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QUÍMICA DE
    ALIMENTOS

     Lipídeos


    Profa. Valéria Terra Crexi


1
LIPÍDEOS


 Componentes insolúveis em água e solúveis em solvente
orgânico



Extração por solventes apolares: fração lipídica neutra
       - Ácidos graxos livres, mono, di e triacilgliceróis e
outros mais polares como fosfolipídeos, glicolipídeos e
esfingolipídeos



                                                     2
Funções dos lipídeos
 Nutricionais
       Energia (9 kcal/g) e ácidos graxos essenciais
       Transporte de vitaminas lipossolúveis
 Isolamento térmico
 Permeabilidade das paredes celulares
 Sabor e palatabilidade dos alimentos
 Maciez em produtos de panificação
 Sensação de saciedade após a alimentação
 Agentes emulsificantes (monoglicerídeos, diglicerídeos
e fosfolipídeos)
Lipídeos Simples – Óleos e Gorduras

           HO
      H C O C R1
            O
      H C O C R2
      H C O C R3
        H   O


  H           O                              H   O
H C O H + H O C R1                         H C O C R1
              O                        +         O
                                   H
H C O H + H O C R1                         H C O C R2 + 3 H O H
H C O H + H O C R1                         H C O C R3          água
  H           O                              H   O
Glicerol       Ácido carboxílico           Triacilglicerol
                                                                      4
                                           (óleo ou gordura)
Óleo                             Gordura


                                        Sólido a temperatura
  Líquido a temperatura
                                              ambiente
        ambiente

              Legislação: Temperatura limite: 20ºC



Azeites: termo utilizado apenas para óleos provenientes
                         de frutos
                   Ex.: Oliva e dendê
Classificação
1. Lipídeos simples (neutros)

Formados a partir da esterificação de ácidos graxos e alcoóis (glicerol)
Subdividido em:


        Gorduras: são ésteres formados a partir de ácidos graxos e glicerol
chamados de glicerídeos




        Ceras: são misturas complexas de alcoóis, ácidos e alguns
alcanos de cadeias longas
2. Lipídeos compostos


Contém além do grupo éster da união do ácido graxo e glicerol algumas
substâncias, tais como:


        Fosfolipídeos (ou fosfatídeos): possuem ésteres formados a partir
do glicerol, ácidos graxos, ácido fosfórico e outros grupos, normalmente
nitrogenados.


        Cerebrosídeos (ou glicolipídeos): formados por ácidos graxos, um
grupo nitrogenado e um carboidrato, não contendo grupo fosfórico.
2. Lipídeos derivados


Obtidos por hidrólise dos lipídeos neutros e compostos


Apresentam as propriedades de lipídeos

 Ácidos graxos;
 Alcoóis de alto PM;
 Esteróis;
 Hidrocarbonetos de cadeia longa;
 Carotenóides;
 Vitaminas lipossolúveis (Tocoferol vitamina E)
ÁCIDOS GRAXOS

São compostos que possuem uma cadeia hidrocarbonada e um
grupamento carboxila terminal.



                              O
  C C C C C                   C           Ácido láurico (12:0)
 C C C C C C                      OH

 Diferem: comprimento da cadeia carbônica, número e posição
                     das duplas ligações.
ÁCIDOS GRAXOS
  Participam   da   construção    das   moléculas   de
glicerídeos (até 90% da massa);


Longa cadeia (hidrocarboneto) e um grupo terminal
(grupo carboxila)


Saturados e insaturados.


Diferem um do outro pelo comprimento da cadeia
hicrocarbonada e pelo número e posição das duplas   10

ligações.
TIPOS DE ÁCIDOS GRAXOS
 H3C                                OH   Esteárico
                                          (18:0)
                                O
 Saturado

 H3C                                OH   Oléico
                                         (18:1Δ9)
Monoinsaturado                  O


 H3C                                OH   Linoléico
                                         (18:2Δ8,12)
 Poliinsaturado                 O


H3C                                 OH   α - Linolênico
                                          (18:3Δ9,12,15 )
                               O
TIPOS DE ÁCIDOS GRAXOS

