Pigmentos

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PIGMENTOS 
Profa: Viviane Lansky 
Universidade Federal de Pernambuco 
Curso: Nutrição (2013.2) 
Disciplina: Bioquímica dos Alimentos 
CONCEITOS 
• COR → percepção humana de materiais coloridos. 
 
• CORANTE → produto químico, natural ou sintético, que 
confere cor. 
 
• PIGMENTOS → substâncias naturais de células e tecidos 
de plantas e animais que conferem cor. 
 
COR DOS ALIMENTOS 
• Atributo sensorial que determina aceitabilidade do 
produto, relacionada a qualidade. 
 
• Resulta da presença de compostos coloridos já 
existentes no produto natural (pigmentos naturais) 
ou da adição de corantes sintéticos. 
 
PIGMENTOS 
 Pigmentos são instáveis e participam de diferentes 
reações durante armazenamento e processamento → 
luz, O2, metais, agentes redutores e antioxidantes, 
T°C, Aw, pH. 
 
 Adição de corantes artificiais. 
CLASSIFICAÇÃO 
 De acordo com a estrutura química: 
 
Heterocíclicos com estrutura tetrapirrólica 
 Isoprenóides 
 Flavonóides 
Betalaínas 
Taninos 
 Pigmentos quinoidais 
COMPOSTOS HETEROCÍCLICOS COM 
ESTRUTURA TETRAPIRRÓLICA 
 Denominados metaloporfirinas 
 Principais pigmentos: 
 Clorofilas 
 Hemecompostos (Hemoglobina e mioglobina) 
 
N
N
N
N
1 2
3
4
56
7
8
M
Metaloporfirina (onde M é um metal) 
CLOROFILA 
 Cor verde dos vegetais 
 Essencial ao processo de fotossíntese (fotorreceptor) 
 Encontra-se como suspensão coloidal nas célula de 
cloroplastos, associada com carotenóides, lipídeos e 
proteínas 
 Diferenças de cor → presença de outros pigmentos 
associados (carotenoides) 
 Frutas → maturação → degradação da clorofila e 
aumento da síntese de carotenoides 
Estrutura química 
Proporção 
de 3:1 
Metila 
Formila 
Derivados da Clorofila 
Derivado Estrutura 
Fitol Álcool com estrutura isoprenóide (C20H39) 
Forbina Porfirina + anel C9-C10 
Feoforbídeo Clorofila sem Mg2+ e sem fitol 
Feofitina Clorofila sem Mg2+ e com H+ 
Fitina Derivado de um feoforbídeo ou clorina contendo Mg2+ 
Clorofilina Clorofila com radical ácido propiônico em C7 resultante da 
hidrólise do éster fitílico 
Propriedades Químicas 
 As clorofilas sofrem alterações por vários fatores: 
 
 pH 
 Aquecimento 
 Presença de luz e oxigênio 
 Presença de metais bivalentes 
 Enzimas 
Efeito do pH 
Clorofila 
verde 
Clorofilida 
verde 
Feofitina 
Verde-castanho 
Feoforbídeo 
Verde-castanho 
OH- (fraco) 
pH ≤ 8,0 
H+ (fraco) 
pH= 4 - 6 
fitol 
H+ (fraco) 
pH= 4-6 
OH- (fraco) 
pH ≤ 8,0 
Mg2+ 
fitol 
Mg2+ 
H+ 
(forte) 
pH<3 
Mg2+ 
fitol 
Alteração de cor das clorofilas em função do pH 
Cocção com bicarbonato 
(degradação da pectina) 
Cocção com vinagre 
Aquecimento 
Clorofila + proteínas 
CALOR 
Clorofila desprotegida 
Desnaturação das 
proteínas 
Ação do H+ do meio Mg2+ 
Feofitina 
Presença de Luz e O2 
 Em tecidos vivos a clorofila está protegida da degradação 
pela luz – lipídeos e carotenóides associados 
 Senescencia, processamento → extração do pigmento do 
tecido ou danos celulares → fotodegradação (abertura de 
anéis pirrólicos e fragmentação) 
 
