Aula 11 e 12 - Aditivos 2017

Prévia do material em texto

31/10/2017
1
ADITIVOS ALIMENTARES
Profa. Adriana Pavesi Arisseto Bragotto
Faculdade de Engenharia de Alimentos – UNICAMP
Departamento de Ciência de Alimentos
2017 TA-611
INTRODUÇÃO
Prática realizada há séculos: sal, 
açúcar, ervas, enxofre
Benefícios tecnológicos são 
inegáveis 
Avanço polêmico alcançado 
pela indústria de alimentos 
Preocupação pública constante 
quanto aos riscos toxicológicos
DEFINIÇÕES
Ingrediente: Qualquer substância empregada 
na fabricação ou preparação de um alimento 
e que permanece no produto final, ainda 
que de forma modificada. Qualquer ingrediente adicionado intencionalmente aos 
alimentos, sem propósito de nutrir, com o objetivo de 
modificar as características físicas, químicas, biológicas ou 
sensoriais, durante a fabricação, processamento, preparação, 
tratamento, embalagem, acondicionamento, armazenagem, 
transporte ou manipulação de um alimento. 
O que é um aditivo alimentar?
Portaria nº 540, de 27 de outubro de 1997: Aprova o Regulamento Técnico: Aditivos Alimentares - definições, 
classificação e emprego. SVS/MS - Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância Sanitária.
DEFINIÇÕES
ConservaçãoConservação
• Conservador
• Antioxidante
• Acidulante
• Regulador de acidez
• Sequestrante
SensorialSensorial
• Corante
• Edulcorante
• Aromatizante
• Realçador de sabor
• Estabilizante de cor
Tecnologia de 
fabricação
Tecnologia de 
fabricação
• Emulsificante
• Estabilizante
• Espessante
• Agente de corpo
• Gelificante
• Agente de firmeza
• Umectante
• Antiumectante
• Espumante
• Antiespumante
• Glaceante
• Melhorador de farinha
• Fermento químico
DEFINIÇÕES
Sistema elaborado pelo Comitê do Codex Alimentarius sobre 
Aditivos Alimentares (CCFA) para estabelecer internacionalmente 
a identificação dos aditivos alimentares nas listas de ingredientes 
como alternativa à declaração do nome específico do aditivo.
International Numbering System 
(INS)
DEFINIÇÕES
31/10/2017
2
International Numbering System 
(INS)
DEFINIÇÕES
Classe Aditivo (ISN)
Corantes (100-199) Tartrazina (102); licopeno (160)
Antioxidantes (300-399) BHT (321); ácido ascórbico (300)
Estabilizantes (400-499) Gomas (410-415)
Conservadores (200-299) Nitritos (249-250); ácido benzoico (210)
• Naturais: 
Substâncias isoladas de plantas comestíveis ou outro 
material vivo. Ex: alginato, agar, carragena, lecitina, 
pectinas...
• Sintéticos:
Idênticos ao natural: Substâncias existentes na natureza, mas 
para as quais a síntese química é mais viável. Ex: ácido 
ascórbico, β-caroteno...
Artificiais: Substâncias não existentes na natureza e que são 
obtidas somente sinteticamente. Ex: sacarina, BHA...
DEFINIÇÕES
DEFINIÇÕES
Coadjuvante de tecnologia
É toda substância, excluindo os equipamentos e os utensílios 
utilizados na elaboração e/ou conservação de um produto, que não se 
consome por si só como ingrediente alimentar e que se emprega 
intencionalmente na elaboração de matérias-primas, alimentos ou 
seus ingredientes, para obter uma finalidade tecnológica durante o 
tratamento ou fabricação. Deverá ser eliminada do alimento ou 
inativada, podendo admitir-se no produto final a presença de traços 
de substância, ou seus derivados. 
