.
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IIII
DETERMINAÇÃO DA COMPOSIÇÃO EM AMINOÁCIDOS
A) Separação da proteína que interessa
 Cromatografia de troca iónica
 Electroforese
 Cromatografia de afinidade
 Cromatografia gradiente
 SDS-PAGE
B) Determinação do número e tipo de aa presentes
Tratamento das proteínas para libertação dos aa
As amostras são hidrolisadas com HCl 6N /100 ºC / 24 h para libertar os
aa estáveis com ácido.
Cromatografia e determinação dos aa
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