 
Clorofila Catabólito 
incolor 
O2 
Presença de Metais Bivalentes 
Mg2+ 
Cu2+ ou Zn2+ 
Mg2+ 
Cu2+ ou 
Zn2+ 
Formação de complexos estáveis de cor verde brilhante 
(mais estáveis em meios ácidos do que alcalinos) 
Enzimas 
 Degradação da clorofila que ocorre durante maturação 
 
Clorofila 
Clorofilase 
(estearase) 
Clorofilidas 
Feofitina 
Feoforbídeo 
fitol fitol 
dioxigenase 
Catabólito 
incolor 
fluorescente 
Clivagem da 
porfirina 
Catabólito 
incolor não 
fluorescente 
Preservação da cor 
 Processamento → perda de cor em meio ácido 
 
 Métodos que evitam formação de cor verde castanho em 
hortaliças e frutas: 
 Adição de álcalis (bicarbonato de sódio ou tampões de fosfato 
e citrato) 
 
 
 Atmosferas modificadas ricas em CO2 e baixa temperatura 
retardam ação enzimática (CO2 inibe produção e ação do 
etileno→ inibe degradação clorofila) 
Inconveniente: pH > 8 e aquecimento resultam na 
perda da rigidez do vegetal, devido a hidrólise da 
pectina nas paredes celulares 
PIGMENTOS HEME 
 Cor vermelha da carne → presença de 2 proteínas cujo 
grupo prostético é o heme 
 
 O grupo heme é uma metaloporfirina contendo ferro, 
se complexa com oxigênio. 
 
 Hemoglobina – encontradas no sangue e hemácias 
 Mioglobina – encontradas na carne (músculo) 
Estrutura 
 Mioglobina → possui um átomo de íon ferroso (Fe2+) 
ligado a 5 átomos de N (um deles na histidina da globina) 
e a água. 
 
 Hemoglobina → formada por 4 mioglobinas ligadas. 
 
 O2 substitui H2O = oximioglobina 
 
 
Estrutura da Mioglobina 
N
N
N
N
H3C CH2CH2COOH
CH2CH2COOH
CH3
CH3H2C=HC
H3C
H2C=HC
Fe
2+
Globina
OH2
Globina: proteína de 
baixo peso molecular 
que envolve a molécula 
de mioglobina 
Estrutura da Hemoglobina 
Cor e características químicas 
 A cor da carne é determinada: 
 pelo estado químico da mioglobina; 
 estado de oxidação da mioglobina; 
 tipos de ligantes ao grupo heme; 
 conformação da globina presente. 
 
 O ferro do anel porfirínico pode existir de duas formas: 
 
 íon ferroso(Fe2+) – oxiemoglobina – cor vermelha 
 íon férrico(Fe3+) – metamioglobina – cor castanha 
 
Esquema de alteração de cor da mioglobina 
Fe
2+
N
N N
N
Globina
OH2
oxidação
redução
Fe
3+
N
N N
N
Globina
OH2
Mioglobina (vermelho púrpura) Metamioglobina (marrom)
+ O2
- O2
oxidação
redução e + O2
Fe
2+
N
N N
N
Globina
O2
Oximioglobina (vermelho)
Cor e características químicas 
 Descoloração da mioglobina: 
 
 
Crescimento 
microbiano 
H2O2 
H2S 
Coleglobina 
Sulfomioglobina 
Aquecimento Metamioglobina desnaturada 
Produtos Curados 
 Adição de nitrito e/ou nitrato na carne 
 Evita desenvolvimento de bactérias 
patogênicas do gênero Clostridium 
 Confere à carne cor rósea 
 
 o O nitrito se reduz a óxido nitroso, que, por sua vez, retarda o crescimento do 
Clostridium botulinum e a consequente produção da neurotoxina 
 
o O nitrato não apresenta atividade bacteriostática. No entanto, o nitrato pode 
ser convertido à nitrito pelas bactérias da carne 
 
