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Os componentes da fibra alimentar

A fibra é uma mistura de substâncias complexas e está presente na maioria das dietas consumidas diariamente, principalmente em vegetais, frutas e grãos integrais.

A fibra alimentar consiste em um grupo extremamente heterogêneo de compostos. Entre os principais componentes estão os polissacarídeos não amiláceos, os oligossacarídeos, os carboidratos análogos, a lignina, os compostos associados às fibras alimentares e as fibras de origem animal.

Os polissacarídeos não amiláceos compõem grande parte das fibras alimentares. São os principais componentes da parede celular de vegetais e incluem celuloses, hemiceluloses, substâncias pécticas ou pectinas, gomas e mucilagens.

As celuloses são polissacarídeos lineares compostos por até 10 mil unidades de glicose/molécula. São polímeros naturais de cadeias carbônicas extensas, contendo inúmeras moléculas de glicose sobrepostas, tornando-se impermeáveis à água, o que origina fibras compactas que constituem a parede celular dos vegetais. Devido a sua estrutura cristalina, são insolúveis em meio alcalino e em água. Uma das suas principais propriedades é a capacidade de retenção de água; cada grama de celulose pode reter 0,4g de água no intestino grosso.

As hemiceluloses são moléculas lineares ou ramificadas com 50 a 200 unidades de pentose, além de unidades de glicose. Existem mais de 250 tipos desses polissacarídeos, os quais podem apresentar frações solúveis ou insolúveis e, assim como as celuloses, apresentam a capacidade de retenção de água. Entre as hemiceluloses mais importantes presentes na alimentação humana estão as betaglucanas, que consistem em polímeros lineares de glicose com tipos variáveis de ligações químicas entre as suas unidades. São solúveis em água e bases diluídas e formam soluções viscosas e géis. O aquecimento diminui a sua viscosidade, o que pode ser revertido com o resfriamento. Devido as suas propriedades físico-químicas, são amplamente utilizadas pela indústria alimentícia na elaboração de produtos industrializados como espessantes em bebidas lácteas, sopas, molhos, sorvetes e como substitutos de gordura. As betaglucanas são componentes estruturais da parede celular de fungos, leveduras, de alguns cereais e gramíneas, sendo encontradas principalmente em grãos de cereais, como aveia, centeio, cevada e seus derivados.

As pectinas são polissacarídeos estruturais de cadeias de ácido galacturônico e unidades de ramnose, pentose e hexose. Sua principal característica é a capacidade de formar géis espessos e, por isso, são muito utilizadas pela indústria alimentícia como espessantes, emulsificantes e conservantes. Por sequestrarem moléculas de gordura e de glicose, de poluentes e de metais pesados nos alimentos, retardam o tempo de esvaziamento gástrico, melhorando a tolerância a glicose e prevenindo a ocorrência de picos de insulina.

As gomas são compostos complexos com longas cadeias e alto peso molecular, parcial ou totalmente dispersíveis em água e insolúveis em solventes orgânicos. São amplamente utilizadas pela indústria alimentícia devido as suas propriedades de aumentar a viscosidade e formar gel, além de estabilizar emulsões. As principais gomas utilizadas industrialmente são a arábica ou acácia, karaya, ghatti, adraganta, locusta ou jataí, guar, psyllium, carragena, agar, xantana e gelana. Também fazem parte desse grupo os alginatos e as gomas celulósicas.

As mucilagens estão presentes nas células externas de alguns tipos de sementes. Apresentam alto potencial de uso devido as suas amplas propriedades estruturais, físico-químicas e funcionais de elasticidade, viscosidade e plasticidade. Em geral, contêm quantidades variáveis de L-arabinose, D-galactose, L-ramnose, D-xilose e ácido D-galacturônico, possuindo frações solúveis e insolúveis em água. Estão associadas a vários efeitos fisiológicos no organismo humano, como redução dos níveis de colesterol no sangue, controle de glicose, redução de alguns tipos de câncer, diminuição dos sintomas da constipação crônica e hemorroidas.

Os oligossacarídeos são carboidratos de reserva presentes naturalmente em espécies vegetais. Os mais importantes são os frutanos, polímeros formados por 2 a 70 unidades monoméricas de frutose, que promovem a integridade da mucosa gastrointestinal e influenciam vários aspectos da função intestinal por meio da fermentação ao produzirem ácidos graxos de cadeia curta. Os frutanos mais abundantes são a inulina e os frutooligossacarídeos.

