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Bromatologia Universidade Estácio de Sá ARA0121 Lipídios Lipídios Definição - Caracterização de óleos e gorduras; Principais Adulterações- PIQ de alimentos lipídicos; Azeites- Características de Identidade- Características de Qualidade; Óleos e Gorduras; Metodologias Analíticas; Quantificação de Lipídios em Alimentos: Shoxlet e Bligh-Dyer; Análises de Identidade e Qualidade; Introdução Consumo de alimentos lipídicos foi marginalizado devido à sua associação com DCNT; Pesquisas: o mais importante é a qualidade do lipídeo ingerido; O tamanho da cadeia lipídica e sua composição em relação à quantidade de duplas ligações é fundamental para determinar a sua ingestão e até a manutenção da saúde; Introdução Além da quantidade total de lipídeos que um alimento tem, o que impacta substancialmente no seu valor calórico, é possível determinar o perfil de ácidos graxos dos alimentos; O que determina a qualidade de um triglicerídeo é a quantidade de insaturações que o mesmo apresenta, podendo assim ser classificado em saturado, monoinsaturado e poli-insaturado; Introdução Podem sofrer alterações - Comprometem a qualidade do alimento; Aplicação da análise de alimentos: detecção de fraudes Ex. Mistura de outros óleos no produto original, o que traz um enorme prejuízo nutricional para o consumidor; adição de óleo vegetal no azeite ou a classificação de azeites em categorias superior; Qualidade: é utilizada a análise quantitativa e qualitativa de lipídeos como ferramenta de suma importância; Introdução Principais funções alimentares relacionadas aos lipídeos são: A maioria dos óleos e gorduras comestíveis é consumida como alimento; Servem como importante fonte de energia; Atuam como agentes lubrificantes; Tem capacidade de aumentar a plenitude gástrica (retardamento da absorção); Melhora a textura dos alimentos (nos produtos de panificação pelo efeito de retenção de ar); Contribui na palatabiliddae e flavor de um vasto grupo de alimentos (influenciando nas características sensoriais) e funcionam como agentes de transferência de calor em alguns processos de cocção. Definição É uma substância orgânica solúvel em solventes orgânicos não-polares (éter, clorofórmio, benzeno e alcanos) e insolúveis em solventes polares (água e álcool); Podem ser classificados em óleos e gorduras conforme sua apresentação em temperatura ambiente (20°C), onde os óleos são líquidos e as gorduras sólidas; Os óleos são de origem vegetal e as gorduras de origem animal. Estrutura Química Estrutura Química Estrutura Química Caracterização de Óleos e Gorduras Os lipídios, ao contrário das outras biomoléculas, não são polímeros, isto é, não são repetições de uma unidade básica; Ocorrem combinados como membros de outras classes de biomoléculas; Classificados: Simples (formados por carbono, hidrogênio e oxigênio - ácidos graxos, triacilglicerol e cerídeos), Compostos ou complexos: (além dos carbono, hidrogênio e oxigênio, possui outro componente - fosfolipídios, esfingolipídios) e esteroides; Caracterização de Óleos e Gorduras Lipídios compostos: Fosfolipídeos: lipídio e ácido fosfórico Glicolipídios: lipídio e carboidrato Lipoproteínas: lipídio e proteína Constituinte da Membrana Celular Responsável pela determinação dos grupos sanguíneos É o agregado molecular responsável pelo transporte de lipídeos* em meios líquidos, já que eles não se misturam facilmente com o plasma sanguíneo; *Colesterol e Triglicerídios Caracterização de Óleos e Gorduras Lipídios derivados: após hidrólise de lipídios simples e compostos Fitosteróis: Substâncias gordurosas semelhantes ao colesterol, produzidas pelas plantas e presentes em óleos vegetais, sementes, grãos, frutas e hortaliças. Competem com o colesterol consumido na dieta e diminuem a absorção intestinal do colesterol ruim, o LDL. Os fitoesteróis também aumentam a excreção desse colesterol pelas fezes. X Caracterização de Óleos e Gorduras Lipídios