o O nitrito é mais tóxico que o nitrato. NO2
- em altas concentrações interage 
com aminas secundárias e ternárias formando nitrosaminas (cancerígenas) 
Reações envolvidas 
NaNO3
bactérias
2 NaNO2 + O2
NaNO2 HNO2 + NaOH
(nitrato) (nitrito)
(nitrito) (ácido nitroso)
3 HNO2 2 NO + H2O + HNO3
(ácido nitroso) (óxido nitroso)
NO + mioglobina nitrosomioglobina
Nitrosomioglobina + calor nitrosohemocromo
(rósea)
(rosa - escuro)
Fe
2+
N
N N
N
Globina
OH2
+ O2
- O2
Fe
2+
N
N N
N
Globina
O2
Mioglobina (vermelho púrpura) oximioglobina (vermelho)
oxidação
redução
oxidação
redução e + O2
Fe
3+
N
N N
N
Globina
OH2
Metamioglobina (marrom)
Fe
3+
N
N N
N
Globina
OH2
Fe
3+
N
N N
N
Globina 
OH2
desnaturada
Metamioglobina desnatuada
(marrom)
Fe
2+
N
N N
N
Globina
ON
Nitrosomioglobina (vermelho)
(rosa - escuro)
Fe
2+
N
N N
N
Globina
ON
Nitrosohemocromo (rosa)
calor desnaturada
NO
oxidação
redução + NO
COMPOSTOS DE ESTRUTURAISOPRENÓIDE 
 Pigmentos denominados de CAROTENÓIDES 
 
 Cor varia de amarelo para vermelho 
 
 Ocorrência em vegetais (animais não sintetizam) 
Estrutura 
 Estrutura básica: 8 unidades de isopreno unidas de tal 
forma que os dois grupos metílicos centrais ficam 
separados por três carbonos 
 
CH2
CH3
CH2
isopreno
Licopeno (carotenóide) 
Classificação 
 Há + de 300 carotenoides, 2 grupos: 
 
 Carotenos 
 
 Xantofilas (derivados obtidos por oxidação dos carotenos com formação de 
hidroxila, carboxila, metoxila e cetona). 
 
 
Cor amarela = resultado de 7 ligações conjugadas 
Cor alaranjada a vermelha = + de 7 ligações 
 
 
luteína 
licopeno 
zeaxantina 
β-caroteno 
Propriedades 
 Ocorrem nos alimentos na forma de misturas simples 
(animais) e misturas complexas (vegetais) 
 
 Frutas: formados durante maturação (presença de luz) 
 
 Usados como corantes em alimentos (urucum, açafrão e 
páprica) 
 
 Carotenóides são compostos: 
 Lipofílicos 
 Moderadamente estáveis ao calor 
 Perdem a cor por oxidação (principal causa de degradação) 
 Facilmente isomerizados por calor, ácido e luz (cis – cor + 
clara; trans – cor + escura) 
 Estáveis na faixa de pH da maioria dos alimentos (pH 3,0 – 7,0) 
 Enzimas catalisam a degradação oxidativa por mecanismos 
indiretos. Enzima catalisa produção de peróxidos, e estes, 
reagem com os carotenos 
 Propriedades antioxidantes (+ eficiente: licopeno) 
Propriedades 
Precursores da Vitamina A 
 Também conhecidos 
como pró-vitamina A 
 
 São carotenóides que 
contém a estrutura 
cíclica da β-ionona 
 
 α – caroteno possui 1 molécula de pró-vitamina A 
(retinol) 
 β – caroteno possui 2 moléculas de pró-vitamina A 
(retinol) 
CH3 CH3
CH3
CH3 CH3
CH3 CH3 CH3
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
CH3 CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
CH3
caroteno
 - caroteno
FLAVONÓIDES 
 Compostos heterocíclicos com oxigênio 
 Classe de pigmentos encontrados em vegetais 
 Estrutura básica: 
 
Classificação 
 Antocianinas 
 
 Outros flavonoides 
ANTOCIANINAS 
 Pigmentos encontrados somente em vegetais 
 
 Presentes em frutas e flores 
 
 As cores variam do vermelho intenso ao violeta e azul 
Estrutura 
 São glicosídeos das antocianidinas 
 Núcleo flavilium (2-fenilbenzopirilium) 
O
+
 
 
 
 
 
 
O
+
HO
OH
OH
R2 
OH 
R1 
Íon Flavilium Antocianidinas 
 Antocianidinas mais conhecidas e que ocorrem 
naturalmente: 
Estrutura 
ANTOCIANIDINA OCORRÊNCIA 
Pelargonidina Morango, amora 
Cinidina Jaboticaba 
Peonidina Cereja, uva 
Delfinidina Berinjela 
Malvidina Uvas 
+ hidroxilas: cor acentuada para azul 
+ metoxilas: cor acentuada para o vermelho 
 Antocianinas são antocianidinas 
ligadas a açúcares e geralmente 
contém ácidos ligados aos açúcares. 
 