A inulina é uma mistura de oligômeros e polímeros, com grau de polimerização maior que 10, mas variando de 2 a 70. Apresenta moderada solubilidade em água e baixa viscosidade, sendo extraída industrialmente da raiz da chicória (Cichorium untybus). Os frutooligossacarídeos, também conhecidos como oligofrutose, são produzidos por hidrólise enzimática parcial da inulina.

Os carboidratos análogos constituem um grupo de compostos cujas propriedades fisiológicas se assemelham às das fibras, ou seja, se esquivam das enzimas intestinais humanas, sendo fermentados no cólon. Nesse grupo, os de maior destaque são o amido resistente e a polidextrose.

O amido resistente é a soma do amido e produtos da degradação do amido que não são absorvidos no intestino delgado de indivíduos saudáveis.

O termo amido resistente considera basicamente quatros tipos de amido. O tipo 1 é o amido fisicamente inacessível, presente em grãos e sementes (leguminosas), parcialmente triturado devido a presença de parede celular rígida e intacta; o tipo 2 são os grânulos de amido resistente nativos, presentes na batata crua, banana verde e amido de milho rico em amilose; o tipo 3 é composto por amilose e amilopectina retrogradadas, formadas nos alimentos processados, cozidos e resfriados, sendo que o amido é insolúvel em água fria, porém se gelatiniza em presença de água e calor, ocorrendo durante o resfriamento a retrogradação, tornando-o resistente a ação da alfa-amilase; e o tipo 4 é o amido quimicamente modificado, incluindo éteres e ésteres de amido, amidos com ligação cruzada e amidos pirodextrinizados. O amido resistente apresenta alta fermentabilidade e efeitos positivos sobre a saciedade, funcionamento intestinal e resposta glicêmica.

Já a polidextrose é um polímero de carboidratos não disponíveis, com grau médio de polimerização, sintetizada a partir da glicose e sorbitol. É parcialmente fermentada pela microbiota colônica (50%), apresenta propriedades prebióticas e reduz o impacto glicêmico.

A lignina é a única fibra estrutural que não pertence ao grupo dos polissacarídeos. É um polímero fenólico que interage com os polissacarídeos estruturais (celulose e hemicelulose) da parede celular dos vegetais, promovendo integridade estrutural, resistência a degradação e impermeabilidade a água. Permanece praticamente intacta por todo o trato gastrointestinal, diminuindo o tempo de trânsito no intestino, estimulando o bom funcionamento intestinal e apresentando ação benéfica sobre algumas doenças, como hemorroidas e diverticulite.

Os compostos associados às fibras alimentares consistem de várias substâncias associadas aos polissacarídeos não amiláceos e/ou a lignina na parede celular dos vegetais. Esses compostos transferem para as fibras alimentares associadas os seus efeitos fisiológicos e, ao serem ingeridas, atuam no organismo aumentando a produção de enzimas anticarcinogênicas e como agentes antioxidantes.

As fibras de origem animal são fibras isoladas industrialmente a partir de fungos, leveduras e invertebrados. As utilizadas na indústria são a quitina, a quitosana, o colágeno e a condroitina.

A fibra alimentar contém todas as características necessárias para ser considerada como um ingrediente importante na formulação de alimentos, devido aos seus efeitos benéficos à saúde.

Para ser aceitável, deve funcionar de forma satisfatória como ingrediente adicionado a um produto alimentício. Do ponto de vista funcional, pode desempenhar inúmeras funções: ser usada como ferramenta para melhorar a textura; como agente de volume; em aplicações de redução de açúcar; para gerenciar a umidade na reposição de gordura; para adicionar cor; e como antioxidante natural.

As fibras alimentares podem fornecer uma infinidade de propriedades quando incorporadas em sistemas alimentícios, contribuindo para a modificação e melhoria da textura, das características sensoriais e shelf life dos alimentos, devido a sua capacidade de retenção de água, de formação de gel, antiaderência, antiaglomeração, texturização e efeitos espessantes.

