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1 Pigmentos Universidade de São Paulo Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos Curso de Engenharia de Alimentos Disciplina ZEA 0467 - Química dos alimentos Profa. Dra. Carmen Silvia Fávaro Trindade O que dá cor aos alimentos? •Pigmentos presentes naturalmente; •Corantes naturais ou artificiais que são adicionados; •Pigmentos formadas durante o processamento e/ou armazenamento, via Maillard, caramelização... •Caseína e amido conferem coloração branca porque refletem toda luz que incide. O que são pigmentos? •Substâncias que agem seletivamente absorvendo ondas de partes do espectro e refletindo outras. http://www.foodadditivesworld.com/products/nfc.html http://www.foodadditivesworld.com/products/nfc.html 2 Legislação brasileira vigente Denominações de corantes: Corante orgânico natural; Corante orgânico sintético artificial; Corante orgânico sintético idêntico ao natural; Corante inorgânico. (ANVISA, 2012). Mercado global de corantes naturais Natural food colors market revenue, by product, 2014 - 2025 (USD Billion) https://www.hexaresearch.com/research-report/natural-food-colors-market-analysis Pigmentos/corantes naturais de origem animal •Mioglobina •Riboflavina •Citocromo C •Carmim cochonilha 3 Pigmentos/corantes naturais de origem vegetal •Carotenoides •Clorofilas •Betalaína •Taninos •Antocianinas •Antoxantinas •Cúrcuma Clorofilas •Coloração verde em vegetais; •Ocorre no cloroplasto, associada á proteínas e lipídeos; •Pouco solúvel em água; •Sofre alterações durante os processos empregados na indústria de alimentos. 4 Bacterioclorofila produzida por bactérias fototrópicas Será que funciona?Detox! Efeito do pH Clorofila verde Clorofilida Verde brilhante Feofitina Oliva Feoforbídeo Verde-castanho OH- (fraco) pH ≤ 8,0 Meio alcalino H+ (fraco) pH= 4 – 6 Meio ácido fraco fitol H+ (fraco) pH= 4-6 OH- (fraco) pH ≤ 8,0 Mg2+ fitol Mg2+ H+ (forte) pH<3 Mg2+ fitol Alteração de cor das clorofilas em função do pH 5 Nahrungsmittel Clorofila a Complexo clorofila-cobre Embora a cor fique mais atrativa, e o pigmento mais estável, Cu faz mal à saúde! Clorofila a Feofitina a Feoforbídeo a Clorofila a Clorofilida a Ação do aquecimento Clorofila + proteínas CALOR Clorofila desprotegida Desnaturação das proteínas Ação do H+ do meio Mg2+ Feofitina 6 Fontes comerciais de clorofila http://archive.auroville.org/health/food/spirulina.htm •Spirulina •Couve •Espinafre Produção de Spirulina Aplicações para a clorofila Carotenoides •Conferem coloração de amarelo a vermelho; •Compostos de estrutura isoprenóide (C5H8); •Ocorrem nos vegetais junto com a clorofila; •Aparece em alguns tecidos animais como fruto da dieta; •Lipossolúveis; •Estão presentes em misturas. •Ex: na laranja já foram descritos mais de 50 7 Estrutura de alguns carotenoides Xantofilas Carotenoides •Sofrem degradação ou oxidação o que acarreta perda de coloração -Causas: luz, calor, enzimas... •Propriedade antioxidante: - Reagem com o oxigênio “singlet”, protegendo as células dos radicais livres. •-caroteno •Licopeno •Urucum, açafrão e páprica são à base de carotenóides Carotenóide bixina »] Urucum Extrato de Urucum http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.agsci.ubc.ca/courses/fnh/410/images/colour/carrot.gif&imgrefurl=http://www.agsci.ubc.ca/courses/fnh/410/colour/3_30.htm&h=119&w=120&sz=11&tbnid=v8Ak_fbJeboJ:&tbnh=82&tbnw=83&hl=pt-BR&start=27&prev=/images%3Fq%3Dcarotenoids%2Bstructure%26start%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Dpt-BR%26lr%3D%26sa%3DN http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.agsci.ubc.ca/courses/fnh/410/images/colour/carrot.gif&imgrefurl=http://www.agsci.ubc.ca/courses/fnh/410/colour/3_30.htm&h=119&w=120&sz=11&tbnid=v8Ak_fbJeboJ:&tbnh=82&tbnw=83&hl=pt-BR&start=27&prev=/images%3Fq%3Dcarotenoids%2Bstructure%26start%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Dpt-BR%26lr%3D%26sa%3DN 8 »] Aplicações para o Extrato de Urucum Páprica Mistura de vários carotenóides, especialmente capsantina Pimentão Pimentão seco páprica Aplicações para Páprica 9 Aplicações para cenoura e tomate em pó Plantação de açafrão, flor de açafrão e separação manual dos estigmas. Fotografias por cortesia de Antonio Soto S.L. Açafrão Rico em: α- e