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A química dos sabores (V.3, N.1, P.3, 2020)

Tempo de leitura: 5 minutos
#acessibilidade Vários tipos de sorvetes, casquinhas e frutas espalhadas sobre uma mesa branca.

Texto originalmente publicado no livro “Noções de Química no Contexto do Cotidiano” de Paula Homem de Mello e Hugo Barbosa Suffredini

O que faz com que alguns alimentos macroscopicamente tão parecidos, como sal e açúcar, tenham sabores tão diferentes? Para começar, devemos nos lembrar que, historicamente, a sensação de sabor foi fundamental para que sobrevivêssemos. Esta sensação está envolvida com a fome, com os alimentos que precisamos ingerir e com os alimentos que devemos evitar.

Existe uma área da Química conhecida como Química de Alimentos. Além do valor nutricional e da toxicidade dos alimentos, essa área da Química se preocupa também com o valor sensorial de um alimento. Ou seja, se preocupa com o prazer (ou desprazer) que um alimento pode causar e como esse efeito pode ser potencializado. Inclusive, uma área científica que surgiu neste século é a da “Gastronomia Molecular”, que envolve conceitos de química, física, biologia e metodologia científica para atender aos mais diversos paladares.

Para começar, convém definir o que é sabor: é, na verdade, uma combinação de odores e gostos sentidos pelos receptores olfativos (no nariz) e pelas papilas gustativas (espalhadas por toda a boca, mas mais concentradas na língua), combinados à textura, à temperatura e à ardência de um determinado alimento. O nariz é responsável por cerca de 80% do sabor. Este número é assim tão alto porque, ao mastigar, moléculas gasosas são liberadas e conseguem alcançar a cavidade nasal (a boca e o nariz são interligados).

Tradicionalmente, os sabores são classificados em: doce, amargo, azedo (ou ácido) e salgado. Cientistas têm proposto um novo sabor, o umami, associado ao glutamato monossódico, que é um aminoácido, e consequentemente é também associado a alimentos ricos em proteína (uma macromolécula formada por até milhares de aminoácidos) como a carne. Mas agora alguém pode perguntar: “Mas eu já provei mais de 30 sabores de sorvete!”. Na verdade, essa pessoa já sentiu mais de 30 aromas de sorvete, certo? O sabor foi um só, o doce. Mas o gosto é determinado pelo aroma, que é sentido combinando-se paladar e olfato.

O sabor salgado é devido a alguns sais, principalmente o cloreto de sódio (NaCl, o sal de cozinha). Os sais são compostos iônicos, ou seja, compostos por um ânion e um cátion, que causam o sabor salgado ao interagir eletrostaticamente com os receptores da boca, especialmente na língua. Já os sabores doce, amargo e azedo interagem com os receptores específicos via ligação de hidrogênio. Vejamos alguns exemplos:

moleculas sabor doce - A química dos sabores (V.3, N.1, P.3, 2020)

#acessibilidade Fórmulas estruturais da glicose, sacarose, sacarina e do ácido ciclâmico.

Na figura são apresentadas algumas moléculas que provocam o sabor doce. Embora essas moléculas sejam diferentes, podemos perceber que têm algo em comum: todas possuem átomos de hidrogênio ligados a átomos bastante eletronegativos, como o oxigênio e o nitrogênio. Essa característica permite que essas moléculas interajam com outras moléculas com essa mesma característica (como, por exemplo, a água) com uma força muito intensa, conhecida como ligação hidrogênio (antigamente chamada de “ponte” de hidrogênio). Podemos ilustrar esse conceito melhor na figura a seguir:

moleculas ligacoes hidrogenio - A química dos sabores (V.3, N.1, P.3, 2020)

#acessibilidade Na parte de cima há as fórmulas estruturais da feniltiuréia e da dulcina, no meio uma representação da ligação de átomos A e B com um receptor estando separados por uma distância de 2,5 e 4,0 Ångström e em baixo moléculas de dulcina e feniltiuréia se ligando com o receptor conforme a representação, com um nitrogênio cumprindo o papel de átomo A nos dois casos e, respectivamente, um oxigênio e um enxofre cumprindo o papel de átomo B.