derivados: após hidrólise de lipídios simples e compostos Vitaminas lipossolúveis: A, D, E, K Pigmentos- Carotenóides Responsáveis pelas cores laranja, amarela e vermelha presentes em bactérias, algas, fungos e vegetais. Nos organismos fotossintetizantes, participam como coadjuvantes no processo de fotossíntese e ajudam a proteger contra os possíveis danos causados pela luz. Corpo Humano: não produz estas substâncias e depende da alimentação para adquiri-las; Se convertem em vitamina A no organismo; Pesquisas: atuam como antioxidante, protegendo as células dos danos oxidativos e reduzindo o risco de desenvolvimento de algumas doenças crônicas Caracterização de Óleos e Gorduras Carotenoides: Caracterização de Óleos e Gorduras O ponto de fusão é proporcional à presença de ligações duplas (as insaturações diminuem o ponto de fusão) C-16 Ácido Palmítico Saturado Gordura (sólido) A presença de Saturação nas cadeias facilita o empacotamento intermolecular. C-18 Ácido Oléico Insaturado Óleo (líquido) A presença de Insaturação nas cadeias dificulta a interação intermolecular. Caracterização de Óleos e Gorduras O ponto de fusão é proporcional à presença de ligações duplas (as insaturações diminuem o ponto de fusão) Óleo de coco: ácidos graxos (láurico, mirístico e palmítico)- Saturados e apresentam alto ponto de fusão. Mas, existem outros ácidos graxos em sua composição. Em temperatura ambiente (25ºC) está na forma sólida. Temp. (35-40ºC) já passa pela transformação física (líquido ou parcialmente sólido). O óleo de soja e o azeite, por apresentarem alto teor de ácidos graxos insaturados, em temperatura ambiente, estão líquidos. Sa tu ra do s In sa tu ra do s Principais Adulterações Impróprio para o consumo: Características sensoriais com resultado não característico ou anormal; Presença de elemento que caracterize fraude; Misturas de outros óleos ou azeites não permitidos ou não identificados; Presença de aditivos, aromas ou sabores em desacordo com a legislação específica em vigor; Presença de resíduos e fragmentos de matérias estranhas; Presença de contaminantes, resíduos de produtos fitossanitários e outras substâncias nocivas à saúde humana acima do limite estabelecido por legislação específica vigente; Rancificação (hidrólise e oxidação). PIQ de Alimentos Lipídicos Óleos ou Azeites ou Gorduras Vegetais Comestíveis: Produtos alimentícios constituídos principalmente por triglicerídeos de ácidos graxos, obtidos unicamente de matérias-primas vegetais, através de processos tecnológicos adequados; Poderão conter pequenas quantidades de outros lipídios, tais como fosfatídeos, de constituintes insaponificáveis e de ácidos graxos livres, naturalmente presentes nos óleos vegetais ou nos azeites. PIQ de Alimentos Lipídicos PIQ de Alimentos Lipídicos Quanto maior for o índice de insaturação, maior será a instabilidade do óleo, que será danificado com facilidade. Esse é o motivo pelo qual os óleos extraídos de sementes têm uma instabilidade muito maior, já que possuem altos índices de poli-insaturados. O azeite é o óleo mais susceptível a esse tipo de instabilidade. Obtido somente dos frutos da oliveira (Olea europaea L.), excluídos os óleos obtidos através de solventes ou processos de reesterificação e ou qualquer mistura de outros óleos. Classificado em grupos, segundo o processo de obtenção ou acidez. Quanto ao processo de obtenção pode ser classificado em azeite virgem de oliva ou azeite de oliva virgem; azeite de oliva refinado; azeite de oliva; óleo de bagaço e ou caroço de oliva refinado. E quanto à acidez em azeite virgem de oliva extra ou azeite de oliva extra virgem; azeite virgem de oliva fino; azeite virgem de oliva comum ou semi- fino ou corrente. Azeite PIQde Alimentos Lipídicos Óleos Obtido de sementes vegetais, através de processos tecnológicos adequados, envolvendo etapas de extração, refino e desodorização, como, por exemplo algodão, canola, girassol, milho e soja; Classificados em 