                                       O
   SATURADO          CH3(CH2)n   C
                                       OH

   INSATURADO

                                            O
    CH3(CH2)n   (CH    CH)    (CH2)n   C
                                            OH


                                                 12
ÁCIDOS GRAXOS
SATURADOS

  Símbolo Numérico Nome (Trivial) PF (oC)
       C 4:0          Butírico     -5.3
       C 6:0         Capróico      -3.2
       C 8:0         Caprílico      6.5
       C 10:0         Cáprico      31.6
       C 12:0         Láurico      44.8
       C 14:0        Mirístico     54.4
       C 16:0        Palmitico     62.9
       C 18:0        Esteárico     70.1
       C 20:0       Araquídico     76.1
       C 24:0       Lignocérico    84.2     13
ÁCIDOS GRAXOS
INSATURADOS
  Símbolo                    Nome      PF (oC)
  C 16:1 (9c)             Palmitoléico   0.0
  C 18:1 (9c)                Oléico      16.3
  C 18:1 (11c)             Vacênico      39.5
  C 18:1 (9t)               Elaídico     44.0
  C 18:2 (9, 12)           Linoléico     -5.0
  C 18:3 (9, 12, 15)       Linolênico   -11.0
  C 20:4 (5, 8, 11, 14)   Araquidônico -49.5


                                                 14
Gordura saturada

                                              O
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2
                                              O
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH
                                              O
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2




                                                        15
Gorduras Insaturadas


                                                O
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2
                                                O
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH
                    H    H                      O
                      C C CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2
                 CH2
                CH2
                CH2
               CH2
              CH2
             CH3

                                                          16
ÔMEGA (ω)

  Modo de agrupar os ácidos graxos insaturados.

 ϖ-3, está incluído o ácido α-linolênico ( C 18:3)
Apresentam a sua primeira dupla ligação entre os 30 e 40 carbonos , a partir
                    do grupo metílico da molécula


  ϖ-6, representado pelo ácido linoléico ( C 18:2)
 Apresentam a sua primeira dupla ligação entre os 60 e 70 carbonos , a partir
                     do grupo metílico da molécula

    ϖ-9, tendo como principal representante o
              ácido oléico ( C 18:1)
18
20
21
HIDROGENAÇÃO

   Introdução de hidrogênio nas duplas ligações de ácidos
    graxos, em presença de catalisadores.




                     ↑ saturação: ↑ PF
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2                        O
                          C C CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2
                         H   H                      O
      CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH
                        H    H                      O
                          C C CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2
     CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2

      Gordura insaturada (óleo vegetal)
                         H2/catalizador
                            (Ni, Pd ou Pt)

                                                    O
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2
                                                    O
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH
                                                    O
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2
                                                         26
               Gordura Vegetal Hidrogenada
PRINCIPAIS OBJETIVOS DA
             HIDROGENAÇÃO
 conversão de óleos em gorduras plásticas,
 melhora da firmeza da gordura,
 reduz a susceptibilidade à deterioração,
 produção de margarinas e outras gorduras compostas




No processo de hidrogenação catalítica pode haver
formação de ligações duplas trans, ou seja, gorduras
trans, o que pode ser prejudicial à saúde se consumido em
grande quantidade.
DEFINIÇÃO
   Ácido  graxos trans :
   Tipo específico de ácidos graxos
    formados durante o processo de
    Hidrogenação industrial ou natural
    (ocorrido no rúmen de animais)




                                     28
Isomeria Geométrica
 Cis


CH3     (CH2)7       (CH2)7   COOH
            C    C
        H             H
                                     29

      Ácido Oléico ( C18:1 cis )
PF =44oC




PF =13oC   30
INTERESTERIFICAÇÃO

   modificação da estrutura glicerídica dos óleos e
    gorduras por rearranjo molecular dos ácidos graxos
    na molécula de glicerol



   Em condições apropriadas de temperatura e
    pressão, com auxílio de catalisadores, há troca de
    seus grupos acilas entre os grupamentos ésteres.

   Mudar a composição de triacilgliceróis.
               Ex. obtenção de gorduras, a partir de
    óleos, com composição similar a gordura do leite
PROCESSO QUÍMICO OU ENZIMÁTICO
   • Catalisador                             • Lipase



                      O                         O
               H2C O C R                 H2C O C R
                      O 1                       O 4
                HC O C R                  HC O C R
                      O 2                       O 5
               H2C O C                   H2C O C
                        R3                        R6

 Modifica as propriedades de cristalização, alterando a plasticidade da gordura.
 Pode modificar a digestibilidade e a taxa de absorção dos ácidos graxos.
FRACIONAMENTO
   Separa gorduras em frações de propriedades físicas
    diferentes.

   Consiste em cristalizar uma gordura a baixa temperatura
    e eliminar por filtração ou centrifugação os triglicerídeos
    com ponto de fusão relativamente elevados.

   A velocidade de resfriamento influi na formação dos
    cristais.

