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4/5/2011 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA CAMPUS DE RIO PARANAÍBA Óleos e Gorduras Óleos e Gorduras Óleos e Gorduras Óleos e Gorduras –––– PROPRIEDADES FÍSICASPROPRIEDADES FÍSICASPROPRIEDADES FÍSICASPROPRIEDADES FÍSICAS UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS PONTO DE FUSÃO O ponto de fusão de uma substância pura é a temperatura em que essa substância passa do estado sólido para o estado líquido. O ponto de fusão dos ácidos graxos depende principalmente do número de átomos de carbono e do número de ligações insaturadas das cadeias de hidrocarboneto. Assim o ponto de fusão do Ácido Palmítico que tem cadeia reta com 16 carbonos é de 63,9 oC, enquanto o do Ácido Esteárico com 18 átomos de carbono é de 69,6 oC. O ponto de fusão dos Ácidos Oléico e Linoléico, que também tem 18 carbonos é de 14,1 oC e -5,0 oC, respectivamente. O ácido oléico tem uma ligação insaturada, enquanto o ácido linoléico tem duas. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS PONTO DE FUSÃO O ponto de fusão dos ácidos graxos com ligações “trans” é mais alto que o dos isômeros com ligações “cis”. Desse modo, os pontos de fusão dos ácidos elaídico e linoelaídico, isômeros “trans” dos ácidos oléico e linoléico são, respectivamente, 44 oC e 28 oC. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS Ponto de fusão de alguns ácidos graxos UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS PONTO DE FUSÃO O ponto de fusão dos triglicerídeos é função da composição em ácidos graxos, da distribuição destes nos triglicerídeos e da forma de cristalização. Triglicerídeos simétricos, com ácidos graxos idênticos nas posições sn-1 e sn-3, tem pontos de fusão maiores que os assimétricos. Triglicerídeos, substâncias simples, tem ponto de fusão em temperaturas definidas. Óleos e gorduras, formados por misturas de triglicerídeos não tem o ponto de fusão em uma temperatura definida mas sim uma faixa de temperatura em que passam do estado sólido, ou semi-sólido, ao estado líquido. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS PONTO DE FUSÃO Óleos e gorduras com alto teor de ácidos graxos insaturados são líquidos à temperatura ambiente, enquanto aqueles com altos teores de ácidos graxos saturados tem aparência de sólidos. Alguns óleos, como o de Palma (dendê), devido à composição e distribuição dos ácidos graxos, apresentam a temperatura ambiente, fases líquida e sólida. Genericamente, óleos são líquidos à temperatura ambiente e gorduras tem aparência sólida 4/5/2011 2 UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS Ponto de fusão de alguns óleos e gorduras UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS CONTEÚDO DE GORDURA SÓLIDA Mais importante que o ponto de fusão dos óleos e gorduras é o conteúdo de gordura sólida. O conteúdo de gordura sólida (SFC - Solid Fat Content) de um óleo ou gordura é dado pela porcentagem em massa dos triglicerídeos que permanecem no estado sólido a uma dada temperatura. Pode ser determinado por dilatometria (relação entre as densidades da gordura sólida e líquida) ou por ressonância nuclear magnética (RNM - Protons no estado líquido ou sólido tem reações diferentes quando submetidos a campos magnéticos). UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS CONTEÚDO DE GORDURA SÓLIDA O teor de gordura sólida é representado por uma “curva” de porcentagem de sólidos em função da temperatura. Imagine uma gordura especial composta por apenas um tipo de triglicerídeo, a Tripalmitina (PPP) , por exemplo. O ponto de fusão desse triglicerídeo é de 66 oC e portanto esta gordura será totalmente sólida à temperatura ambiente. Se esta gordura for aquecida a 80 oC ela se fundirá, passando ao estado líquido. Se depois for resfriada e mantida a 0 oC por algum tempo, ela voltará a se solidificar. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS CONTEÚDO DE GORDURA SÓLIDA Se essa gordura sólida , a 0 oC, for aquecida novamente, lentamente, a gordura permanecerá totalmente sólida (100 % de sólidos) até a temperatura de 66 oC, ponto de fusão da Tripalmitina, quando passará ao estado líquido (0 % de sólidos). UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS CONTEÚDO DE GORDURA SÓLIDA Imagine agora uma outra gordura composta por apenas dois tipos de triglicerídeos, tripalmitina (PPP) e trioleina (OOO), com 50 % em massa de cada um deles. O ponto de fusão da trioleina é 6 oC. Esta segunda gordura ao ser submetida ao mesmo tratamento térmico do exemplo anterior apresentará durante o aquecimento a seguinte curva de sólidos UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS CONTEÚDO DE GORDURA SÓLIDA Imagine uma terceira gordura, composta por quatro triacilgliceróis, PPP, POP, POO e OOO. As temperaturas dos pontos de fusão desses triglicerídeos são 66 oC, 36 oC, 16 oC e 6 oC, respectivamente. Esta terceira gordura ao ser submetida ao mesmo tratamento térmico dos exemplos anteriores apresentará a seguinte curva de conteúdo de gordura sólida 4/5/2011 3 UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS CONTEÚDO DE GORDURA SÓLIDA Nos óleos e gorduras naturais, que são misturas de muitos tipos de triglicerídeos, a curva de sólidos é formada por um grande número de “degraus“, de modo que a aparência é a de uma curva suave, contínua. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS PLASTICIDADE DAS GORDURAS Gorduras são sólidas à temperatura ambiente. Á medida que a temperatura aumenta, alguns triglicerídeos das gorduras vão se fundindo (derretendo) e a gordura vai se tornando cada vez mais “mole", até se fundir completamente. Quanto menos "inclinada" ou próxima da vertical for a curva de sólidos, mais definido é o "ponto de fusão" da gordura. Quanto mais inclinada ou "deitada" for a curva de sólidos, mais indefinido é o " ponto de fusão da gordura ". UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS PLASTICIDADE DAS GORDURAS UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS PLASTICIDADE DAS GORDURAS Para que uma substância tenha comportamento plástico ela deve ser formada por uma mistura de fases sólida e líquida. A proporção entre essas duas fases e o tamanho das partículas sólidas determinam a " consistência " da substância . Nos óleos e gorduras, a porcentagem e a forma de cristalização dos triglicerídeos sólidos determinam a "consistência" a uma dada temperatura. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS PLASTICIDADE DAS GORDURAS Gorduras com até 5 % de triglicerídeos na forma sólida tem o comportamento e aparência de líquidos viscosos. Acima desta porcentagem, os cristais formados pelos triglicerídeos solidificados começam a se tocar, formando um “esqueleto” sólido. A fase líquida ocupa os espaços vazios desta estrutura e a gordura tem a consistência de uma pasta, tem plasticidade. Acima de 35 % de triglicerídeos na forma sólida, embora a porcentagem de gordura líquida possa ser maior que a da gordura líquida, a aparência e o comportamento da gordura como um todo são os de um corpo sólido. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS PLASTICIDADE DAS GORDURAS De maneira simplificada, os triglicerídeos dos óleos e gorduras em que a maioria dos ácidos graxos contêm 16 e 18 átomos de carbono podem ser divididos em quatro grupos ou classes, de acordo com a distribuição dos ácidos graxos nos triacilgliceróis 4/5/2011 4 UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS PLASTICIDADE DAS GORDURAS SSS: tri-saturados, contêm três ácidos graxos saturados e têm o ponto de fusão na faixa de 50 - 75 oC . SSU: di-saturados-mono-insaturados, contêm dois ácidos graxos saturados e um insaturado e têm o ponto de fusão na faixa de 30 -50-45 oC. SUU: mono-saturado-di-insaturados, contêm um ácido graxo saturado e dois insaturados e têm o ponto de fusão na faixa de 10 - 25 oC. UUU: tri-insaturados , contêm três ácidos graxos insaturados e têm o ponto de fusãomenor que 5 oC. Obs. Triglicerídeos contendo ácidos graxos na forma " trans " tem pontos de fusão intermediários. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS OUTRAS PROPRIEDADES FÍSICAS Entalpia de Combustão - Do ponto de vista biológico, lipídeos são substâncias altamente energéticas, fornecendo aproximadamente 9 kCal/g na oxidação até CO2. A estrutura dos ácidos graxos é a de um hidrocarboneto com uma carboxila terminal . Desse modo, a entalpia de combustão dos ácidos graxos varia de 5,9 kCal/g para o Ácido Butírico a 9,6 kCal/g para o Ácido Behênico. Para óleos e gorduras, os valores variam de 9,0 kCal/g para a gordura de coco a 9,7 kCal/g para óleo de Canola. OBS-Em 1895, um engenheiro alemão, Rudolf Diesel, inventou tipo de motor de combustão interna. Ainda não havia “óleo diesel" derivado do petróleo. O combustível usado por Diesel em seu motor era . . . . óleo de amendoim UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS OUTRAS PROPRIEDADES FÍSICAS Calor específico Cp, Entalpia de fusão H f - O calor específico de ácidos graxos , triglicerídeos, óleos e gorduras é da ordem de 0,5 cal/g ( oC ) tanto para s formas sólidas quanto para as líquidas. A entalpia de fusão dos ácidos graxos varia de 35 cal/g a 55 cal/g aumentando com o número de carbonos da cadeia. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS OUTRAS PROPRIEDADES FÍSICAS Temperatura de ebulição / pressão de vapor - A temperatura do ponto de ebulição dos ácidos graxos à pressão atmosférica varia de acordo com o comprimento da cadeia na faixa de 206 oC para o Ácido Capróico (C6:0) a 376 oC para o Ácido Esteárico (C18:1). Sob vácuo, com pressão absoluta de 2 mm Hg, as temperaturas dos pontos de ebulição desses ácidos são de 72 oC e 196 oC, respectivamente. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS OUTRAS PROPRIEDADES FÍSICAS Temperatura de ebulição / pressão de vapor A pressão de vapor dos triglicerídeos é muito baixa, por isto essas substâncias de decompõem antes de atingir o ponto de ebulição na pressão atmosférica. Triglicerídeos e consequentemente, óleos e gorduras só podem ser destilados em pressões muito baixas, da ordem de 0,05 mmHg. Mesmo nesta pressão, a temperatura do ponto de ebulição da Triestearina é de 313 oC , muito maior que a do ácido graxo. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS OUTRAS PROPRIEDADES FÍSICAS Temperatura de ebulição / pressão de vapor A diferença das temperaturas dos pontos de ebulição de ácidos graxos e triglicerídeos é a base das etapas de desodorização e de refinação física nos processos de purificação (refinação) de óleos e gorduras. O ponto de ebulição dos triglicerídeos é muito maior que o ponto de ebulição dos ácidos graxos e outras substâncias voláteis que são eliminadas nessa etapa da purificação dos óleos e gorduras. 4/5/2011 5 UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS OUTRAS PROPRIEDADES FÍSICAS Densidade - A densidade de óleos e gorduras no estado líquido varia inversamente com a temperatura ou com o peso molecular médio dos ácidos graxos e diretamente com o grau de insaturação. Desse modo , a densidade do óleo de algodão é de 0,916 g/mL a 20 oC e 0,909 g/mL a 30 oC. A densidade da Tripalmitina (C16:0) é de 0,8663 g/mL e a da Triestearina (C18:0) é de 0,8632 g/mL ( ambas a 80 oC). UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS OUTRAS PROPRIEDADES FÍSICAS Densidade A densidade no estado sólido é maior que a densidade no estado líquido. A densidade da trioleina líquida (25 oC) é de 0,9078 g/mL enquanto a densidade no estado sólido (-38 oC) é de 1,012 g /mL. As diferenças de densidade nos estados sólidos elíquido são usadas para calcular o "Índice de Gordura Sólida" que é semelhante ao "Teor de Gordura Sólida" em uma dada temperatura determinado por Ressonância Nuclear Magnética. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS OUTRAS PROPRIEDADES FÍSICAS Viscosidade - A "oleosidade" é uma das características dos óleos e gorduras. A viscosidade relativamente alta dos óleos e gorduras se deve à atração eletrostática entre as longas cadeias de ácidos graxos. A viscosidade de óleos e gordura à temperatura ambiente é da ordem de 20 a 40 cP. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS OUTRAS PROPRIEDADES FÍSICAS Propriedades ópticas. Índice de refração - O índice de refração dos óleos e gorduras é proporcional ao grau de insaturação dos ácidos graxos. Como o equipamento é simples, a análise é rápida e a quantidade de amostra necessária para a análise é pequena, o índice de refração é usado para controle de qualidade e identidade em muitos processos, principalmente na hidrogenação. Os Índices de refração da Triestearina e da Trioleina são 1,4471 e 1,4548 respectivamente. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - PROPRIEDADES FÍSICAS OUTRAS PROPRIEDADES FÍSICAS Propriedades ópticas. Espectrofotometria - cor - Óleos gorduras, ácidos graxos puros são praticamente transparentes para a luz visível. No entanto, todos os óleos e gorduras naturais são contaminados por pigmentos como os carotenóides e clorofila. Óleos brutos tem coloração vermelha / amarela. O controle da cor item importante na refinação dos óleos e gorduras é feito em aparelhos especiais (colorímetros) por comparação com a intensidade da cor de lâminas de vidro colorido. Absorção no Infravermelho tem sido usadas para a quantificação de ácidos graxos trans. UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA CAMPUS DE RIO PARANAÍBA Óleos e Gorduras Óleos e Gorduras Óleos e Gorduras Óleos e Gorduras –––– ANÁLISES DOS ÓLEOS E ANÁLISES DOS ÓLEOS E ANÁLISES DOS ÓLEOS E ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURASGORDURASGORDURASGORDURAS 4/5/2011 6 UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS PADRÕES DE IDENTIDADE E QUALIDADE A "Resolução nº 482" de 23 de setembro de 1999, publicada no Diário Oficial da União do dia 20/06/2000 traz o "Regulamento Técnico para Fixação de Identidade e Qualidade de ÓLEOS E GORDURAS VEGETAIS". Para óleos e gorduras de origem animal ainda valem a Resolução 22/77 do Conselho Nacional de Normas e Padrões para Alimentos, a Resolução Normativa 25/79 da Câmara Técnica de Alimentos e a Portaria 062/91 do Serviço Nacional de Vigilância Sanitária. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS PADRÕES DE IDENTIDADE E QUALIDADE Nos anexos 1 a 17 da Resolução 482 são dadas as características dos seguintes óleos e gorduras: algodão amendoim arroz canola girassol milho soja uva babaçu coco palma palmiste oliva gergelim Óleo misto ou composto Óleo vegetal saborizado e azeite saborizado Óleo e gordura vegetal modificados UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS PADRÕES DE IDENTIDADE E QUALIDADE Exemplo (anexo 17 da Resolução 482): ÓLEO DE SOJA 1. DESCRIÇÃO 1.1. Definição: Óleo de soja é o óleo comestível obtido de sementes de Glycine max L. (soja) através de processos tecnológicos adequados. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS PADRÕES DE IDENTIDADE E QUALIDADE ÓLEO DE SOJA 1.2. Classificação: 1.2.1. Óleo de soja: óleo obtido pelos processos de extração e refino. 1.2.2. Óleo de soja semi-refinado: óleo obtido pelos processos de extração e neutralização. 1.2.3. Óleo de soja degomado: óleo obtido pelos processos de extração e degomagem. 1.2.4. Óleo de soja bruto: óleo obtido pelo processo de extração. Obs.:Os óleos classificados em 1.2.2., 1.2.3. e 1.2.4. devem ser submetidos ao processo de refino para o consumo humano. 1.3. Designação - O produto deve ser designado de acordo com a sua classificação, item 1.2. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS PADRÕES DE IDENTIDADE E QUALIDADE ÓLEO DE SOJA 2. COMPOSIÇÃO E REQUISITOS 2.1. Composição - Ingrediente Obrigatório: óleo de soja. 2.2. Requisitos 2.2.1. CaracterísticasSensoriais: 2.2.1.1. Aspecto: límpido e isento de impurezas a 25 oC. 2.2.1.2. Cor: característica. 