Química de alimentos: campo de estudo, elementos, aplicações - Ciência - 2023

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o química alimentar É uma ciência que se responsabiliza pelo estudo da composição, propriedades físicas e químicas, reações e alterações químicas por que passam os alimentos. Considera todas as fases que vão desde a sua produção, processamento e armazenamento, para garantir a variedade, qualidade e segurança de todos os nutrientes.

A química de alimentos tem uma origem intimamente ligada à química agrícola, e se consolidou no século XX com o desenvolvimento tecnológico. Fez grandes avanços na análise, manuseio, processamento, fabricação e preservação de alimentos.

É uma ciência interdisciplinar baseada na química, bioquímica, microbiologia, biologia molecular, entre outras disciplinas. Seu objetivo é manter o valor nutricional dos alimentos e controlar aspectos como sabor, aroma, textura, cor, entre outros.

Estude todos os grupos de alimentos como cereais, vegetais, carnes e frutas, analisando separadamente cada um dos elementos constituintes de todos os alimentos; por exemplo, carboidratos, proteínas, lipídios, vitaminas, minerais, etc.

A química de alimentos está em constante desenvolvimento científico, com a nanotecnologia de alimentos, a ascensão dos nutracêuticos, a biotecnologia, até abordando a toxicologia alimentar.

História da Química Alimentar

A ciência da alimentação como disciplina científica foi criada na segunda metade do século XIX, como consequência do importante desenvolvimento da química nos séculos XVIII e XIX.

Lavoisier (1743-1794), químico, biólogo e economista francês, estabeleceu os princípios fundamentais da combustão e da análise orgânica e fez as primeiras tentativas para determinar a composição elementar do álcool e a presença de ácidos orgânicos em várias frutas.

Scheele (1742-1786), um farmacêutico sueco, descobriu o glicerol e isolou os ácidos cítrico e málico de várias frutas.

Justus von Liebig (1801-1873), um químico alemão, classificou os alimentos em três grandes grupos (gorduras, proteínas e carboidratos) e desenvolveu um método para obter extratos de carne que foi usado em todo o mundo até meados do século XX. . Ele também publicou na segunda metade do século 19 o que parece ser o primeiro livro sobre química alimentar, Investigações sobre química de alimentos.

Até o final do século XIX, o desenvolvimento dos métodos de química analítica e os avanços da fisiologia e nutrição nos permitiram aprofundar nossos conhecimentos sobre os principais componentes químicos dos alimentos.

Outro passo importante nessa direção foi a descoberta de microrganismos e processos de fermentação realizados por Louis Pasteur (1822-1895).

A expansão que caracterizou a Revolução Industrial e as mudanças das sociedades rurais para as urbanas modificaram a produção de alimentos e criaram problemas de saúde pública devido às condições de higiene freqüentemente inadequadas e sua adulteração e falsificação.

Essa situação levou ao surgimento de instituições com o objetivo de controlar a composição dos alimentos.A importância que essa disciplina estava ganhando favoreceu os especialistas em química de alimentos e o estabelecimento de estações experimentais agrícolas, laboratórios de controle de alimentos, instituições de pesquisa e a fundação de revistas científicas na área de química de alimentos. .

Atualmente, a globalização do consumo de alimentos, o surgimento de novas matérias-primas, novas tecnologias e novos alimentos, aliados à ampla utilização de produtos químicos e ao crescente interesse pela relação alimentação-saúde, trazem novos desafios para esta disciplina.

Campo de estudo da química alimentar

A química dos alimentos é uma ciência cujo campo de ação é muito amplo. Ele se concentra no estudo das propriedades químicas, físicas e biológicas dos alimentos.

Também é responsável por avaliar uma ampla variedade de aspectos como os efeitos do processamento, a adição de produtos químicos e seu efeito na qualidade, bem como o custo, a segurança e a nutrição oferecidas aos consumidores.

Substâncias biológicas e não biológicas

A química alimentar concentra-se no estudo de todos os tipos de nutrientes. Entre os biológicos, também chamados de orgânicos, temos carnes, ovos, leite, vegetais, farinha, etc. E dos classificados como não biológicos ou inorgânicos, temos substâncias como água, minerais, aditivos químicos ou conservantes, aromas, entre muitos outros.

Propriedades físicas e químicas

É de vital importância para a química dos alimentos determinar em detalhes a estrutura química e todas as propriedades físicas e químicas que os alimentos e cada um de seus componentes possuem.

Reações químicas e bioquímicas

A química alimentar trata de conhecer em detalhes todas as reações químicas que normalmente ocorrem nos alimentos. Também daquelas reações químicas e / ou bioquímicas que podem ocorrer em seus componentes, acelerando a deterioração dos nutrientes. Estes incluem desnaturação de proteínas, hidrólise de amido, oxidação de lipídios.

Esta disciplina também se encarrega de investigar as reações químicas e / ou bioquímicas através das quais os produtos alimentícios podem ser melhorados; como a fermentação, por exemplo, aumentando a qualidade dos alimentos.

