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20/06/2016 1 Lipídios Paulo Henrique Machado de Sousa Introdução Abundante em grande número de alimentos Importância nutritiva Função na estrutura Composição Permeabilidade das membranas celulares Isolamento térmico Sabor e palatabilidade dos alimentos Sensação de saciedade após a alimentação Principal aporte energético da dieta (9 Kcal/g) Transporte de vitaminas lipossolúveis Ácidos graxos insaturados essenciais Contribui no paladar e sensação de saciedade Razões Tecnológicas Conteúdo de gordura em alimentos Emulsões Susceptíveis a fenômenos de deterioração Susceptíveis a processos de transformação estrutural Papéis tecnológicos: emulsificantes, texturizantes, aromatizantes, etc Introdução Produto Gordura (%) Arroz 1,4 Coco 34 Leite 3,5 Manteiga 80 Queijo parmesão 26 Carne bovina 6 Carne de frango 2,2 Carne suína 7 Presunto cozido 6 Merluza 1,5 Sardinha 13 Lagostim 2 Tabela 1 – Conteúdo de gordura aproximado de alguns alimentos Introdução Óleos x Gorduras Forma física; Gorduras: forma sólida; Óleos: líquida Azeite: óleos extraídos de frutos. Ex.: azeite de oliva, azeite de dendê. Mais consumidos: óleos de milho, soja e colza (canola). Curiosidade: produzido no Canadá: Canola - expressão que quer dizer: “azeite canadense de baixo teor ácido“ ("Canadian oil, low acid"). Definição de Lipídios “Compostos encontrados nos organismos vivos, geralmente insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos” Não possuem solubilidade em água Sem uniformidade de função química e estrutural Elementos presente na molécula de lipídios Carbono, hidrogênio, oxigênio, fósforo, nitrogênio e enxofre éster (óleos, gorduras,ceras); terpenos (caroteno, óleos essenciais); ácidos carboxílicos de cadeia longa 20/06/2016 2 Lipídios simples Lipídios compostos Lipídios derivados Classificação Óleos e gorduras - acilglicerois Ceras Fosfolipídios Cerebrosídios Sulfolipídios Ácidos graxos Alcoóis Hidrocarbonetos Vitaminas lipossolúveis Pigmentos Ácidos Graxos São ácidos carboxílicos de cadeia hidrocarbonada de comprimento entre 4 e 30 Carbonos; Possuem geralmente número par de átomos de carbono; Podem ser saturados ou instaurados; Geralmente são acíclicos e não ramificados. CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH(CH2)3-COOH Ácidos Graxos saturados Número de Carbono Nome do ácido 4 Ácido butírico 6 Ácido capróico 8 Ácido caprílico 10 Ácido cáprico 12 Ácido láurico 14 Ácido mirístico 16 Ácido palmítico 18 Ácido esteárico 20 Ácido araquídico 22 Ácido behênico Fontes de ácidos graxos saturados (SAFAs) Araquídico (20C): Amendoim; Esteárico (18C): Carnes vermelhas, manteiga; Palmítico (16C): Cacau, óleo de algodão; Butírico (4C): Manteiga. Número de insaturações até seis Não conjugadas Quanto mais insaturado, mais instável é o ácido Cadeia dobra com a insaturação Ácidos graxos trans não são freqüentes Membrana fluida ácidos graxos insaturados Ácidos Graxos Insaturados Ácido elaídico – trans Ácido oléico – cis Nomenclatura Especifica o comprimento da cadeia e o número de duplas ligações, separadas por dois pontos. Ácido palmítico, saturado e com 16 C 16:0 Ácido oléico, 18 carbonos e uma dupla ligação 18:1 Ácido linolênico, C – 18:3 ∆ 9, 12, 15 20/06/2016 3 Ácidos Graxos Insaturados Mono insaturados Ácido palmitoléico 16 C Ácido Oléico 18 C Poli insaturados Essenciais (provêm da dieta) Ácido linoléico 18 C e duas insaturações Ácido alpha-linolênico 18 C e 3 insaturações Naturais ou da série ω6 até 3 ou 4 insaturações. Ácido gama-linolênico 18 C Ácido araquidônico (AA) 