β-caroteno, licopeno e zeaxantina Aplicações para o Açafrão http://www.saffroman.com/princiazafranqe.htm http://www.uni-graz.at/~katzer/engl/spice_photo.html#croc_sat http://www.uni-graz.at/~katzer/engl/spice_photo.html#croc_sat 10 Balsas utilizadas para o cultivo de Dunaliella salina em Hutt Lagoon, Austrália, pela empresa Congnis Nutrition and Health. Fotografias por cortesia de Biotechnological and Environmental Applications of Microalgae. Dunaliella salina Flavonóides •Encontrados exclusivamente em vegetais •Apresentam a estrutura: -C6-C3-C6 •São solúveis em água; •Alguns flavonóides apresentam propriedades antimicrobiana, antioxidante e anti-inflamatória •São divididos em: - Antocianinas - Antoxantinas Flavonóides http://wwwscieng.murdoch.edu.au/centres/algae/BEAM-Net/BEAM-Appl4.htm 11 Estrutura básica das antocianinas Íon flavilium Antocianinas Antocianinas Coloração varia de preta a vermelha; São pigmentos instáveis; A degradação é influenciada por vários fatores, tais como pH, temperatura, enzimas, ác. ascórbico, 02, íons metálicos; pH exerce enorme influência na cor. Influência do pH na cor das antocianinas pH <3 pH 7-8 pH 11 http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://geozine.free.fr/Geozine/forme/va_savoir/images/raisin_flavonoides.jpg&imgrefurl=http://geozine.free.fr/Geozine/forme/va_savoir/va_savoir.htm&h=212&w=180&sz=10&tbnid=_asNmsFQx8IJ:&tbnh=101&tbnw=85&hl=pt-BR&start=5&prev=/images%3Fq%3Dflavon%25C3%25B3ides%26svnum%3D10%26hl%3Dpt-BR%26lr%3D%26sa%3DG http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://geozine.free.fr/Geozine/forme/va_savoir/images/raisin_flavonoides.jpg&imgrefurl=http://geozine.free.fr/Geozine/forme/va_savoir/va_savoir.htm&h=212&w=180&sz=10&tbnid=_asNmsFQx8IJ:&tbnh=101&tbnw=85&hl=pt-BR&start=5&prev=/images%3Fq%3Dflavon%25C3%25B3ides%26svnum%3D10%26hl%3Dpt-BR%26lr%3D%26sa%3DG 12 Copigmentação das Antocianinas Interação com outros flavonóides, além de outros compostos; Acarreta alteração de cor, ou escurecimento, redução da adstringência ; Processo importante no envelhecimento dos vinhos. Coloração varia de amarela a branca São mais resistentes que as antocianinas; Formam complexos de coloração escura com metais (problema em aspargo, por exemplo). Antoxantinas ou flavonóides não-antocianicos Estão presentes na ervas Conferem adstringência aos chás Antoxantinas http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.sensibilidadeesabor.com.br/imagens/P%25C1GINA%2520BATATA%2520.jpg&imgrefurl=http://www.sensibilidadeesabor.com.br/batata.html&h=190&w=191&sz=8&tbnid=jOwBcpC7KSgJ:&tbnh=96&tbnw=97&hl=pt-BR&start=21&prev=/images%3Fq%3Dbatata%26start%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Dpt-BR%26lr%3D%26sa%3DN http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.sensibilidadeesabor.com.br/imagens/P%25C1GINA%2520BATATA%2520.jpg&imgrefurl=http://www.sensibilidadeesabor.com.br/batata.html&h=190&w=191&sz=8&tbnid=jOwBcpC7KSgJ:&tbnh=96&tbnw=97&hl=pt-BR&start=21&prev=/images%3Fq%3Dbatata%26start%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Dpt-BR%26lr%3D%26sa%3DN 13 Estrutura básica de algumas isoflavonas, presentes na soja Responsável pelo amargor das frutas cítricas !! naringenina Efeito do cozimento em meio alcalino na cor das antoxantinas. 14 Betalaínas •São solúveis em água •A cor não é influenciada pelo pH 4 a 7, somente em pHs extremos, 2 e 9, por exemplo. •É o pigmento vermelho da beterraba •Tem sido bastante utilizado como pigmento em alimentos •Se altera facilmente com aquecimento, especialmente na presença de ar, passando para cor marrom. Aplicações para as Betalaínas Taninos •Não existe uma definição rigorosa, porque estão incluídas muitas substancias com estruturas diversas•Compostos fenólicos •Coloração de branco a castanho claro; •Contribuem principalmente para a sensação de adstringência. http://en.wikipedia.org/wiki/File:Betanin.png http://en.wikipedia.org/wiki/File:Betanin.png http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/beterraba/imagens/beterraba-14.jpg&imgrefurl=http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/beterraba/beterraba-8.php&usg=___ltkDBQKeyVkz06cte4PVKArJm8=&h=350&w=333&sz=9&hl=pt-BR&start=3&zoom=1&tbnid=HkSC0_-itvnUzM:&tbnh=120&tbnw=114&ei=qX-yTqr8MYSutwfGurjRAw&prev=/images%3Fq%3Dbeterraba%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DX%26gbv%3D2%26tbm%3Disch&itbs=1 