DEFINIÇÕES
Coadjuvante de tecnologia
1 – Catalizador
2 - Fermento Biológico
3 - Agente de Clarificação/Filtração
4 - Agente de Coagulação
5 - Agente de controle de microrganismos
6 - Agente de floculação
7 - Agente e suporte de imobilização de 
enzimas
8 - Agente de lavagem e/ou 
descascamento
9 - Agente de 
resfriamento/Congelamento por contato
10 - Agente degomante
11 - Enzima ou preparação enzimática
12 - Gás propelente, gás para 
embalagens
13 - Lubrificante, agente de 
moldagem ou desmoldagem
14 - Nutriente para leveduras
15 - Resina de troca iônica, 
membranas e peneiras moleculares
16 - Solvente de extração e 
processamento
17 - Agente de inibição enzimática 
antes da etapa de branqueamento
18 - Detergente
PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DE USO
A necessidade tecnológica do uso de um aditivo deve ser 
justificada sempre que proporcionar vantagens de ordem 
tecnológica e não quando estas possam ser alcançadas por 
operações de fabricação mais adequadas ou por maiores 
precauções de ordem higiênica ou operacional
1. Necessidade tecnológica
A autorização de uso de um aditivo em alimentos pressupõe a 
realização de uma avaliação toxicológica adequada 
(inclusive substâncias naturais)
2. Segurança
PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DE USO
IDA = Ingestão diária aceitável
31/10/2017
3
PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DE USO
Avaliação toxicológica
PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DE USO
Avaliação toxicológica
Tipos de IDA:
• Numérica
• Não alocada
• Não especificada 
ou não limitada
• De grupo
• Temporária
• Aditivos BPF:
Possuem IDA não especificada ou não limitada (devem ser
utilizados de acordo com as Boas Práticas de Fabricação) –
quantum satis
RDC n. 45, de 03 de novembro de 2010: Dispõe sobre aditivos alimentares 
autorizados para uso segundo as Boas Práticas de Fabricação (BPF).
PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DE USO
Casos particulares
• Aromatizantes:
Não possuem IDA (baixas concentrações e uso auto-
limitante). 
RDC nº 2, de 15 de janeiro de 2007: Regulamento técnico sobre aditivos 
aromatizantes.
Os aditivos devem atender às exigências de pureza
estabelecidas pelo JECFA ou pelo Food Chemical Codex e ser 
autorizados pela autoridade sanitária nacional
3. Regulamentação
Especificar os aditivos 
para as diferentes 
categorias de alimentos
Especificar as funções 
para as quais serão 
utilizados
Especificar os limites 
máximos
PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DE USO
PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DE USO
O uso dos aditivos deve ser restrito/limitado a alimentos 
específicos, em condições específicas e ao menor nível para 
alcançar o efeito desejado
4. Restrição
PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DE USO
31/10/2017
4
• Evidências ou suspeita de que o aditivo não é seguro para consumo 
pelo homem 
• Interferir sensível e desfavoravelmente no valor nutritivo do alimento 
(ex: sulfito destrói tiamina)
• Usado para encobrir falhas no processamento e/ou nas técnicas de 
manipulação (ex: conservadores x condições sanitárias)
• Encobrir alteração ou adulteração da matéria-prima ou do produto já 
elaborado (ex: substância para aumentar a viscosidade de leite 
adulterado com água)
• Induzir o consumidor a erro, engano ou confusão
5. Proibição
PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DE USO ASPECTOS TOXICOLÓGICOS
CORANTES
• Inorgânicos: dióxido de titânio, óxido de ferro, ouro, 
prata 
• Naturais/Sintéticos idêntico ao natural: urucum, 
antocianinas, betalaínas, clorofilas, caramelo, β-
caroteno, riboflavina
• Artificiais: azo, trifenilmetano, xantenos, índigo
CORANTES
Amaranto, ponceau 4R, vermelho 40, azorrubina, 
tartrazina, amarelo crepúsculo
R-N=N-R
Amarelo manteiga 
(aminoazobenzeno)
Tartrazina
(azobenzeno)
Azo
CORANTES
Amarelo manteiga
Aminoazobenzenos são convertidos a aminas heterocíclicas no 
organismo: potencial carcinogênico e genotóxico. Teve seu 
uso descontinuado.
