Química dos alimentos: história, elementos, aplicações

A química dos alimentos é o ramo da química que estuda as substâncias químicas que produzem alimentos, sua composição, propriedades, os processos químicos que ocorrem neles e as interações dessas substâncias entre eles e com os outros componentes biológicos dos alimentos. .

Essa disciplina também inclui aspectos relacionados ao comportamento dessas substâncias durante o armazenamento, processamento, cozimento e até mesmo na boca e durante a digestão.

A química dos alimentos faz parte de uma disciplina mais ampla, como a ciência dos alimentos, que também envolve biologia, microbiologia e engenharia de alimentos.

Em seu aspecto mais fundamental, a química básica dos alimentos lida com os principais componentes neles, como água, carboidratos, lipídios, proteínas e vitaminas e minerais.

A química dos alimentos, como é conhecida hoje, é uma disciplina relativamente nova, mas cujo escopo, propósito e resultados estão disponíveis para todos.

História

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

Lavoisier (1743-1794), um químico francês, biólogo e economista, estabeleceu os princípios fundamentais da combustão e análise orgânica e fez as primeiras tentativas de 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 os ácidos cítrico e málico isolados 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 foram usados ​​em todo o mundo até meados do século XX. .

Também publicado na segunda metade do século XIX, o que parece ser o primeiro livro sobre química de alimentos, Research on food chemistry .

Até o final do século XIX, o desenvolvimento de métodos de química analítica e avanços em fisiologia e nutrição possibilitaram o aprofundamento do conhecimento dos principais componentes químicos dos alimentos.

Outro passo importante nessa direção foi a descoberta dos microrganismos e dos 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 modificou a produção de alimentos e criou problemas de saúde pública devido às condições higiênicas frequentemente inapropriadas e à adulteração e falsificação das mesmas.

Esta situação levou ao nascimento de instituições com o objetivo de controlar a composição dos alimentos. A importância que essa disciplina estava recebendo favoreceu os especialistas em química alimentar 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, aliada ao amplo uso de produtos químicos e ao crescente interesse pela relação entre alimentação e saúde, coloca novos desafios para essa disciplina.

Elementos de estudo

Os alimentos são uma matriz complexa formada por componentes biológicos e não biológicos. Portanto, a busca por respostas a aspectos como, por exemplo, a textura, aroma, cor e sabor dos alimentos, envolve a integração do conhecimento científico de outras disciplinas que normalmente seriam separadas.

Por exemplo, estudar a química dos aditivos químicos usados ​​para fins de conservação não pode ser separado do estudo da microbiologia de microrganismos que podem estar presentes em um determinado produto.

Os principais elementos que atualmente são objeto de estudo e pesquisa nesta disciplina são:

Comida de design

Por mais de três décadas, a indústria alimentícia tem feito grandes esforços para reinventar alimentos, a fim de reduzir custos ou promover a saúde.

Alimentos funcionais, probióticos, prebióticos, transgênicos e orgânicos fazem parte dessa tendência.

Interações entre alimentos e meio ambiente

Estes cobrem aspectos tais como interações entre ingredientes que compõem um alimento, entre comida e embalagem, ou sua estabilidade contra temperatura, tempo ou meio ambiente.

Aditivos químicos

Apenas nos últimos anos, estima-se que pelo menos dois a três mil produtos químicos, pertencentes a uma quarentena de categorias baseadas em sua função, são adicionados aos alimentos.

Estes aditivos podem ser extraídos de fontes naturais, têm uma origem sintética para dar uma substância com as mesmas características químicas do produto natural, ou compostos sintéticos que não existem naturalmente.

Existe um amplo campo para investigar compostos que melhoram as características organolépticas dos alimentos ou aumentam o valor nutricional ou funcional deles.

Composição

A melhoria dos métodos e equipamentos laboratoriais permite aprofundar o conhecimento ao nível molecular dos alimentos, estabelecer melhor a sua natureza química e as funções específicas das moléculas envolvidas.

É importante indicar que existe uma variedade inumerável de substâncias tóxicas nos alimentos:

• Possuir o metabolismo da fonte animal ou vegetal natural.
• Produtos de decomposição por agentes físicos ou químicos.
• Devido à ação de microorganismos patogênicos.
• Outras substâncias que podem estar presentes e resultam de um contato indesejável que contaminou você.

Aplicações

Entre os exemplos mais comuns de química de alimentos na vida diária, há duas categorias de produtos com alta demanda no mercado, como os de baixo teor de gordura e açúcar.

Os primeiros são o produto do uso de uma variedade de substitutos feitos a partir das matérias-primas dos três grupos: carboidratos, proteínas e gorduras.

Entre eles estão derivados proteicos preparados à base de soro de leite ou de clara de ovo e leite desnatado, derivados de gelatinas ou gomas (guar, carragenina, xantana). O objetivo é oferecer a mesma reologia e sensação na boca das gorduras, mas com menor conteúdo calórico.

Os adoçantes não nutritivos podem ser naturais ou sintéticos de uma ampla variedade de estruturas. Entre os naturais existem proteínas e terpenos. Entre os sintéticos, o aspartame, duas vezes mais doce que a sacarose e derivado de um aminoácido, é o exemplo clássico.