pigmentos aula 1 (1)

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Aceitação de um produto alimentício: sabor, textura e cor. 
 
Importância da cor: Influência significativa na aceitabilidade do produto. 
A cor afeta o julgamento → indicador de qualidade 
 
 
CCOORRAANNTTEESS NNAATTUURRAAIISS XX CCOORRAANNTTEESS AARRTTIIFFIICCIIAAIISS 
 
Corantes artificiais: 
- Permissão de uso em razões técnicas: estabilidade, pureza, 
disponibilidade e superioridade tecnológica 
- Utilização limitada: imposição legal, publicidade adversa, interesse do 
consumidor por produtos naturais 
 
Corantes naturais: 
- adaptação às condições de uso em processos 
- produtos naturais são inócuos !!?? 
- dados sobre toxicidade 
- importância econômica 
 
Característica física e fisiológica: COR 
 
Definição: cor é uma característica da luz, mensurável em termos de 
intensidade (energia radiante) e comprimento de onda. Fisiologicamente 
é limitada a uma banda do espectro visível no intervalo de 380 a 770nm, 
uma vez que o olho humano é praticamente insensível a outros 
comprimentos de onda de energia radiante. 
 
 
 
Divisão das cores: 
- Primárias: azul, vermelho, amarelo 
- Secundárias: verde, laranja e violeta 
- Terciárias: mistura da cores primárias e secundárias 
 
Medição da cor: espectrofotometria, colorímetro de Hunter e 
cromatografia 
 
PIGMENTOS NATURAIS 
- Apresentam estruturas complexas com diferentes grupos funcionais 
- Principais tipos de pigmentos naturais de acordo com a estrutura 
básica: 
9 Porfirinas: clorofilas, heme e bilinas 
9 Carotenóides: carotenos, xantofilas 
9 Flavonóides: antocianinas, antoxantinas, leucoantocianidinas 
9 Betalaínas 
9 Taninos 
9 Pigmentos produzidos durante processamento: melanoidinas e 
caramelo 
 
CLOROFILA 
 
- Pigmento verde das plantas 
- São essenciais para fotossíntese 
 CO2 + H2O (CH20) + O2 
luz 
clorofila 
- São encontrados nos cloroplastos, associados a proteínas e lipídios 
- Clorofila a e clorofila b (proporção de 1:3) 
- Em microrganismos existem as clorofilas c e c1 
- São lipossolúveis e, portanto extraídas com solventes orgânicos 
(acetona) 
 
 
Estrutura química da clorofila 
- estrutura basica: estrutura tetrapirrolica denominada porfina 
- porfirina: porfina com substituintes nas posições 1,2,3,4,5,6,7,8 
- forbina: porfirina com adição do anel –C9-C10 
- feoforbídeo: feofitina menos o fitol 
- feofitina: clorofila com o cátion Mg substituído por prótons 
- filina: derivado de uma clorina contendo cátion Mg 
- clorofilina: clorofila com os dois ésteres hidrolisados (ácido 
dicarboxilico) 
ABSORBÂNCIA 
 
Região de absorbância das clorofilas: larga região do espectro visível 
- Clorofila a: 663, 623, 607, 597, 577, 534, 494, 432 nm (éter etílico) 
- Clorofila b: 644, 614, 594, 567, 543, 503, 456, 428 nm (éter etílico) 
 
 
Comportamento da clorofila durante o processamento 
 
 
 
 H+ OH → -Feofitina ← clorofila clorofilida 
 Verde castanho - Mg+2 - fitol 
E -fitol 
H+ 
 → Clorofilida clorofilida feoforbídeo 
Cu+2 -Mg
+2 
O2 
OH- - 
- fitol 
- Mg+2H+ Cu+2 
Zn+2 
Verde 
Verde 
Verde 
Verde brilhante 
Verde castanho 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Clorofilida 
Cu+2 
Produtos 
incolores 
 
 
 
 
ALTERAÇÃO DA CLOROFILA DURANTE TRATAMENTO TÉRMICO 
9 Tratamento térmico de vegetais em água 
™ No início o aquecimento produz uma tonalidade verde escura e saída 
de ar to tecido vegetal 
™ Com a continuação do aquecimento → desnaturação das proteínas 
protetoras das clorofilas → exposição aos ácidos da célula → 
produção de feofitinas → cor verde castanho 
 