Azo
Tartrazina
Corante amarelo usado desde 1916. Possui toxicidade muito 
baixa, não mutagênico e não carcinogênico. Tem sido 
associado a reações alérgicas e asma em alguns indivíduos 
hipersensíveis.
CORANTES Azo
Resolução - RDC nº 340, de 13 de dezembro de 2002
31/10/2017
5
CORANTES Eritrosina
• Corante róseo do grupo xanteno
• Baixa toxicidade aguda e baixa 
absorção
• Molécula poli-iodada
• Alterações no funcionamento da 
tireoide
• Carcinogenicidade (tireoide) – 4% 
dieta em ratos machos
• Efeito secundário, não genotóxico
CORANTES Caramelo
• Obtido pelo aquecimento de açúcares na presença ou não 
de ácidos, bases e sais
• Sem efeitos adversos observados
• Processo amônia (III) e sulfito-amônia (IV): 4-metilimidazol 
(4-MEI)
• IARC – grupo 2B
• Câncer de pulmão: não genotóxico
• JECFA (especificação): máximo de 
200-250 mg/kg (no corante) nãorepresenta um problema
EDULCORANTES
• Naturais/sintéticos idênticos ao 
natural: sorbitol, manitol, xilitol, 
glicosídeos de esteviol
• Artificiais: acessulfame de 
potássio, aspartame, ciclamato, 
sacarina, sucralose, neotame
EDULCORANTES
Ciclamato
Poder adoçante 30x maior que a sacarose, 
não produz gosto residual metálico. 
Sacarina
Poder adoçante 300x maior que a 
sacarose, produz gosto residual metálico. 
Geralmente utilizados em combinação (10:1) para 
potencialização do gosto doce e redução do gosto metálico 
residual. 
Sacarina e ciclamato
EDULCORANTES
• Não é metabolizada pelo 
organismo
• Câncer de bexiga somente 
em ratos 
• Nenhum estudo 
epidemiológico positivo
• IARC: grupo 3
• Considerada segura para o 
homem nos níveis utilizados 
Sacarina + Ciclamato Câncer na bexiga (1970s)
• Metabolizado a 
cicloexilamina (inibição da 
espermatogênese)
• Câncer de bexiga em diversas 
espécies (altas doses) 
• Promotores de câncer (não 
genotóxico)
• IARC: grupo 3
Sacarina e ciclamato EDULCORANTES
• Poder adoçante 100-200x maior que a sacarose, não produz 
gosto residual metálico.
• Olney et al. (1996): relação entre consumo de aspartame e 
tumor cerebral
Aspartame
31/10/2017
6
EDULCORANTES
Metanol: baixa quantidade 
para produzir efeito tóxico 
Ácido aspártico: 
aminoácido não essencial
Fenilalanina: preocupação 
para portadores de 
fenilcetonúria
Aspartame EDULCORANTES
https://www.youtube.com/watch?v=SU3U31m5_Z0
REALÇ. DE SABOR
• Ácido glutâmico: presente 
naturalmente em alimentos 
(ex: cogumelos, tomate) 
• Confere o gosto umami
Kwok (1968): Síndrome de 
Restaurante Chinês
Caracterizada por um conjunto de 
sintomas (dor de cabeça, fraqueza, 
sonolência, palpitações) relatados 
após consumo de refeições chinesas