9(nove) Grupos, segundo o processo de obtenção ou procedimentos tecnológicos aplicados. Gorduras As Gorduras Vegetais podem ser designadas de “Gordura”, seguida do(s) nome(s) comum(ns) da(s) espécie(s) vegetal(is) da(s) gordura(s) ou designação consagrada pelo uso, seguida do(s) nome(s) comum(ns) da(s) especiaria(s) utilizada(s). Podem ser usadas expressões relativas ao processo de obtenção, característica específica ou finalidade de uso. Metodologias Analíticas Quantificação de lipídio em alimentos Necessário a extração da fração lipídica através do uso de solventes polares (éter etílico, éter de petróleo, acetona, clorofórmio, benzeno e álcoois); Essa fração lipídica pode ser neutra, que incluem ácidos graxos livres, mono, di e triacilgliceróis, e aulguns polares como fosfolipídios, glicolipídeos e esfingolipídeos; Esteróis, ceras, pigmentos lipossolúveis e vitaminas lipossolúveis podem ser extraídos apenas parcialmente; A extração pode ser com solvente a quente, com mistura de solventes à frio ou por hidrólise ácida e alcalina. Metodologias Analíticas Importância: Rotulagem; Padrões de identidade do alimento; Pesquisa: efeitos das gorduras e dos óleos sobre as propriedades funcionais e nutricionais dos alimentos. Metodologias Analíticas Quantificação de Lipídios em Alimentos: Método com extração com solvente a quente Extração da gordura da amostra com solvente Evaporação do solvente Pesagem da gordura extraída Influência: natureza da amostra, tamanho da partícula (+ particulado + fácil), umidade da amostra (+ umidade + difícil), natureza do solvente (afinidade com a gordura do alimento), ligação dos lipídios com outros componentes e a circulação do solvente; Solventes: éter de petróleo e o éter etílico. Metodologias Analíticas Método com extração com solvente a quente Shoxlet: baseado na extração à quente que utilizada um extrator de refluxo de solventes, em um processo de extração intermitente Utilizado somente em amostras sólidas; Vantagem: evitar temperatura alta de ebulição do solvente, pois a amostra não fica em contato com o solvente muito quente, evitando assim a decomposição da gordura da amostra A quantidade do solvente é maior porque o volume total tem que ser suficiente para a tingir o sifão do equipamento. Desvantagem - possível saturação do solvente que permanece em contato com a amostra antes de ser sifonado, o que dificulta a extração. Não está em contato o tempo todo com o alimento Metodologias Analíticas Quantificação de Lipídios em Alimentos: Método com extração com solvente a quente Método de Shoxlet É um extrator que utiliza refluxo de solvente; Utilizado somente com amostras sólidas; Vantagem: a amostra não fica em contato com o solvente muito quente, evitando decomposição da gordura; Saiba Mais: https://youtu.be/mLq35x0g46g Metodologias Analíticas Quantificação de Lipídios em Alimentos: Método com extração com solvente a quente Método de Goldfish Amostras sólidas; Contínuo (amostra sempre em contato com solvente) Refluxo de solvente; Vantagem: mais rápido, menor gasto de solvente Desvantagem: Temperatura mais elevada. Metodologias Analíticas Quantificação de Lipídios em Alimentos: mistura de solventes a frio Bligh-Dyer: extração à frio que utiliza uma mistura de três solventes (clorofórmio-metanol-água); Vantagens: extrai todas as classes de lipídios, inclusive os polares (alto teor em produtos de trigo e soja); Lipídios são extraídos sem aquecimento os extratos podem ser utilizados para avaliação da deterioração dos lipídios através dos índices de peróxido e acidez; Metodologias Analíticas Determinação do teor de carotenóides, vitamina E, composição de ácidos graxos e esteróis; pode ser utilizado em produtos com alto teor de umidade e em produtos secos; A determinação completa pode ser realizada em tubos de ensaio. Quantificação de Lipídios em Alimentos: mistura de solventes a frio Bligh-Dyer: Metodologias Analíticas Quantificação de Lipídios em Alimentos: Método