Slide Do Prof. Manoel Chagas [Bromatologia] - 2011.1 - QUÍMICA DOS VEGETAIS (FRUTAS E HORTALIÇAS)

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QUÍMICA DOS VEGETAIS 
(FRUTAS E HORTALIÇAS) 
2 
PIB em 2002 – US$ 825 milhões 
• agronegócio ..........................35% 
• frutas e Hortaliças.................. 9,4% 
 
Não existe paralelismo entre aumento de produção e 
avanço tecnológico pós-colheita 
PERDAS PÓS-COLHEITA ..................25 – 30% 
ASPECTOS ECONÔMICOS 
3 
• Grande dimensão territorial 
 
• Dispersão na produção 
 
• Distância dos centros de consumo e exportação 
 
• Deficiência da rede de transporte e armazenamento 
 
• Excesso de oferta 
FATORES QUE FAVORECEM AS PERDAS 
4 
FISIOLOGIA PÓS COLHEITA 
Amadurecimento
Senescência 
Pré-Maturação
Maturação
Desenvolvimento
1 2
3
4
5 6
Figura 1- Etapas do ciclo vital de frutas
1- Início da formação da polpa
2- Término do crescimento em tamanho
3- Início do período de utilização, mas ainda imaturo
4- Período ótimo para consumo
5- Predominância de reações degradativas
6- Não utilizável para consumo
Amadurecimento
Senescência 
Pré-Maturação
Maturação
Desenvolvimento
1 2
3
4
5 6
Figura 1- Etapas do ciclo vital de frutas
Amadurecimento
Senescência 
Pré-Maturação
Maturação
Desenvolvimento
1 2
3
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5 6
Amadurecimento
Senescência 
Pré-Maturação
Maturação
Desenvolvimento
1 2
3
4
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Amadurecimento
Senescência 
Pré-Maturação
Maturação
Desenvolvimento
1 2
3Pré-Maturação
Maturação
Desenvolvimento
1 2
Desenvolvimento
1 2
3
4
5 6
Figura 1- Etapas do ciclo vital de frutas
1- Início da formação da polpa
2- Término do crescimento em tamanho
3- Início do período de utilização, mas ainda imaturo
4- Período ótimo para consumo
5- Predominância de reações degradativas
6- Não utilizável para consumo
5 
RESPIRAÇÃO VEGETAL – processo metabólico de 
geração de energia para as alterações associadas com o 
amadurecimento: amolecimento do vegetal, hidrólise 
do amido, alteração na cor, sabor e textura. 
Controlar a respiração é pilar básico para a conservação 
de frutas e hortaliças 
Quanto maior a respiração, maior e mais rápidas são as 
mudanças no vegetal, iniciadas pelo ETILENO 
6 
ETILENO 
Hormônio vegetal, que ativa enzimas envolvidas na 
respiração vegetal 
• Enzimas do escurecimento enzimático 
• Enzimas da quebra da consistência 
• Enzimas da transformação do sabor (azedo / doce) 
7 
8 
CLASSIFICAÇÃO DOS FRUTOS 
(de acordo o seu desenvolvimento) 
• Frutos Climatéricos – na etapa final do 
desenvolvimento, apresentam acentuado aumento na 
taxa respiratória, até atingirem um ponto máximo, a 
partir do qual começa a decrescer. 
 Amadurecimento do fruto após a colheita. 
 Abacate, banana, pêssego, fruta-do-conde, goiaba, 
mamão, tomate. 
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• Frutos não climatéricos – apresentam contínuo 
decréscimo na taxa respiratória após a colheita, 
independentemente do estágio de desenvolvimento em 
que foram colhidos. Os frutos não climatéricos só 
amadurecem ligados à planta. Após a colheita eles 
entram em estado de senescência. 
 
Ex. citros, abacaxi, carambola e coco. 
 
10 
Padrão da atividade respiratória em frutos climatéricos e não climatéricos 
A- Pré-climatério com um mínimo de respiração 
B- Climatério com respiração máxima 
C- Senescência com redução na respiração (pós-climatério) 
 
Obs: A respiração de verduras é semelhante à das frutas não climatéricas. 
11 
TEMPERATURA – aumento de 10ºC, aumenta a 
velocidade da respiração em 2 ou 3 vezes. 
 
COMPOSIÇÃO ATMOSFÉRICA – baixa de O2, ou 
aumento de CO2, diminui a taxa respiratória. 
 