Glutamato (MSG) REALÇ. DE SABOR
Diversos estudos, incluindo investigações do tipo duplo-cego placebo-
controlado (Yang et al., 1997; Geha et al., 2000) não mostram nenhuma 
associação plausível nem a existência de uma subpopulação sensível ao 
MSG
• Toxicidade aguda muito 
baixa (13-19 g/Kg em 
roedores)
• Ensaios de toxicidade 
sub-crônica e crônica 
sem efeitos adversos
• IDA não especificada ou 
não limitada
Glutamato (MSG)
CONSERVADORES
• Naturais: nisina, natamicina, 
lisozima
• Sintéticos: propionatos, sorbatos, 
benzoatos, sulfitos, nitratos e 
nitritos
CONSERVADORES
• Usado desde 1890
• Alimentos e bebidas com pH < 4,5
• Reações de hipersensibilidade
ocasionais (não conclusivo)
• Baixa toxicidade
• 90% excretado na forma de 
ácido hipúrico pela urina
• DL50 (oral) = 2,0-2,7 g/kg pc
• IDA = 0-5 mg/kg pc (JECFA, 
1996)
Benzoatos
31/10/2017
7
CONSERVADORES
• Formação de benzeno em refrigerantes
� IARC: grupo 1
� Efeitos carcinogênicos na medula 
óssea, sangue e tecidos relacionados
� Não há dose segura de ingestão
OH●
Benzoatos CONSERVADORES
77 amostras: 
<0,08 to 10,84 μg/kg
3 amostras acima de 5 μg/kg; 1 amostra acima de 10 μg/kg
• Concentração 
de benzoato
• Tempo 
• Temperatura
• Cu2+ e Fe2+
• Luz
• Light/Diet
• Formação de benzeno em refrigerantes
Benzoatos
CONSERVADORES
• Usados desde 1664
• Ativos contra bolores, leveduras e bactérias
• Vinhos, frutas desidratadas, batata frita congelada
• Inibem a reação de Maillard
• Oxidação a sulfato (sulfito oxidase) no 
fígado � eliminação na urina
• Asma em indivíduos sensíveis (~1,5% 
asmáticos)
• IDA = 0,7 mg/kg pc (JECFA, 1998)
Sulfitos CONSERVADORES
• Usados há séculos para a cura de produtos cárneos
Bactérias
Cor
Oxidação Aroma
Nitratos e nitritos
CONSERVADORES
Nitrato
(NO3
-) 
Nitrito
(NO2
-) 
Nitrito (hambúrguer
de calabresa)
mg/kg Redução
Adicionado 150 -
Após processamento 64,0 58%
Após cozimento 52,2 65%
Fonte: Arisseto, 2003.
Nitratos e nitritos CONSERVADORES
Fonte: Arisseto, 2003.
• Estocagem: congelada
• Nitrito medido após
após descongelamento e 
tratamento térmico
150 mg/kg 
de NaNO2
50 mg/kg 
de NaNO2
Nitratos e nitritos
31/10/2017
8
CONSERVADORES
NO2
-
NO
(óxido nítrico)
NO3
-
(nitrato)
HNO2
(ácido nitroso)
M
io
gl
o
b
in
a
Óxidos de nitrogênio
(N2O3, N2O4)
Nitroso-mioglobina
Nitroso-hemocromo
Compostos
N-nitrosos
Compostos
contendo S e N
Grupos
NH
Nitratos e nitritos CONSERVADORES
Compostos N-nitrosos
Ó
xi
d
o
s
d
e 
n
it
ro
gê
n
io
(N
2
O
3
, N
2
O
4
) 
sã
o
fo
rt
es
 
ag
en
te
s
n
it
ro
sa
n
te
s
ca
p
az
es
d
e 
n
it
ro
sa
r:
Aminas
Amidas
Ureia
Carbamatos
O
H
R
O
H
NH2
O
R
OR’
Nitrosaminas