    Oleínas ⇒ líquidas
    Estearinas ⇒ sólidas
CARACTERIZAÇÃO DA RANCIDEZ
   DE ÓLEOS E GORDURAS




 Rancidez = deterioração da gordura



    Um dos problemas técnicos mais
  importantes da indústria de alimentos.
DETERIORAÇÃO



Rancidez hidrolítica   Rancidez oxidativa



    Hidrólise da          Autoxidação
 ligação éster por
 lipase e umidade
RANCIDEZ OXIDATIVA
   Ocorre em ácidos graxos insaturados

   quebra da dupla ligação presente nos ácidos graxos
    insaturados  hidroperóxidos, que em reação posterior
    resulta em uma grande variedade de produtos

   Os ácidos graxos livres são facilmente oxidados e
    transformados    em     aldeídos,   cetonas,   alcoois,
    hidrocarbonetos e ácidos graxos de baixo peso molecular
     alteração do sabor.
RANCIDEZ OXIDATIVA – AUTOXIDAÇÃO
                   1O PASSO: INICIAÇÃO OU INDUÇÃO


          Formação dos primeiros radicais livres (há cheiro ou gosto de ranço)



RH      
        →        R•      +     H   ( radical livre )     extremamente reativo

     a) Um átomo de hidrogênio é retirado do grupo metilico de um ácido graxo
             (RH) insaturado, levando a formação de um radial livre



                           R•       + O2  ROO •
                                         →

       O oxigênio adiciona-se ao radical livre e forma um radical peróxido
Rancidez oxidativa – Autoxidação
                            2o PASSO: Propagação
Os radicais peróxidos formados são extremamente reativos e podem retirar
átomos de hidrogênio de outros lipídeos insaturados, e dessa maneira propagar
a reação de oxidação

   Reação em cadeia se propaga em toda a massa lipídica (↑radicais livres)




Este período ocorrerá até que todo o oxigênio ou ácido graxo insaturado (RH) seja
                                   consumido.
Rancidez oxidativa – Autoxidação
                         3o PASSO: Terminação

Radicais livres reagindo entre si formando diversas substâncias, terminando
assim o papel deles como propagadores da reação.

-Diminuição do consumo de Oxigênio e a redução da concentração de
peróxidos

- alteração de aroma, sabor, cor e consistência.
Determinações para avaliar o estado de oxidação



Índice de Peróxido

       Medida do teor de oxigênio reativo, em termos de
miliequivalentes de oxigênio por 1000 gramas de gordura.

Duplas ligações dos ácidos graxos insaturados são
oxidadas, ocorre formação de peróxidos, que oxidam o
iodeto de potássio adicionado, liberando iodo.

       quantidade de iodo liberado é uma medida da
quantidade de peróxidos existentes.
Determinações para avaliar o estado de oxidação



Índice de TBA

      Quantifica produtos de oxidação secundária

      Se baseia na reação do ácidos tiobarbitúrico (TBA)
com o malonaldeído (produto da fase de terminação)
FATORES QUE INFLUENCIAM A OXIDAÇÃO LIPÍDICA NOS
ALIMENTOS


 Composição do ácido graxo:

       quantidade, posição e geometria

 Ácidos graxos livres:

 Concentração de oxigênio:


 Temperatura:

 Área superficial: maior área de superfície, maior a
 exposição de O2
FATORES QUE INFLUENCIAM A OXIDAÇÃO LIPÍDICA NOS
ALIMENTOS



 Atividade de água:
INIBIÇÃO DA OXIDAÇÃO LIPÍDICA
Meios físicos:
   remoção do oxigênio por meio de embalagem a
    vácuo
   armazenamento do alimento a baixas temperaturas e
    local escuro (↓ velocidade de auto-oxidação).
em vegetais que contém a lipoxigenase, este
 procedimento não é suficiente: branqueamento


Meios químicos:
   adição de substâncias capazes de complexar com os
    íons metálicos pró-oxidantes tais como o ácido cítrico
    e o EDTA
   adição de antioxidantes
RANCIDEZ HIDROLÍTICA
    RANCIFICAÇÃO LIPOLÍTICA - LIPÓLISE

   Hidrólise dos glicerídeos (↓PM) através da ação de enzimas
    (hidrolases) ou agentes químicos (ácidos e bases)

   Rompem a ligação éster dos lipídeos.

   Comum em produtos a base de leite e coco.