Adequar a conc. de CO2 para cada tipo de fruta: alterações 
de sabor, aroma, aspecto geral 
FATORES QUE AFETAM A RESPIRAÇÃO 
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ALTERAÇÕES QUÍMICAS E FISIOLÓGICAS 
 
Alteração na textura – transformação da 
Protopectina – interfere diretamente na consistência 
 
Alteração na cor – transformações dos pigmentos. 
 
Alterações no sabor – formação de compostos voláteis, 
redução do teor de ácidos, tanino, compostos 
fenólicos, etc. 
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Composição dos vegetais 
Pigmentos 
 
 Carotenóides 
 Clorofila 
 Antocianinas 
 Antoxantinas 
Essa composição não inclui grãos como leguminosas e cereais 
14 
Composição dos vegetais (carotenóides) 
15 
Composição dos vegetais 
• Carboidratos: 
– Açúcares 
• Glicose, frutose, sacarose 
– Fibras 
• Solúveis e insolúveis 
Essa composição não inclui grãos como leguminosas e cereais 
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Composição dos vegetais 
 A medida dos açúcares totais em frutas e sucos de 
frutas é feita por refratometria, usando-se o 
refratômetro de Abbé: 
• Índice de refração 
• Massa de sólidos (açúcares e ácidos orgânicos) 
em 100g da amostra (%) ºBrix. 
17 
Pigmentos vegetais 
 Clorofila – pigmento verde encontrado nas folhas e 
frutos verdes. 
 É instável na destruição da célula e quando o 
metabolismo do vegetal é alterado. 
 É difícil mantê-la intacta durante o processamento 
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Estrutura básica das clorofilas 
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Clorofila verde 
Feoforbídeo 
 ( marrom) 
Clorina(incolor) 
Feofitina 
Verde oliva 
Clorofilina 
(verde brilhante) 
H+ clorofilase 
Perda de Mg e fitol Perda de Mg e fitol 
H+ H+ 
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Composição dos vegetais 
CAROTENÓIDES 
Pigmentos de cor amarelo e vermelho alaranjado. 
Insolúvel em água, solúvel em gorduras e solventes 
orgânicos. 
São instáveis durante o processamento do alimento 
(sensível à luminosidade) 
Α, β e γ (alfa, beta e gama) caroteno 
Licopeno 
Xantofila 
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Composição dos vegetais 
β-CAROTENO 
Pigmento de cor amarelo e vermelho alaranjado. 
Insolúvel em água, solúvel em gorduras e solventes 
orgânicos. 
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Composição dos vegetais 
Fontes naturais de CAROTENÓIDES 
• Manga 
• Mamão 
• Maracujá 
• Cenoura 
• Pimentão 
• Tomate (licopeno) 
• Dendê 
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Composição dos vegetais 
ANTOCIANINAS 
Pigmentos vegetais de cores que variam de vermelho, 
azul e violeta e modificam de acordo o pH do meio. 
São hidrossolúveis e por isso podem ser perdidas por 
lixiviação no processamento dos alimentos 
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Antocianinas 
Existem em solução, várias estruturas em equilíbrio 
que mudam de cor, conforme o pH: 
• ácido (até pH 4) – estrutura predominante é o 
cátion flavilium, de cor vermelha) 
• alcalino (pH >8) – há desprotonação do anel 
flavilium, formação do anel quinonoidal 
(desprotonação), de cor azul 
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Composição dos vegetais 
ANTOCIANINAS – pigmentos vegetais, sensíveis à 
diferenças de pH, e com potencial antioxidante. 
Mudam de cor dependendo do pH, indo do 
vermelho, violeta e azul, verde e amarelo. 
26 
27 
ANTOXANTINAS – pigmentos vegetais, também 
sensíveis à diferenças de pH, variando do branco ao 
amarelo intenso. 
OUTRAS SUBSTÂNCIAS 
RESVERATROL – vinhos e uvas 
FENÓIS, POLIFENÓIS e TANINOS 
OH
Fenol
OH
OH
Difenol
O
OH
OH
HO OH
OH
Catequina (tanino)
O
O
OH
OH
HO OH
OH
OH
OH
HO OH
OH
Epicatequina (tanino)
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Composição dos vegetais 
 Fibra 
 fibra alimentar é o conjunto de polissacarídeos 
(celulose, hemicelulose , gomas e substâncias pécticas) 
lignina e outros resíduos não digeríveis pelas 
secreções do trato gastrointestinal. 
 
