377959 Aula Lipideos parte 2 CTA alunos

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo 
 Campus Venda Nova do Imigrante 
Lipídeos – 
parte 2 
 
 
 
Química de Alimentos 
Prof. Wilton Cardoso 
Ácidos graxos saturados 
 Alguns ácidos importantes: 
 
 
1) Ácido butírico: encontrado na gordura do leite de diversos mamíferos 
(até 15%); o cheiro da manteiga rancificada deve-se a este ácido; 
produzido por fermentação pela ação de bactérias em açúcares e 
amido. 
 
 
2) Ácido capróico: encontrado na gordura do leite de cabra (2,5%) e no 
óleo de coco. 
 
 
3) Ácido caprílico: encontrado na gordura do leite principalmente de 
cabra. 
 
 
4) Ácido cáprico: encontrado na gordura do leite e no óleo de coco. 
Ácidos graxos saturados 
 Alguns ácidos importantes: 
 
 
5) Ácido láurico: algumas sementes, leite. 
 
6) Ácido mirístico: encontrado em gorduras vegetais e animais, noz 
moscada. 
 
7) Ácido palmítico: encontrado em gorduras de todos os animais e 
vegetais conhecidos, sementes de algodão. 
 
8) Ácido esteárico: encontrado nas sementes e polpas de frutas. 
Continuação... 
Ácidos graxos 
(kcal) 
Composição em ácidos graxos de 3 gorduras alimentares: 
Ácidos graxos Ômega 
C6 
ω6:Linoléico e araquidônico ω3:Linolênico 
 O corpo humano não é capaz de sintetizar grande parte dos ácidos 
graxos de que necessita, a partir de glicose ou outra fonte. 
 
 As células humanas não são capazes de fazer ligações duplas na 
cadeia carbônica nas posições ω3 e ω6. 
 
 Esses ácidos graxos que não são sintetizados no corpo humano são 
denominados essenciais e precisam ser ingeridos na alimentação. 
Ácidos graxos essenciais 
 Ácidos graxos essenciais: linoléico, linolênico e (araquidônico). 
 linoléico e araquidônico: ômega-6 (ω6) 
 linolênico: ômega-3 (ω3) - precursor de outros ác.graxos ω3 
(eicosapentaenóico – EPA e docosahexaenóico – DHA). 
 
Ácidos graxos essenciais 
Ácidos graxos essenciais 
• Funções: 
• Importância: 
 
São importantes como fonte e reserva de energia. 
 
 
• Tipos: 
 
1) Gorduras: mistura de triacilgliceróis, sólidos à temperatura 
ambiente, alto teor de ác. graxos saturados, são os principais 
TG animais. Ex.: banha, sebo, gordura de coco, cacau, 
manteiga. 
 
2) Óleos: mistura de triacilgliceróis, líquidos à temperatura 
ambiente, alto teor de ác. graxos insaturados, são 
predominantes nos vegetais. Ex.: óleo de soja, girassol. 
 Triglicerídeos 
 Reações 
• Reação de Saponificação: formação de sabão 
 
A reação básica de saponificação pode ser representada pela seguinte equação: 
 
 Éster de ácido graxo + Base forte → Álcool + Sal de ácido graxo (sabão) 
 
glicerol 
sabão de sódio 
triacilglicerol (óleo ou gordura) 
 Reações 
• Reação de Hidrogenação Catalítica: 
 
- Hidrogenação em presença de catalisadores adequados como Ni, Pt. 
- Por esse processo são obtidos a partir de óleos vegetais, produtos sólidos ou 
semi-sólidos: 
 
 Triacilglicerol insaturado triacilglicerol saturado 
Catalisador 
H2 
 Teor de gordura de alguns alimentos (g/100g): 
Oleaginosa % de óleo 
Babaçu 
Gergelim 
Polpa de palma (dendê) 
Amendoim 
Colza 
Girassol 
Açafrão 
Oliva 
Algodão 
Soja 
60-65 
50-55 
45-50 
45-50 
45-50 
40-45 
35-45 
30-35 
25-30 
18-20 
Principais oleaginosas e seu conteúdo lipídico: 
 
Fonte: COSTA e PELÚZIO, 2008. 
 O guia de recomendação da Associação Americana do 
Coração para adultos saudáveis recomenda uma dieta que provê 
uma quantidade < 10% de calorias de AGS até 10% de AGP e 
15% de AGM. 
 