   Pode ser inibida pela eliminação da água no lipídeo, pelo
    uso de temperaturas baixas e evitando o uso prolongado do
    mesmo lipídeo.
EFEITOS


Benéficas: maturação de queijos;

Maléficas: odor a ranço (manteiga: ácido butanóico);
 atua em leite cru, leite de côco, cereais.
FATORES QUE INFLUENCIAM A
       RANCIFICAÇÃO HIDROLÍTICA

Enzimas: lipases e fosfolipases aceleram a reação.
Ácidos e bases: aceleram a reação.

Temperatura:
 Altas temperaturas ⇔ inativam as enzimas, mas
  favorecem a rancificação hidrolítica mediada por ácidos
  e bases.
 Baixas temperaturas ⇔ reduzem a lipólise.


Água:
 Baixo teor reduz a rancificação hidrolítica.
 Água pura: hidrólise é lenta.
CARACTERIZAÇÃO DE ÓLEOS E
GORDURAS
1.   Índice de Iodo (I.I.)
2.   Caracterização da rancidez de óleos e gorduras




                                                                  48


               www.abq.org.br/.../imagens/10-150-0a63a163f4.gif
i. Índice de iodo (I.I.)
   • mede insaturação ( dupla ligação do AG)
       • Classificação de óleo e gordura
       • Controle de processamento
    (I.I.) é quantidade de iodo (g) adicionados a 100g de
    amostra, a análise pode ser realizada com qualquer
            halogênio que a medida é índice de iodo

  Princípio: o iodo e outros halogênios se adicionam numa
    dupla ligação da cadeia insaturada dos ácido graxos

• > saturação > solidez < I.I.
                                                            49
• > insaturação > liquidez >I.I.> rancidez oxidativa
ii. Caracterização da rancidez de óleos e gorduras
  rancidez hidrolítica: hidrólise da ligação éster por lipase e
 umidade ( Índice de acidez (I.A.))
I.A. = nº em mg de KOH necessário para neutralizar os ácidos graxos
livres em 1 g de amostra
Método = dissolução da gordura em solvente misto e neutralizado,
seguida de titulação com uma solução padrão de NaOH, na presença de
fenolftaleína

  rancidez oxidativa: autoxidação dos alcigliceróis com ácidos
 graxos insaturados por O2 ( índice de peróxido (I.P.)/ índice de TBA)

 I.P. = muito utilizado, os peróxidos são os primeiros compostos
 formados na deterioração da gordura

 I. de TBA = a oxidação da gordura produz compostos que reagem com
 ácido 2-tiobarbitúrico resultando produtos de coloração vermelha 51

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Lipídeos na Química de Alimentos

