Trabalho Completo Relatório Do Amido

Relatório Do Amido

Imprimir Trabalho!
Cadastre-se - Buscar 155 000+ Trabalhos e Monografias

Categoria: Ciências

Enviado por: Racchel 10 setembro 2013

Palavras: 3854 | Páginas: 16

Introdução:

Carboidratos são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas (Figura 1) ou substâncias que liberam tais compostos por hidrólise. O termo sacarídeo é derivado do grego “sakcharon” que significa açúcar. Por isso, são assim denominados, embora nem todos apresentem sabor adocicado. O termo carboidratos denota hidratos de carbono, designação oriunda da fórmula geral (CH2O)n apresentada pela maioria dessas moléculas. Podem ser divididos em três classes principais de acordo com o número de ligações glicosídicas: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.

Figura 1: Moléculas de lactose (A) e sacarose (B), dois importantes dissacarídeos encontrados na cana e no leite, respectivamente.

A Figura 1 mostra a glicose e a frutose, os dois monossacarídeos mais abundantes na natureza. Glicose e frutose são os principais açúcares de muitas frutas, como uva, maçã, laranja, pêssego etc. A presença da glicose e da frutose possibilita, devido à fermentação, a produção de bebidas como o vinho e as sidras, cujo processo é anaeróbio e envolve a ação de microorganismos. Nesse processo, os monossacarídeos são convertidos, principalmente, em etanol e dióxido de carbono com liberação de energia.

Nos seres humanos, o metabolismo da glicose é a principal forma de suprimento energético. A partir da glicose, uma série de intermediários metabólicos pode ser suprida, como esqueletos carbônicos de aminoácidos, nucleotídeos, ácidos graxos etc.

Os monossacarídeos consistem somente de uma unidade de poliidroxialdeídos ou cetonas, as quais podem ter de três a sete átomos de carbono. Devido à alta polaridade, são sólidos cristalinos em temperatura ambiente, solúveis em água e insolúveis em solventes não polares. Suas estruturas são configuradas por uma cadeia carbônica não ramificada, na qual um dos átomos de carbono é unido por meio de uma dupla ligação a um átomo de oxigênio, constituindo assim um grupo carbonila. O restante dos átomos de carbono possui um grupo hidroxila (daí a denominação de poliidroxi). Quando o grupo carbonila está na extremidade da cadeia, o monossacarídeo é uma aldose. Caso o grupo carbonila esteja em outra posição, o monossacarídeo é uma cetose.

Por maior simplicidade, os monossacarídeos são representados na forma de cadeia linear. Todavia, aldoses com quatro carbonos e todos os monossacarídeos com cinco ou mais átomos de carbono apresentam-se predominantemente em estruturas cíclicas quando em soluções aquosas. Outra importante característica dos monossacarídeos é a presença de pelo menos um carbono assimétrico (com exceção da diidroxicetona), fazendo com que eles ocorram em formas isoméricas oticamente ativas.

Uma importante propriedade dos monossacarídeos é a capacidade de serem oxidados por íons cúpricos (Cu2+) e férricos (Fe3+). Os açúcares com tal propriedade são denominados açúcares redutores. O grupo carbonila é oxidado a carboxila com a concomitante redução, por exemplo, do íon cúprico (Cu2+) a cuproso (Cu+). Tal princípio é útil na análise de açúcares e, por muitos anos, foi utilizado na determinação dos níveis de glicose no sangue e na urina como diagnóstico da diabetes melito.

Figura 2: Moléculas de lactose (A) e sacarose (B), dois importantes dissacarídeos encontrados na cana e no leite, respectivamente.

Os oligossacarídeos são formados por cadeias curtas de monossacarídeos. Os mais comuns são os dissacarídeos, dos quais se destacam a sacarose (açúcar da cana) e a lactose (açúcar do leite), ambos representados na Figura 2.

A sacarose é hoje no Brasil um dos mais importantes produtos devido à produção do álcool combustível, cuja obtenção se dá também por fermentação. A primeira etapa é a hidrólise da sacarose, da qual se obtém uma mistura de glicose e frutose, também conhecida por açúcar invertido, comumente utilizado na fabricação de doces, para evitar a cristalização da sacarose e conferir maior maciez ao doce. O termo invertido é empregado porque, após a hidrólise, o desvio da luz polarizada sofre inversão de sentido, inicialmente para a direita e, após a hidrólise, para a esquerda.