Otimização de todos os processos

Para a química alimentar, é necessário conhecer e controlar todos os fatores e condições de produção, manuseio, processamento ou fabricação dos alimentos.

Eles otimizam a diminuição na modificação dos constituintes dos alimentos, melhoram a formulação, processamento e armazenamento dos alimentos. E também cuidam de atributos como textura, sabor, cor e cheiro.

Propriedades de qualidade e segurança

Esta ciência está interessada na saúde dos alimentos e na segurança do seu consumo, tratando do estudo dos efeitos nocivos que pode causar à saúde dos consumidores.

Fique extremamente atento para que os alimentos não contenham contaminantes microbianos, elementos que causam alergias e componentes químicos prejudiciais à saúde.

Também verifica todos os fatores relacionados à esterilidade, como temperatura, condições de embalagem de produtos específicos, entre outros aspectos.

Preservação de alimentos a longo prazo

É um campo de estudo para analisar e manter todas as condições adequadas que permitam prolongar a vida e a frescura de vegetais, frutas e outros alimentos, mesmo durante a sua comercialização.

Também busca evitar condições incompatíveis com a vida, estudando cuidadosamente o uso de aditivos químicos para a preservação de longo prazo dos alimentos.

Itens de estudo

A função essencial dos alimentos é fornecer ao corpo nutrientes essenciais para satisfazer os requisitos energéticos, regulatórios e estruturais de que as células de todos os seres vivos precisam.

A química alimentar, portanto, estuda exaustivamente as moléculas e os elementos orgânicos e inorgânicos encontrados em diferentes tipos de alimentos. Por exemplo: proteínas, carboidratos, lipídios, vitaminas, água, minerais, entre outros.

Aminoácidos e proteínas

Os aminoácidos são moléculas orgânicas simples que contêm um grupo amino e um grupo carboxila como elementos básicos de sua estrutura. Eles são as unidades estruturais de moléculas orgânicas complexas chamadas proteínas.

A química alimentar estuda detalhadamente todos os aspectos dos aminoácidos e proteínas. Ele aborda a origem dos peptídeos, desde sua codificação no DNA até sua formação.

As proteínas são de grande interesse pela grande variedade de funções que desempenham no organismo: estruturais, regulatórias, de transporte, de defesa do organismo, entre outras.

Carboidratos

Os carboidratos, também chamados de carboidratos ou polissacarídeos, são as moléculas orgânicas polihidroxialdeídas ou polihidroxiacetonas, que constituem a primeira fonte de energia do corpo.

Eles são encontrados em vegetais, cereais e vegetais, que são ricos em amido, um carboidrato complexo ou polissacarídeo. Enquanto isso, as frutas são ricas em carboidratos mais simples, como o dissacarídeo sacarose.

Quando ingeridos, são degradados enzimaticamente em glicose, um dos mais importantes monossacarídeos, que é oxidado, fornecendo energia aos seres vivos.

Lipídios

Os lipídios são um grupo muito complexo de moléculas, tanto em seus níveis estruturais quanto funcionais, que são insolúveis em água. Existem lipídios anfipáticos, como os fosfolipídios, que têm uma extremidade relacionada à água, enquanto a outra a rejeita.

Existem lipídios saponificáveis, que são ricos em ácidos graxos, e insaponificáveis, que não os possuem. Entre os insaponificáveis estão vitaminas solúveis em gordura, como A, D, E e K.

Os lipídios são encontrados principalmente em alimentos de origem animal, como carnes. Também são encontrados no leite e seus derivados, e em grãos, como soja, milho, entre outros.

Água e outros elementos

Assim como a água é encontrada em grande proporção nos seres vivos, o mesmo ocorre nos alimentos. Seu conteúdo pode variar entre 50 a 90%. No entanto, pode ser uma fonte de contaminação e deterioração de alguns alimentos que não são desidratados ou processados adequadamente.

Aplicações de química alimentar

A Química aplicada à alimentação tem aplicações nas áreas tradicionais da agricultura, na indústria alimentar, em diferentes áreas especializadas na nutrição, na alimentação e em geral em todos os negócios relacionados com a alimentação.

Apoia várias áreas da investigação alimentar, onde se registam avanços ao nível de alimentos funcionais, suplementos dietéticos como nutracêuticos, entre outros.

Especialistas em nutrição e outras áreas contam com a química de alimentos para identificar componentes biologicamente ativos. São os componentes dos alimentos considerados positivos, benéficos ou ótimos, cuja ingestão é recomendada para o controle do risco de várias doenças.

Também tem promovido o desenvolvimento de alimentos orgânicos e geneticamente modificados, buscando sempre atender às necessidades atuais de uma alimentação balanceada e favorável à manutenção da saúde.

A química de alimentos desempenha um papel essencial nas pesquisas atuais, em gastronomia molecular, em biotecnologia e nanotecnologia de alimentos. Resumindo: é uma ciência aliada a novas formas de viver, comer e fazer com que os alimentos se tornem o remédio do corpo.

Referências

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