A literatura contém diversos relatos sobre a adição de fibras em produtos alimentícios, incluindo o seu uso nos setores de panificação, bebidas, confeitaria, laticínios, carnes, massas e sopas.

Tradicionalmente, o enriquecimento de produtos de panificação consistia na adição de cereais não refinados. No entanto, atualmente, utilizam-se outras fontes de fibra alimentar que apresentam melhor qualidade nutricional, maior quantidade de fibra solúvel, menor conteúdo calórico, maior capacidade antioxidante e maior grau de fermentabilidade e retenção de água.

Comumente, as fibras alimentares são incorporadas em produtos de panificação para prolongar o frescor, graças a sua capacidade de retenção de água, reduzindo, assim, as perdas econômicas. As fibras podem modificar o volume e a firmeza do pão, a sua elasticidade e a suavidade das migalhas. As fibras alimentares de diferentes fontes, como celulose, farelo de trigo e de aveia, têm sido usadas para substituir a farinha de trigo no preparo de produtos de panificação.

A adição de fibra alimentar em produtos de panificação também melhora a sua qualidade nutricional, uma vez que possibilita diminuir o teor de gordura, utilizando a fibra como substituto de gordura, sem perda de qualidade. Componentes isolados de fibras, como o amido resistente e a betaglucana, também são usados para aumentar o teor de fibras em bolos, cereais matinais, etc.

As fibras alimentares também podem ser usadas para melhorar a textura de produtos cárneos, como salsichas e salame, sendo, ao mesmo tempo, adequadas para o preparo de produtos com baixo teor de gordura, como os hambúrgueres dietéticos. Além disso, uma vez que possuem a capacidade de aumentar a retenção de água, a sua inclusão na matriz de carnes contribui para manter a sua suculência. O farelo ou fibra de aveia é um substituto de gordura adequado em carnes bovina e suína, devido a sua capacidade de reter água e emular a definição de partículas na carne moída, tanto em termos de cor como de textura. Preparações de fibra alimentar e de proteína de soja são amplamente utilizadas em muitos ramos da indústria alimentícia, incluindo o setor da carne, devido as suas propriedades funcionais.

Já no setor de bebidas, a adição de fibra alimentar aumenta a viscosidade e a estabilidade, sendo a fibra solúvel a mais utilizada por ser mais dispersível em água do que a fibra insolúvel. Alguns exemplos dessas fibras solúveis são as frações de grãos e multifrutos, pectinas, betaglucanas, celulose, fibras de beterraba, polidextrose, etc. A fibra de aveia, por exemplo, pode ser incorporada em produtos lácteos, bebidas instantâneas, suco de frutas e vegetais, chá gelado, bebidas esportivas, cappuccino e vinho. Outras bebidas que podem se beneficiar da adição de fibras são as bebidas de dieta líquida, tanto as destinadas para pessoas com necessidades dietéticas especiais, quanto para perda de peso ou substitutas de refeições.

A utilização de fibras em produtos lácteos também é generalizada: a inulina, por exemplo, fornece inúmeros melhoramentos aos produtos lácteos, incluindo corpo e mouthfeel em análogos de queijo e sorvete, bem como reduzem a sinérese em iogurtes e outros produtos lácteos fermentados.

A adição de componentes da fibra, tais como alginatos, goma guar e géis de celulose, em sorvetes e iogurtes não apenas substitui a gordura, mas também fornece viscosidade, melhora a emulsão, a espuma, o congelamento/descongelamento, controla as propriedades de fusão, reduz a sinérese, promove a formação de cristais de gelo menores e facilita a extrusão.

Para a elaboração de geleias e compotas, as fibras mais comumente adicionadas são aquelas que consistem em pectinas com diferentes graus de esterificação, mantendo a estabilidade do produto final. No caso de chocolates e derivados de baixa caloria, compostos de fibras, como a inulina e a oligofrutose, são utilizados como substitutos de açúcar.

Do seu uso tradicional para enriquecer produtos de panificação à sua aplicação em produtos cárneos, bolos e doces, sorvetes, como substitutos do açúcar, pratos prontos e massas, croquetes congelados, produtos à base de peixe ou produtos de confeitaria, entre outros, a indústria alimentícia tem cada vez mais utilizado esses compostos para oferecer novas aplicações para atender a crescente demanda por fibras.

Márcia Fani

Editora




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