 A recomendação-limite de até 30% de calorias de gorduras da 
dieta facilita a redução de AGS e auxilia o controle do peso. 
 Recomendações Nutricionais 
 
Numa dieta balanceada, cerca de 20% das calorias são fornecidas pelas 
proteínas, 40-60% pelos carboidratos e 20-30% pelas gorduras. 
Valores diários de referência de nutrientes (VDR) de 
declaração obrigatória (Resolução RDC ANVISA nº 360 de 2003): 
Valor energético 2000 kcal - 8400kJ 
Carboidratos 300 gramas 
Proteínas 75 gramas 
Gorduras totais 55 gramas 
Gorduras saturadas 22 gramas 
Fibra alimentar 25 gramas 
Sódio 2400 miligramas 
Fonte: FAO/OMS, 2003. 
RANCIDEZ DE ÓLEOS E GORDURAS 
Deterioração dos lipídios POR 
OXIDAÇÃO OU HIDRÓLISE 
 Um dos problemas técnicos mais importantes da 
indústria de alimentos. 
DEGRADAÇÃO DOS LIPIDIOS NOS 
ALIMENTOS 
 
OXIDAÇÃO; HIDRÓLISE; POLIMERIZAÇÃO, PIRÓLISE E 
ABSORÇÃO DE SABORES E ODORES ESTRANHOS. 
DETERIORAÇÃO 
Rancidez hidrolítica Rancidez oxidativa 
Hidrólise da ligação 
éster por lipase e 
umidade 
Autoxidação, etc.. 
Oxidação dos Lipídios ou Rancidez 
oxidativa 
 
• Deterioração oxidativa dos lipídios contendo qualquer 
número de ligações duplas carbono-carbono 
- Ácidos graxos 
- Colesterol 
 
• Produz vários subprodutos primários e secundários que 
influenciam a qualidade dos alimentos 
 
• Alimentos oxidados pode causar estresse oxidativo em 
sistemas biológicos e causam doenças 
Alterações em produtos a base de carne 
• Uma das principais causas da deterioração da 
qualidade de produtos cárneos 
Desenvolver o ranço na gordura dos tecidos 
Produz sabores ruins em carnes cozidas 
Sabores oxidados em óleos 
 
• A perda de propriedades funcionais 
• A perda de valores nutricionais 
• A formação de compostos tóxicos 
• Forma sub-produtos colorido 
Produção de compostos tóxicos 
• Muitos subprodutos secundários da oxidação 
lipídica são potenciais agentes cancerígenos 
• Os hidroperóxidos são conhecidos por danificar 
o DNA 
• Os compostos de carbonila podem afetar a 
transdução de sinal celular 
• Os subprodutos epóxidos e peróxido de 
hidrogênio são conhecidos cancerígenos 
Mecanismos para indução da peroxidação 
lipidica 
• Fotoxidação 
– Oxigênio Singlete envolvido 
– Exige iniciadores ou sensibilizadores: clorofila, porfirinas, 
mioglobina, riboflavina, bilirrubina, rosa bengala, azul de 
metileno ... 
• Oxidação Enzimática 
– Ciclo-oxigenase e lipoxigenase catalisam as reações entre 
oxigênio e ácidos graxos poli-insaturados. 
• Autoxidação 
– Reação em cadeias de radicais livres 
Oxidação de Lipídios 
Auto oxidação 
• Reações que ocorre entre o oxigênio 
atmosférico e os ácidos graxos insaturados 
 
