Química na Arte VII

 

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Tabela Periódica com 2 novos Elementos

A descoberta de dois novos elementos químicos é notícia no Expresso hoje:

Notícia do Expresso

Sendo este ano o Ano Internacional da Química, o reconhecimento da descoberta de mais dois novos elementos é assim mais um símbolo da vitalidade do trabalho dos químicos e da sua importância.

Os dois elementos com númerso atómicos de 114 e 116 foram reconhecidas pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), que atribuiu a sua descobertaa a uma colaboração entre a Rússia e os EUA. Estes elementos têm um número atómico maior do que qualquer outro elemento até agora reconhecidos pela IUPAC.

De facto a descoberta destes dois elementos data de 1999, mas o seu reconhecimento exigiu a confirmação e evidência da sua existência para "além de qualquer dúvida razoável."

Todos os elementos com número atómico acima de 92 (o número atómico do urânio) a decaiem de forma relativamente rápida e quase todos foram produzidos pelo homem (os elementos 93 e 94 - neptúnio e plutónio - existem naturalmente em quantidades vestigiais).

A versatilidade e utilidade dos açúcares

As três propriedades dos açúcares referidas em posts anteriores (serem doces, formarem cristais e terem uma forte afinidade com a água agua) fazem com que os açúcares tenham papéis muito importantes quando usados na cozinha e permitem também que se caracterizem por uma grande diversidade de funções, sendo uma delas (a mais óbvia) a de tornarem os alimentos doces, coisa que agrada a toda a gente.Como diz o ditado "o que é doce nunca amargou"!

Já foi referido que a  afinidade com a água permite preparar xaropes viscosos e dar consistência, reter água nas preparações e ter o papel de conservante. 

Porém, os micróbios também se alimentam de açúcares, e se a concentração for a adequada (muito inferior à necessária para conservar), eles servem-lhes de alimento. É o que sucede com muitos micróbios que nos são úteis e produzem coisas de que gostamos – iogurte, pão, vinho...Nós bem aproveitamos a presença dos açúcares em vários alimentos para pôr os micróbios a trabalhar em nosso proveito para nos proporcionarem um conjunto de petiscos.

A forma como os açúcares cristalizam pode ser usada para fazer uma grande variedade de produtos de confeitaria como rebuçados, chupa-chupas, caramelos, etc.

Para além disto, os açúcares caramelizam quando são aquecidos. O calor faz com que as suas moléculas se alterem, ou seja, provoca reacções químicas cujo resultado são compostos que conferem uma cor acastanhada e sabores bem complexos e que tanto nos agradam. É isso que fazemos quando preparamos um caramelo para um pudim flan.

Compostos com estas características são também obtidos quando se aquecem açúcares juntamente com amino-ácidos (os constituintes das proteínas). Neste caso as reacções, conhecidas por reacções de Maillard, são muitas e complexas e também conferem cor, aroma e sabor muito agradável aos alimentos.

Por tudo isto pode ver a importância dos açúcares na sua cozinha: eles são efectivamente um ingrediente versátil e multifuncional.

Os açúcares e a sua grande atracção pela água

Os grupos -OH (grupos álcool) dos açúcares, ao estabelecerem ligações de hidrogénio com as moléculas de água, são também responsáveis pela grande afinidade dos açúcares com esta e pela sua elevada solubilidade. Ou seja, as moléculas de água rodeiam as moléculas de açúcar e ligam-se a elas, como representado esquematicamente na imagem da glucose.

Esta propriedade permite preparar xaropes viscosos e, portanto, dar consistência, mas também reter água nas preparações, como por exemplo num bolo, tornando-o mais macio e menos seco. Esta capacidade de os açúcares se ligarem à água vai também fazer com que fique menos água disponível para os micróbios se desenvolverem e é por isso que o açúcar tem também o papel de conservante, por exemplo nas compotas e nas frutas cristalizadas.

Os cristais de açúcar.. nem sempre desejáveis...