Nitrosamidas
Nitrosureia
Nitrosocarbamatos
Nitratos e nitritos
CONSERVADORES
Sais de nitrato
(300 mg/kg)
Sais de nitrito
(150 mg/kg)
Nitrato
residual
Nitrito
residual 
Nitrosaminas
Nitratos e nitritos CONSERVADORES
Nitratos
• Relativamente não tóxicos e não carcinogênicos
• IDA = 0-3,7 mg/kg pc expressa como íon nitrato (2002)
Toxicidade
10% 85% 5%
Nitratos e nitritos
CONSERVADORES
Plasma 
(NO3
-)
Saliva 
(NO3
-)
25%
Nitrito
(NO2
-)
20%
Bactérias
redutoras
Bioconcentração
(10x)
Toxicidade
Excreção
urinária
75%
• Nitratos são rapidamente absorvidos no estômago e 
secretados no plasma
• Aproximadamente 5-7% do nitrato 
absorvido é secretado na saliva
Nitratos e nitritos CONSERVADORES
Nitritos
Toxicidade
• Mais tóxicos que nitratos
• Não carcinogênicos
• IDA = 0-0,07 mg/kg pc expressa como íon nitrito (2002)
15-25% 2,2% ns 70-80%
Nitratos e nitritos
31/10/2017
9
CONSERVADORES
Toxicidade
Metahemoglobinemia
Formação endógena de 
nitrosaminas (estômago)
NO2
-
NO
N2O3
N2O4
Nitratos e nitritos CONSERVADORES
Metahemoglobinemia
Hemoglobina Porfirina (heme)
Nitratos e nitritos
CONSERVADORES
Metahemoglobinemia
Hemoglobina
(Hb)
Fe(II)
H2O
Oxidação
Metahemoglobina
(Mhb)
Fe(III)
H2O
Oxidação
Redução
(NADPH metemoglobina redutase)
Oxihemoglobina
(OHb)
Fe(II)
O2
Desoxigenação
Oxigenação
NO: Agente oxidante que leva à formação de 
metahemoglobina (Mhb)
Nitratos e nitritos CONSERVADORES
Metahemoglobinemia
• Mhb é produzida normalmente, em níveis de 1 a 3% em 
indivíduos normais
• Crianças (< 3 anos) são 40-50% mais susceptíveis a 
metahemoglobinemia pela deficiência na produção da 
enzima que converte Mhb à Hb
� Papinhas de vegetais que contêm 
altos níveis de NO3
-
� Alto pH do estômago (facilita a 
conversão de NO3
- a NO2
-)
Nitratos e nitritos
CONSERVADORES
Metahemoglobinemia
Nível de Mhb Efeito
A partir de 10% Redução no transporte de oxigênio
A partir de 20% Cianose e hipóxia
A partir de 50% Morte
Tratamento: oxigenação, azul de metileno e ácido ascórbico
Nitratos e nitritos CONSERVADORES
Nitrosaminas
• No alimento (pré-formada): nitrito usado como aditivo 
(principal via de exposição)
• No estômago (endógena): nitrito residual do alimento + 
nitrito proveniente da redução de nitrato na boca
Agente nitrosante Amina Nitrosamina
N2O3, N2O4
(óxidos de nitrogênio)
Nitratos e nitritos
31/10/2017
10
CONSERVADORES
Nitrosaminas
Forma 
nitrosaminas
instáveis
(ex: nitrosaminoácidos)
Forma 
nitrosaminas
estáveis
Forma 
nitrosaminas
estáveis 
(lentamente)
Nitratos e nitritos CONSERVADORES
Nitrosaminas
Radicais arila (aromáticos)
Radicais alquila (alcanos)
~300 nitrosaminas conhecidas!!!
