São os componentes mais abundantes e amplamente distribuídos nos alimentos. É a fonte de energia mais abundante e econômica. Composto de carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O) e água. Glicose, frutose, galactose, sacarose, lactose, amido, dextrina, celulose e hemicelulose, com destaque para a glicose e a sacarose. Também são chamados de Hidratos de Carbono ou Glicídios. São compostos de função mista poliálcool-aldeído ou poliálcool-cetona, assim como todos os compostos que, por hidrólise, produzem os referidos compostos de função mista. Suas moléculas são constituídas, geralmente, por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Os vegetais verdes produzem açúcares na fotossíntese, a partir de CO2 e água. Os açúcares sofrem combustão, reagindo com o oxigênio e formando CO2 e água, na respiração celular combustão dos açúcares libera energia. Características A maior parte dos carboidratos é de origem vegetal. cereais, batatas, leguminosas, arroz, beterraba Alimentos de origem animal: CHOs Exceção: leite (teor relativamente de lactose (açúcar do leite). Os carboidratos constituem a principal fonte de energia para o homem, cerca de 4 Kcal/g. Ingeridos em excesso: podem ser convertidos em gordura que é armazenada no nosso corpo. Funções Nutricional – fonte de energia (Fornecer energia através da glicose, que dentro das células é transformada em glicogênio e seu excesso em triglicerídios); Adoçantes naturais; Matéria prima de fermentados, inclusive alcoólicos; Responsáveis pelo escurecimento em muitos alimentos; Principal componente dos cereais. Preserva as proteínas dos tecidos Classificação De acordo com o carboidrato predominante, alimentos podem ser classificados em: os Açucarados - maior predominância de hexoses e sacarose. Mel, xaropes, caldas, caramelos, balas, bombons e frutos. Feculentos - maior presença de amido. Féculas, farinhas, pães, massas, grãos e tubérculos. Mistos - contém hexoses, sacarose e amido. Biscoitos, doces, pães doces, bolos e outros. Teores de carboidratos em alguns alimentos frutas 6-12% sacarose milho 15% amido trigo 60% amido farinha de trigo 70% amido condimentos 9-39% açúcares redutores açúcar branco comercial 99% sacarose açúcar de milho 87,5% glicose mel 75% açúcares redutores maça 5-12% açúcares redutores tomate 25% açúcares redutores trigo 0,1-2% açúcares redutores arroz 0,1-0,2% açúcares redutores Grau de doçura de um carboidrato (em relação à sacarose) Açúcar Grau de doçura (%) Lactose 16 Glicose 31 Maltose 65 Mel 80 Açúcar mascavo 90 Sacarose 100 Frutose 172 Açúcar invertido 122 Classificação com base na digestibilidade Carboidratos Digeríveis Não digeríveis Açúcares Amido Insolúveis Solúveis Sacarose Frutas, Mel Geléias Leite Cereais Batatas Raízes Vegetais Celulose Hemicelulose Pectinas Gomas Mucilagens Classificação quanto ao tamanho da molécula Carboidratos Monossacarídios Dissacarídios Oligossacaridios Polissacarídios Classificação Carboidratos Monossacarídios Açúcares simples Dissacarídios Dois açúcares Oligossacarídios 3-10 açúcares Polissacarídios Complexos Glicose Frutose Galactose Sacarose Lactose Maltose Rafinose Estaquiose Vegetal Amido, Fibras Animal Glicogênio Mel Açucar Fruta Leite Leite Malte Soja (não metabolizado) Monossacarídios Os monossacarídeos são açúcares simples, cuja hidrólise não resulta em moléculas de açúcares menores. Exemplo: Glicose Eles têm, geralmente, fórmula geral CnH2nOn, onde o valor de n varia entre 3 e 7. . Monossacarídios O nome dos monossacarídeos é dado pelo valor de n. n = 3 (C3H6O3) trioses n = 4 (C4H8O4) tetroses n = 5 (C5H10O5) pentoses n = 6 (C6H12O6) hexoses n = 7 (C7H14O7) heptoses Monossacarídios Os mais abundantes são as hexoses, como a glicose, cujo principal papel é energético. Degradadas na respiração celular, liberam energia para uso imediato. Também são as unidades de formação dos açúcares mais complexos. Outras hexoses importantes são a frutose e a galactose. Ambas têm fórmula C6H12O6 . Monossacarídios Os monossacarídeos são açúcares simples, cuja hidrólise não resulta em moléculas de açúcares menores. A glicose é um exemplo de monossacarídeo. Eles têm, geralmente, fórmula geral CnH2nOn, onde o valor de n varia entre 3 e 7. . Características Fórmula molecular C6H12O6. O H C HO H C C H OH HO C H HO C H HO CH2 Glicose CH2 OH C O H C OH HO C H HO C H HO CH2 Frutose Glicose É oxidada na célula na forma de energia e armazenada nos músculos na forma de glicogênio. Sob condições normais, o sistema nervoso central pode usar apenas a glicose como a principal fonte de energia. Frutose Levulose, açúcar da fruta - é encontrada junto com a glicose e a sacarose no mel, frutas e no xarope de milho. O mel é o mais doce dos açúcares (frutose e glicose em iguais proporções). Os refrigerantes são quase completamente adoçados com xarope de milho, rico em frutose. Galactose Não é encontrada na forma livre na natureza, mas é produzida a partir da lactose (açúcar do leite) pela hidrólise no processo digestivo. Em muitos momentos, quando o organismo não utiliza um composto ele pode ser armazenado e reutilizado, quando e onde for necessário. Estereoisomeria • Estereoisômeros com imagens especulares são também chamados de enantiômeros (ex: Lgliceraldeído e D-gliceraldeído). Açúcares – possuem C assimétricos. O poder rotatório específico é a medida desta atividade. Indica a direção (“+” = dextrorrotatória, “-“ = levorrotatória) e a grandeza, em graus, do desvio que ocorre pela passagem da luz polarizada numa camada com um dm de espessura de uma solução que contém um grama da substância oticamente ativa por mL. A medida é realizada em POLARÍMETRO. Açúcares de 6C são os mais abundantes na natureza, mas açúcares de 5C, ribose e desoxirribose, ocorrem no RNA e DNA, respectivamente. Pode ser um polihidróxi-aldeído (aldose) ou uma polihidroxi-cetona (cetose). Esquemas de representação: Projeção de Fischer e Projeção de Haworth. Dissacarídios Consistem de dois monossacarídios unidos entre si por ligações glicosídicas e formados com eliminação de água. Os mais comuns na natureza são a maltose, a lactose e a sacarose. Dissacarídios Maltose glicose + glicose Lactose glicose + galactose Sacarose glicose + frutose Cereais Leite Cana Beterraba Dissacarídios A maltose (açúcar do malte e da cevada) ocorre na natureza nos grãos em germinação; Pode ser obtido através da hidrólise parcial do amido, sendo a glicose o produto final da hidrólise da maltose. Lactose: é o principal açúcar encontrado no leite (açúcar do leite). Não existe em vegetais e está limitado quase que exclusivamente às glândulas mamarias de animais lactantes. É o menos doce dos dissacarídios, aproximadamente 1/6 da doçura da sacarose. Sacarose É o dissacarídio mais importante. A hidrólise da sacarose, catalisada por ácidos e por enzimas, fornece quantidades iguais de glicose e frutose. Provém somente dos vegetais e é encontrada no açúcar da cana, açúcar da beterraba e mel. Com a mudança dos hábitos alimentares e a expansão de alimentos processados, a sacarose contribui com 30 a 40% do total de quilocalorias de carboidratos na dieta. Oligossacarídeos São carboidratos que por hidrólise fornecem 2-10 unidades de monossacarídeos (ligados por ligações glicosídicas). 2 monossacarídeos dissacarídeo + água Podem ser homogêneos ou heterogêneos Homogêneos de glicose: celobiose, maltose, isomaltose (redutores – reduzem íons de cobre e prata). Polissacarídios São polímeros de alto peso molecular (várias mol. Glicose), com estruturas complexa e variada. Fazem parte das estruturas de paredes celulares de plantas e algas marinhas (celulose, hemicelulose e pectina), e de animais (quitina, mucopolissacarídios); São reservas metabólicas de plantas (amido, dextranas, frutanas) e de animais (glicogênio), entre outras. Geram monossacarídeos após hidrólise por ácidos ou enzimas específicas. Tipos Homogêneos - resultantes da condensação de um grande número de moléculas de um mesmo açúcar (amido, celulose) Heterogêneos - formados pela condensação de diferentes tipos de açúcares (gomas, mucilagens e pectinas). Os produtos resultantes são, em ambos os casos, macromoléculas lineares ou ramificadas. Solubilidade em água Os solúveis: gomas, mucilagens e pectinas; Insolúveis: componentes da estrutura celular dos vegetais, são representados pela celulose e algumas hemiceluloses. Polissacarídeos de bactérias Dextranas: polímeros ramificados de glicose, de alto peso molecular, elaborados por enzimas de bactérias. Gêneros: Leuconostoc, Lactobacillus e Streptococcus. Goma xantana: elaborada pela bactéria Xanthomonas campestris. Cadeia de glicose com ramificações de ácido glicurônico e manose. Polissacarídeos de algas Propriedades espessantes e geleificantes (indústria alimentícia e farmacêutica) Gêneros: Laminaria, Macrocystis e Fucus (Fucus vesiculosus). Carragenanas: polímeros de galactose sulfatados (aplicação terapêutica e dietética). Ágar-ágar: Formam dispersão coloidal em meio aquoso e quente; Por resfriamento formam gel espesso não absorvível, não fermentável e atóxico. Utilizado como laxativo mecânico devido à capacidade de aumentar o volume e a hidratação do bolo fecal. Base para meios de cultura. Polissacarídeos de vegetais superiores Amido Principal forma de armazenamento de CHOS nos vegetais. Composto por amilose e amilopectina Amilose: cadeia linear – Gli ligadas por ligação (1 4) – 300-2000 unidades. Amilopectina: cadeia ramificada (em intervalos de 15 a 30 resíduos de Gli) – ligações (1 4) e (1 6). Características do amido Grãos de amido não são solúveis em água fria. ↑ Temperatura: rompem lig. Intermoleculares, formam-se pontes de H com H2O gelatinização (grão de amido incha e forma soluções viscosas) Dextrinas: resultam da quebra parcial do amido. Se a hidrólise continua chega-se a maltose e depois Gli. Encontradas em baixa quantidade na farinha de trigo, arroz e amido.