Além dos átomos de hidrogênio ligados a átomos eletronegativos (vamos chamar estes átomos de A), vemos também outra particularidade para esses compostos que provocam o sabor doce: todas as moléculas possuem átomos eletronegativos (vamos chamá-los de B) não ligados a hidrogênio em posições próximas. Estudos mostraram que se a distância entre esses átomos for entre 2,5 e 4,0 Å (um Ångström equivale a 10-10 metro), a substância terá sabor doce. Se for maior ou menor, será amarga ou sem sabor. Isso porque a molécula deve interagir com o receptor via ligação de hidrogênio com os dois grupos, A e B. Essa interação pode também ser mediada pela água.

Na figura são apresentadas as estruturas químicas da feniltiuréia e da dulcina. As estruturas são muito parecidas, mas a feniltiuréia é amarga e a dulcina é doce. Este fato se deve à simples substituição do átomo de enxofre (S) na feniltiouréia pelo átomo de oxigênio (O) na dulcina. O átomo de enxofre é maior que o átomo de oxigênio e menos eletronegativo.

Assim como as moléculas que causam sabor doce e amargo, as moléculas que causam o sabor azedo realizam ligações de hidrogênio com os receptores. Mas neste caso, as moléculas são ácidos orgânicos e inorgânicos. Os ácidos orgânicos são conhecidos como ácidos carboxílicos e apresentam o grupo COOH. O ácido cítrico está presente em frutas cítricas, juntamente ao ácido ascórbico (vitamina C) e apresenta três grupos carboxílicos. O ácido acético é o ácido presente no vinagre e é um ácido monocarboxílico.

CURIOSIDADE: As pessoas produzem e excretam ácidos carboxílicos, especialmente ácidos monocarboxílicos que apresentam até 12 átomos de carbono e cheiro bastante desagradável. Os ácidos carboxílicos excretados têm composição diferente para cada indivíduo; portanto, cada pessoa tem o seu cheiro característico. Por isso, o cão, que apresenta olfato bastante aguçado, reconhece as pessoas pelo cheiro.

E “picante”, não é sabor?

Quando se ingere um alimento, as moléculas ligam-se aos receptores nas papilas gustativas que transmitem a informação ao cérebro. Lá, essa informação é combinada com a informação vinda dos receptores olfativos sobre os aromas detectados e também dependerá da estimulação de receptores de frio, calor e dor. Outros quimiossensores detectam a presença de químicos irritantes como o calor da pimenta e o frescor do mentol, e a nova informação é adicionada à anterior. A piperina é a molécula presente na pimenta do reino que estimula receptores na língua sensíveis a dor.

Fontes:

Fonte da imagem destacada: Fundo foto criado por freepik – br.freepik.com

Fonte da imagem 1: Paula Homem de Mello.

Fonte da imagem 2: atribuição na própria imagem.

Para saber mais:

Os dois volumes de “O que Einstein disse ao seu cozinheiro” de R. L. Wolke estão repletos de curiosidades e boas receitas para fazer em casa ou com seus alunos.

O livro “Química das Sensações” de C. G. Retondo e P. Faria explica como se dão as sensações e as moléculas envolvidas. Apesar do título, o livro é interdisciplinar: explica cada uma das sensações utilizando conceitos químicos (é claro!), físicos e biológicos.

CARAMORI, G. F.; OLIVEIRA, K. T. Aromaticidade: evolução histórica do conceito e critérios quantitativos. Química Nova 2009, vol.32, n.7, pp. 1871-1884.

https://aprenderquimica.blogspot.com/2011/08/sensores-quimicos.html

http://www.scielo.br/pdf/esa/v14n1/v14n1a02.pdf

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