  • 1. QUÍMICA DE ALIMENTOS Lipídeos Profa. Valéria Terra Crexi 1
  • 2. LIPÍDEOS Componentes insolúveis em água e solúveis em solvente orgânico Extração por solventes apolares: fração lipídica neutra - Ácidos graxos livres, mono, di e triacilgliceróis e outros mais polares como fosfolipídeos, glicolipídeos e esfingolipídeos 2
  • 3. Funções dos lipídeos  Nutricionais Energia (9 kcal/g) e ácidos graxos essenciais Transporte de vitaminas lipossolúveis  Isolamento térmico  Permeabilidade das paredes celulares  Sabor e palatabilidade dos alimentos  Maciez em produtos de panificação  Sensação de saciedade após a alimentação  Agentes emulsificantes (monoglicerídeos, diglicerídeos e fosfolipídeos)
  • 4. Lipídeos Simples – Óleos e Gorduras HO H C O C R1 O H C O C R2 H C O C R3 H O H O H O H C O H + H O C R1 H C O C R1 O + O H H C O H + H O C R1 H C O C R2 + 3 H O H H C O H + H O C R1 H C O C R3 água H O H O Glicerol Ácido carboxílico Triacilglicerol 4 (óleo ou gordura)
  • 5. Óleo Gordura Sólido a temperatura Líquido a temperatura ambiente ambiente Legislação: Temperatura limite: 20ºC Azeites: termo utilizado apenas para óleos provenientes de frutos Ex.: Oliva e dendê
  • 6. Classificação 1. Lipídeos simples (neutros) Formados a partir da esterificação de ácidos graxos e alcoóis (glicerol) Subdividido em: Gorduras: são ésteres formados a partir de ácidos graxos e glicerol chamados de glicerídeos Ceras: são misturas complexas de alcoóis, ácidos e alguns alcanos de cadeias longas
  • 7. 2. Lipídeos compostos Contém além do grupo éster da união do ácido graxo e glicerol algumas substâncias, tais como: Fosfolipídeos (ou fosfatídeos): possuem ésteres formados a partir do glicerol, ácidos graxos, ácido fosfórico e outros grupos, normalmente nitrogenados. Cerebrosídeos (ou glicolipídeos): formados por ácidos graxos, um grupo nitrogenado e um carboidrato, não contendo grupo fosfórico.
  • 8. 2. Lipídeos derivados Obtidos por hidrólise dos lipídeos neutros e compostos Apresentam as propriedades de lipídeos  Ácidos graxos;  Alcoóis de alto PM;  Esteróis;  Hidrocarbonetos de cadeia longa;  Carotenóides;  Vitaminas lipossolúveis (Tocoferol vitamina E)
  • 9. ÁCIDOS GRAXOS São compostos que possuem uma cadeia hidrocarbonada e um grupamento carboxila terminal. O C C C C C C Ácido láurico (12:0) C C C C C C OH Diferem: comprimento da cadeia carbônica, número e posição das duplas ligações.
  • 10. ÁCIDOS GRAXOS Participam da construção das moléculas de glicerídeos (até 90% da massa); Longa cadeia (hidrocarboneto) e um grupo terminal (grupo carboxila) Saturados e insaturados. Diferem um do outro pelo comprimento da cadeia hicrocarbonada e pelo número e posição das duplas 10 ligações.
  • 11. TIPOS DE ÁCIDOS GRAXOS H3C OH Esteárico (18:0) O Saturado H3C OH Oléico (18:1Δ9) Monoinsaturado O H3C OH Linoléico (18:2Δ8,12) Poliinsaturado O H3C OH α - Linolênico (18:3Δ9,12,15 ) O
  • 12. TIPOS DE ÁCIDOS GRAXOS O  SATURADO CH3(CH2)n C OH  INSATURADO O CH3(CH2)n (CH CH) (CH2)n C OH 12
  • 13. ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS Símbolo Numérico Nome (Trivial) PF (oC) C 4:0 Butírico -5.3 C 6:0 Capróico -3.2 C 8:0 Caprílico 6.5 C 10:0 Cáprico 31.6 C 12:0 Láurico 44.8 C 14:0 Mirístico 54.4 C 16:0 Palmitico 62.9 C 18:0 Esteárico 70.1 C 20:0 Araquídico 76.1 C 24:0 Lignocérico 84.2 13
  • 14. ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS Símbolo Nome PF (oC) C 16:1 (9c) Palmitoléico 0.0 C 18:1 (9c) Oléico 16.3 C 18:1 (11c) Vacênico 39.5 C 18:1 (9t) Elaídico 44.0 C 18:2 (9, 12) Linoléico -5.0 C 18:3 (9, 12, 15) Linolênico -11.0 C 20:4 (5, 8, 11, 14) Araquidônico -49.5 14
  • 15. Gordura saturada O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2 O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2 15
  • 16. Gorduras Insaturadas O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2 O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH H H O C C CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 16