A etapa seguinte consiste na fermentação, semelhante à da produção de bebidas alcoólicas. Aspectos concernentes à produção de álcool, desde as questões químicas, até questões econômicas, políticas e sociais, podem adentrar a sala de aula a partir de textos de jornais e revistas bem como reportagens televisivas. A lactose também pode sofrer fermentação. O processo de fermentação láctea é utilizado na produção de queijos e iogurtes. O tipo de produto depende do microorganismo empregado.

Os dissacarídeos têm em sua composição dois monossacarídeos unidos por uma ligação denominada glicosídica, as quais são hidrolisadas facilmente pelo aquecimento com ácido diluído. Tal ligação ocorre pela condensação entre o grupo hidroxila de um monossacarídeo com o carbono anomérico1 de outro monossacarídeo. A extremidade na qual se localiza o carbono anomérico é a extremidade redutora. Quando o carbono anomérico de ambos os monossacarídeos reage para formar a ligação glicosídica, o açúcar não é mais redutor. Esse é o caso da sacarose (uma molécula de glicose e outra de frutose). A lactose (uma molécula de galactose e outra de glicose) comporta-se, diferentemente da sacarose, como açúcar redutor, pois o carbono anomérico encontra-se disponível.

Açúcares contendo mais de 20 unidades são denominados polissacarídeos, os quais podem possuir milhares de monossacarídeos e são a forma predominante dos carboidratos na natureza. A diferenciação é dada pela unidade monomérica, comprimento e ramificação das cadeias. Quando os polissacarídeos contêm apenas um tipo de monossacarídeo, ele é denominado de homopolissacarídeo. Se estiverem presentes dois ou mais tipos de monossacarídeos, o resultado é um heteropolissacarídeo.

Figura 3: Representação da cadeia de amilose (A) e amilopectina (B).

Amido e glicogênio encerram funções preponderantes de armazenamento energético, sendo o primeiro nas células vegetais e o segundo nas células animais. O amido é composto por dois tipos de polímeros de glicose: a amilose e a amilopectina. A diferença básica entre estes é a ramificação da cadeia (Figura 3). Ambos possuem cadeias nas quais as unidades de glicose se unem mediante ligações (α1→ 4)2. Por sua vez, a amilopectina apresenta pontos de ramificação com ligações glicosídicas (α1→ 6). Tais ramificações são encontradas de 24 a 30 unidades de glicose na cadeia principal. Amido e glicogênio são altamente hidratados devido à quantidade de hidroxilas que formam ligações de hidrogênio com a água. A estrutura do glicogênio é similar à amilopectina. A diferença é a freqüência de ramificações, as quais aparecem de 8 a 12 unidades de glicose.

A celulose (Figura 4), outro importante polissacarídeo, é encontrada na parede celular vegetal, perfazendo grande parte da massa da madeira e quase 100% da massa do algodão. A fixação do CO2 pelos vegetais leva quase exclusivamente à produção de celulose. A celulose é uma substância fibrosa, resistente e insolúvel em água, sendo formada por unidades de glicose conectadas mediante ligações (β1→ 4), que lhe impele propriedades estruturais características. Na celulose, as unidades de glicose formam cadeias retas e estendidas as quais se dispõem lado a lado, engendrando uma estrutura em fibras estabilizada por ligações de hidrogênio intra e intercadeias. Tal estrutura em fibras confere maior resistência à celulose.

Figura 4: Cadeia de celulose com ligações (β1→ 4) e destaque para as ligações de hidrogênio responsáveis pela rigidez estrutural

Açúcar Redutor

Os monossacarídeos, glicose e frutose são açúcares redutores por possuírem grupo carbonílico e cetônico livres, capazes de se oxidarem na presença de agentes oxidantes em soluções alcalinas. Os dissacarídeos que não possuem essa característica sem sofrerem hidrólise da ligação glicosídica são denominados de açúcares não redutores. A análise desses açúcares é uma atividade rotineira nos laboratórios das indústrias alimentícias, nas quais pode-se observar uma certa carência, no que se refere a técnicas padronizadas para análises.

