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Lipídios em alimentos Disciplina de Bromatologia Profª Dra. Roberta J Ramos 2017-2 LIPÍDIOS Macronutriente; Sintetizados pelo organismo, com exceção dos ácidos graxos essenciais; Formados por carbono, hidrogênio e oxigênio; Solúveis em solventes orgânicos (éter, clorofórmio, benzeno, acetona) e insolúveis em água; • Energética: produzem 9 Kcal por grama; • Estrutural: participam das estruturas dos tecidos; fazem parte da membrana celular e organelas. • Hormonal: prostaglandinas, esteroides, andrógenos, estrogênios e progesterona. • Manutenção da temperatura corporal: isolante térmico, baixa condutividade térmica. Funções lipídeos • Aporte de ácidos graxos essenciais; • Veiculação de vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K); • Melhorar a palatabilidade dos alimentos; • Saciedade → aumentam o tempo de digestão (ácido graxo de cadeia longa). Funções lipídeos ÁCIDOS GRAXOS - SATURAÇÃO Saturados Somente ligações simples Sólidos a temperatura ambiente Fontes: manteiga, óleo de coco e palma Insaturados 1 ou mais ligações duplas Geralmente fluidos a temperatura ambiente ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS Ácidos Graxos Monoinsaturados (MUFA) • Contém apenas 1 dupla ligação • Fontes: azeite de oliva, óleo de canola, óleo de amendoim e abacate. Ácidos Graxos Poliinsaturados (PUFA) • Contém 2 ou mais duplas ligações; • Fontes: óleo de milho, soja, girassol, açafrão e semente de algodão. Os óleos vegetais e as gorduras são constituídos predominantemente por triglicerídios - (mais de 98%) - são ésteres de três ácidos graxos com glicerol. ÓLEOS E GORDURAS O H2C OH HC OH H2C OH HO C R HO C R HO C R O O O H2C O C R O O H2C O C R HC O C R + + 3 H2O MAIORIA NA FORMA DE TRIGLICERÍDEOS A molécula de glicerol possui três grupos hidroxila nos quais as moléculas de ácidos graxos podem formar ligações éster, resultando na molécula de triglicerídeo. GLICEROL ÁCIDOS GRAXOS (3) TRIGLICERÍDIOS ÓLEOS E GORDURAS ÁCIDOS GRAXOS ÁCIDO LINOLÊNICO NOMENCLATURA ÔMEGA ÁCIDOS GRAXOS ÁCIDOS GRAXOS - COMPRIMENTO DA CADEIA • AGCC: < 6 • AGCM: 6-12 • AGCL: 12-18 • AGCML: >18 Ácidos graxos essenciais • São poli-insaturados, não podem ser sintetizados pelo organismo, devem provir da alimentação • ω-3 = ácido eicosapentanóico (EPA) e ácido docosahexanóico (DHA) • Fazem parte da estrutura da membrana plasmática e matriz estrutural Deficiência de ω-6: dermatite, < desenvolvimento dos bebês Deficiência de ω-3: mudanças neurológicas , cardíacas e visual. Fontes: ω-3 = cavalinha, salmão, sardinha, atum, bacalhau (peixes de água fria) ω-6 = óleo do soja, milho, canola, semente de girassol, açafrão e nozes Ác. Linoléico - ω-6 Ác. Linolênico - ω-3 Ácidos graxos trans e cis ATENÇÃO: posição do hidrogênio, do mesmo lado CIS, lado oposto TRANS Fonte de TRANS (gordura vegetal hidrogenada): produtos industrializados PROPRIEDADES FÍSICAS DOS ÁCIDOS GRAXOS • Ponto de fusão: é a temperatura em que as gorduras sólidas passam para o estado líquido. • Ponto de fumaça: é a temperatura em que se inicia a emissão de fumaça, transformando os óleos insaturados em ácido graxo (gordura) saturado, prejudicial à saúde. Dependem do número de carbonos e ligações duplas na molécula do ácido graxo. PF (ponto de fusão) aumenta com o número de carbonos, mas diminui com a presença de ligações duplas. Ligações duplas CIS diminuem o ponto de fusão pela modificação da arquitetura da molécula. Ácidos graxos saturados possuem ponto de fusão maior do que ácidos graxos insaturados. Isômeros TRANS também diminuem o ponto de fusão mas não tanto quanto os isômeros CIS o fazem. PROPRIEDADES FÍSICAS DOS ÁCIDOS GRAXOS A forma molecular de ácidos graxos saturados e insaturados reflete diferenças nos pontos de fusão. PROPRIEDADES FÍSICAS DOS ÁCIDOS GRAXOS A diferença entre uma gordura e um óleo está no estado físico em temperatura ambiente, isto é, uma gordura é um sólido e um óleo é um líquido. Geralmente, as gorduras, sólidas