  • 17. ÔMEGA (ω) Modo de agrupar os ácidos graxos insaturados.  ϖ-3, está incluído o ácido α-linolênico ( C 18:3) Apresentam a sua primeira dupla ligação entre os 30 e 40 carbonos , a partir do grupo metílico da molécula  ϖ-6, representado pelo ácido linoléico ( C 18:2) Apresentam a sua primeira dupla ligação entre os 60 e 70 carbonos , a partir do grupo metílico da molécula  ϖ-9, tendo como principal representante o ácido oléico ( C 18:1)
  • 18. 18
  • 19.
  • 20. 20
  • 21. 21
  • 22. HIDROGENAÇÃO  Introdução de hidrogênio nas duplas ligações de ácidos graxos, em presença de catalisadores. ↑ saturação: ↑ PF
  • 23. CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 O C C CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2 H H O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH H H O C C CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 Gordura insaturada (óleo vegetal) H2/catalizador (Ni, Pd ou Pt) O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2 O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O CH2 26 Gordura Vegetal Hidrogenada
  • 24. PRINCIPAIS OBJETIVOS DA HIDROGENAÇÃO  conversão de óleos em gorduras plásticas,  melhora da firmeza da gordura,  reduz a susceptibilidade à deterioração,  produção de margarinas e outras gorduras compostas No processo de hidrogenação catalítica pode haver formação de ligações duplas trans, ou seja, gorduras trans, o que pode ser prejudicial à saúde se consumido em grande quantidade.
  • 25. DEFINIÇÃO  Ácido graxos trans :  Tipo específico de ácidos graxos formados durante o processo de Hidrogenação industrial ou natural (ocorrido no rúmen de animais) 28
  • 26. Isomeria Geométrica Cis CH3 (CH2)7 (CH2)7 COOH C C H H 29 Ácido Oléico ( C18:1 cis )
  • 28. INTERESTERIFICAÇÃO  modificação da estrutura glicerídica dos óleos e gorduras por rearranjo molecular dos ácidos graxos na molécula de glicerol  Em condições apropriadas de temperatura e pressão, com auxílio de catalisadores, há troca de seus grupos acilas entre os grupamentos ésteres.  Mudar a composição de triacilgliceróis. Ex. obtenção de gorduras, a partir de óleos, com composição similar a gordura do leite
  • 29. PROCESSO QUÍMICO OU ENZIMÁTICO • Catalisador • Lipase O O H2C O C R H2C O C R O 1 O 4 HC O C R HC O C R O 2 O 5 H2C O C H2C O C R3 R6  Modifica as propriedades de cristalização, alterando a plasticidade da gordura.  Pode modificar a digestibilidade e a taxa de absorção dos ácidos graxos.
  • 30. FRACIONAMENTO  Separa gorduras em frações de propriedades físicas diferentes.  Consiste em cristalizar uma gordura a baixa temperatura e eliminar por filtração ou centrifugação os triglicerídeos com ponto de fusão relativamente elevados.  A velocidade de resfriamento influi na formação dos cristais. Oleínas ⇒ líquidas Estearinas ⇒ sólidas
  • 31. CARACTERIZAÇÃO DA RANCIDEZ DE ÓLEOS E GORDURAS Rancidez = deterioração da gordura  Um dos problemas técnicos mais importantes da indústria de alimentos.
  • 32. DETERIORAÇÃO Rancidez hidrolítica Rancidez oxidativa Hidrólise da Autoxidação ligação éster por lipase e umidade
  • 33. RANCIDEZ OXIDATIVA  Ocorre em ácidos graxos insaturados  quebra da dupla ligação presente nos ácidos graxos insaturados  hidroperóxidos, que em reação posterior resulta em uma grande variedade de produtos  Os ácidos graxos livres são facilmente oxidados e transformados em aldeídos, cetonas, alcoois, hidrocarbonetos e ácidos graxos de baixo peso molecular  alteração do sabor.
  • 34. RANCIDEZ OXIDATIVA – AUTOXIDAÇÃO 1O PASSO: INICIAÇÃO OU INDUÇÃO Formação dos primeiros radicais livres (há cheiro ou gosto de ranço) RH  → R• + H ( radical livre ) extremamente reativo a) Um átomo de hidrogênio é retirado do grupo metilico de um ácido graxo (RH) insaturado, levando a formação de um radial livre R• + O2  ROO • → O oxigênio adiciona-se ao radical livre e forma um radical peróxido
  • 35. Rancidez oxidativa – Autoxidação 2o PASSO: Propagação Os radicais peróxidos formados são extremamente reativos e podem retirar átomos de hidrogênio de outros lipídeos insaturados, e dessa maneira propagar a reação de oxidação Reação em cadeia se propaga em toda a massa lipídica (↑radicais livres) Este período ocorrerá até que todo o oxigênio ou ácido graxo insaturado (RH) seja consumido.
