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Bioquímica de Frutas e Hortaliças INSTITUTO FEDERAL DE EDUCACÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO SUDESTE DE MINAS GERAIS – CÂMPUS BARBACENA Componentes do Grupo: Rayssa k.de Oliveira Andrade Giulian Laura de Oliveira Alessandra de Oliveira Deise Augusta Camila Pamela INTRODUÇÃO “Frutas e hortaliças continuam vivas mesmo após a colheita.” Processos biológicos + alto teor de água livre: ALTAMENTE PERECÍVEIS “No Brasil, estima-se que entre a colheita e a mesa do consumidor ocorrem perdas de até 40% das frutas e hortaliças produzidas.” Fotossíntese Compostos ricos em energia(glicose) Respiração Consumo de compostos ricos em energia. Cessa o fornecimento de energia da planta mãe; Utilização das reservas de energia. O QUE ACONTECE NA COLHEITA? “A respiração passa a ser a principal fonte de energia.” FOTOSSÍNTESE E RESPIRAÇÃO CLASSIFICAÇÃO DOS FRUTOS SEGUNDO SEU PADRÃO DE ATIVIDADE RESPIRATÓRIA FRUTOS.CLIMATÉRICOS: No final do processo de maturação apresentam um marcante aumento na taxa respiratória. Ex:Banana, goiaba, manga, mamão e tomate. FRUTOS NÃO CLIMATÉRICOS: Apresentam um declínio lento e constante da taxa respiratória. Ex:Laranja, uva, berinjela, pimenta, couve-flor. Frutas: Conceito As frutas são os frutos de certas plantas, que possuem características especiais: Natureza polposa Aroma próprio Açúcares solúveis Sabor doce Ricas em sucos Consumida crua Valor nutritivo das frutas São fontes de vitaminas, minerais, CHO e fibras Composição: 75% a 85% de água 5 a 25% de CHO Alto teor vitamínico e mineral São pobres em proteínas e lipídios Exceto o abacate (17% LIP) e coco (35% LIP) Valor nutritivo das frutas Devem ser incluídas diariamente nos cardápios: Consumidas cruas → as frutas perdem muito pouco do seu valor nutritivo inicial. Valor vitamínico das frutas varia de acordo com: Espécie Grau de amadurecimento Natureza do solo Cuidados na colheita e na conservação Sabor das Frutas Açúcares solúveis Minerais Ácidos orgânicos: -Málico (maçã) -Tartárico (uva) -Cítrico (frutas cítricas) -Oxálico (morango) -Benzóico (ameixa) Componentes aromáticos -Ésteres aromáticos (metilbutirato – abacaxi) Consistência das Frutas Celulose Pró-pectina (insolúvel) → frutas verdes Pectina (solúvel e forma gel) → frutas maduras (maturação incompleta) Ácido péctico (não forma gel) → Frutas muito maduras Cocção: Pectina + meio ácido + 60% de açúcar = GELÉIA Encontrada em maior concentração em maças, bananas. Pigmentos Carotenóides Antocianina Flavonoides Observação: Mistura de sucos de frutas → combinação indesejável de cor: Suco de abacaxi + frutas vermelho-arroxeadas → coloração azulada Suco de limão → intensifica a cor vermelha das frutas Descoloração de frutas → oxidação Hortaliça : Conceito Vegetais geralmente cultivados em horta. Hortaliça = denominação genérica para legumes e verduras: Verdura → folhas, flores, botões ou hastes (espinafre, acelga, alface, agrião, brócolis) Legumes → frutos, sementes ou partes que se desenvolvem na terra (abobrinha, batata, berinjela, cenoura, tomate, mandioca) Valor Nutritivo Fontes de vitaminas, minerais e fibras Hortaliças → colorido e variedade de sabor → melhoram as características organolépticas Hortaliças de melhor aspecto quanto a cor, consistência, integridade, tamanho → possui maior valor nutritivo → mais cara → rende mais → menos desperdício e maior utilização Outros Componentes Açúcares, ácidos orgânicos, sais minerais, compostos aromáticos e tanino → sabor característico. Constituintes odoríferos (compostos sulfurados