 
 
PREVENÇÃO NA TRANSFORMAÇÃO DA COR VERDE 
9 Adição de álcalis (NaHCO3) ou tampões de fosfato, ou citrato 
- Controle de pH, que evita a ação de ácidos sobre a molécula de 
clorofila 
- Elevação do pH próximo a 8,0 e aquecimento provoca perda de 
rigidez do vegetal por hidrolise da pectina nas paredes celulares 
9 No armazenamento a temperaturas baixas, a degradação enzimática 
da clorofila é retardada por uma atmosfera rica em CO2. Em atmosfera 
rica em etileno, a destruição da clorofila é rápida, método usado para 
eliminar cor verde da casca de frutas cítricas. 
 
 
CLOROFILAS CÚPRICAS 
 
9 Clorofilas com substituição do Mg+2 por Cu+2 
9 Maior estabilidade da ligação Cu – N pirrólico do que a ligação Mg 
– N pirrólico 
9 Clorofila cúprica é mais resistente às condições de processamento 
e armazenamento 
9 A estabilidade da ligação Cu – N pirrólico permite maior resistência 
à ação de ácidos fortes e conseqüentemente a passagem pelo 
trato gastrointestinal de forma inalterada, tornando este pigmento 
um aditivo não tóxico para os alimentos 
9 Aplicação da clorofila cúprica em produtos de limpeza e higiene 
 
 
Estabilidade das clorofilas e clorofilas cúpricas 
 Tempo de meia vida – t1/2 (h) 
Condições CLOROFILA CLOROFILA CÚPRICA 
O2 / Luz 0,01 x 10-4 0,20 x 104 
N2 / Luz 0,01 x 10-4 0,08 x 104 
H+ /O2 / Luz 0,01 x 10-4 0,06 x 104 
O2 / 60OC / sem luz 0,08 x 104 0,22 x 104 
O2 / 25OC / sem luz 0,88 x 104 3,00 x 104 
 
 
 
 
 
 
CAROTENÓIDES 
9 Pigmentos responsáveis pela coloração amarela, laranja e vermelha 
de frutas, folhas e algumas flores 
9 Alguns carotenóides, entre eles luteína, violaxantina, neoxantina, β-
caroteno, são amplamente distribuídos na natureza, enquanto que 
licopeno, capsantina, bixina existem em grandes quantidades em 
apenas algumas plantas 
9 São encontrados no cloroplasto juntamente com as clorofilas 
9 A mudança de cor no amadurecimento dos frutos ou 
envelhecimento de vegetais é causada pelo desaparecimento das 
clorofilas, que enquanto presentes, mascaram a cor dos outros 
pigmentos. 
9 Os cloroplastos existentes nas frutas não maduras, durante o 
amadurecimento geralmente se transforma em cromoplastos, e a 
síntese de novos carotenóides é estimulada. 
9 Os carotenóides são divididos em carotenos e xantofilas 
 
Alguns carotenóides encontrados na natureza 
CAROTENÓIDE FONTE 
α-caroteno Cenoura, Caraguatá 
β-caroteno Cenoura, Manga, Caraguatá 
Luteína Gema de Ovo 
Criptoxantina Milho Amarelo, Páprica 
Zeaxantina Gemas de Ovos, Milho 
Crocina Açafrão 
Bixina Urucum 
Capsantina Pimenta ou Pimentão Vermelho 
Capsorrubina Páprica 
5,6-monoepoxi-β-caroteno Caraguatá 
5,6-diepoxi-β-caroteno Caraguatá 
Violaxantina Amor Perfeito 
Licopeno Tomate, Melancia 
Estrutura química dos carotenóides 
- São substâncias tetraterpênicas, formadas por oito unidades de 
isopreno, de tal modo que a ligação isoprênica sofre reversão na 
parte central da molécula, e dessa maneira os dois grupos metílicos 
centrais ficam separados por três carbonos. 
- Estrutura do licopeno é considerado a estrutura fundamental dos 
carotenóides, da qual podem ser derivadas outras estruturas por 
reações de hidrogenação, ciclização, oxidação ou combinação desse 
métodos 
 