• Estágios: 
 
– Iniciação 
 
– Propagação 
 
– Terminação 
 
 
Autoxidação - Iniciação 
Fatty acid 
.
OH or other 
Free radicals 
. . 
. 
Autoxidação 
Acídos Graxos Poli-insaturados 
 
 Radical livre Iniciação 
 H-abstração 
 
O2 entrada 
 
 
 
 Lipidios Peroxidos 
 
 Catalysts (Fe, Fe-O2) 
 Decomposition 
 
 
 Polimerização Subprodutos secundários Insolubilização 
 (cor escura, possivel toxidade) incluindo rancidez off-flavor de proteinas 
 compostos como cetonas, aldeídos 
 alcoois, hidrocarbonetos, acidos, 
 epoxidos 
Rancidez oxidativa – Autoxidação 
1o passo: Iniciação ou indução 
reativoteextremamenlivreradicalHRRH )(
a) Um átomo dehidrogênio é retirado do grupo metilico de um ácido graxo (RH) 
insaturado, levando a formação de um radial livre 
 ROOOR 2
Rancidez oxidativa – Autoxidação 
 1o passo: Iniciação ou indução 
Formação dos primeiros radicais livres (há cheiro ou gosto de ranço) 
 
O oxigênio adiciona-se ao radical livre e forma um radical peróxido 
Propagação 
Minerais aumentam a formação de radicias livres (mioglobina) 
ROOH + Fe2+-complexo --- Fe3+-complexo --- RO. + OH- 
• ROOH + Fe3+-complexo --- ROO. + H+ + Fe2+-complexo 
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 
 
Cada radical peróxido pode retirar um H de uma molécula de ácido graxo não 
oxidada. 
Reação em cadeia se propaga em toda a massa lipídica (radicais livres) 
Propagação 
Este período ocorrerá até que todo o oxigênio ou ácido graxo insaturado seja 
consumido. 
Radical 
peróxido 
30 
Propagação 
Cada radical peróxido pode retirar um H de uma molécula de 
ácido graxo não oxidada. 
Formação de hidroperóxidos – ROOH 
 
Que podem ser decompostos em radicais livres 
 
ROOH ROο + ο OH 
 
ROOH ROOο + ο H 
 
 
Agentes de decomposição: 
 
-Alta energia de radiação 
- Energia térmica 
- Metais catalisadores (auxiliam na formação de radicais livres, 
decompondo hidroperóxidos e aumentando os radicais livres) 
- Atividade enzimática 
 A decomposição dos hidroperóxidos inicia-se imediatamente após 
sua formação. 
 Esses produtos podem sofrer, posteriormente, reações de oxidação 
e decomposição, contribuindo assim para a formação de uma quantidade 
grande e variada de radicais livres. 
 No inicio da reação de rancidez oxidativa, a velocidade de formação 
de peróxidos é maior que a de decomposição, e o inverso ocorre ao 
final. 
31 
Hidroperóxidos 
 Os hidroperóxidos não tem importância direta na deterioração do 
odor e sabor. Contudo, eles são muito instáveis e se decompõem, com 
rompimento da cadeia hidrocarbonada, gerando uma variedade de 
produtos de oxidação secundária. 
 
 
 Aldeídos, cetonas, alcoois, hidrocarbonetos e ácidos graxos de 
baixo peso molecular  alteração do aroma e sabor 
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 
Resumo da Auto oxidação 
• Iniciação 
• RH + (ROS ou especies reativas de oxigênio) ·OH -->R· + 
H2O 
 
• Propagação 
• R· + O2 ------> ROO· 
• ROO· + RH ------> R· + ROOH 
• ROOH -------> RO· + HO- 
 
