Aula 3 - Pigmentos vegetais

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Bioquímica - Pigmentos 8/4/2010
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS
DEPTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS ALIMENTOS
Prof. Dr. Roger Wagner
A cor apresenta grande influência no sabor dos alimentos.
Estudo com 200 consumidores nos EUA:
Critério utilizado por estes consumidores para determinar a qualidade do
alimento.
Resposta: 52,5% - frescor; 29,5% - aparência/cor; 23,5% - gosto
Soluções com sabor de “morango” e 5 tons de vermelho, todas com a
mesma % de açúcar.
Resposta: maior grau de doçura para as amostras com tons de vermelho
mais intenso - 3,8%, 3,96%, 4,0%, 4,25% e 4,4% + vermelhos + doces
Sorvetes de diferentes sabores (limão, lima, laranja, uva, abacaxi e
amêndoa) com as cores corretas e com cores não características do
produto in natura.
Resposta: muitas pessoas não conseguiram detectar o sabor correto.
Sorvete de lima verde 75% de acertos
Sorvete de lima púrpura 47% de acertos
parte da estrutura da molécula responsável pela 
absorção de luz na região do visível (380 - 780 nm).
Principal aspecto: presença de duplas ligações conjugadas.
1 dupla conjugada UV - λ +/- 180-200 nm
2 duplas conjugadas UV - λ = 217 nm
3 duplas conjugadas UV - λ = 258 nm
+ de 7 duplas conj. Visível (amarelo) 
9 duplas conjugadas Visível (laranja)
11 duplas conjugadas Visível (vermelho)
- Carotenóides 
- Flavonóides
- Porfirinas
- Betalaínas
- Quinonas
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CAROTENÓIDES - são compostos com estrutura
tetraterpênica, assim constituídos de 40 carbonos e oito
unidades de isoprenóides ligados de tal forma que a molécula
é linear e com simetria invertida no centro.
São amplamente distribuídos na natureza,
frutas, folhas e flores.
Nos vegetais, são encontrados nos
cloroplastos, sempre acompanhados das
clorofilas.
Ex.: beta-caroteno, luteína, licopeno.
formados por carbono e hidrogênio, como por
exemplo o beta-caroteno (pró-vitamina A) ou o licopeno. Ambas
são moléculas altamente apolares.
são carotenóides polares, funcionalizados com
diversos grupos oxigenados como hidroxilas ou cetonas.
Exemplos de xantofilas são: luteína, zeaxantina, mixol,
osciloxantina e aloxantina.
Zeaxantina
Os carotenóides apresentam número variável de duplas ligações
conjugadas, que lhes conferem propriedade de absorver a luz visível em
diferentes comprimentos de onda, desde 380 até 500 nm (cores do amarelo
ao vermelho).
Os carotenóides podem apresentar anéis, que também influem no
comprimento de onda que absorvem, diminuindo o λ e a definição dos picos.
OH no anel não interfere na intensidade da cor e no λ. Entretanto, perde a
propriedade pró-vitamina A. β-caroteno em β-criptoxantina.
Carotenóides de diferentes cores:
Amarelo (zeta-caroteno)
Laranja (β-caroteno, neurosporaxantina)
Vermelho (licopeno)
CAROTENÓIDES - Pró-vitamina A
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Constituintes naturais dos alimentos
Extratos naturais: páprica, açafrão, urucum, algas (astaxantina)
Carotenóides sintéticos idênticos aos naturais: β-caroteno, cantaxantina, β-apo-8-
carotenal.
Vantagens:
Corantes naturais
Boa estabilidade no pH da maioria dos alimentos
Não são afetados por substâncias redutoras
Não são corrosivos
Alguns são pró-vitamina A
Tem ação benéfica à saúde, principalmente contra doenças degenerativas
Desvantagens:
Faixa de cor limitada: amarelo a vermelho
Insolúveis em água
Suscetibilidade a degradação oxidativa
Flavonóide é o nome dado a um grande grupo de
fitoquímicos ou fitonutrientes, que são polifenóis de
baixa massa molecular, encontrados em diversas
frutas, flores e vegetais em geral, assim como tb. em
alimentos processados como chá e vinho.
Mais de cinco mil compostos flavonóides que
ocorrem na natureza foram descritos e classificados
a partir de sua estrutura química.
ANTOXANTINAS – AMARELO
ANTOCIANINAS – VERMELHO, AZUL e AMARELO
LEUCOANTOCIANIDINAS E PROANTOCIANIDINAS - INCOLORES
Antocianinas ou antocianidinas
Cores das frutas, flores e folhas - vermelho-alaranjado,
ao vermelho vivo, roxo e azul.
Apresentam função protetora contra a luz UV e evita a
produção de radicais livres nas plantas.
Na natureza estão na forma de glicosídica e são
facilmente hidrolisados por aquecimento em meio
ácido, resultando em açúcares e agliconas,
denominadas de antocianidinas.
Frutas escuras como a framboesa, amora, cereja, uva,
mirtilo, morango, jabuticaba, acerola, entre outras.
Antocianinas
Íon flavilium
Cromóforo: 8 duplas conjugadas
Auxocromos: OH e OMet
n° de OH no anel B + azul
n° de OCH3 no anel B + vermelho
OH do C3 quase sempre glicosilada
OH dos C5 eC7 tb pode ser 
glicosilado (glicose)
Açúcares comuns em C3 - glicose, 
galactose, arabinose e xilose. 
Podendo ser mono, di ou 
trissacarídio.
OH em C3 e C6 podem estar ligados 
a ácidos aromáticos e alifáticos.
As diferentes antocianinas diferem
apenas nos grupamentos ligados
aos anéis nas posições 3' (R1), 4'
(R2), 5' (R3), 3 (R4), 5 (R5), 6 (R6)
e 7 (R7), que podem ser átomos
de hidrogênio, hidroxilas ou
metoxilas.