20 C Ácidos Graxos Insaturados Super insaturados ou da série ω3: até 6 ou 7 insaturações Ácido estearidônico 18 C Ácido eicosapentanóico (EPA) 20 C Ácido docosapentanóico (DHA) 22 C ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS: O homem é capaz de sintetizar muitos tipos de ácidos graxos, incluindo os saturados e os monoinsaturados Os AG poliinsaturados, principalmente os das classes w-6 - família do ácido linoléico e w -3 - família do ácido linolênico - devem ser obtidos da dieta, pois são sintetizados apenas por vegetais. Os ácidos graxos ômega 3, como o ácido alfa-linolênico, ácido eicosapentaenoico e o ácido docosahexanoico, são ácidos carboxílicos poliinsaturados, em que a dupla ligação está no terceiro carbono a partir da extremidade oposta à carboxila. ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS: Muitos deles (e outros ômega 6) são chamados de "essenciais" porque não podem ser sintetizados pelo corpo e devem ser consumidos sob a forma de gorduras; Nem todos os ômega 3” são iguais. O “bom” ômega 3 é o de cadeia longa (ácidos graxos de cadeia longa), e o menos adequado, com poucos benefícios a saúde, são os ácidos graxos de cadeia curta; Podemos encontrar o “bom” ômega 3 (de cadeia longa) nos peixes de águas profundas como salmão, atum, bacalhau, albacora, cação. ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS: Os ômega 3 (de cadeia curta) menos adequados, com poucos benefícios para a saúde, são encontrados em óleos extraídos de soja, de girassol, de milho. Este minúsculo ômega 3 também está presente em alguns vegetais “verdes” como brócolis, rúcula, couve, espinafre. A linhaça é a melhor fonte de ômega-3, ainda mais que o salmão. Comparativamente temos em 100 mL de: óleo de linhaça = 53,3 gramas de ômega-3; óleo CANOLA e soja = 6,3 e 6,8 mg; óleo de salmão = 16 gramas de Ômega-3. Observação: A falta de ácidos graxos essenciais modifica a estrutura da mitocôndria, dificultando o recebimento de energia pelas células. FONTES Ômega 3 Presente em peixes como atum, salmão e sardinha, óleos vegetais e nozes. Ômega 6 Presente em óleos vegetais (milho, girassol e soja), sementes e nozes. 20/06/2016 4 Ácidos graxos (%) de alguns lipídios Ácido Leite de vaca Óleo de oliva Óleo de soja Gordura de porco Butírico 4,5 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Capróico 2,0, < 0,1 < 0,1 < 0,1 Caprilico 1,3 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Cáprico 3,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Láurico 3,0 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Oléico 25,0 85,0 26 40 Linoléico 2,3 13,0 56 4,5 Linolênico 1,0 0,5 8 0,5 Características dos Acilglicerois Denominação antiga Glicerídeos Óleos e gorduras Estrutura Gorduras comestíveis Lipídios nos alimentos Hidrólise dos triglicerídeos Mono e diglicerídeos emulsificantes monoglicerídeo diglicerídeo triglicerídeo Triglicerídeo OCORRÊNCIA DA GORDURA NOS DIVERSOS TIPOS DE ALIMENTOS PAPEL DA GORDURA NA PANIFICAÇÃO: Melhora a extensibilidade da massa, enquanto diminui sua tenacidade e consistência. Melhora a formação da rede glutinosa e a impermeabilidade da massa, favorecendo assim, o volume do produto fabricado. Com o óleo, o volume é menore a estrutura do miolo é pouco regular e menos fina; Com a gordura, o volume é bem superior e a estrutura do miolo mais bonita e mais fina; PAPEL DA GORDURA EM QUEIJOS: A gordura tem impacto determinante na textura da massa do queijo. Quanto maior o teor de gordura sem alterações no teor de caseína e água, mais mole será a massa, e quanto menor o percentual