voláteis): Sulfato de alilo → sabor forte na cebola e alho Isotiocianato de alilo → mostarda Sinigrina → repolho, couve-flor e semelhantes Capaicina e piperina → pimentas Classificação Parte botânica Teor de glicídios Pigmentos Classificação Classificação pela parte botânica: Folhas: acelga, agrião, aipo, alface, almeirão, couve, espinafre, mostarda, repolho, salsa, etc. Sementes: ervilha, milho verde, vagem, etc. Raízes e Tubérculos: beterraba, cenoura, nabo, rabanete, aipim, batata, cará, inhame. Bulbos: alho-porro, alho comum, cebola, etc. Flores: alcachofra, brócolos, couve-flor, flor de abóbora. Frutos: abóbora, berinjela, chuchu, jiló, moranga, pepino, pimentão, pimenta, quiabo e tomate. Caules: acelga, aspargo, aipo (salsão). Classificação segundo o teor de CHO Grupo A (5%): abobrinha, acelga, agrião, aipo, alcachofra, alface, almeirão, aspargo, berinjela, brócolos, broto de bambu, cebolinha, coentro, couve, couve-flor, espinafre, jiló, maxixe, mostarda, palmito, pepino. Grupo B (10%): abóbora, beterraba, cenoura, chuchu, ervilha verde, nabo, vagem, etc. Grupo C (20%): aipim, batata-doce, cará, milho verde, semente de gergelim, girassol, etc. Classificação quanto aos pigmentos Hortaliças verdes: clorofila Substâncias alcalinas → intensificam a cor verde (clorofilida) Substâncias ácidas → verde-oliva ou marrom (feofitina) Presença de Cu e ácidos → verde brilhante As mudanças ocorrem: pH do meio Tempo de cocção Temperatura de cocção Classificação quanto aos pigmentos Hortaliças amarelas e alaranjadas: caroteno e xantofila (substâncias não solúveis) Cor é pouco afetada → pH, volume H2O e tempo de cocção Hortaliças vermelhas: licopeno Classificação quanto aos pigmentos Hortaliças brancas e brancas amareladas: flavinas e flavonas (muito solúveis) Substâncias alcalinas → amareladas Escurecem em cocção prolongada Ferro → cor esverdeada ou parda Classificação quanto aos pigmentos Hortaliças vermelho-arroxeadas: antocianina (muito solúveis) Substância ácida → mais vermelho Substância alcalina → azul ou arroxeado Pigmentos e Cocção Conservação Conservação das hortaliças → evita: Perdas nutritivas Crescimento bacteriano Ação de enzimas Integridade e apresentação AMADURECIMENTO NATURAL Mudanças composicional e organoléptica de frutas tropicais durante o período de amadurecimento. AMADURECIMENTO ARTIFICIAL •Uso do Gás etileno que acelera o metabolismo das frutas. •Carbureto de cálcio ou carbureto O AMADURECIMENTO Produz alterações: Textura Sabor Cor Aromas COMPOSTOS SUSCEPTÍVEIS ÀS TRANSFORMAÇÕES BIOQUÍMICAS Carboidratos Ácidos orgânicos Pigmentos Compostos fenólicos Compostos voláteis Alteração do Amido Efeito na Textura: Degradação de Polissacarídeos Alteração de textura indesejável Maior Suscetibilidade a danos mecânicos Efeito na Cor Efeito na Cor ALTERAÇÕES DE PIGMENTOS DURANTE O DESENVOLVIMENTO E AMADURECIMENTO PRINCIPAIS ALTERAÇÕES BIOQUÍMICAS As alterações enzimáticas ocorrem por enzimas procedentes do próprio produto ou elaborada por micro-organismos. Modificações organolépticas AÇÃO CATALÍTCA POR PROTEÍNASES - Hidrólise de proteínas e peptídeos. Ação das enzimas pectolíticas sobre a pectina sabor amargo, diminuição na textura. ALTERAÇÕES ENZIMÁTICAS EM FRUTAS AÇÃO CATALÍTCA POR LIPOXIGENASE - Hidrólise da fração lipídica. Catalisa a reação de oxigenação de alguns ácidos graxos poliinsaturados em peróxidos, produzindo composto de baixo PM (aldeídos e cetonas) Sabor de Ranço Destruição dos Pigmentos (clorofila e carotenos), Sabor e odor estranho, Oxidação de vitaminas e proteínas. ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO EM FRUTAS Polifenol oxidase Formação de Pigmentos Odores e sabores indesejáveis (off flavors) Perda nutricional (destruição de aa (tirosina e fenilalanina) ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO EM FRUTAS O produto inicial é a QUINONA, que rapidamente se condensa, formando pigmentos escuros insolúveis, denominados MELANINA, ou reage não enzimaticamente, com outros compostos fenólicos (aminoácidos e proteínas) formando também a MELANOIDINAS. ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO EM FRUTAS Possíveis substratos para PFO em diferentes vegetais ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO EM FRUTAS Pode ser evitado: Supressão de O2 Redução do pH (ácidos) Tratamento térmicos (Branqueamento) Adições de inibidores químicos - Sulfitos, Ácidos (ascórbico, cítrico, málico), sais ESCURECIMENTO NÃO ENZIMÁTICO EM FRUTAS REAÇÃO DE MAILLARD Reações química que envolve o grupo carbonila (aldeído, cetona) e um grupamento amina (proteína, aa). HMF Melanoidinas. Ex. Sucos de maça e pera concentrado. ESCURECIMENTO NÃO ENZIMÁTICO EM FRUTAS MECANISMO DO ÁCIDO ASCÓRBICO: Promove a oxidação da vitamina C e também produz compostos com radical carbonila que reagem com grupos amino e por polimerização produzem pigmentos escuros, os quais são responsáveis pelo escurecimento dos sucos. Ex. Sucos cítricos concentrados (limão e tangerina) BIOQUÍMICA DOS VEGETAIS TRANSFORMAÇÕES DO AMADURECIMENTO SÍNTESE Manutenção da estrutura mitocondrial Carotenoides e antocianinas Interconversão de açúcares atividade do Ciclo de Krebs formação de ATP e NADPH Formação de compostos voláteis na incorporação de aminoácidos Formação do etileno DEGRADAÇÃO Destruição dos cloroplastos Quebra da clorofila Hidrólise de açúcares amido Quebra dos ácidos Oxidação de substratos Inativação de fenólicos Solubilização de pectinas Amaciamento da parede celular –Declínio na velocidade da respiração celular – Amadurecimento lento – Colheita no estado ótimo de maturação Uva, limão, morango Produtos não climatericos Produtos climatericos – ↑ velocidade da respiração celular após inicio da maturação ⇔ efeito do etileno!!!!!!! – Colheita antes da maturação – Banana, tomate, abacate. Etileno Hormônio vegetal gasoso Considerado o hormônio do amadurecimento Sintetizado em todas as partes do vegetal Produção e estimulada por: – Auxinas – Ferimentos de órgãos – Ataque de pragas –Obstáculos físicos ao crescimento – Temperatura Etileno Efeitos indesejáveis do etileno • Pardeamento de produtos hortícolas (hortaliças folhosas e flores) Formação de compostos amargos e tóxicos (ex.: isocumarina)= gosto amargo da cenoura Etileno Métodos para evitar os efeitos indesejáveis do etileno: Não misturar produtos no armazenamento Evitar fontes liberadoras de etileno Trocar de ar nas câmaras Absorvedores de etileno (permanganato de K, carvão ativado) Lâmpada UV ou ozônio Etileno e vegetais não climatericos Estimula a respiração em qualquer estádio de maturação Reação reversível Aumenta degradação clorofila Aumenta síntese de pigmentos – Carotenoides em citros – Antocianina em uva Conservação de vegetais Tratamento térmico -Branqueamento ou escaldagem: Inativação de enzimas, fixação de cor -Cozimento ou esterilização: Facilita digestão promove amolecimento Obrigada!!! Referências Disponível em http://www.scielo.br/pdf/pab/v37n4/9078. acessado em 1 de novembro de 2016. Disponível em http://www.mudi.uem.br/arqmudi/volume_10/numero_02/5-SERT.pdf. acessado em 1 de novembro de 2016.
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