Química e Alimentos

Química e Alimentos

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s átomos são as unidades básicas da matéria e da vida. Apresentam características diferentes de elemento para elemento. Podem ser ligados por forças designadas “ligações químicas” e formar moléculas. Qualquer sistema de vida animal ou vegetal apresenta-se como um conjunto de moléculas organizadas em estruturas, as células, as mais pequenas unidades de vida.

Os elementos Carbono, Hidrogénio, Oxigénio e Azoto são os mais abundantes no nosso corpo e nos alimentos que comemos. À semelhança das sete notas de música com que os músicos compõem todas as partituras, e das três cores elementares com que os pintores constroem as mais belas telas, estes quatro elementos principais, associados a outros menos abundantes constroem estruturas bioquímicas que alimentam, conservam e até destroem a vida. As moléculas orgânicas são a base da vida formando carbohidratos, lípidos, proteínas e vitaminas, classes de nutrientes que fazem parte integrante das moléculas orgânicas de outros seres vivos, constituindo a base da nossa alimentação.

O nosso organismo é igualmente composto por moléculas orgânicas, com origem nos alimentos. Alguns deles, como as vitaminas, não podem ser sintetizados no nosso organismo mas são indispensáveis, mesmo em quantidades diminutas, outros dão cor, cheiro e sabor aos alimentos, contribuindo também para a sua estrutura e textura.

Para além do ar que respiramos, durante a vida bebemos milhares de litros de água e comemos toneladas de alimentos, que o nosso aparelho digestivo, através de secreções ricas em enzimas, decompõe em macronutrientes, micronutrientes, transformando-os e reutilizando-os, dando origem a novas moléculas

Para melhor tirar o devido partido dos alimentos torna-se necessário “conhecer” os alimentos os quais pela extraordinária complexidade da sua natureza desenvolvem uma enorme quantidade de reacções desejáveis ou indesejáveis controladas por uma diversidade de parâmetros. Todos estes aspectos constituem o objecto da Ciência dos Alimentos, que tem como base principal de sustentação a Química dos Alimentos, ocupando um vasto campo de acção, elucidando sobre a composição de matérias-primas, dos produtos finais, e sobre as mudanças que ocorrem durante a produção, processamento, armazenagem e cozinhado.

Só no século XVIII a Química conquistou a dignidade de ciência. As origens da Química dos Alimentos não são claras e a história não está registada, pois até este século está fortemente ligada à história da Química Agrícola, ainda que a sua origem remonte à antiguidade tal como a história da alimentação.

A história da alimentação, desde a pré- -história pôde ser escrita graças à análise química dos “restos” fósseis. Ao longo dos tempos o homem ao alimentar-se deixou vestígios visíveis nos locais onde viveu, para além das “marcas” nos tecidos ósseos, em forma de vestígios e de relações isotópicas que deixaram para o futuro.

Priestley, (1733-1804), no século XVIII descobriu um gás que é sinónimo de vida e que mais tarde Lavoisier denominou de Oxigénio. O Oxigénio é indispensável à vida, no entanto leva à produção de radicais livres e de peróxidos, que necessitam de controlo no ambiente e na alimentação. Henry Cavendish (1731-1810) identificou a combinação de dois gases, o Hidrogénio e Oxigénio, como sendo a molécula de água, que juntamente com os minerais fazem parte das moléculas inorgânicas.

Quando se faz reagir uma solução de Ácido Clorídrico (que é ácido) com uma quantidade de Hidróxido de Sódio (que é básico), obtemos um sal, o Cloreto de Sódio, que não é mais que o vulgar sal da cozinha, o ingrediente fundamental para a vida e que realça o sabor aos nossos alimentos, curiosamente resultando de dois elementos, um gás tóxico, como o Cloro e um metal de reactividade surpreendente, como o Sódio.

Desde o Neolítico que o homem sabe que pode utilizar o sal para conservar a carne e modificar os sabores dos alimentos. Até aos nossos dias, em todas as culturas, usam-se distintas substâncias, os ingredientes, para adicionar ou aplicar aos alimentos em algum mo-

“O universo nada é sem vida e tudo o que vive se alimenta” Savarin em 1825

* SMFP é presidente da Divisão de Química de Alimentos e docente da Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Beja.

DIVISÃO QUÍMICA DE ALIMENTOS Química e Alimentos

46 D e s t a q u e número mento da cadeia, desde a produção ao consumo, a fim de alargar a vida útil do alimento, facilitar a sua elaboração, modificar ou intensificar as características organolépticas como a cor, a textura, a aparência, e o odor e sabor, os dois sentidos químicos, com receptores estimulados por substancias químicas.

Nas culturas Sumérias e Babilónica, juntavam-se aos produtos à base de carne, nitratos, boratos e sal. Catón, 200 a.C., determinou normas para a cura e salga de presuntos.