2.2.1.3. Odor: característico. 2.2.1.4. Sabor: característico. 2.2.2. Características Físicas e Químicas: 2.2.2.1. Densidade relativa 0,919- 0,925 (20oC/20oC) - 0,916 - 0,922 (25oC/25oC) 2.2.2.2. Índice de refração (n D 40)..................... 1,466 - 1,470 2.2.2.3. Índice de saponificação................................ 189 - 195 UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS PADRÕES DE IDENTIDADE E QUALIDADE ÓLEO DE SOJA 2. COMPOSIÇÃO E REQUISITOS 2.2.2.5. Matéria insaponificável, g/100g............... Máximo 1,5 2.2.2.6. Acidez, g de ácido oléico/100g . óleo refinado......................................................... Máximo 0,3 . óleo semi-refinado................................................ Máximo 0,5 . óleo degomado..................................................... Máximo 1,0 . óleo bruto ............................................................ Máximo 2,0 2.2.2.7. Índice de peróxido, meq/kg...................... Máximo 10 2.2.2.8. Fósforo, g/100g . óleo degomado................................................... Máximo 0,02 4/5/2011 7 UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS PADRÕES DE IDENTIDADE E QUALIDADE ÓLEO DE SOJA 2. COMPOSIÇÃO E REQUISITOS 2.2.2.9. Composição em ácidos graxos: UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS ANÁLISES DE IDENTIDADE A identidade e composição dos óleos e gorduras pode ser facilmente determinada pela análise da Composição em ácidos graxos por cromatografia gás-líquido (GLC) ou dos triglicerídeos, por cromatografia gás-líquido (GLC) ou líquido- líquido (HPLC). No entanto, essas análises exigem equipamentos considerados caros e até pouco tempo, sofisticados. Nos laboratórios mais simples, a identidade dos óleos e gorduras pode ser determinada por duas análises envolvendo reagentes e equipamentos simples e encontrados com facilidade. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Índice de Saponificação (IS): determina a quantidade de KOH necessária para a saponificação de 1,0 g de óleo. (AOCS Cd 3- 25). Na execução da análise, uma amostra de óleo é fervida, sob refluxo com uma solução alcoólica de KOH, em excesso. A reação dos ácidos graxos com a base é estequiométrica: 1,0 mol de ácido graxo reage com 1,0 mol de KOH ou seja, um mol de triglicerídeos reage com três mols de de KOH. O excesso de base é titulado com HCl. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Índice de Saponificação (IS): O Índice de Saponificação (mg KOH / g óleo) é uma medida do comprimento médio das cadeias dos ácidos graxos que formam um óleo ou gordura. Óleos ou gorduras contendo ácidos graxos de cadeia curta conterão mais moles de ácido graxo por unidade de massa e consequentemente, consumirão massas maiores de base para a reação. Por exemplo, a gordura de Coco, rica em ácido Láurico (C12:0), de cadeia curta, terá o IS maior que o do Óleo de Soja, que tem a maioria dos ácidos graxos com dezoito carbonos ( cadeia longa ). UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Índice de Iodo (II): determina a quantidade de Iodo (I2) absorvida pelas ligações insaturadas dos ácidos graxos dos óleos ou gorduras ( g de I2 /100 g amostra ). (AOCS Cd 1-25). As ligações insaturadas dos compostos orgânicos absorvem Halogêneos. Um mol de ligações duplas, absorve um mol de halogênio. Na execução da análise, uma amostra de óleo, dissolvida em um solvente orgânico, reage com uma solução de Mono Cloreto de Iodo em Ácido Acético, em excesso. O excesso é convertido em Iodo com a adição de KI e em seguida titulado com Tiossulfato de Sódio. Embora o reagente utilizado nesta determinação seja uma solução de ICl, o resultado é apresentado como se apenas Iodo fosse absorvido. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Índice de Iodo (II): O Índice de Iodo é uma medida do número médio de insaturações das cadeias dos ácidos graxos que formam um óleo ou gordura. Por exemplo, o Óleo de Soja que tem a maioria dos ácidos graxos insaturados, terá o que o II maior que o Óleo de Palma, que tem a maioria dos ácidos saturados. 4/5/2011 8 UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Composição em ácidos graxos, Índices de Saponificação e de Iodo de alguns óleos e gorduras (valores médios) UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS OUTRAS ANÁLISES DE IDENTIDADE Alem destas, outras análises ou propriedades podem ser utilizadas para a identificação dos óleos e gorduras. as mais comuns são: - Índice de Refração - Depende principalmente do grau de insaturação dos ácidos graxos (AOCS Cc 7-25) - Ponto de Fusão - (AOCS Cc 1-25). UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS OUTRAS ANÁLISES DE IDENTIDADE Na literatura, são citados alguns testes específicos para alguns tipos de óleos e gorduras. Esses testes específicos são complicados, empíricos e raramente usados atualmente. - Teste de Halphen - Específico para detectar óleo de algodão. - Teste de Baldoin - Específico para detectar óleo de gergelim. - Teste de Evers - Específico para óleos contendo ácidos graxos de cadeia longa. - Teste de Reichert-Meissl - (AOCS Cd 5-40). Específico para ácidos graxos voláteis. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS ANÁLISES DE QUALIDADE Óleos e gorduras não são bons substratos para a atividade de microorganismos devido à baixa atividade de água (baixa umidade), por isto a deterioração dos óleos e gorduras se deve principalmente à degradação química dos seus componentes (ácidos graxos) causando principalmente alterações das qualidades organolépticas. Os maiores problemas da qualidade dos óleos e gorduras estão relacionados com a rancidez. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Rancidez Hidrolítica O termo refere-se á presença de ácidos graxos livres nos óleos e gorduras. Os ácidos graxos livres são formados por hidrólise ezimática dos triglicerídeos nos processos biológicos nos seres vivos e nos alimentos, ou pelo calor e umidade durante o armazenamento e nos processo de fritura. Os ácidos graxos livres causam o surgimento de sabores e odores desagradáveis em alguns alimentos como a manteiga e produtos contendo gordura de coco. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Rancidez Hidrolítica A determinação do teor Ácidos Graxos Livres (AOCS Ca 5a-40) é feita pela titulação do óleo dissolvido em Etanol aquecido com uma solução diluída de NaOH. O resultado é calculado como " % de ácidos graxos livres como Ácido Oléico" , ou seja como se todos os ácidos graxos livres fossem Ácido Oléico. Para a gordura de coco o resultado é expresso em Ácido Láurico e para o óleo de Palma em Ácido Palmítico. 4/5/2011 9 UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Rancidez Hidrolítica Óleos e gorduras no estado “bruto” podem ter valores altos de chegando a 5-6 %. Os ácidos graxos livres são eliminados no processo de refinação dos óleos brutos. Em óleos refinados o valor máximo permitido legalmente é de 0,3 %. Óleos de boa qualidade, para frituras tem menos de 0,05 %. Devido às temperaturas elevadas, nos processos de fritura os ácidos graxos alem de cheiro e sabor desagradáveis causam o surgimento de fumaça. Ponto de Fumaça (AOCS Ce 9a-48) é a temperatura em que aparecem os primeiros fumos visíveis em um óleo sob as condições do teste. O “ponto de fumaça” dos óleos refinados é da ordem de 250 oC e deve permanecer maior que 200 oC em óleos usados em frituras. O "ponto de fumaça" de um óleo com 2,0% de ácidos graxos livres é da ordem de 150 oC. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Rancidez Oxidativa Este, é o maior problema na qualidade dos óleos e gorduras. A reação de oxidaçãoé espontânea, requer baixas concentrações de Oxigênio (ppm) e sempre ocorre em óleos e gorduras. O Índice de Peróxidos - IP - (AOCS Cd 8-53) é um indicador dos estados iniciais da oxidação. A determinação é feita pela diluição do óleo ou gordura em uma solução de Ácido Acético e Clorofórmio. Adiciona-se à solução, Iodeto de Potássio, que é oxidado a Iodo pelos peróxidos. A quantidade de Iodo liberada é titulada de volta a Iodeto com Tiossulfato de Sódio. O resultado é calculado como miliEquivalentes de peróxido por Kg de óleo. Óleo de boa qualidade, recem-refinado deve ter Índice de Peróxidos menor que 1,0. Óleos com Índice de Peróxidos maior que 10 mEq/Kg não devem ser usados como alimento. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Rancidez Oxidativa Os peróxidos por si mesmos não são muito importantes, pelo menos do ponto de vista organoléptico. Os produtos da decomposição dos hidroperóxidos como os aldeídos, cetonas, são os principais responsáveis pela rancidez dos óleos e gorduras. A presença de alguns desses produtos, como o Hexenal (um aldeído insaturado) na concentração de 10 ppm, embora não seja tóxica nessa concentração, já é suficiente para causar o "cheiro de pastelaria" em óleos e gorduras usados em frituras. A concentração de aldeídos no óleo é expressa pelo Índice de Anisidina - IA -(IUPAC 2-504) calculado à partir da determinação da Absorbância em UV causada por um composto colorido formado pela reação da p-Anisidina com aldeídos de uma solução de óleo em solvente orgânico. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Rancidez Oxidativa O Valor TOTOX = 2 IP + IA é considerado um bom indicador da qualidade dos óleos e gorduras. Como regra geral, para óleos usados na alimentação, TOTOX < 10. Os aldeídos também podem ser quantificados com o Ácido Tio-barbitúrico, que é muito usado na análise da gordura extraída de produtos biológicos. O Teste de Kreis é outra análise também usada para esta finalidade mas como não é quantitativa, atualmente é pouco usada. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Rancidez Oxidativa No processamento dos alimentos pela fritura, o óleo é aquecido em contato direto com o ar e com a umidade dos alimentos. Essas condições aceleram os processos de hidrolise e oxidação e nestes casos os testes citados nos itens anteriores são de pouca utilidade para a avaliação do estado do óleo. Alem disso, peróxidos, aldeídos e mesmo os ácidos graxos livres são destilados ou decompostos nas temperaturas usadas no processo (265 - 270 oC). Atualmente, existem alguns testes em “Kits” comerciais (Merck, Diamed) que dão uma indicação do “ponto de descarte” de óleos ou gorduras usados em frituras. Esse Kits são baseados na formação de compostos colorido derivados de peróxidos, aldeídos, ou ácidos graxos e não são muito precisos. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Rancidez Oxidativa A analise química mais segura para indicar o estado de oxidação das gorduras usadas em frituras é a determinação dos “compostos polares” (AOCS Cd 20-91 ) que se formam pela oxidação e hidrólise dos triglicerídeos durante o aquecimento: ácidos graxos livres, mono e diglicerídeos, peróxidos, aldeídos, álcoois, ácidos, polímeros e outros. Este é um método de cromatografia líquida que separa, quantifica e em alguns casos até identifica as substâncias formadas pela degradação térmica dos óleos e gorduras. Óleos e gorduras com mais de 25 % de compostos polares devem ser descartados. Embora simples, o método é muito trabalhoso e demorado para ser utilizado rotineiramente em restaurantes e fábricas. 4/5/2011 10 UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Rancidez Oxidativa Os melhores indicadores para o “ponto de descarte” dos óleos e gorduras usados nos processo de fritura são o Paladar e o Olfato. A produção de fumaça, a formação de crostas nos tachos e de espuma permanente na superfície do óleo são bons indicadores do processo de polimerização (não confundir com as bolhas que se formam pela evaporação da água) e portanto da deterioração do óleo. Dificilmente uma pessoa será intoxicada por ingerir alimentos preparados com óleos ou gorduras oxidados ao ponto de fazer mal imediato à saúde. O gosto e o cheiro são muito ruins. Mas mesmo com óleos e gorduras pouco oxidados, o efeito acumulativo a longo prazo pode ser prejudicial à saúde. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Rancidez Oxidativa Alguns cuidados devem ser tomados: -Temperatura correta - Evitar temperaturas maiores que 180 oC. -Quantidade correta de gordura nas fritadeiras - A proporção recomendada é de no mínimo 5 partes de óleo para uma de alimento a ser frito - Gordura correta - Óleos insaturados não devem ser usados para fritura, pelo menos em processos industriais. Gorduras vegetais hidrogenadas, óleo de algodão, oleina de Palma ou de gordura bovina são mais resistentes á oxidação. - Resfriamento e filtração dos óleos - No intervalo entre bateladas,o óleo deve ser mantido á temperaturas menores (150-160oC) e se possível, filtrado para a retirada de partículas em suspensão. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Resistência à Oxidação – Estabilidade Tão importante quanto a verificação do estado de oxidação dos óleos e gorduras é a "predição do tempo" que o óleo ou gordura levará para atingir um determinado estado de oxidação. Para isto, existem testes verificam a “Estabilidade” do alimento em relação à oxidação. O mais simples e preciso é estocar o alimento por um determinado período e analisar até a perda da qualidade. O teste é demorado e de difícil extensão a outros lotes. Normalmente são utilizados testes acelerados, em que o alimento ou amostra de óleo ou gordura são armazenados em temperaturas controladas e o estado de oxidação avaliado pelos Índices de Peróxidos e/ou Anisidina. O mais conhecido, para alimentos em geral é o “Shaal Oven Test”em que os alimentos são colocados em uma estufa a 60 oC e periodicamente avaliados química ou organolepticamente. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Resistência à Oxidação – Estabilidade Especificamente para óleos e gorduras o teste mais importante é o AOM – Active Oxigen Method (AOCS Cd 12- 57). Neste método a amostra de óleo ou gordura é colocada em um tubo de ensaio em um no qual se injeta ar com temperatura e vazão controladas. O tubo é colocado em um banho também com temperatura controlada (geralmente 100 oC). A amostra é analisada periodicamente, até atingir um valor predeterminado, geralmente Índice de peróxido igual a 70. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS Resistência à Oxidação – Estabilidade Existe um aparelho mais moderno “Rancimat” ( AOCS Cb 12b- 92 ) em que os gases gerados pelo ar que borbulha nos tubos contendo a amostra é coletado em um recipiente especial. Os gases contem ácidos voláteis que aumentam a condutividade da água, que é monitorada automaticamente até atingir um determinado valor. Em qualquer dos dois métodos o resultado é dado em “horas de estabilidade”. UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS OUTRAS ANÁLISES Normalmente, junto com a determinação do Ponto de Fumaça são determinados também o "Ponto de Centelha" e o "Ponto de Chama". Esse pontos são as temperaturas em que a quantidade vapores liberados dos óleos durante o teste são suficientes para provocar uma pequena explosão ou manter a combustão permanente. Óleos com Ponto de Centelha menores que 370 oC provavelmente estarão contaminados com solvente residual. 4/5/2011 11 UFV/CRP –ÓLEOS E GORDURAS - ANÁLISES DOS ÓLEOS E GORDURAS OUTRAS ANÁLISES Para algumas industrias, principalmente na área de cosméticos o teor de Matéria Insaponificável (AOCS Ca 6b-53) é muito importante. Matéria Insaponificável é a parte "nãoácidos graxos" dos óleos e gorduras, principalmente esteróis, tocoferóis, e álcoois e hidrocarbonetos.
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