• Terminação 
• R· + R· ------> RR 
• R· + ROO· ------> ROOR 
• ROO· + ROO· ------> ROOR + O2 
Fatores que afetam o desenvolvimento 
da oxidação de lipídios nos alimentos 
• Composição dos ácidos graxos 
• Oxigênio, radicais livres 
• Pro-oxidantes 
• Anti-oxidantes and aditivos 
• Condições de processamento da carne 
– Irradiação 
– Cocção 
– Moagem, trituração e mistura 
– Embalagem 
• Estocagem: tempo e condições 
 
Fatores que influenciam a oxidação lipídica nos alimentos 
Composição do ácido graxo: 
 
 quantidade, posição e geometria (cis mais facilmente 
oxidadas que trans) 
 
Ácidos graxos livres: 
 
Concentração de oxigênio: 
 
Temperatura: 
 
Área superficial: maior área de superfície, maior a exposição de O2 
(carne moída- maior superfície de contato) 
 
 
Fatores que influenciam a oxidação lipídica nos alimentos 
 
Atividade de água: 
 
 
 Em alimentos secos 
com muito baixo conteúdo 
de umidade a velocidade 
de oxidação lipídica é 
rápida. Aumentando a Aw 
para aproximadamente 0,3 
há um retardo na 
oxidação. 
Tipos de AG e proporção de oxidação 
• Como aumneto das insaturações aumentam-se os niveis de 
oxidação 
 
Tipo de ácidos Graxos Proporção relativa a reação do Acido estearico 
18:0 1 
18:1Δ9 100 
18:2Δ9,12 1200 
18:3Δ9,12,15 2500 
Energia de ligação e oxidação de 
lipídios 
Força da ligação 
Fatty acid 
.
OH or other 
Free radicals 
. . 
. 
65 kCal 
103 kCal 
65 kCal 
85 kCal 
Total de gordura e composição de ácidos graxos 
 
 Chicken Chicken Pork Beef 
 Breast Thigh Loin Loin 
Total fat (%) 1.77b 6.32a 3.02b 7.93a 
 
 ---------------------- % of total fat ------------------------- 
SFA 31.62cz 27.92cz 36.84by 43.71ay 
MUFA 29.34cz 33.44cy 39.46by 46.91ay 
PUFA 39.03ay 38.64ax 23.69bz 9.39cz 
Total UFA 68.38ax 72.08aw 63.16bx 56.29cx 
Especies reativas de oxigênio e radicais 
livres 
• ROS 
– Oxigênio triplete 
– Superoxide 
– Oxigênio Singlete 
– Hidroperoxil radical 
– Hydroxil radical 
– Peroxido de hidrogênio 
– Ozonio 
• Peroxil radical (ROO.) 
• Alcoxil radical (RO.) 
• Complexos Oxigênio-ferro (ferril e perferril radicais) 
• Thiil radicais (RS.) 
• Oxido Nitrico (.NO) 
 
Inibição da oxidação lipídica 
 Meios físicos: 
• remoção do oxigênio por meio de embalagem a vácuo 
• armazenamento do alimento a baixas temperaturas e local 
escuro (↓ velocidade de auto-oxidação). 
em vegetais que contém a lipoxigenase, este procedimento 
não é suficiente: branqueamento 
Meios químicos: 
• adição de substâncias capazes de complexar com os íons 
metálicos (auxiliam na formação de radicais livres) pró-
oxidantes tais como o ácido cítrico e o EDTA 
• adição de antioxidantes (doadores de hidrogênio ou 
aspetores de radicais livres) 
Rancidez Hidrolítica 
Rancificação lipolítica - Lipólise 
 Na presença de água pura, a hidrólise dos glicerídeos é lenta, 
mas se o lipídio for usado no processamento de alimentos (frituras) por 
tempos longos poderá provocar por arraste ou dissolução pela água do 
próprio alimento, passagem de seus componentes para o lipídio. Os 
componentes assim transferidos poderão ser capazes (ácidos e bases) 
de catalisar a reação de hidrólise dos glicerídeos, produzindo 
características sensoriais indesejáveis que também serão transferidas 
aos alimentos processados. 
Hidrólise dos glicerídeos (↓PM) através da ação de 
enzimas (hidrolases) ou agentes químicos (ácidos e 
bases) 
Rancidez Hidrolítica 
Rancificação lipolítica - Lipólise 
• Hidrólise dos glicerídeos (↓PM) através da ação de 
enzimas (hidrolases) ou agentes químicos (ácidos 
e bases) 
 