LICOPENO
CH3 CH3 CH3 
CH3 CH3 CH3CH3 
3HC 
CH3
CH3 
 
 
- As xantofilas contêm grupos hidroxilas, carbonilas e carboxilas na 
estrutura insaturada de hidrocarbonetos terpênicos 
- Cada dupla ligação pode ocorrer nas formas cis e trans, sendo a 
forma trans mais freqüentemente encontrada na natureza 
- Os carotenóides podem formar complexos com proteínas, com 
mudanças na sua cor natural quando livre 
- Alguns carotenóides são ligados a carboidratos (glicosídios) ou 
esterificados com ácidos graxos 
 
 
ABSORBÂNCIA DOS CAROTENÓIDES 
 
9 A cor intensa dos carotenóides se deve ao grande número de 
insaturaçãoes conjugadaspresentes na molécula 
9 Quanto maior o número de insaturações conjugadas, mais intensa é 
a cor do composto 
9 A adição de uma dupla ligação C=C, sem outra modificação na 
molécula desloca a absorbância máxima desse composto para um 
comprimento de onda maior 
 
 
 
Absorbância máxima de alguns carotenóides 
Composto λ Maximo (nm) 
Bixina 443 470 502 Clorofórmio 
Capsantina 475 507 Hexano 
α-caroteno 420 442 472 Hexano 
β-caroteno 425 450 477 Hexano 
Luteína 420 445 475 Hexano 
Licopeno 448 473 504 Hexano 
Zeaxantina 426 450 480 Hexano 
 
 
 
 
 
PROPRIEDADES DOS CAROTENÓIDES 
 
9 Os carotenóides são solúveis em lipídios e seus solventes 
9 A solubilidade varia com a presença e número de grupos 
oxigenados como hidroxilas, carboxilas 
9 A maioria dos carotenóides é termolábil, principalmente as 
xantofilas 
9 A luz solar direta ou luz ultravioleta podem causar a 
fotoisomerização cis-trans, podendo causar destruição desses 
pigmentos 
9 Os carotenóides sofrem oxidação por oxigênio ou peróxido, 
dependendo da luz, calor e presença de pró-oxidante 
9 A oxidação se processa por mecanismo de radical livre semelhante 
aos dos lipídios insaturados 
9 Em alimentos liofilizados a oxidação e conseqüente perda de cor é 
freqüente, pois nesses alimentos a camada protetora de absorção 
primária da água foi eliminada ou reduzida e a porosidade do 
alimento é muito grande 
9 A rancidez oxidativa das gorduras promove a oxidação dos 
carotenóides 
9 Os carotenóides são normalmente estáveis ao pH dos alimentos 
processados 
9 Alguns carotenos são precursores da vitamina A 
9 São corantes inócuos ou de baixa toxidez 
9 São usadas em queijos (bixina), manteiga (β-caroteno) 
9 Os corantes β-caroteno, zeaxantina, cantaxantina e astaxantina foram 
sintetizados com estrutura química idêntica aos produtos naturais e 
são comercializados 
 
FLAVONÓIDES 
 
9 Englobam uma classe muito importante de pigmentos naturais 
encontrados com grande freqüência na natureza 
9 São pigmentos fenólicos, aquosolúveis geralmente na forma de 
glicosídeos 
9 Cores azul e vermelho: ANTOCIANINA 
9 Cores e tons amarelos: ANTOXANTINA 
9 Ambos possuem um núcleo comum 
 
 
Núcleo das antocianinas 
2-fenil-benzopirilium 
+ 
O 
Núcleo das antoxantinas 
2-fenil-benzopirona 
 
O 
O
 
 
 
 
 
 
 
9 As antocianinas e as antoxantinas contêm ramnose, glicose ou 
galactose geralmente ligadas aos carbonos 3, 5 ou 7 do núcleo 
flavilium ou benzopirona 
9 Ambos podem ter em várias posições dos anéis grupos hidroxilas 
ou metoxilas. 
 