  • 36. Rancidez oxidativa – Autoxidação 3o PASSO: Terminação Radicais livres reagindo entre si formando diversas substâncias, terminando assim o papel deles como propagadores da reação. -Diminuição do consumo de Oxigênio e a redução da concentração de peróxidos - alteração de aroma, sabor, cor e consistência.
  • 37. Determinações para avaliar o estado de oxidação Índice de Peróxido Medida do teor de oxigênio reativo, em termos de miliequivalentes de oxigênio por 1000 gramas de gordura. Duplas ligações dos ácidos graxos insaturados são oxidadas, ocorre formação de peróxidos, que oxidam o iodeto de potássio adicionado, liberando iodo. quantidade de iodo liberado é uma medida da quantidade de peróxidos existentes.
  • 38. Determinações para avaliar o estado de oxidação Índice de TBA Quantifica produtos de oxidação secundária Se baseia na reação do ácidos tiobarbitúrico (TBA) com o malonaldeído (produto da fase de terminação)
  • 39. FATORES QUE INFLUENCIAM A OXIDAÇÃO LIPÍDICA NOS ALIMENTOS Composição do ácido graxo: quantidade, posição e geometria Ácidos graxos livres: Concentração de oxigênio: Temperatura: Área superficial: maior área de superfície, maior a exposição de O2
  • 40. FATORES QUE INFLUENCIAM A OXIDAÇÃO LIPÍDICA NOS ALIMENTOS Atividade de água:
  • 41. INIBIÇÃO DA OXIDAÇÃO LIPÍDICA Meios físicos:  remoção do oxigênio por meio de embalagem a vácuo  armazenamento do alimento a baixas temperaturas e local escuro (↓ velocidade de auto-oxidação). em vegetais que contém a lipoxigenase, este procedimento não é suficiente: branqueamento Meios químicos:  adição de substâncias capazes de complexar com os íons metálicos pró-oxidantes tais como o ácido cítrico e o EDTA  adição de antioxidantes
  • 42. RANCIDEZ HIDROLÍTICA RANCIFICAÇÃO LIPOLÍTICA - LIPÓLISE  Hidrólise dos glicerídeos (↓PM) através da ação de enzimas (hidrolases) ou agentes químicos (ácidos e bases)  Rompem a ligação éster dos lipídeos.  Comum em produtos a base de leite e coco.  Pode ser inibida pela eliminação da água no lipídeo, pelo uso de temperaturas baixas e evitando o uso prolongado do mesmo lipídeo.
  • 43. EFEITOS Benéficas: maturação de queijos; Maléficas: odor a ranço (manteiga: ácido butanóico); atua em leite cru, leite de côco, cereais.
  • 44. FATORES QUE INFLUENCIAM A RANCIFICAÇÃO HIDROLÍTICA Enzimas: lipases e fosfolipases aceleram a reação. Ácidos e bases: aceleram a reação. Temperatura:  Altas temperaturas ⇔ inativam as enzimas, mas favorecem a rancificação hidrolítica mediada por ácidos e bases.  Baixas temperaturas ⇔ reduzem a lipólise. Água:  Baixo teor reduz a rancificação hidrolítica.  Água pura: hidrólise é lenta.
  • 45. CARACTERIZAÇÃO DE ÓLEOS E GORDURAS 1. Índice de Iodo (I.I.) 2. Caracterização da rancidez de óleos e gorduras 48 www.abq.org.br/.../imagens/10-150-0a63a163f4.gif
  • 46. i. Índice de iodo (I.I.) • mede insaturação ( dupla ligação do AG) • Classificação de óleo e gordura • Controle de processamento (I.I.) é quantidade de iodo (g) adicionados a 100g de amostra, a análise pode ser realizada com qualquer halogênio que a medida é índice de iodo Princípio: o iodo e outros halogênios se adicionam numa dupla ligação da cadeia insaturada dos ácido graxos • > saturação > solidez < I.I. 49 • > insaturação > liquidez >I.I.> rancidez oxidativa
  • 47. ii. Caracterização da rancidez de óleos e gorduras  rancidez hidrolítica: hidrólise da ligação éster por lipase e umidade ( Índice de acidez (I.A.)) I.A. = nº em mg de KOH necessário para neutralizar os ácidos graxos livres em 1 g de amostra Método = dissolução da gordura em solvente misto e neutralizado, seguida de titulação com uma solução padrão de NaOH, na presença de fenolftaleína  rancidez oxidativa: autoxidação dos alcigliceróis com ácidos graxos insaturados por O2 ( índice de peróxido (I.P.)/ índice de TBA) I.P. = muito utilizado, os peróxidos são os primeiros compostos formados na deterioração da gordura I. de TBA = a oxidação da gordura produz compostos que reagem com ácido 2-tiobarbitúrico resultando produtos de coloração vermelha 51