Diversos reativos são utilizados para demonstrar a presença de grupos redutores, em açúcares. De fato, os monossacarídeos podem ser oxidados por agentes oxidantes relativamente suaves tais como os íons férricos (Fe 3+) e cúprico (Cu 2+).

Para se estimar o teor de açúcares redutores e açúcares redutores totais em alimentos, existem vários métodos químicos não seletivos que fornecem resultados, com elevado grau de confiabilidade, quando utilizados corretamente após eliminação de interferentes. Outros métodos mais seletivos vêm sendo estudados e aplicados em menor escala como a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), que identifica uma maior variedade de carboidratos na amostra, por ser mais sensível, além de possuir um tempo de análise pequeno e as determinações enzimáticas que sendo muito específicas, não vão sofrer ação de possíveis interferentes com grupos redutores livres .

Os métodos químicos clássicos conhecidos para a análise de açúcares redutores são na sua maioria fundamentados na redução de íons cobre em soluções alcalinas (solução de Fehling), mas também existem aqueles fundamentados na desidratação dos açúcares, por uso de ácidos concentrados, com posterior coloração com compostos orgânicos, além da simples redução de compostos orgânicos, formando outros compostos de coloração mensurável na região do visível.

Os métodos podem ser agrupados tanto em titulométricos (EDTA e Lane-Enyon, Luff-Schoorl), gravimétricos (Musson-Walker) e espectrofotométricos (ADNS, Antrona, Fenol-Sulfúrico, Somogyi-Nelson).

Teste de Fehling :

O reagente de Fehling contém Cu(OH)2 que, em presença de um açúcar redutor, passa a Cu2O (precipitado vermelho ,cor de tijolo) . A solução de Fegling é composta por :

Fehling A: contém CuSO4

Fehling B: contém NaOH e sal de Rochelle

Misturando-se A e B, temos a formação de Cu(OH)2 e Na2SO4. A presença do sal de Rochelle tem a finalidade de estabilizar a Cu(OH)2.

CuSO4 + 2 NaOH  Cu(OH)2 + Na2SO4

O teste de Fehling consiste na identificação do grupo aldeído, através de sua oxidação a ácido. O teste não identifica grupos cetônicos, que não podem ser oxidados.

Teste de Tollens :

O teste permite a distinção entre aldeídos e cetonas. Aldeídos reagem com formação de prata elementar, a qual se deposita como um espelho nas paredes do tubo de ensaio. As cetonas não reagem.

Figura 5 : Reação do teste de Tollens

2-Objetivos:

Esta prática experimental,consiste em três partes. Segue abaixo a descrição delas:

Extração de amido a partir de batatas, através de filtração a vácuo e secagem. Realização de teste para açúcares redutores, a partir do amido extraído da batata e de soluções de glicose e sacarose, fazendo para tal o uso dos testes de Fehlling e de Tollens. E por fim, a caracterização e demonstração da reação de inversão do amido, por meio da quebra de moléculas de amido, quando soluções de sacarose, glicose e de amido foram submetidas a aquecimento, e a avaliação dos resultados por meio do teste para açúcares redutores, o teste de Fehlling.

Materiais Utilizados:

Para a prática de extração do amido:

-Batata inglesa;

-Água destilada;

-Liquidificador;

-Balança analítica;

-Álcool etílico;

-Solução de NaHSO_3( 0,3 %);

-Béqueres;

-Vasilhames com capacidade volumétrica para 5L;

-Panos finos;

-Papel de filtro;

-Bomba de vácuo;

-Funil de Buchner;

-Kitassato;

-Placa de Petri;

Para a prática do teste para açúcares redutores,

-Tubos de ensaio;

-Béqueres;

-Pipetas graduadas;

-Peras de sucção;

-Balão volumétrico;

-Balança analítica;

Soluções:

-Fehlling A;

-Fehlling B;

-Amido extraído da batata;

-Amido de milho comercial;

