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Escurecimento Enzimático e Não enzimático de Alimentos Escurecimento Enzimático Formação de um pigmento escuro (melanina) nas frutas e vegetais devido a uma ação enzimática envolvendo compostos fenólicos. Participantes da reação Enzimas: polifenóis oxidases (PPO) e peroxidases (POD) Substrato: monofenol (fenol, ortocresol, tirosina), difenóis (ácido caféico, catecol, 3,4-diidroxifenilalanina), ácido clorogênico. Oxigênio Este processo é favorecido por danos físicos às frutas e vegetais como: cortes, descascamento, contusão, amassamentos, trituração. Consequências: Prejuízo econômico Alterações das características sensoriais dos produtos: Diminuição do valor nutritivo Escurecimento Enzimático Devido redução da disponibilidade da lisina, metionina, tiamina e outros nutrientes essenciais (ARAÚJO, 1999). PPO e POD As Polifenóis oxidases são denominadas frequentemente de tirosinase, polifenolase, fenolase, catecol oxidase, creolase ou catecolase, dependendo dos substratos utilizados na reação de escurecimento dos tecidos vegetais. As Peroxidases realizam reação de oxidação de compostos fenólicos em presença de peróxido de hidrogênio. Como controlar o Escurecimento Enzimático? Eliminação de um ou mais de seus componentes essenciais: O oxigênio A enzima O cobre ou o ferro do centro catalítico das enzimas O substrato Controlar as condições extrínsecas de armazenamento. Modulação do pH: inativação da enzima a pH ≤ 4,0 Eliminação do Oxigênio da superfície danificada do vegetal Inativação térmica da enzima pelo uso do calor (branqueamento) Adição de substâncias inibidoras do escurecimento: Agentes antioxidantes, acidulantes, quelantes ou complexantes ou inibidores enzimáticos, atuando diretamente nas enzimas, nos substratos ou ainda nos produtos de reação. Como controlar o Escurecimento Enzimático? Escurecimento Não enzimático Conjunto de reações complexas que conduzem a formação de pigmentos escuros (melanoidinas), assim como modificações (favoráveis ou não) no odor, sabor e aroma dos alimentos. Processos Reação de Caramelização Reação de Maillard Oxidação da Vitamina C Compostos envolvidos Carboidratos para o processo de Caramelização Açúcar redutor (grupamento carbonila C=O) e aminoácidos, peptídeos e proteínas (grupamento amina) para a reação de Maillard. O C=O também pode ser fornecido pela gordura. Vitamina C Vantagens e Desvantagens Desenvolvimento da cor e do flavor em crosta de pão, chocolate, café torrado, carne assada e batata frita, cerveja; e efeito antioxidante (quelantes ou estruturas fenólicas). Destruição de aminoácidos essenciais (lisina e triptofano) e básicos (histidina e arginina), inibição de enzimas digestivas, formação de compostos tóxicos (acrilamida), perda de vitamina C. Caramelização Ocorre quando os açúcares são aquecidos acima do seu ponto de fusão. Podem ser redutores ou não. Ocorre quando o açúcar é levado a uma temperatura acima do seu ponto de fusão. Caracteriza-se pela degradação do açúcar, desidratação, rearranjo molecular (formação de 5-HMF ou furfural), com polimerização e formação de polímeros marrons. Processo catalisado por agentes ácidos (H+) ou básicos (OH-) Caramelização x Maillard No processo de caramelização: Tipos de açúcares Temperatura O processo de caramelização também pode ser facilitado pela presença de sais. Caramelização Três cores mais produzidas são: Caramelo ácido (Refrigerantes cola, bissulfito de amônio) Cor de cereja (sacarose com íon amônio) Cor de panificado ou assado. O responsável pelo sabor amargo é a Humina. Reação de Maillard Desde 1912 Possibilidade de um açúcar (a glicose) reagir quando em solução aquosa, a quente, com um aminoácido (ácido glutâmico) produzindo coloração amarela e depois marrom. Pode ocorrer em leite, carnes, peixes e produtos de confeitaria. Pode ser desejável, mas também promove perdas nutricionais. Inicialmente o açúcar redutor, condensa-se com o aminoácido. A ação do calor, presença de água e meio alcalino aceleram a reação. O composto formado se desidrata levando à formação da base de Schiff com posterior formação da glicosilamina. Formação de uma cetoseamina. Formação do HMF chegando à geração de melanoidinas (cor) e CO2(aroma). Reação de Maillard Oxidação da Vitamina C Principal via de escurecimento de sucos de frutas O alimento deve conter ácido ascórbico ou vitamina C e ser suficientemente ácido na faixa de pH 2,0 a3,5. Mecanismos das reações de escurecimento não-enzimático Tipo de Reação Requer O2 Requer NH2 pH Ótimo Produto final Caramelização - - alcalino/ácido Caramelo Reação de Maillard - + alcalino Melanoidina Oxidação da Vit. C + - ácido Melanoidina
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