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LIPÍDIOS PARTE I CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE OS LIPÍDIOS Macronutrientes existentes nos alimentos, constituídos de diferentes elementos químicos que exercem funções estruturais, energéticas, coenzimáticas e hormonais nos seres vivos São importantes na alimentação e na nutrição, pois contribuem com 9 kcal (Burton, 1979) São constituídos por Carbono, Hidrogênio, Oxigênio, ás vezes fósforo e raramente Enxofre. CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE OS LIPÍDIOS Compostos que apresentam uma característica comum – INSOLUBILIDADE em água e a SOLUBILIDADE em solventes apolares ( éter etílico, álcool, acetona, clorofórmio, éter de petróleo). (FDA, AOAC) CLASSIFICAÇÃO De com a presença ou ausência do glicerol (álcool), os lipídeos podem ser classificados em duas categorias: glicerídeos e não glicerídeos. GLICERÍDEOS – produtos da reação de uma molécula de glicerol com até 3 moléculas de ácidos graxos. GLICEROL ÁCIDO GRAXO ÁCIDO GRAXO ÁCIDO GRAXO ESTRUTURA QUÍMICA - GLICERÍDEOS g li c e ro l Á c id o g ra x o ÁCIDOS GRAXOS Resultado da hidrólise dos glicerídeos; Ácidos carboxílicos constituídos por uma cadeia hidrocarbonada composta de 2 a 26 átomos de carbono. R----COOH Onde R representa a cadeia carbônica e o COOH o radical carboxílico CLASSIFICAÇÃO – RESULTADO DA HIDRÓLISE Lipídios Simples Álcool e ácidos graxos que se separam com a hidrólise: Triglicerídeos Diacilgliceróis Monoacilgliceróis Ácidos Graxos Ceras Ésteres de esteróis CLASSIFICAÇÃO Lipídeos Complexos ou Compostos Sob hidrólise fornecem outros diferentes compostos, além de alcoóis e ácidos graxos: Glicerofosfolipídeos – fosfolipídeos Esfingolipídeos - (esfingosina) Lipoprotídeos – proteínas Gliceroglicolipídeos - carboidrato CLASSIFICAÇÃO Lipídeos derivados Carotenóides; Esteróides; Vitaminas lipossolúveis ÓLEOS E GORDURAS São praticamente uma mistura de TG mistos, pois os demais constituintes aparecem em proporções menores, via de regra <5%; A definição é baseada na consistência e depende do tipo de ácido graxo presente na estrutura: Os óleos são líquidos à temp. ambiente (25ºC) e as gorduras são sólidas à temp. ambiente (25ºC). ÓLEOS E GORDURAS Ésteres formados por três moléculas de ácidos graxos similares ou diferentes, que se ligam a uma molécula de álcool (TRIGLICERÍDEOS). O GLICEROL é o álcool mais importante Óleos e gorduras podem ter origem: animal e vegetal, derivar de frutos (dendê, coco, oliva) ou grãos (soja, amendoim, algodão) e ainda fonte animal ( manteiga/leite/carne). ÓLEOS E GORDURAS Outra característica – “azeite e óleo vegetal” Legislação: azeites são provenientes de polpas de frutos (ex: azeitona); e os óleos são provenientes de grãos oleaginosos passíveis de terem sua umidade reduzida artificialmente após a colheita o que possibilita seu armazenamento e extração por solvente seguida de refino na maioria dos casos. ÓLEOS E GORDURAS CLASSIFICAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS : GRAU DE SATURAÇÃO DA CADEIA CARBÔNICA Ácidos Graxos Saturados: São constituídos por uma cadeia hidrocarbonada saturada, de maneira que todas as valências do carbono ligam- se aos átomos de hidrogênio. Não apresentando duplas ligações na sua estrutura. Ex: ácidos cáprico, butírico, palmítico, além de outros. ( 4 a 24 átomos de carbono). ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS EM ALIMENTOS Ácido Nº de átomos de carbono Ponto de Fusão Butírico 4 7,9 Capróico 6 3,9 Caprílico 8 16,3 Cáprico 10 31,3 Láurico 12 44,0 Mirístico 14 54,4 Palmítico 16 62,8 Esteárico 18 69,6 Araquídico 20 25,4 ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS São encontrados principalmente em alimentos de origem animal, em particular, nos tecidos adiposos de reserva. ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS São ácidos carboxílicos constituídos de uma cadeia hidrocabonada com uma ou mais duplas ligações, fazendo com que os dois átomos de hidrogênio ligados aos dois carbonos envolvidos estejam ou não de um mesmo lado do plano ou de lados opostos. Quando os átomos de hidrogênio se encontram do mesmo lado, o isômero é denominado Cis, no entanto, se localizados em lados opostos é considerado Trans. ISÔMEROS CIS-TRANS DOS ÁCIDOS GRAXOS Isomeria espacial cis ≠ trans; Refere-se a posição espacial dos átomos de hidrogênio envolvidos na dupla ligação da cadeia carbônica; cis – dois átomos de hidrogênio no mesmo plano; trans – dois átomos de hidrogênio em planos postos. ISÔMEROS CIS-TRANS DOS ÁCIDOS GRAXOS São oriundos da biohidrogenação (que ocorre em ruminantes e em maior parte pela hidrogenação de óleos vegetais para obtenção de gordura hidrogenada); No processo de hidrogenação : + átomos de hidrogênio às duplas ligações, diminuindo o teor de duplas ligações e também transformando parte das duplas ligações que eram cis em trans. ISÔMEROS CIS-TRANS DOS ÁCIDOS GRAXOS ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS Por apresentarem duplas ligações os AGI constituem substâncias que apresentam-se com ponto de fusão inferior aos saturados com o mesmo número de carbonos Quando esses componentes apresentam-se com quatro ou mais duplas ligações são designados como poliinsaturados , e existem em menor quantidade nos alimentos. São consideradas como boas fontes dos poliinsaturados, os óleos vegetais, amêndoas, peixes e alguns legumes. ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS Nome comum Ponto de Fusão ( º C ) Fonte alimentícia Miristoléico ----- Óleo de baleia Palmitoléico (16 C) 0,5 Manteiga Oléico ( 18 C) 13,4 Óleo de oliva γ - Linolênico (18 C) -10 Óleo de soja Linoléico (18 C) - 5,0 Óleo de milho IMPORTANTE !!! É interessante ressaltar que os ácidos graxos saturados oxidam a temperatura superiores a 60º C, entretanto os poliinsaturados se oxidam até mesmo durante o armazenamento, sob efeitos do congelamento. ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS São aqueles que o organismo não é capaz de sintetizar . Ácido linoléico (w -6) Largamente encontrado em óleos vegetais (milho, soja, gergelim) Ácido linolênico (w-3) Encontrado nos óleos de soja e canola Ácido linoléico é precursor do Ácido Araquidônico – encontrado em produtos de origem animal. LIPÍDIOS PARTE II 0 20 40 60 80 100 120 Óleo de canola Óleo de girassol Óleo de milho Óleo de oliva Óleo de soja Óleo de amendoim Óleo de algodão Banha Óleo de palma Gordura de manteiga Óleo de coco Gordura saturada Gordura monoinsaturada Gordura poiinsaturada OXIDAÇÃO LIPÍDICA •Desempenham um papel importante no que diz respeito à qualidade de certos alimentos Lipídios •Propriedades organolépticas que o tornam desejáveis •Cor, Flavor, Textura •Valor nutricional Alimentos • Implicação direta – valor comercial e nutritivo Oxidação lipídica OXIDAÇÃO LIPÍDICA Oxidação Lipídica – está na origem do desenvolvimento de ranço; Produção de composto responsáveis por alterações nas características organolépticas e nutricionais ; Os fatores determinantes para a estabilidade oxidativa dos lipídios: Relacionados com o tipo de interface entre os lipídios e o oxigênio; Exposição à luz e ao calor, A presença de pró-oxidantes (íons metálicos) ou antioxidantes. OXIDAÇÃO LIPÍDICA TRIGLICERÍDEOS – principais responsáveis pelo desenvolvimento de ranço. Formados pela