-Nitrato de Prata (AgNO_3);

-Hidróxido de Amônia (NH_(4 ) OH);

Para a prática de Inversão do amido,

-Tubos de ensaio;

-Béqueres;

-Balões volumétricos;

-Pipetas graduadas;

-Peras de sucção;

-Balança analítica;

-Banho termostatizado;

-Amido de milho comercial;

Soluções:

-Fehlling A;

-Fehlling B;

-Ácido clorídrico (HCl);

-Glicose;

-Sacarose;

4-Procedimento Experimental:

O procedimento experimental também será detalhado conforme a sequência das realizações das práticas, segue a abaixo cada uma delas:

Prática de extração do amido

Inicialmente,cortou-se a da batata em fatias e, em seguida, realizou-se a pesagem de cerca de 400 g de amostra da batata. Após a pesagem, a amostra foi mergulhada em aproximadamente 3L de solução de bissulfito de sódio 0,3 % (NaHSO_(3 )). Usando a solução de bissulfito de sódio como meio líquido, realizou-se a trituração da amostra em liquidificador durante 2 minutos. Feito isso, a amostra foi coada com auxílio de um pano fino e limpo e deixada em repouso por 30 minutos dentro de uma vasilha.

Esperou-se até que o amido da amostra se depositasse no fundo e eliminou-se o sobrenadante, cuidadosamente para que o mesmo não fosse levado junto com o amido. Em seguida, procedeu-se com a adição de pequena quantidade de água destilada e novamente deixou que repousasse por mais 30 minutos. Logo após os 30 minutos, a solução foi coada em novo pano e o sólido obtido foi submetido à filtração a vácuo,realizando assim a secagem do amido. Depois a amostra obtida foi lavada com água destilada e álcool etílico, para facilitar na evaporação da água.

Após a secagem da amostra, a mesma foi transferida para uma placa de petri e colocada no dessecador para evitar o contato com o ar ,para que a amostra não umidificasse .

Prática de teste para açúcares redutores

Para o teste de açúcar redutor foram realizados os testes de Fehlling e o de Tollens.

Para o teste de Fehlling procedeu-se inicialmente com a preparação dos tubos de ensaio, identificando-os de acordo com a solução para o teste que receberiam. Assim, foram identificados por:

Tudo 1 - Tubo que receberia a solução de glicose para teste;

Tubo 2 - Tubo que receberia a solução de sacarose para teste;

Tubo 3 - Tubo que receberia a solução de amido de milho para teste;

Tubo 4 - Tubo que receberia a solução de amido de batata para teste.

Sendo assim preparados e identificados os tubos de ensaio, iniciou-se a aplicação do teste. Transferiu-se para um béquer uma quantidade aleatória de solução de Fehlling A, fazendo de maneira semelhante para a solução de Fehlling B. Identificados os béqueres com os nomes das soluções, transferiu-se, com o auxílio de uma pipeta graduada, 2,5ml de solução de Fehlling A para os tubos identificados para teste das soluções de sacarose e de glicose (tubos G e S). No decorrer, realizou-se a adição de Fehlling B nos mesmos tubos, fazendo o uso de outra pipeta graduada. Feita isso, os tubos, foram homogeneizados e submetidos ao aquecimento em banho termostatizado durante 1 minuto .

Decorrido o tempo do aquecimento, os tubos foram retirados e colocados de volta no suporte , realizando assim a adição de 2 ml das soluções de sacarose e de glicose nos tubos correspondentes, conforme a identificação, agitando-os e retornando-os, em seguida, para o aquecimento durante 2 minutos. Decorrido o tempo de aquecimento, procedeu-se com a retirada dos tubos do banho e com a verificaçãodos resultados obtidos.