 Açúcares mais comuns: glicose, 
galactose, ramnose e arabinose. 
Acidos p-cumárico e caféico. 
 
 Os açúcares conferem estabilidade 
a antocianina. 
 
 O n° de antocianinas é 15-20x 
maior que o de antocianidinas. 
Estrutura 
Estabilidade de cor 
 As antocianinas são pigmentos instáveis, apresentam 
maior estabilidade em condições ácidas. 
 
 A sua degradação pode ocorrer durante a extração do 
vegetal, processamento e estocagem de alimentos. 
 
 A degradação é influenciada pelo pH, temperatura, 
enzimas, ácido ascórbico, oxigênio, dióxido de enxofre, 
íons metálicos (Fe). 
Efeito do pH 
 O íon flavilium é muito reativo 
 
 Apresentam natureza anfótera 
 
 Em meios ácidos e neutros, quatro estruturas de 
antocianinas existem em equilíbrio: 
1. cátion flavilium (AH+) 
2. base quinoidal (A) 
3. pseudobase carbinol (B) 
4. chalcona (C) 
pH=3,0 
Cor 
vermelha 
pH < 6,0 
Incolor 
pH 12 - 13 
Cor amarelo 
pálida 
pH > 6,0 
Cor 
púrpura 
claro 
pH > 9,0 
Cor azul 
escuro 
pH: modifica o equilíbrio e, consequentemente, a cor 
Efeito da Temperatura 
 A estabilidade das antocianinas é muito afetada pela 
temperatura. A velocidade de degradação também 
influenciada pelo O2, pH e estrutura do pigmento. 
 No aquecimento, o equilíbrio desloca-se para a forma 
chalcona (perda de cor). 
 Uso de altas temperaturas destrói as antocianinas. 
Comumente, a cor vermelha torna-se marrom. 
 Recomendado: tratamento HTST. 
 Processamento e estocagem: alterações mínimas. 
Efeito do Oxigênio 
 A natureza insaturada da estrutura das antocianinas 
torna-as suscetível ao oxigenio molecular. 
 
 Na presença de O2 as antocianinas escurecem. 
 
 Preservação do pigmento: substituir o O2 por atmosferas 
ricas em nitrogênio ou vácuo. 
Efeito de Enzimas 
 Enzimas: podem degradar as antocianinas 
 
 Glicosidases: hidrolisam as antocianinas em antocianidinas 
e açúcares. As antocianidinas são instáveis e facilmente 
degradáveis à compostos incolores. 
 
 Peroxidases e polifenoloxidades 
 
Efeito do Dióxido de Enxofre 
 O dióxido de enxofre é muito usado no processamento 
de frutas, em concentrações baixas de 0,03 mg/Kg, pois 
inibe a degradação enzimática das antocianinas. 
 
 Em concentrações elevadas forma um complexo incolor 
com as antocianinas. 
 
Efeito do Ácido Ascórbico 
 As antocianinas interagem com o ácido ascórbico e se 
destroem mutuamente. 
 
 A adição de ácido ascórbico em produtos de frutas 
promove a perda de cor e redução do valor nutricional. 
 
Efeito de Metais 
 As antocianinas podem formar pigmentos azul-púrpura 
ou acinzentados com metais 
 
 Alterações durante estocagem ou processamento na 
presença de ferro, alumínio ou latão (cobre e zinco) 
Efeito de Copigmentação 
 A Copigmentação intermolecular das antocianinas com 
flavonóides, certos ácidos fenólicos, alcalóides e outros 
compostos, aumenta a intensidade de sua cor, resultando 
em tonalidades que variam de púrpura a azul. 
 
 A intensidade depende: tipo e concentração de 
antocianinas e copigmentos, pH e temperatura do 
solvente. 
 