Os estudos desta ciência tiveram como base as publicações de Gay-Lussac (1778-1850), Berzelius (1779-1848), Thomson (1773-1852), Liebig (1803- -1873), Chevreul (1786-1889), que tinham pouca relação com a alimentação, mas cujas descobertas foram importantes para o conhecimento da química que nos leva ao conhecimento dos alimentos.

Nicolas Appert (1750-1841), pasteleiro, em 1810, divulga no seu livro “L’ Art de Conserver Pendant Plusieurs Années Toutes les Substances Animales et Végétales” o seu segredo de 30 anos de experiência, de esterilização em banho- -maria, dos frascos de legumes, frutos e carnes, selados. O abastecimento dos exércitos de Napoleão e o incentivo à indústria nacional levou a um relatório lisonjeador das experiências de Appert. Contudo, foi o seu sobrinho Chevallier- -Appert que aperfeiçoa a autoclave e permite o seu desenvolvimento a nível industrial do processo que veio a designar-se como “apertização”.

Hanneberg e Stohmann, em 1860 na Alemanha, em Weende, instalaram a primeira estação pública de experimentação agrícola, apoiando os seus estudos nos trabalhos dos primeiros químicos. As amostras foram divididas nos seus conteúdos de humidade, cinza, gordura bruta e azoto, chegando mais tarde ao resíduo chamado fibra. Em 1862 é fundada a escola de Agricultura, que formou químicos agrícolas e químicos de alimentos, e é também neste ano, que foi fundado o Departamento de Agricul- tura dos Estados Unidos, pelo presidente Abraham Lincoln, tendo como primeiro secretário Norman Jay Coleman Wiley em 1863, no Departamento de Agricultura dos USA, que desenvolveu uma campanha contra alimentos adulterados e fraudulentos, originando em 1906, o primeiro documento sobre o assunto. Em 1883, na fábrica de Cervejas Carlsberg, Johan Kjeldhal, apresenta o seu famoso método para determinação do azoto orgânico com o objectivo de controlar a qualidade dos produtos obtidos naquela fábrica

É já no século X que se começam a identificar e caracterizar substâncias dietéticas, como aminoácidos, ácidos gordos, vitaminas e descobre-se a importância dos minerais na alimentação.

A introdução na cadeia alimentar de adubos, pesticidas, antibióticos, hormonas sintéticas e aditivos, para ajudar a rentabilizar e controlar a produção, industrialização e comercialização só nos meados deste século tem expressão. Fennema no seu livro “Introduccion a la Química de los Alimentos” questiona o que falta aprender sobre a inocuidade dos componentes químicos dos alimentos, para seleccionar as substâncias atendendo a sua perigosidade crónica ou aguda. A “quimiofobia”, o medo de produtos químicos condiciona a opinião pública, pelo que os químicos de alimentos devem ensaiar, experimentar e estabelecer normas de segurança que permitam a segurança possível, já que a segurança absoluta não é possível alcançar.

Muitas reacções químicas e bioquímicas determinam a degradação de qualidade dos alimentos, como, a oxidação lípidica, a hidrólise proteica e dos polisacáridos, o escurecimento enzimático e não enzimático, onde estão implicados distintos reagentes e substratos dependentes do alimento específico. A degradação de um alimento consiste numa série de fenómenos primários e as suas consequências manifestam-se em modificações macroscópicas, como as modificações da textura, sabor, cor e até valor nutritivo.

A cozinha e o laboratório identificam-se em muitos factores. A cozinha combina os tratamentos térmicos, a esterilização e a refrigeração em muitas operações culinárias que levam ao rearranjo molecular e a modificações de estrutura molecular. Bourre no seu livro “Comida inteligente” evidencia que a cozinha é um aperfeiçoamento da alimentação, e a gastronomia um aperfeiçoamento da cozinha.

Os cozinheiros com grande capacidade inovadora e conhecedores das alterações dos alimentos no processamento culinário, ainda que muitas vezes de um modo empírico baseado na experiência adquirida, deram à comida tratados gastronómicos que químicos e físicos nos seus trabalhos discutiram no século X, tornando uma arte, numa Ciência dos Alimentos e da nutrição, que no século XXI denominam de gastronomia molecular.

Esta discussão pretende levar a um maior tempo de conservação do alimento, com qualidade no seu mais amplo sentido, quando submetido a tratamentos térmicos, congelação, concentração, desidratação, irradiação e adição de aditivos químicos.

A investigação em Química de Alimentos pretende estabelecer critérios objectivos quanto ao valor nutritivo, quantitativos tóxicos e valor sensorial, condições necessárias para obter alimentos de qualidade e em quantidade suficiente.

As actividades que desenvolvem os químicos de alimentos influem o bem estar e saúde da população, ao controlarem a utilização de aditivos, das embalagens e a eliminação de defeitos de fabrico. Ao contribuírem para o desenvolvimento de normas alimentares, assumem a responsabilidade de dirigir e executar tais actividades, uma missão que visa primariamente o benefício da sociedade em geral.

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