 A fibra é derivada de parede celular e de estruturas 
intercelulares dos vegetais , frutos e sementes. Está 
associada a outras substâncias como proteínas , 
compostos inorgânicos , oxalatos , fitatos , lignina e 
substâncias fenólicas de baixo peso molecular. 
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Classificação das fibras 
• Fibras Insolúveis: 
• Celulose polímero de celobiose (glicose com 
uniões beta 1-4) 
• lignina  polímero de ácidos polifenólicos 
esterificados a glicídios e contendo fenilpropano), 
• Cutina  verniz protetor das folhas polímeros de 
ácidos graxos de cadeia longa, saturados e 
insaturados. 
• Suberina celulose unida a ceras, resinas e taninos 
(curtiça e raizes-mandioca) 
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Classificação das fibras 
Fibras solúveis 
Hemiceluloses: Arábanos, xilanos, arabanoxilanos, 
galactanos, mananos, glicomananos, xiloglucanos e 
ácidos urônicos. 
Pectina polímeros do ácido galacturônico 
Goma Guar galactomano do endosperma de 
leguminosasGoma arábica (acácia) Polissacarídeos esterificados a 
ác. Urônicos 
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 PROTOPECTINAS 
 Encontrados em frutas verdes. São insolúveis em água e são 
responsáveis pela rigidez dos frutos. 
 
 ÁCIDOS PÉCTICOS 
 Encontrados em frutas “passadas”. São constituídos de ácidos 
poligalacturônicos, isentos de grupos metil-éster e não formam 
geléia. 
SUBSTÂNCIAS PÉCTICAS 
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SUBSTÂNCIAS PÉCITICAS (cont.) 
 
ÁCIDOS PECTÍNICOS (PECTINAS) 
Substâncias colidais, não necessariamente solúveis em 
água, constituído por ácidos poligalacturônicos com 
número significativo de metoxilas na forma de ésteres. 
Dependendo do grau de metoxilação podem formar géis 
com sacarose em meio ácido, ou em presença de cátions 
divalentes ( Ca++, Mg++)  geléia “diet”. 
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ALTERAÇÕES QUÍMICAS (frutas e hortaliças) 
Escurecimento do vegetal 
Causado por enzima – enzima, substrato e 
oxigênio 
O bloqueio de um desses elementos evita a 
reação de escurecimento. 
Agentes redutores, calor ou redução do pH. 
34 
ALTERAÇÕES DO VEGETAL 
Enzima 
Substrato 
Oxigênio 
 
Compostos fenólicos: ác caféico, clorogênico e gálico 
35 
COMPOSTOS FENÓLICOS DE FRUTAS E 
HORTALIÇAS 
Ácido Gálico Ácido Caféico Ácido Clorogênico 
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ALTERAÇÕES NA TEXTURA 
37 
CONTEÚDO DE PECTINA EM ALGUNS ALIMENTOS 
 
FRUTA-------------------------------------------------------% DE PECTINA 
Maça ............................................................................... 0,5 – 1,6 
Polpa de maçã ................................................................. 1,5 – 2,5 
Banana ................................ ............................................0,7 – 1,2 
Polpa de Beterraba ............................... .......................... .. 1,0 
Carambola ............................... ........................................ 0,66 
Cenoura ............................... ...........................................0,2 – 0,5 
Goiaba .................................................. ...........................0,77 – 0,99 
Polpa de limão ....................................................... ......... 2,5 - 4,0 
Lichia ....................................................... ....................... 0,42 
Manga ................................................................ ............. 0,26 – 0,42 
Casca da laranja ............................................................. 3,5 – 5,5 
Mamão papaya ................................................................ 0,66 - 1,0 
Pêssego ............................................................... ...........0,1 - 0,9 
Abacaxi ............................................................... ............0,04 – 0,13 
Morango ................................................................ ...........0,6 - 0,7 
Tamarindo ................................................................ .......... 1,71 
Tomate ................................................................ ..............0,2 - 0,6 
 
Fonte: RENARD & THIBAULT, 1993. 
38 
Bibliografia Consultada 
1. OETTERER, MARÍLIA et al. Fundamentos de Ciência e 
Tecnologia. São Paulo: Manole, 2006. 
2. BOBBIO, FLORINDA O; BOBBIO, PAULO A. Introdução 
à Química dos Alimentos, 2. ed. São Paulo: Livraria Varela, 
1992. 
3. ARAÚJO, M. A. Química de Alimentos: teoria e prática. 2 
ed. São Paulo: Livraria Varela, 2001.