ANTOCIANIDINAS
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Antocianinas 
encontrada 
nos vegetais
Faixa de pH Cor lmáx (nm)
1 - 4 Vermelho 522 - 531
5 - 8 Violeta 550 - 567
9 - 10 Azul 570 - 576
11 - 12 Verde > 580
> 13 Amarelo -
Amostra do filme 
plástico biodegradável 
desenvolvido na Poli-
USP. O extrato de 
repolho roxo faz com 
que a embalagem 
mude de cor de 
acordo com a variação 
do pH
Influência do pH 
na cor das 
antocianinas
Em meio ácido, as 
antocianinas são da cor 
vermelha brilhante. 
Quando estão em pH mais 
básico as antocianinas 
passam a ter estrutura 
quinoidal de cor púrpura, e 
em meio alcalino cor azul.
Meio alcalino extremo –
rompe a ligação incolor
Mecanismos de descoloração:
Sulfitação: perde a cor, pois o SO2 entra na posição C4 ou C2 perdendo a dupla . 
Presença de ácido ascórbico: o ác. Ascórbico oxida e o peróxido de hidrogênio 
gerado ataca a antocianina no C2, cliva o anel formando chalcona = amarelo
Degradação térmica
Ação das polifenoloxidades
Os Flavonóides apresentam atividade antioxidante por dois mecanismos:
Quelando metais
Seqüestrar radicais livres
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possuem estrutura básica cíclica formada por 4 anéis pirrólicos unidos 
por 4 pontes metina. Aos nitrogênios dos anéis pirrólicos podem estar ligados íons 
Mg2+ ou Fe2+.
Clorofila - estrutura tetrapirrólica + Mg2+ = pigmentos verdes dos vegetais
Heminas - estrutura tetrapirrólica + Fe2+ = pigmentos vermelhos encontrados nos 
tecidos musculares e hemoglobina.
Clorofila
Heminas
Essencial para a fotossíntese, ocorre nos cloroplastos associado à
proteínas e lipídios.
Clorofilas Clorofilas -- pigmento verde característico dos vegetais. 
Estes pigmentos são quimicamente instáveis e podem ser alterados ou
destruídos facilmente, modificando a percepção e a qualidade dos
produtos.
Propriedades químicas
A clorofila é afeta por vários fatores:
- pH 
- Aquecimento
- Presença de luz e aquecimento
- Presença de metais bivalentes
- Enzimas
Confere a molécula maior 
solubilidade em lipídeos
Estrutura química da clorofila
pH
Meio -OH fraco perde o fitol Clorofilida tb. de cor verde (+ hidrossolúvel).
Meio H+ fraco as clorofilas perdem o ion Mg2+ (substituídos pelos H), formando
as feofitinas de coloração verde-castanho.
A perda do fitol em meio alcalino, seguido pela perda de Mg2+ devido a inversão
do pH para H+ forma p pigmento feoforbídeo de cor verde-castanho.
Aquecimento
Calor destrói as proteínas que protegem a clorofila, deixando exposto os ácidos
fracos presente nos vegetais e que provocam alteração da cor da clorofila.
Em meio alcalino com o aquecimento ocorre a degradação da estrutura do
vegetalpela destruição da pectina - perda de textura.
Presença de metais divalentes
Mg2+ é facilmente substituído por Zn2+ e Cu2+ formando complexo verde 
brilhante mais atraente
Enzimas
A mudança de cor no amadurecimento e envelhecimento dos vegetais é
ocasionada pela degradação da clorofila, que quando presentes mascaram
outros pigmentos.
CLOROFILASE
Catalisa a retirada do fitol das clorofilas e feofitinas formando clorofilidas e
feoforbídios, respectivamente.
DESOXIGENASE
O feoforbídio é clivado e forma porfirinas incolores.
Enzima tem função reduzida a 80°C e perde totalmente a função a 100°C.
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As betalaínas também são corantes hidrossolúveis,
pertencentes ao menor grupo de corantes obtidos a partir de
vegetais.
São encontradas apenas na ordem Centrospermae, na qual as
antocianinas estão ausentes.
As betalaínas são responsáveis pelas tonalidades vermelha
(betacianinas) e amarelas (betaxantinas), encontradas em
diversas variedades de beterraba.
Vermelho beterraba é o nome comercial do extrato aquoso da
beterraba (Beta vulgaris).
Betacianina – Betanina, isobetanina, prebetanina
Betaxantinas – vulgaxantina I e vulgaxantina II 
pH Cor
4 - 5 bastante estável
3 - 7 Estabilidade razoável
< 3 vermelha - azulada
> 9 Azul
Cor pode ser 
influenciada pelo pH 
e pelo aquecimento
E também pela 
exposição ao 
oxigênio e a luz.
Pigmentos quinoidais
Vão do amarelo, vermelho ao marrom. Encontrados em raízes, 
madeira e também em certos insetos.
Cochonila e carmim-cochonila (Colorizante E120 )
O Corante de Cochonilha é um material vermelho vivo feito dos corpos secos e 
esmagados de um inseto originário do México, a Cochonilha ou Dactylopius coccus. 
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Pigmentos quinoidais
Ácido carmínico
CORANTES NATURAIS - Fatores que afetam sua 
estabilidade
EstávelInstável2,0 a 7,0: EstávelCúrcuma
EstávelEstável3,0 a 7,0: EstávelCarmim
InstávelInstável4,0 a 7,0: EstávelBetalaína
Estável até 100°CInstável3,0 a 12,0: EstávelBixina/Norbixina
Estável até 70°CInstável2,0 a 4,0: EstávelAntocianina
TEMPERATURALUZpHCORANTES