de gordura, mais firme a massa. O amolecimento é explicado pelo fato de que a gordura aprisionada na malha caseína aumenta a distância entre as micelas, diminuindo a estabilidade da armadura. O problema de amolecimento do é queijo resolvido ajustanto o teor de gordura do leite com o teor de caseína. A presença de gordura influi de forma significativa no sabor dos alimentos; Além de sabor, a gordura melhora a capacidade de aeração, tornando o sorvete mais cremoso e com melhor textura; Porém, a gordura vegetal hidrogenada difere da gordura láctea pelo fato de não conter colesterol; além de ser mais barata. Desta forma, seu uso permite um maior equilíbrio entre as quantidades de gordura saturada e insaturada. PAPEL DA GORDURA EM SORVETES 20/06/2016 5 Está associada à reação do oxigênio com lipídeos insaturados, por mecanismos químicos e enzimáticos: Auto-oxidação; Fotoxidação; Lipoxigenase. Oxidação de Lipídeos Auto-oxidação Ácidos graxos insaturados oxidação, degradação e polimerização Ácidos graxos saturados C – H Reação em cadeia de radicais livres Radicais livres Energia Auto-oxidação Rancidez oxidativa – Autoxidação 1o passo: Iniciação ou indução Formação dos primeiros radicais livres (há cheiro ou gosto de ranço) reativoteextremamen)livreradical(HRRH a) Um átomo de hidrogênio é retirado do grupo metilico de um ácido graxo (RH) insaturado, levando a formação de um radial livre ROOOR 2 O oxigênio adiciona-se ao radical livre e forma um radical peróxido Reação em cadeia se propaga em toda a massa lipídica (radicais livres) Rancidez oxidativa – Autoxidação 2o PASSO: Propagação Este período ocorrerá até que todo o oxigênio ou ácido graxo insaturado (RH) seja consumido. Os radicais peróxidos formados são extremamente reativos e podem retirar átomos de hidrogênio de outros lipídeos insaturados, e dessa maneira propagar a reação de oxidação Radicais livres reagindo entre si formando diversas substâncias, terminando assim o papel deles como propagadores da reação. -Diminuição do consumo de Oxigênio e a redução da concentração de peróxidos - alteração de aroma, sabor, cor e consistência. Rancidez oxidativa – Autoxidação 3o PASSO: Terminação 20/06/2016 6 Auto-oxidação Fases da auto-oxidação Fase de iniciação Consumo de oxigênio ↓, aumentando lentamente; Baixa [ ] de peróxido; Não há alterações sensoriais; ↑ [ ] concentração de radicais livres; Fase de propagação ↑ consumo de oxigênio; Cresce rapidamente a [ ] peróxido e se inicia sua decomposição; Início das alterações sensoriais – odor; Fase de terminação Consumo de oxigênio tende a cair ↓ [ ] dos peróxidos; Forte alteração sensorial – cor e viscosidade Fases da auto-oxidação Desenvolvimento de aromas rançosos (alerta de que já não está apropriado para o consumo); Branqueamento (reação de pigmentos com intermediários reativos); Redução da qualidade nutricional (reação com vitaminas, prinsipalmente E, perdendo ação antioxidante); Nos óleos de fritura, aumentam a viscosidade; Formação de ácidos graxos livres, provocando escurecimento; Fumaça e espuma; Consequências da Auto-oxidação Fotoxidação Adição direta de oxigênio, no estado singlete Não envolve a participação de radicais livres Requer: O2, luz, compostos fotossensibilizadores Molécula de oxigênio Estados energéticos diferentes Substâncias cromóforas - clorofila, composto heme Absorve radiações luminosa triplete (3O2) ou singlete ( 1O2) Fotoxidação Estruturas com ‡ spin dos elétrons Nível mais baixo de energia Segundo Wong (1989) 1O2 1500 x + reativo que o 3O2 com ligações C C Oxigênio triplete Oxigênio