Notas do Editor

  1. A ANVISA recomenda usar gorduras saturadas (gorduras) gordura insaturadas (óleos)
  2. Os ácidos graxos ocorrem na natureza como substâncias livres ou esterificadas. A maior parte encontra-se esterificada com o glicerol, formando os triacilgliceróis (ou triglicerídeos). Os óleos e gorduras são misturas relativamente complexas de triacilgliceróis. As unidades acila correspondentes aos ácidos graxos representam cerca de 95% do peso molecular dos triacilgliceróis. As propriedades físicas, químicas e nutricionais de óleos e gorduras dependem, fundamentalmente, da natureza, do número de átomos de carbono e posição dos grupos acila presentes nas moléculas dos triacilgliceróis.
  3. A rancificação oxidativa não ocorre normalmente com ácidos graxos saturados porque neste caso a formação de um radical livre é energeticamente desfavorável (ruptura homolítica da ligação C-H). Exige condições drásticas de temperatura dificilmente encontradas nas práticas normais da tecnologia de alimentos. Entretanto, a presença de duplas ligações na cadeia carbônica do ácido graxo diminui a energia necessária para a ruptura homolítica das ligações C-H na posição alílica, de 100 para aproximadamente 60 Kcal/mol.
  4. os ácidos graxos insaturados perdem um hidrogênio do carbono alílico, por ruptura homolítica (forma um elétron sem par). Neste período, torna-se necessário uma certa quantidade de energia que poderá ser fornecida pelo calor, radiação e traços de metais de transição como o ferro e o cobre
  5. radicais livres formados na primeira etapa vão reagir com o oxigênio formando peróxidos e hidroperóxidos
  6. 7.3 Fatores que influenciam a oxidação lipídica nos alimentos Composição do ácido graxo : o número e a posição das duplas ligações presentes nos ácidos graxos afetam a taxa de oxidação. A proporção de autoxidação para o ácido araquidônico, ácido linolênico, ácido linoléico e ácido oléico é 40:20:10:1 respectivamente. A autoxidação dos ácidos saturados é extremamente vagarosa; a temperatura ambiente, esta permanece praticamente inalterada quando é detectada a rancidez oxidativa dos ácidos graxos insaturados. Ácidos graxos x seus correspondentes triacilgliceróis : os ácidos graxos sofrem mais rápida rancidez oxidativa quando livre do que quando esterificados com o glicerol. Concentração de oxigênio : quanto maior a concentração de oxigênio maior será a intensidade de autoxidação. Temperatura : em geral, a taxa de oxidação aumenta quando a temperatura aumenta. Área superficial : a taxa de oxidação aumenta proporcionalmente a área superficial do lipídio exposto ao ar. Atividade de água : estudos demonstraram que a taxa de oxidação é profundamente dependente da atividade de água. Em alimentos secos com muito baixo conteúdo de umidade a velocidade de oxidação lipídica é rápida. Aumentando a Aw para aproximadamente 0,3 há um retardo na oxidação. Pró-oxidantes : os metais de transição, principalmente com duas ou mais valências com potencial de oxi-redução (cobalto, cobre, ferro, manganês e níquel) são os maiores pró-oxidantes ou seja, aceleram a taxa de oxidação. Os pigmentos fotossensíveis também são biocatalizadores: conversão de oxigênio tripleto em singleto
  7. 7.3 Fatores que influenciam a oxidação lipídica nos alimentos Composição do ácido graxo : o número e a posição das duplas ligações presentes nos ácidos graxos afetam a taxa de oxidação. A proporção de autoxidação para o ácido araquidônico, ácido linolênico, ácido linoléico e ácido oléico é 40:20:10:1 respectivamente. A autoxidação dos ácidos saturados é extremamente vagarosa; a temperatura ambiente, esta permanece praticamente inalterada quando é detectada a rancidez oxidativa dos ácidos graxos insaturados. Ácidos graxos x seus correspondentes triacilgliceróis : os ácidos graxos sofrem mais rápida rancidez oxidativa quando livre do que quando esterificados com o glicerol. Concentração de oxigênio : quanto maior a concentração de oxigênio maior será a intensidade de autoxidação. Temperatura : em geral, a taxa de oxidação aumenta quando a temperatura aumenta. Área superficial : a taxa de oxidação aumenta proporcionalmente a área superficial do lipídio exposto ao ar. Atividade de água : estudos demonstraram que a taxa de oxidação é profundamente dependente da atividade de água. Em alimentos secos com muito baixo conteúdo de umidade a velocidade de oxidação lipídica é rápida. Aumentando a Aw para aproximadamente 0,3 há um retardo na oxidação. Pró-oxidantes : os metais de transição, principalmente com duas ou mais valências com potencial de oxi-redução (cobalto, cobre, ferro, manganês e níquel) são os maiores pró-oxidantes ou seja, aceleram a taxa de oxidação. Os pigmentos fotossensíveis também são biocatalizadores: conversão de oxigênio tripleto em singleto
  8. Na presença de água pura, a hidrólise dos glicerídeos é lenta, mas se o lipídio for usado no processamento de alimentos (frituras) por tempos longos poderá provocar haver por arraste ou dissolução pela água do próprio alimento, passagem de seus componentes para o lipídio. Os componentes assim transferidos poderão ser capazes (ácidos e bases) de catalisar a reação de hidrólise dos glicerídeos, produzindo características sensoriais indesejáveis que também serão transferidas aos alimentos processados.