 
 
 
 
 
 + 
O 
Cátion de flavilium 
Antocianidinas (aglicona) 
X1, X2, X3 podem ser H ou 
–OH ou CH3O- 
OH
+ 
O 
X3
X2
X1
OH
OH
OH
OH
X1
X2
X3
 
O 
O
Flavononas (Açúcar 
ligado em C7 ou C5 
Flavonois (Açúcar 
ligado em C3 
OH
OH
OH
X1
X2
X3
 
O 
O
OH
OH
X1
X2
X3
 
O 
O
Flavonas (Açúcar 
ligado em C7 ou C5 
2-fenil-benzopirona 
 
O 
O
Antocianinas (glicosídio) 
X1, X2, X3 podem ser H ou 
–OH ou CH3O- 
OH
OH
X1
X2
X3
+ 
O 
O - açúcar 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OH
OH
X1
X2
X3
 
O 
O
Isoflavononas (Açúcar 
ligado em C7 ou C5 
 
 
 
 
 
 
Flavonóides encontrados com freqüência em alimentos 
Antocianina Fonte 
Cianidina-3-glicosídio Cerejas, jambolão, uvas, vinho, 
morango, amoras vermelhas 
Peonidina-3-glicosídio Cerejas, jaboticabas, uvas, vinho 
Malvidina-3-glicosídio Uvas e vinho 
Pelargonidina-3-glicosídio Morangos 
Delfinidina-3,5-diglicosídio Berinjelas 
Petunidina-3-glicosídio Uvas e vinho 
Delfinidina-3-cafeoilglicosídio-5-
glicosídio 
Berinjela 
Campferol-3-glicosídio Morangos, uvas, vinho 
Quercetina-3-glicosídio Uvas, vinho, morangos 
 
 
ANTOCIANINAS 
 
9 Cor vermelho vivo ao violeta e azul 
9 Obtidas por extração a frio com metanol ou etanol fracamente 
acidificado 
9 São sempre encontradas na forma de glicosídios 
9 São hidrolisados por aquecimento com HCl 2N em açúcares e 
agliconas, denominadas antocianidinas 
9 As antocianinas encontradas em alimentos são todas derivadas 
das agliconas pertencentes a três pigmentos básicos: 
pelargonidina, cianidina e delfinidina, todas com hidroxilas nas 
posições 3, 5 e 7 
 
 
PROPRIEDADES QUÍMICAS 
 
9 As antocianinas são anfóteras, pouco resistentes ao calor 
9 Em meio ácido: sais de oxônio – cor vermelha brilhante 
9 Em meio neutro: estrutura quinoidal – cor púrpura 
9 Em meio alcalino: cor azul 
9 Esses equilíbrios podem ser afetados por luz (?), calor, 
oxigênio, metais, ácido ascórbico, açúcar e enzimas. 
9 As antocianinas reagem com íons de bissulfito ou com dióxido 
de enxofre, sofrendo descoloração em processo reversível (por 
aquecimento e acidificação). Em altas concentrações (> 10 
g/kg) a destruição é irreversível de antocianina para chalconas 
9 A interação de antocianinas com ácido ascórbico causa a 
degradação de ambos os compostos, com descoloração dos 
pigmentos 
9 O mesmo acontece com aminoácidos, fenóis e derivados de 
açucares 
9 As antocianinas são facilmente descoloridas por reações 
enzimáticas (antocianidases e catecolases); pode ser retardado 
por branqueamento 
9 Em xaropes de sacarose ou glicose, as antocianinas são 
lentamente degradadas com perda da cor 
9 As antocianinas são degradadas em temperatura acima de 
60OC e por tempo muito prolongado, torna-se castanho-escuro. 
Este efeito não é observado em condições normais de 
pasteurização e HTST. A degradação térmica é diminuída com 
diminuição do pH e ausência de oxigênio 
9 Em presença de cátions como K+, Na+, Al+3, Fe+2/+3, Cu+2 e Sn+2 
as antocianinas formas complexos que possuem coloração ou 
tonalidades diferentes 
9 As antocianinas complexam com metais, alterando a coloração. 
A cianidina-3-glicosídio na presença de Al+3 em pH 5,5 forma 
um complexo vermelho e, em presença de sais de ferro em pH 
acima de 5,5, um complexo azul. A coloração azulada em 
pêssegos enlatados é devido à complexação com zinco e a 
perda da coloração rósea em pêras é devido ao complexo 
cianidina-zinco. 
9 Alterações da cor das antocianinas com o pH é um fator 
limitante 
 