Gerber Amostras em que a gordura está ligada à proteína e carboidratos: Ex. pães e leites Utiliza a hidrólise ácida para extrair a gordura do alimento e é comumente utilizado em leites e produtos lácteos. Para a análise qualitativa de lipídeos, é necessária a aplicação de métodos instrumentais, em que os mais usuais são cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) ou cromatografia gasosa (GC), porém estudos publicados com o uso de ressonância magnética nuclear (RMN) de baixo campo também se mostram eficientes para esta determinação. Metodologias Analíticas Metodologias Analíticas Análise de Identidade Índice de Iodo (método de Wijs) - Baseia-se na ação redutora do tiossulfato de sódio sobre o iodo adicionado em excesso e não absorvido pela amostra, reduzindo-a a iodeto; O ponto final da reação é indicado pelo amido que forma com o iodo um complexo de absorção de coloração azul Na prática é expresso como o peso de iodo absorvido por 100g de gordura ou óleo O índice de iodo mede o grau de insaturação de um lipídio O método de Wijs usa uma solução de monocloreto de iodo em excesso, comparada a capacidade de absorção da amostra. Metodologias Analíticas Análise de Identidade Índice de Iodo (método de Wijs) - Baseia-se na ação redutora do tiossulfato de sódio sobre o iodo adicionado em excesso e não absorvido pela amostra, reduzindo-a a iodeto; Metodologias Analíticas Índice de Refração Tem como objetivo a verificação de fraude, pois é uma análise de identificação de óleo e/ou gordura; Mede o grau de saturação dos óleos e gorduras através da relação entre velocidade da luz na substância analisada, através do refratômetro; Esse índice aumenta conforme aumentam o número de ligações duplas e a massa molecular dos ácidos graxos. Portátil Bancada Metodologias Analíticas Índice de Saponificação Uma maneira de conseguir a "quebra" da molécula do TG em seus ácidos graxos é através do tratamento com soluções alcalinas concentradas a quente. Essa reação tem como resultado a liberação do glicerol e formação de sais de ácidos graxos, originados pela incorporação do sódio à molécula de ácido graxo. Esses sais são os SABÕES e a reação, que é denominada SAPONIFICAÇÃO, é a via de fabricação dos sabões encontrados comercialmente. Sabões constituídos por sais de sódio (Na+) e de potássio (K+)- solúveis Os sais de cálcio (Cae2+) e magnésio (Mg2+), formados a partir da reação do lipídeo com Ca(OH)2 e Mg(OH)2, respectivamente, são insolúveis e precipitam. A precipitação é muito útil no processo de purificação dos sabões e também pode ser feita por adição de ácido forte (como o HCl) ou NaCl. Metodologias Analíticas Índice de Saponificação Essa determinação é importante para avaliar a proporção de óleos ou gorduras compostos de ácidos graxos de baixo peso molecular. Quanto menor for o peso molecular do ácido graxo, maior será o índice de saponificação. Nessa análise, o lipídio presente na amostra é hidrolisado em meio alcalino sob aquecimento e, em seguida, o produto formado é titulado por ácido. Metodologias Analíticas Índice de Saponificação Corresponde ao número de miligramas de KOH necessário para saponificar totalmente os ácidos graxos resultantes da hidrólise de 1g de gordura ou óleo; É inversamente proporcional ao peso molecular médio dos ácidos graxos dos glicerídeos presentes; Importante para demonstrar a presença de óleos ou gorduras com elevado teor de ácidos graxos de baixo peso molecular, em mistura com outros óleos e gorduras; Insaponificáveis: ácidos graxos livres, esteróis, carotenoides, monoterpenos, tocoferóis. Os lipídios com ácidos graxos em sua composição são saponificáveis, pois reagem com bases formando sabões. Metodologias Analíticas Rancificação: alterações que sofrem os óleos e as gorduras e pode ocorrer por hidrólise ou por oxidação; Hidrólise ou lipólise: liberação de ácidos graxos (AG) e ocorre mesmo em baixa temperatura- processamento e armazenamento; Causas: natureza química