são indicadas por uma dominância em ácidos graxos saturados, e os líquidos por um, alto nível de ácidos graxos insaturados. ÓLEOS E GORDURAS TG sofrem hidrólilse, hidrogenação catalítica e rancidez. A hidrólise ocorre no grupo éster. Hidrólise ácida produz ácidos graxos e glicerol. Hidrólise alcalina (saponificação) produz carboxilatos de ácidos graxos e glicerol. TRIGLICERÍDEOS – REAÇÕES QUÍMICAS Os triacilgliceróis correspondem a 90% ou mais dos lipídios da dieta PRINCIPAIS LIPÍDIOS DA DIETA Composição dos 10% restantes dos lipídios da dieta Colesterol Fosfolipídios Vitaminas Ácidos Graxos PRINCIPAIS LIPÍDIOS DA DIETA A deterioração de vários produtos biologicamente importantes, alterando diversas propriedades, como qualidade sensorial (sabor, aroma, textura e cor), valor nutricional, funcionalidade e toxidez. Um dos mais importantes problemas técnicos nas indústrias de alimentos e pode ocorrer através de 2 formas diferentes: • Rancidez Hidrolítica: hidrólise da ligação éster por lipases e umidade. • Rancidez Oxidativa: oxidação dos acilgliceróis com ácidos graxos insaturados por oxigênio atmosférico, entre outros. ÓLEOS E GORDURAS - DEGRADAÇÃO ÓLEOS E GORDURAS - DEGRADAÇÃO RANCIDEZ HIDROLÍTICA Pode ser provocada por enzimas ou agentes químicos como ácidos e bases; Resulta na hidrólise dos glicerídeos; Importante para glicerídeos de baixo peso molecular (ácidos láurico, butírico, valérico e capróico); São comumente atingidos os lipídios do leite e do coco. O efeito de enzimas hidrolases pode ser reduzido pela sua inativação térmica. ÓLEOS E GORDURAS - DEGRADAÇÃO RANCIDEZ OXIDATIVA Ocorre em lipídios que contém ácidos graxos insaturados e que podem sofrer oxidação, degradação e polimerização por mecanismos de radicais livres; Resultam em aldeídos, cetonas, ácidos, álcoois, hidrocarbonetos... Reação energeticamente desfavorável em ácidos graxos saturados ; A presença de duplas ligações na cadeia baixa a energia necessária para a ruptura das ligações C – H. ÓLEOS E GORDURAS - DEGRADAÇÃO RANCIDEZ OXIDATIVA Reação em cadeia de radicais livres; A reação ocorre em três etapas: Indução Não há odor ou sabor desagradável; Formação dos primeiros radicais livres; Propagação Odor e sabor tendem a aumentar rapidamente; Aumento de peróxidos e produtos de decomposição; Terminação Sabor e odor fortes; Alterações de cor e viscosidade; Decomposição. CH3 CH3 CH3 HO• Formas ativas de oxigênio O2 Oxigênio molecular Ruptura molecular Triglicerídio Forma ativada de um ácido graxo Diferentes produtos de oxidação Produtos potencialmente tóxicos Iniciação (lenta) CH3 O OH Propagação (rápida) CH3 O OHO OH O O Terminação Aldeídos Cetonas Álcoois Hidrocarbonetos Representação das tapas de iniciação, propagação e terminação do processo oxidativo (VALENZUELA e NIETO, 2001). • ÓLEOS E GORDURAS - REAÇÕES HIDROGENAÇÃO Apresenta-se sólida a temperatura ambiente; Mais fácil de trabalhar e de se estocar; Menor número de insaturações; Menor número de sítios oxidáveis - aumenta a vida de prateleira dos produtos; Valoriza o aspecto e a consistência dos alimentos; Pães e massas folhadas ganham uma aparência mais dourada e a batata frita parece mais crocante. ÓLEOS E GORDURAS - REAÇÕES HIDROGENAÇÃO – VANTAGENS TECNOLÓGICAS ÓLEOS E GORDURAS - REAÇÕESTRANSESTERIFICAÇÃO Alternativa tecnológica ao processo de hidrogenação parcial; Método para preparação de gorduras com baixos teores de isômeros trans ou ausência deles; Não promove a isomerização de duplas ligações dos ácidos graxos e não afeta o grau de saturação dos mesmos; Quebra de um triacilglicerol específico com remoção de um ácido graxo ao acaso, embaralhamento deste com o restante dos ácidos graxos e sua substituição ao acaso por outro ácido graxo resultando em um novo triglicéride, com novas propriedades organolépticas, físicas e químicas; Pode ser intra ou inter-moléculas de triacilgliceróis Nesta fração estão incluídos óleos, gorduras, ceras, hormônios esteroidais, colesterol, vitaminas