http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/beterraba/imagens/beterraba-14.jpg&imgrefurl=http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/beterraba/beterraba-8.php&usg=___ltkDBQKeyVkz06cte4PVKArJm8=&h=350&w=333&sz=9&hl=pt-BR&start=3&zoom=1&tbnid=HkSC0_-itvnUzM:&tbnh=120&tbnw=114&ei=qX-yTqr8MYSutwfGurjRAw&prev=/images%3Fq%3Dbeterraba%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DX%26gbv%3D2%26tbm%3Disch&itbs=1 15 Cúrcuma Curcumina Antiinflamatório poderoso; provoca apoptose nas células cancerígenas. Cápsulas não são eficientes. Misturada a pimenta→curry. Aumento de 2000x na absorção. Indianos tem 8 vezes menos cânceres de pulmão, 9 X menos de cólon, 5 X menos de mama e 10 X menos de rim do que os orientais. Consomem de 1,5 a 2 g dia. Em alguns locais do Brasil é chamada erroneamente de açafrão. Outras denominações: açafrão-da-terra (Cúrcuma longa), turmérico, açafrão-da-índia, açafroa e gengibre amarelo Cúrcuma Mioglobina 16 Mioglobina (vermelho púrpura) Fe++ Oximioglobina (vermelho vivo) Fe++ Oxigenação Metamioglobina (castanho) Fe+++ Metamioglobina desnaturada (castanho) Fe+++ calor Oxidação Nitrosomioglobina (vermelha) Fe++ calor NO Nitroso hemocromo (rosa) Fe+++ NO + redução Oxidação Oxidação desoxigenação Oxidação NO + redução Redução Fe 2+ N N N N Globina OH2 oxidação redução Fe 3+ N N N N Globina OH2 Mioglobina (vermelho púrpura) Metamioglobina (marrom) + O2 - O2 oxidação redução e + O 2 Fe 2+ N N N N Globina O2 Oximioglobina (vermelho) 17 Mioglobina - cura Processo de cura leva à formação de nitroso hemocromo, alterando a cor para rosa Mioglobina - deterioração Mioglobina + H2S+ O2 sulfomioglobina (verde) Mioglobina + H2O2 + agentes redutores colemioglobina (verde) Colheita de Cochonilha Carmim cochonilha 18 Carmim cochonilha •Ácido carmínico Influência do pH na cor do carmim cochonilha Aplicações para o Carmim cochonilha 19 Ficocianinas •Proteínas produzidas por cianobactérias e algas (parte proteica + cromóforo) ; •Conferem coloração azul; •São muito solúveis em água; •Sensíveis a temperaturas altas, logo, normalmente esse pigmento não é empregado em alimentos que sofrem tratamento térmico. Quinina: é um alcalóide de gosto amargo que tem funções antitérmicas, antimaláricas e analgésicas. É extraída da quina. Água tônica contendo quinina na luz fluorescente Corantes artificiais Martins (2016) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Quinine.png http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Quinine.png http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Quinine.png http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Quinine.png http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Quinine.png http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Quinine.png http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b2/Tonic_water_uv.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b2/Tonic_water_uv.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Quinine.png http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Quinine.png 20 Corantes idênticos aos naturais utilizados comercialmente. (Downham & Collins, 2000). Referências extras: • Anônimo. Os corantes alimentícios. Aditivos & Ingredientes. p. 28-39. Disponível em: http://www.insumos.com.br/aditivos_e_ingredientes/materias/119.pdf • Anônimo. Dossiê corantes. Food Ingredients Brasil, n.9, p. 40-59, 2009. Disponível em: http://www.revista-fi.com/materias/106.pdf • Dowbham, A.; Collins, P. Colouring our foods in the last and next millennium. International Journal of Food Science and Technology, v. 35, p. 5-22, 2000. • Martins, M.E. 2016. Disponível em: https://aditivosingredientes.com.br/upload_arquivos/201604/20160403609690014616811 11.pdf • FAO/OMS Expert Committee on Food Additives (1987). Curcumin and turmeric oleorresin, en Toxicological Evaluation of Certain Food Additives and Contaminants, 21, 73-79. • Prado, M.A; Godoy, H.T.Corantes artificiais em alimentos. Alimentos & Nutrição, v.14, n.2, p. 237-250, 2003. Disponível em: http://serv- bib.fcfar.unesp.br/seer/index.php/alimentos/article/viewFile/865/744
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