• Rompem a ligação éster dos lipídeos. 
 
• Comum em produtos a base de leite e coco. 
 
• Pode ser inibida pela eliminação da água no 
lipídeo, pelo uso de temperaturas baixas e 
evitando o uso prolongado do mesmo lipídeo. 
Efeitos 
 
 
Benéficas: maturação de queijos; 
 
Maléficas: odor a ranço (manteiga: ácido 
butanóico); atua em leite cru, leite de 
côco, cereais. 
 
Fatores que influenciam a rancificação 
hidrolítica 
Enzimas: lipases e fosfolipases aceleram a reação. 
Ácidos e bases: aceleram a reação. 
 
Temperatura: 
• Altas temperaturas  inativam as enzimas, mas 
favorecem a rancificação hidrolítica mediada por ácidos 
e bases. 
• Baixas temperaturas  reduzem a lipólise. 
 
Água: 
• Baixo teor reduz a rancificação hidrolítica. 
• Água pura: hidrólise é lenta. 
Química da Fritura 
A fritura se caracteriza pela imersão do produto 
alimentício em óleo quente. 
Método rápido de preparo dos alimentos, 
largamenteempregado pelas indústrias, pelos 
restaurantes e por outros estabelecimentos 
comerciais que servem refeições prontas. 
 
Além da praticidade, a fritura confere 
características únicas de sabor, aroma e 
palatabilidade ao produto final 
 
Química da Fritura 
48 
DEGRADAÇÃO DO ÓLEO/GORDURA 
DURANTE A FRITURA: 
Hidrólise (reação da água liberada pelo alimento 
com o óleo); 
Oxidação (reação do óleo com o ar, tornando o óleo 
rançoso e com espuma); 
Polimerização (formação de polímeros devido a 
altas temperaturas). 
 
Processo de Fritura 
49 
 
Transferência de Massa 
Água durante a fritura migra a partir do centro para a superfície. 
 
Como a água é removida na superfície devido ao aquecimento, a água é 
"bombeado 'para a superfície. 
 
A taxa de perda de água e a sua facilidade de migração através do produto 
são importantes para as características finais dos alimentos. 
 
Transferência de Calor 
A evaporação da água a partir da superfície de um alimento de fritura 
também remove o calor a partir da superfície e inibe a carbonização ou 
queima na superfície. 
O calor de vaporização da água em vapor remove a maior parte do calor na 
superfície do alimento/óleo. 
 
Acima de 150 °C o óleo/gordura começam a acelerar o processo de 
degradação. 
 
50 
Remoção do calor 
Enquanto a água é removida a uma velocidade suficiente, a superfície do 
alimento não será carboniza. 
 
Água sub-superficial também irá conduzir o calor para fora da superfície e 
para o centro do produto? 
 
Cozimento do interior 
A transferência de calor para o interior do produto por parte de água 
resultará no cozimento do interior do alimento. 
Desprende calor suficiente para 'cozinhar' o produto, mas não o suficiente 
para causar danos – Exemplo: batata frita. 
 