 Ocorre em produtos de frutas e vegetais, como sucos e 
vinhos. 
Outros flavonóides 
 Pigmentos conhecidos como antoxantinas. 
 São pigmentos derivados do núcleo flavonóide, 
encontrados na forma livre ou de glicosídios associados a 
açúcares e taninos. 
 Mais comuns: flavonas e flavonóis. 
 Apresentam cores claras ou amareladas e são 
encontrados em alimentos como: 
 
OH
R1 OH
OOHFlavonol 
O
R3
R1
R2
OH O
OH
OH
O
R1
R2
OH O
OH
Flavona 
Isoflavona 
Estrutura 
 Mais comuns: flavonas e flavonóis. 
 Estrutura básica: fenilbenzopirona 
 
 Outras 5 classes de compostos não possuem esqueleto 
flavonóide básico: 
 
 Flavanonas 
 Chalconas 
 Auronas 
 Isoflavonas 
 Dehidrochalconas. 
Estrutura 
Estrutura 
 Importância: relação com a cor dos vegetais amarelados e 
copigmentação com antocianinas 
 
 Propriedades antioxidantes 
 
 Mais resistentes ao calor em relação às antocianinas 
 
 Pouco sensível à luz 
 
 Alguns flavonóides adquirem coloração amarelada quando 
aquecidos em meios fracamente alcalinos 
Propriedades 
BETALAÍNAS 
 Assemelham-se em aparência e reatividade as 
antocianinas. 
 
 Encontradas apenas em dez famílias da ordem 
Centrospermae, a qual pertence a beterraba. 
 
 As betalaínas são hidrossolúveis. 
 
Classificação 
 São classificadas como: Betacianinas (pigmentos vermelhos) 
 Betaxantinas (pigmentos amarelos). 
 
 A principal betacianina é a betanina (75 a 95% do total de 
pigmentos da beterraba) 
 Os dois principais pigmentos amarelos são vulgaxantina I 
e II 
 
Estruturas 
NHOOC COOH
H
N
+ R2R1 
NHOOC COOH
H
N
+
Glicose
HO
COO
-
H
NHOOC COOH
H
N
+H O
O
-
O R
Betalaína 
Betanina 
(pigmento da 
beterraba) 
Vulgaxantina I : R=NH2 
Vulgaxantina II: R=OH 
(pigmentos amarelos) 
Estabilidade 
 Estabilidade da cor da betanina em solução é fortemente 
influenciada pelo pH e pelo aquecimento 
 
 Estável na faixa de pH de 4,0 a 6,0 
 
 A betanina pode ser degradada também por exposição à 
luz e oxigênio 
 
 Os corantes extraídos de beterraba são adequados para 
produtos que não sofram tratamentos térmicos severos 
como gelatinas e sorvetes e derivados de soja. 
 
TANINOS 
 Compostos de estrutura variada 
 Definição rigorosa não existente 
 São compostos fenólicos especiais que possuem a 
habilidade de se combinar com proteínas e outros 
polímeros 
 Cor varia de amarelo a marrom-escuro 
 
 Classificação: 
 Taninos hidrolisáveis (ác. gálico e elágico) 
 Taninos condensados (leucoantocianidinas) 
Propriedades 
 Precipitam alcalóides, gelatina e outras proteínas (agente 
clarificante) 
 
 Com íons férricos (Fe3+) formam soluções preto-azuladas 
 
 Presentes em frutos verdes, desaparecem ao longo da 
maturação 
 
 Sua presença em frutos provoca adstringência, mas, 
também, contribui para a textura por conferir maior 
rigidez 
PIGMENTOS QUINOIDAIS 
 Amplamente distribuídos na natureza 
 
 Pigmentos amarelos, vermelhos e marrons 
 
 Encontrados em raízes, madeira e também em insetos 
 
 Mais importantes para uso em alimentos: cochonila e 
carmin-cochonila 
 
 O carmin-cochonilha (E120) é um material de cor 
vermelha extraído de corpos secos de insetos fêmeas das 
espécies Dactylopius coccus Costa ou Coccus cacti L. 
 
 O principal pigmento da cochonila é o ácido carmínico 
(20% da massa seca dos insetos) 
 
 Aplicação em diferentes produtos, como iogurtes, polpas 
e sorvetes. 
 
 Estável à luz e calor 
 
Cochonila 
CORANTES 
Pela legislação atual através das resoluções n. 382 e 388 da ANVISA, no Brasil 
é permitido o uso de apenas 11 (onze) corantes artificiais, sendo eles