Os açúcares formam cristais duros que derretem a temperaturas altas (pontos de fusão elevados). Tal resulta da sua estrutura, com muitos grupos –OH (chamam-se grupos álcool), que permitem que as moléculas se liguem fortemente entre si por ligações que se chamam ligações de hidrogénio.

Moléculas idênticas conseguem ligar-se de modo a formarem uma estrutura regular, muito bem organizada e mais estável – os cristais – e é necessário mais energia para as separar. Numa mistura de moléculas diferentes isso já não acontece. Imagine que lhe pedem para fazer uma torre com cubos todos iguais, ou outra com cubos de tamanhos diferentes e ainda umas esferas e uns prismas... Mesmo sem experimentar já sabe qual seria mais estável, não é? Com as moléculas acontece o mesmo.

Assim, numa mistura de mais de um tipo de açúcares é difícil a formação de cristais. No mel há vários açúcares, por isso essa substância pode ser tão espessa sem que se formem cristais. Os pasteleiros também foram entendendo isto e, empiricamente, passaram a usar misturas de vários tipos de açúcares e até a prepará-las de acordo com o que querem obter. Por exemplo, quando fervem água com açúcar e um pouco de sumo de limão (ácido) estão a levar a cabo uma reacção química que conduz à separação dos dois açúcares que formam a sacarose, obtendo assim uma mistura de 3 açúcares – alguma sacarose que não foi alterada, glucose e frutose. Deste modo obtêm preparações com menos possibilidade de cristalizar e que ficam com uma consistência mais agradável.

A doçura dos hidratos de carbono

Os açúcares mais simples, como por exemplo a glucose, a frutose, a lactose e a sacarose, são em geral doces.

Uma substância é doce se estabelece ligações com determinados receptores (proteínas) na língua. Isso não é no entanto exclusivo dos hidratos de carbono, já que existem outros compostos, a que chamamos adoçantes artificiais (sacarina e aspartame, por exemplo), que também são doces, apresentando características estruturais que lhes conferem uma certa forma e características químicas que permitem estabelecer esse tipo de interacção.

O grau de “doçura” depende da forma como se ligam a estes receptores e varia de uns açúcares para outros.

	Grau de “doçura” relativamente à sacarose	Tipo
Sacarose (açúcar de mesa)	1	Hidrato de carbono (dissacárido)
Lactose (açúcar do leite)	0,4	Hidrato de carbono (dissacárido)
Glucose (muito presente no mel)	0,7	Hidrato de carbono (monossacárido)
Frutose (açúcar da fruta)	1,7	Hidrato de carbono (monossacárido)
Aspartame	150-200	Adoçante artificial
Sacarina	250-500	Adoçante artificial

Por serem muito mais doces que os hidratos de carbono os adoçantes artificiais são usados em quantidades muito menores.

Os vários tipos de hidratos de carbono

Os hidratos de carbono podem ser classificados de diversas formas, consoante as suas características, sendo uma das classificações a que baseia no tamanho das suas moléculas. 

Os monossacáridos, a unidade base dos hidratos de carbono, são açúcares simples, tendo a fórmula geral C_nH_2nO_n, sendo que nos mais comuns n varia de 3 a 6. Como exemplos temos a glucose, que existe em grande quantidade no mel ou a frutose, o açúcar da fruta. 

Outros hidratos de carbono mais complexos, são compostos de várias moléculas destes açúcares mais simples ligadas entre si. Os dissacáridos são formados por duas moléculas de monossacáridos, são exemplos destes a sacarose (o nosso açúcar de mesa que é formado por uma molécula de glucose e outra de frutose) e a lactose, o açúcar do leite. 

Os oligossacáridos contêm 3 a 10 moléculas de monossacáridos e os polissacáridos podem conter até milhares de unidades, como é o caso do amido e da celulose que existem em muitos alimentos. O amido é muito nutritivo e a celulose, que não metabolizamos, é também fundamental nos alimentos, pois constitui uma fibra alimentar.

A seguir estão representados mais detalhadamente alguns dos hidratos de:

Glucose   

                                                      

Sacarose

                   

Amido