Nitratos e nitritos
CONSERVADORES
Metabolismo
Nitrosaminas
Absorvidas
pelo TGI
Hidroxilação
↓
(nitrosamina primária + 
aldeído ou cetona)
Tautomerização
Nitratos e nitritos CONSERVADORES
Toxicidade
Nitrosaminas
• 90% das nitrosaminas conhecidas já demonstraram 
potencial carcinogênico em animais, além de propriedades 
mutagênicas e teratogênicas
• Carcinógenos secundários/indiretos
• IARC: grupos 2A e 2B
• Induzem a formação de tumores em órgãos específicos
• Não há dose segura de ingestão
Nitratos e nitritos
CONSERVADORES
Estudos epidemiológicos
Nitrosaminas
• Alguns estudos têm indicado relação positiva entre a 
ingestão de nitrosaminas e o risco de desenvolvimento de 
diversos tipos de câncer
� Consumo excessivo de bacon → câncer de bexiga
� Consumo excessivode carnes curadas → câncer de estômago
� Consumo excessivo de carnes curadas durante a gravidez → 
tumor cerebral infantil
IARC (2015): Classificação de carnes processadas no Grupo 1 
(carcinógeno humano)
Nitratos e nitritos CONSERVADORES
Nitrosaminas
Nitroso-dimetilamina Nitroso-pirrolidina Nitroso-piperidina Nitroso-tiazolidina
NMOR
Nitroso-morfolina
NDEA
Nitroso-dietilamina
NDBA
Nitroso-dibutilamina
Et
Et
Bu
Bu
Nitrosaminas voláteis
Nitratos e nitritos
31/10/2017
11
CONSERVADORES
Nitroso-prolina Nitroso-tiazolidina-4-
ácido carboxílico
Nitroso-sarcosina Nitroso-2-metil-tiazolidina-4-
ácido carboxilíco
Nitroso-hidroxiprolina
Nitrosaminas
Nitrosaminas não voláteis 
(nitrosaminoácidos)
Nitratos e nitritos CONSERVADORES
Alimento
Concentração média (µg/kg)
NDMA NPYR NPIP NDEA NDBA
Bacon frito 1,0 7,1 - 0,2 0,2
Linguiça defumada 0,91 0,28 0,18 2,4 0,43
Linguiça frita e cozida 0,32 - 0,07 1,8 0,23
Presunto 0,14 0,12 0,25 0,03 0,09
Salsicha 1,5 - 0,25 3,0 0,21
Fonte: Habermeyer & Eisenbrand (2009).
Nitrosaminas
Ocorrência em carnes curadas
Nitratos e nitritos
CONSERVADORES
Fonte: Prof. Felix Reyes.
Nitrosaminas
Bacon (100°C < T < 150 °C)
NPYR
NPRO
Prolina
Pirrolidina
Rota favorecida
entre 175 e 200 °C
Nitratos e nitritos CONSERVADORES
Nitrosaminas
Fatores importantes para a reação
pKa ≈ 3,4
Nitrito Ácido nitroso
2 NO2
– + 2H+ 2 HNO2
N2O3 + H2O2 HNO2
Anidrido nitroso
Mirvish (1970). J Natl Cancer Inst 44(3):633-639
2 3 4 5 6 pH
Ta
xa
 d
e 
fo
rm
aç
ão
pHótimo = 3,0-3,5
• A taxa de formação de 
nitrosaminas é maior em 
pH de 2 a 4
• A taxa de formação de 
nitrosaminas é proporcional 
ao quadrado da concentração 
de nitrito
Ilustrações: Prof. Juliano Bicas
Nitratos e nitritos
CONSERVADORES
Nitrosaminas
• Aminas fracamente básicas: maior nitrosação
• Temperatura: ocorre lentamente em temperatura ambiente, 
mas duplica a cada aumento de 10 °C
• Inibidores: ácido ascórbico (reage rapidamente com nitrito, 
formando ácido dehidroascórbico e NO)
Fatores importantes para a reação
↓ 75%
Redução dos níveis de nitrito
Aumento dos níveis de ascorbado
Nitratos e nitritos CONSERVADORES
Nitrosaminas
Outras fontes de nitrosaminas
• Queijos: uso de sais de nitrato
• Alimentos defumados: óxidos de nitrogênio (N2O3, N2O4)
formados com a queima da madeira (sem adição de NO2
-)
• Cerveja: secagem do malte por chama direta - promove a 
formação de óxidos de nitrogênio por combustão (sem adição de 
NO2
-)
• Vegetais: uso de agrotóxicos contaminados com nitrosaminas
• Fontes não alimentares: mamadeiras, chupetas, tabaco, 
cosméticos, medicamentos…
Nitratos e nitritos
31/10/2017
12
Contaminantes formados no 
processamento
PRÓXIMA AULA