e microbiana; Torna o alimento ácido devido à liberação de AG, sendo que alguns AG têm odor e sabor muito desagradáveis; Ex. ácido butírico (rancidez da manteiga), ácido láurico e o ácido mirístico (gosto de sabão na manteiga e gordura de coco). Análises de Qualidade: indica o estado de conservação Metodologias Analíticas Rancificação por hidrólise: A acidez titulável, com a determinação do índice de acidez, faz parte do controle de qualidade desse tipo de alimento; Óleos e gorduras estão sujeitos à auto-oxidação, mas, na prática, sempre envolve a presença de agentes catalíticos como luz, calor, água e oxigênio; Análises de Qualidade: indica o estado de conservação Metodologias Analíticas Rancificação por hidrólise: É uma reação cuja velocidade aumenta com o tempo, pois durante a oxidação ocorre a formação de produtos catalisadores da própria reação. A oxidação ocorre em três etapas: Análises de Qualidade: indica o estado de conservação Metodologias Analíticas Análises de Qualidade: indica o estado de conservação Índice de Acidez : Baseia-se na neutralização dos ácidos graxos livres até o ponto de equivalência, por uma solução alcalina, utilizando fenolftaleína como indicador; A acidez, por definição, corresponde ao número de mililitros de solução normal alcalina necessários para neutralizar os ácidos graxos livres presentes em 100g de gordura ou óleo; Massa de NaOH ou KOH, em mg, necessário para neutralizar 1 g de amostra; A aplicação do índice de acidez em óleos e gorduras indica a deterioração pela presença de ácidos graxos livres, provenientes da hidrólise dos triacilgleceróis (CECCHI, 2003), que é acelerada pelo aquecimento ou exposição à luz. Metodologias Analíticas Índice de Acidez: Procedimento Pesar 1 g de amostra em um erlenmeyer, utilizando balança analítica; Adicionar 25 mL da solução éter etílico : álcool etílico (2:1 v/v) e homogeneizar; Adicionar 3 gotas de fenolftaleína e titular com NaOH 0,01 N; Anotar o volume gasto na titulação; Titular com NaOH 0,01 N, agitando vigorosamente até o aparecimento da primeira coloração rósea permanente por 30s; Metodologias Analíticas Índice de Acidez: Cálculo Metodologias Analíticas Análises de Qualidade Índice de Peróxido: Em virtude de sua ação fortemente oxidante, os peróxidos orgânicos gerados no início da rancificação atuam sobre o iodeto de potássio, liberando o iodo que será titulado com tiossulfato de sódio, em presença de amido como indicador; Este índice indica o grau de oxidação de um lipídio, porém indica até que ponto a oxidação progrediu. Mede o estado de oxidação de óleos e gorduras, pois os peróxidos são os primeiros compostos formados quando a gordura deteriora. A oxidação está diretamente relacionada com os ácidos graxos insaturados, pois o oxigênio atmosférico reage com as duplas ligações (CECCHI, 2013). Metodologias Analíticas Análises de Qualidade Reação de Kreis: Baseia-se na reação da floroglucina com os triglicerídeos oxidados, em meio ácido, dando uma coloração rósea ou vermelha, cuja intensidade aumenta com a deterioração, devido provavelmente a presença de aldeído malônico ou de aldeído epidrínico. Considerações Finais Lipídios: compostos orgânicos energéticos que contêm ácidos graxos essenciais ao organismo e atuam como transportadores das vitaminas lipossolúveis; São substâncias insolúveis em água, solúveis em solventes orgânicos, como éter, clorofórmio e acetona; Classificados: simples (óleos e gorduras), compostos (fosfolipídios, ceras) e derivados (ácidos graxos, esteróis); Os óleos e gorduras diferem entre si por sua aparência física, sendo que, em temperatura ambiente, os óleos apresentam aspecto líquido; já as gorduras, aspecto pastoso ou sólido; Ambos são lipídios formados pela união de três moléculas de ácidos graxos e uma molécula da glicerina (glicerol). Os óleos e as gorduras podem ser modificados a partir da rancidez hidrolítica e oxidativa. Obrigado! Compiladora: Dra. livia.bastos@estacio.br