De maneira análoga , foi empregado o mesmo procedimento para os testes do amido de milho e do amido de batata, realizando a adição das soluções de Fehlling A e B, levando a aquecimento por 1 minuto, adicionando em seguida as soluções de amido de milho e de batata em cada tubo correspondente e retornando ao aquecimento por 2 minutos.Verificou-se os resultados obtidos . Já para o teste de Tollens, o procedimento usado foi, de certa forma, análogo ao do teste de Fehlling, porém ele só foi empregado para as soluções de glicose e de sacarose, e as soluções-teste utilizadas foram diferentes das usadas no teste de Fehlling. Sendo assim, foram preparados os tubos de ensaio e fez-se a adição em ambos os tubos de 1 ml de solução de nitrato de prata 10 % (AgNO_3), previamente preparada. Em seguida, adicionou-se nos mesmos tubos 1 ml de solução de hidróxido de amônia. Logo após foram adicionadas as soluções de sacarose e de glicose em seus respectivos tubos, já contendo as soluções de nitrato de prata e de hidróxido de amônia. Sem homogenizar, os tubos foram levados ao aquecimento dentro de um béquer sobre banho termostatizado, durante 2 minutos.Passado o tempo determinado, os tubos foram retirados do aquecimento verificando assim os resultados obtidos.

Prática de inversão do amido

Foram preparados quatro tubos de ensaio, e identificados conforme o esquema:

Tubo 1-Adição de solução de amido , após 5 minutos de aquecimento

Tubo 2- Adição de solução de amido , após 10 minutos

Tubo 3 - Adição de solução de amido, após 20 minutos de aquecimento

Tubo 4 - Adição de solução de amido , após 30 minutos

Feito a identificação dos tubos de ensaio, foi preparada uma solução de amido de milho (3 g) em 45 ml de ácido clorídrico e colocada em banho termostatizado. Em seguida , foi realizada a aplicação do teste de Fehlling para a solução de amido em aquecimento em quatro momentos diferentes. Segue abaixo o esquema :

Tubo 1 :

-Adição de Fehlling A mais Fehlling B, com agitação;

-Aquecimento em chapa aquecedora por 1 minuto.

-Adição de 2 ml de solução de amido após 5 minutos de aquecimento ,com agitação.

- Aquecimento em béquer sobre chapa aquecedora por 2 minutos.

Tubo 2 :

-Adição de Fehlling A mais Fehlling B , com agitação.

-Aquecimento em béquer sobre chapa aquecedora por 1 minuto.

-Adição de 2 ml de solução de amido de milho ,após 10 minutos de aquecimento ,com agitação.

-Aquecimento em béquer sobre chapa aquecedora por 2 minutos.

Tubo 3 :

-Adição de Fehlling A mais B , com agitação .

-Aquecimento em béquer sobre chapa aquecedora por 1 minuto.

-Adição de 2 ml de solução de amido de milho após 20 minutos de aquecimento ,com agitação.

-Aquecimento em béquer sobre chapa aquecedora por 2 minutos.

Tubo 4 :

-Adição de Fehlling A mais Fehlling B , com agitação .

-Aquecimento em béquer sobre chapa aquecedora por 1 minuto.

-Adição de 2ml de solução de amido de milho ,após 30 minutos de aquecimento, com agitação.

-Aquecimento em béquer sobre chapa aquecedora por 2 minutos.

5-Resultados e Discussões:

- Prática da extração do amido de batata

Obteve-se o resultado esperado,o amido da batata foi extraído sem alguma dificuldade a mais prevista.O álcool etílico evaporou a água presente na amostra que apresentou uma boa secagem.

-Prática do teste para açúcar redutores:

Na aplicação do teste para açúcares redutores, por meio do teste de Fehlling deu positivo para a solução de glicose, já para as demais soluções, de sacarose, amido de batata e de milho deu negativo para teste Fehlling.

Essa positividade para a glicose acontece pois a molécula do carboidrato apresenta um grupamento aldeídico livre que, com a aplicação do teste de Fehling, o mesmo é identificado quando o agrupamento é oxidado a ácido, formando assim, um enediol, que por sua vez, apresenta função fortemente redutora em meio alcalino. Ao ser oxidado, o enediol reduz os sais de cobre que estão presentes na solução de Fehlling, provocando assim a alteração na cor da solução de teste da cor azul para o vermelho-tijolo, comprovando que se trata de um açúcar redutor.