 
Processo de Fritura 
51 
Alterações químicas do óleo/gordura durante a fritura 
Tipo de alteração Agente Compostos resultantes 
 
Hidrólise Umidade Ácidos graxos livres, Mono e 
diglicerídeos, Glicerol 
Oxidação Oxigênio Monômeros cíclicos, 
polímeros, voláteis (aldeídos, 
ácidos, hidrocarbonetos, 
cetonas, álcoois, etc.) 
Alterações Térmicas Temperatura Monômeros cíclicos, dimeros e 
polímeros 
A degradação, tanto oxidativa quanto não oxidativa (termolítica) 
ocorre AGS e AGI. 
Processo de Fritura 
Fritura 
52 
Alterações físicas do óleo/gordura durante a fritura 
Formação de espuma Formação de polimeros 
Aumento da 
Viscosidade e 
densidade 
Consequência das reações de polimerização 
Ligações carbonos-carbonos na ausência do 
oxigênio podem ser formadas. 
Mudança nas 
características 
organolépticas 
Sabor e odor típicos de óleo/gordura 
aquecidos em altas temperaturas, Formação 
de peroxidos, epóxidos, hidróxidos e cetonas 
(substancias voláteis, monomericas e polimericas) 
Escurecimento Presença de compostos carbonílicos 
insaturados ou a compostos de não natureza 
não polar dos alimentos 
Diminuição do ponto 
de fumaça 
Relacionado a queimas de AG livres 
Fritura 
53 
Gordura mais estável que óleo. Estabilidade relativa de óleos/gordura a 
fritura 
Óleos/Gorduras Estabilidade 
Girassol 1,0 
Soja 1,0 
Soja Hidrogenado 2,3 
Amendoim 1,2 
Amendoim Hidrogenado 4,4 
Dendê 1,5 
Porco 2,5 
Manteiga 2,3 
Coco 2,4 
 
O óleo de palma apresenta estabilidade oxidativa e shelf-life 
semelhantes às gorduras parcialmente hidrogenadas, sem a 
inconveniência da presença dos ácidos graxos trans (TFA). 
 
Fritura - Estágios do óleo durante a fritura 
 
Óleo Novo 
Produto branco, cru, amido não gelatinatizado; odores 
naturais, sem o desenvolvimento da crocância da 
superfície, pouca absorção de óleo pelo alimento 
 
Fritura 
Fritura 
Óleo fresco 
escurecimento ligeiro nas bordas do alimento frito, 
parcialmente cozidos (gelatinização); crocância da superfície; 
ligeira absorção de óleo pelo alimento. 
Óleo ótimo 
Cor marrom dourada, batata frita com superfície rígida; odores 
de fritura; centros totalmente cozidos (rígida, gel de toque); 
absorção de óleo ideal. 
Óleo degradado 
óleo escurecido e / ou superfícies manchadas; excesso de 
absorção de óleo; superfícies endurecidas 
Óleo para descarte ou improprio 
Óleo escuro, superfícies endurecidas; produto excessivamente 
oleoso; superfícies em colapso interno; centros não 
completamente cozidos; off-odor e sabores (de queimado). 
 
Fritura 
56 
Lipídeos - Exercícios 
57 
1) Desenhe os seguintes ácidos graxos: C16:0; C8:0; C18:1; C18:2; C18:1 trans; ω6 
e C12:0. 
2) Com os ácidos graxos do item 1, monte uma triglicerídeo que representa a 
gordura e outro que representaria o óleo, com pelo mesmo três diferentes 
moléculas. 
3) Qual a relação dos ácidos graxos, ponto de fusão, margarina e manteiga? 
4) Diferencie quimicamente óleo de gordura. 
5) Como ocorre a participação de pigmentos no processo auto-oxidativo em 
óleos? 
6) Mostre a formação do 8-ROOH 18:19. 
7) Mostre a formação do hexanal no processo oxidativo em alimentos. 
8) Como explicar a oxidação de produtos de origem animal em condições 
adequadas de congelamento. 
9) Em produtos desidratados a Aw entre 0,3 – 0,4 reduz o desenvolvimento da 
oxidação? Explique 
10) Porque a velocidade de oxidação do ácido linoleico é maior que o oleico?