singlete 3O2 1O2 estado excitado O2 (23cal/mol) 20/06/2016 7 Fotoxidação presença de luz fotossensibilizador absorve energia radiante transferência estado singlete estado triplete Fotoxidação Energia fotocatalisador oxigênio inversão spin oxigênio singleto Oxigênio triplete presente no oxigênio atmosférico Oxigênio mais solúvel em compostos de baixa polaridade Maior tempo de vida de 1O2 dissolvida em lipídios Átomos de carbono insaturados de um ácido graxo Fotoxidação 3O2 1O2 Fotossensibilizador Luz Reação do O2 singlete Fotoxi- dação do ácido oléico (18:19) Fotoxidação Contraste com a auto-oxidação Não envolve radicais livres; Não mostra um período de indução mensurável; Inibida por inativadores de 1O2 Não afetada por antioxidantes primários. β - caroteno Fatores que intervêm na oxidação dos lipídios dos alimentos Quantidade de oxigênio presente Composição da gordura Exposição à luz oxigênio singlete, radiações Temperatura de armazenamento Grau de insaturação Tipo de ácido graxo 10°C duplica a velocidade da reação Temperatura de refrigeração e congelamento Fatores que intervêm na oxidação dos lipídios dos alimentos Grau de dispersão dos lipídeos Natureza do material utilizado no acondicionamento dos alimentos Atividade de água Risco de oxidação aumenta aw Presença de agentes pró e antioxidantes Protéica retarda oxidação Carboidratos acelera oxidação Metais, grupo heme, enzimas [ ] 0,002 ppm – Cu ou 0,5 a 1 - Fe Pró 20/06/2016 8 Antioxidante Fatores que intervêm na oxidação dos lipídios dos alimentos Pró Traços de gordura oxidada Lipoxidases Lipases Prolonga a fase de iniciação Diminui a formação de peróxido oxidando eles próprios Tocoferóis Especiarias – sálvia, pimenta, noz moscada, alecrim Rancidez hidrolítica Lipólise, rancificação lipolítica ou hidrolítica Enzimas ou agentes químicos Hidrólise dos glicerídeos Glicerídeos de ácidos graxos de ↓ PM Ácidos butírico, valérico, capróico e láurico Volatividade cheiro quantidades Origem grega: βουτυρος, que significa "manteiga" CH3-CH 2-CH2-COOH Ácido butírico Rancidez hidrolítica CH3-CH2-CH2-CH2-COOH CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH Forma líquida, oleosa e incolor, cheiro característico nos caprinos e outros animais de fazenda CH3(CH2)10COOH Sólido, branco, odor ligeiro a sabão Óleo de coco e do óleo de palma, leite humano, vaca, cabra Ácido valérico Animaise vegetais, raízes de Angelica archangelica e raíz e rizoma da Valeriana officinalis Ácido capróico Ácido láurico Rancidez hidrolítica lipases fosfolipases Lipases interface emulsão lipídio-água Esterases Presente em múltiplas formas e diferem em especificidade Enzimas lipolíticas homogenização e emulsificação Leite ácido graxo localizado C-1 Staphylococcus aureus ácido graxo C-2 Rancidez hidrolítica Hidrólise do triacilglicerol Rancidez hidrolítica hidrólise enzimática minimizado Inibição da rancificação hidrolítica água, temperatura, uso prolongado do mesmo lipídio Efeito térmico hidrólise química velocidade ↑ 20/06/2016 9 Rancidez hidrolítica Liberação dos ácidos graxos lipase Efeito da lipase minimizado armazenamento a frio, esterilização Trituração ou maceração tecido animal ou vegetal Liberação e atuação lipídio ácido graxo Rancidez hidrolítica Cereais e derivados Armazenamento inadequado Operações de processamento Produto final Arroz grão não polido Resultado da hidrólise em cereais Sabor de sabão Aumento da acidez e redução do pH ↑sensibilidade dos ácidos graxos à oxidação Alterações nas propriedades funcionais Dúvidas?
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