Como a glicose é um monossacarídeo apresentando um carbono anomérico com uma hidroxila livre ,causando assim um favorecimento a redução. Já o amido e a sacarose, por se tratarem de um polissacarídeo e um dissacarídeo, respectivamente, não apresentam carbono anomérico livre, não facilitando na sua redução.

Para o teste de Tollens, acontece de forma análoga para o teste de Fehlling, só que a redução acontece com sais de prata, ao invés de sais de cobre .Ele da positivo para o teste de tollens quando a formação de um espelho de prata no tubo.

Segue a abaixo a foto do teste de Fehlling e de Tollens :

Foto 1- Teste de Fehlling. As soluções testadas apresentam-se na seguinte ordem: solução de glicose, sacarose, amido de batata e amido de milho.

Foto 2 - Teste de Tollens positivo para glicose, com formação de espelho de prata.

Prática de redução do amido

Os resultados obtidos nessa prática não foram satisfatórios, pois o amido de milho usado no preparo da solução para inversão estava com prazo de validade vencido , tendo sua estrutura modificada.Com isso houve pouca inversão de amido. Segue abaixo a foto tirada do experimento como demonstração dos resultados obtidos:

Foto 3 – Inversão do amido. Os tubos apresentados foram testados seguindo a sequência: Tubo 1- após 5 min. de aquecimento da solução; tubo 2- após 10 min. de aquecimento da solução; tubo 3 – após 20 min. de aquecimento da solução; tubo 4 – após 30 min. de aquecimento da solução.

A partir da foto, percebe-se que a solução de amido apresentou leve inversão a partir do tubo 3, porém, essa inversão deveria apresentar-se mais nítida .

6) Conclusão:

A extração do amido de batata, através da filtração a vácuo aconteceu da forma prevista, com um resultado excelente com sólidos bem secos devido a utilização de álcool etílico que ajudou na evaporação da água.

A realização do teste para açúcares redutores, foi realizada de maneira eficiente tendo resultados equivalentes aos descritos na literatura, dando positivo para a glicose e negativo para sacarose, amido de batata e de milho. Esses valores foram obtidos tanto para teste de Fehlling como para Tollens.

A inversão do amido de milho, não ocorreu de maneira satisfatório, porém o aprendizado que se teve foi amplo, tendo em vista que foram analisados o motivo pelo qual o amido inverteu pouco. Como foi dito o amido usado estava com a data de validade vencida e acredita-se que esse fato levou a modificações químicas que incluem entrecruzamento entre cadeias, o que leva a um aumento da estabilidade molecular com relação a cisalhamento mecânico, hidrólises ácidas, submissão a altas temperaturas. A modificação química do amido é baseada na reatividade dos grupos hidroxila. O amido modificado é o amido que apresenta os grupos hidroxila substituídos por outros grupos funcionais, via reações químicas.

Referencias:

[1] DAZZANI, M.; CORREIA, P.R.M.; OLIVEIRA, P.V. e MARCONDES, M.E.R. Explorando a Química na determinação do teor de álcool na gasolina. Química Nova na Escola, n. 17, p. 42-45, 2003.

[2] FRANCISCO JR., W.E. Experimen¬tação, modelos e analogias no ensino da deposição metálica espontânea: uma aproximação entre Paulo Freire e aulas de Química. 2008. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2008a.

[3] HARRIS, D.C. Análise química quanti¬tativa. Trad. C.A.S Riehl e A.W.S Guarino. 5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001.

[4] OLIVEIRA, R.O.; SANTA MARIA, L.C.; MERÇON, F. e AGUIAR, M.R.M.P. Preparo e emprego do reagente de Benedict na análise de açúcares: uma proposta para o ensino de Química Orgânica. Química Nova na Escola, n. 23, p. 41-42, 2006.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO – UFMA

CENTRO DE CIÊNCIAS SOCIAIS, SAÚDE E TECNOLOGIA – CCSST

CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS

DISCIPLINA DE QUÍMICA DE ALIMENTOS

PROFº. DR. ALAN BEZERRA

- EXTRAÇÃO DE AMIDO DA BATATA

- TESTE PARA AÇÚCARES REDUTORES

- INVERSÃO DO AMIDO

Rachel de A. Avelar da Silva

Imperatriz – MA

2013