lipossolúveis, fosfolipídeos (membranas celulares) etc. Os métodos rotineiros para determinação quantitativa de lipídios baseiam-se na extração intermitente da fração lipídica por meio de um solvente orgânico adequado. Após a remoção do solvente, determina-se gravimetricamente a quantidade de lipídios presentes Método para determinação de lipídeos Extrato Etéreo ou Fração lipídica Mojonnier e Rose-Gottlieb Método para determinação de lipídeos Hidrólise alcalina Ligações Proteína-lipídeos Proteínas precipitadas com álcool Lipídeos extraídos por solvente orgânico Resíduo é pesado remoção do solvente Extrato Etéreo ou Fração lipídica Método volumétrico - método de Gerber e método de Babcock Utiliza hidrólise ácida das proteínas com liberação das gorduras; Análise de rotina para leite e produtos lácteos. A amostra é tratada com reagentes (ácido e álcool), em tubos calibrados (butirômetro), seguida de centrifugação. A leitura direta na escala do instrumento, em temperatura específica, informa o teor lipídico da amostra. Método para determinação de lipídeos Extrato Etéreo ou Fração lipídica Métodos instrumentais: • Cromatografia Gasosa • Resultado mais preciso sobre a natureza do óleo ou gordura • Qualitativa e quantitativamente cada ácido graxo presente • O procedimento de separação, identificação e quantificação envolve: • hidrólise dos óleos e ácidos graxos • esterificação dos ácidos graxos para produzir compostos com maior volatilidade • separação dos ésteres através da injeção destes na coluna de cromatografia gasosa e a separação, identificação e quantificação de cada ácido e éster. Método para determinação de lipídeos Extrato Etéreo ou Fração lipídica Método para determinação de lipídeos Lipídios – extração com solvente a frio (método Bligh-Dyer) Utiliza mistura de três solventes (clorofórmio-metanol-água); Recomendada para amostras que serão avaliadas quanto ao nível de peroxidação e perfil de ácidos graxos; Pode ser usado para amostras secas ou úmidas. Material dissolvido e em suspensão Açúcares e sal Lipídios dissolvidos clorofórmio + metanol + água proteínas metanol + água clorofórmio Extrato Etéreo ou Fração lipídica Lipídios ou extrato etéreo pelo Método Soxlet Princípio do método: Utiliza um equipamento que permite a extração da fração lipídica através do contato contínuo entre a amostra com solvente a quente e posterior pesagem do material extraído. Método Soxhlet (AOAC 945.18) Extrato Etéreo ou Fração lipídica Material: cartuchos de Soxhlet, extrator de Soxhlet, ou tubo de gordura, éter etílico anidro ou de petróleo, estufa a 105°C, balança analítica. Procedimento: 1. Transferir quantitativamente para o cartucho de Soxhlet previamente desengordurado a amostra que foi dessecada para a determinação de umidade. 2. Cobrir a amostra com um pedaço de algodão desengordurado e colocá-lo no balão extrator, previamente seco em estufa a 105°C e pesado. 3. Proceder a extração por aproximadamente 6 horas com o solvente de escolha. PROCEDIMENTO – Método Soxhlet (AOAC 945.18) Extrato Etéreo ou Fração lipídica 4. Evaporar o solvente e colocar o tubo com o resíduo em estufa a 105°C. 5. Resfriar em dessecador até temperatura ambiente. 6. Pesar, repetir as operações de aquecimento (30 minutos) e resfriamento, até peso constante. Obs.: o tempo de extração é variável, dependendo da natureza do produto examinado. Ao término da extração, deve-se recuperar por destilação o solvente utilizado. Cálculo: calculada a quantidade de substâncias lipídicas para 100 g de produto seco, relaciona-se para 100 g de produto integral. PROCEDIMENTO – Método Soxhlet Extrato Etéreo ou Fração lipídica Cuidados com a amostra: O extrator utiliza o refluxo do solvente; Só pode ser usado com amostras sólidas; A amostra não fica em contato direto com o solvente em ebulição; A quantidade de solvente deve ser suficiente para atingir o sifão. Dificuldades: Amostra finamente dividida; Amostra seca; Gotejamento. Extrato Etéreo ou Fração lipídica Obrigada!!