 
 
 
 
BETALAÍNA 
 
9 São pigmentos encontrados em primavera (flor), frutos de 
cactus e principalmente na beterraba 
9 O cromóforo principal no suco é a betanina (75-95%) 
9 Betacianinas:pigmento vermelho e betaxantina: pigmento 
amarelo 
9 A cor varia com o pH: 
- pH ~ 3,0: roxo 
- pH ~9,0: azul 
9 São mais estáveis entre pH 4-6 
9 São lentamente degradadas por luz e ar 
9 O concentrado de betalaína é sensível ao processamento 
térmico, mesmo em pH ótimo 
9 A vida de prateleira do extrato, pode ser aumentada por 
adição de ácidos cítrico e ascórbico, que atuam como 
complexantes (metais) e antioxidantes, respectivamente 
 
 
 
 
 
OUTROS FLAVONÓIDES 
™ ANTOXANTINAS 
- São pigmentos de cores claras encontradas em flores brancas ou 
amareladas e em alimentos como batata e repolho branco 
- Formam com íons férricos complexos de cores fortes 
- Diferem da antocianinas por serem mais oxidados 
 
Núcleo das antoxantinas 
2-fenil-benzopirona 
 
O 
O
 
 
 
 
 
- As antoxantinas compreendem duas classes de compostos: flavonas 
e os flavonóis (+ abundantes na natureza), além de outros como 
flavanonas, flavanonóis, isoflavonas, chalconas, auronas e 
leucoantocianidinas 
 
Flavonase flavonóis: importância em vegetais amarelados, com 
estrutura bastante similar, separados facilmente por métodos 
cromatográficos. Os flavonóis mais comuns são o campferol, quercetina, 
miricetina e rutina. As flavonas mais comuns são luteolina, apigenina e 
tricetina 
Flavanonas: são substâncias sem cor, encontradas em grandes 
quantidades em frutas cítricas. São convertidas a di-hidrochalconas, 
composto de sabor doce bem acentuado. 
- Naringina, a flavanona encontrada no “grapefruit”, de sabor amargo, é 
dissolvido facilmente em hidróxido de sódio e reprecipitada pela adição 
de ácido NARINGINA CHALCONA 
+ H+
+ OH-
- Apenas das flavanonas de sabor amargo são obtidas di-hidrochalconas 
doces 
- A hesperidina, flavanona comum em laranja pêra, é sem sabor e 
produz uma chalcona sem sabor. A neo-hesperidina, flavanona de sabor 
amargo na laranja Sevilha, produz a chalcona de sabor doce 
 
Isoflavonas: pigmento pouco distribuído na natureza, mas constitui uma 
grande classe de produto natural. Ginisteína, isoflavona mais 
encontrada na natureza 
 
Leucoantocianidinas: são substâncias sem cor ou de cores fracas, que 
por aquecimento com ácidos diluídos se transformam em antocianidinas 
e epicatequinas 
 
 
 
Antoxantinas e respectivas fontes 
Antoxantina Fonte 
Campferol Morango, chá preto 
Quercetina Cebola, morango 
Miricetina Uva 
Hesperidina Laranja 
Naringina Grapefruit 
Tangeritina Tangerina 
 
- Alimentos como batatas, repolho branco e couve flor, adquirem 
coloração amarela quando tratadas em meio alcalino. A alteração de 
branco para amarelo corresponde ao efeito de íons OH- sobre 
antoxantinas que podem se transformar em chalconas 
 
TANINOS 
- A cor pode variar do branco ao marrom-claro 
- Formam com a água soluções coloidais de sabor adstringente 
- Tem propriedade de precipitar proteínas e vários alcalóides em 
solução 
- São mais usados para curtição de couros 
- A presença de pequenas quantidades de taninos em frutos confere a 
esses produtos uma qualidade desejável que é dar corpo. No 
entanto, quantidades maiores dão adstringência, na maioria das 
vezes, indesejável. Com a maturação dos frutos, perdem-se grandes 
quantidades de taninos.