esterificação de uma molécula de glicerol e 3 moléculas de ácidos graxos; A presença de moléculas graxas insaturadastorna-os predispostos à oxidação OXIDAÇÃO LIPÍDICA E A ATIVIDADE DE ÁGUA Dados experimentais: Velocidades mais baixas de oxidação lipídica ( aw compreendidos entre 0,2 e 0,3); A velocidade de oxidação aumenta para valores inferiores e muito próximos à zero: resultado da eliminação da água favorecendo a migração de oxigênio; RANCIDEZ OXIDATIVA - AUTOXIDAÇÃO Reações que ocorre entre o oxigênio atmosférico e os ácidos graxos insaturados Puramente químico e bastante complexo, capazes de auto propagação; ESTÁGIOS: Iniciação Propagação Terminação RANCIDEZ OXIDATIVA – AUTOXIDAÇÃO 1O PASSO: INICIAÇÃO OU INDUÇÃO Formação dos primeiros radicais livres (há cheiro ou gosto de ranço) reativoteextremamenlivreradicalHRRH )(• a) Um átomo de hidrogênio é retirado do grupo metilico de um ácido graxo (RH) insaturado, levando a formação de um radial livre •• ROOOR 2 O oxigênio adiciona-se ao radical livre e forma um radical peróxido Reação em cadeia se propaga em toda a massa lipídica (radicais livres) 2o PASSO: Propagação Este período ocorrerá até que todo o oxigênio ou ácido graxo insaturado (RH) seja consumido. 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. Radical peróxido 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 38 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 AUTOXIDAÇÃO Fatores desencadeantes: luz, calor, oxigênio, metais pesados e atividade de água do meio. Processo que se inicia no átomo de carbono adjacente a dupla ligação com a perda de um átomo de hidrogênio. CONSEQUÊNCIAS DA OXIDAÇÃO DOS LIPÍDIOS Odor desagradável, limitando o tempo de conservação de uma ampla variedade de produtos alimentícios; Diminuição do ponto de fumaça: metodologia muito utilizada pela industria para definir a qualidade de um óleo. Formação de espuma. Alteração na cor e na viscosidade. METODOLOGIAS DE ANÁLISE DETERMINAÇÃO DE LIPÍDIOS EM ALIMENTOS Extração intermitente da fração lipídica por meio de solvente orgânico; O resultado obtido não é unicamente triglicerídeos, mas um conjunto de todos os componentes que possam ser extraídos por solventes; Solventes mais comuns: Éter Etílico, Éter de Petróleo, Hexano. MÉTODO DE SOXHLET ( À QUENTE) Amostra seca (3 a 5 gr); Cartucho apropriado + algodão desengordurado; Extração: 4 a 20 horas (depende da amostra e da velocidade de condensação do solvente) Verificar o término da extração Recuperação do solvente; Dessolventização. Teor de Lipídios nos alimentos 1-2% frutas e hortaliças; 70% oleginosas 99% óleos comestíveis e manteiga MÉTODOS INSTRUMENTAIS Determinação por cromatografia Informações detalhadas qualitativas e quantitativas acerca da amostra; Procedimento de separação, identificação e quantificação de ácidos graxos Leitura de amostra em cromatografia MÉTODOS PARA AVALIAÇÃO DO GRAU DE OXIDAÇÃO LIPÍDICA AVALIAÇÃO DO ESTADO DE OXIDAÇÃO ( ÓLEOS E GORDURAS) DETERMINAÇÃO IMPORTANTE A NÍVEL INDUSTRIAL GARANTIR A QUALIDADE DA MATÉRIA PRIMA METODO DE CONTROLE DE QUALIDADE DOS PRODUTOS COMERCIALIZADOS DEZENAS DE MÉTODOS DIFERENTES: (FÍSICOS, QUÍMICOS E FÍSICO-QUÍMICOS) NENHUM MÉTODO SE CORRELACIONA DE UM MODO PERFEITO COM AS MODIFICAÇÕES ORGANOLÉPTICAS PRODUZIDAS Análise dos produtos primários da oxidação: Índice de Peróxido: Medida do teor de oxigênio reativo, em termos de miliequivalentes de oxigênio por 1000 gramas de gordura. Duplas ligações dos ácidos graxos insaturados são oxidadas, ocorre formação de peróxidos, que oxidam o iodeto de potássio adicionado, liberando iodo. quantidade de iodo liberado é uma medida da quantidade de peróxidos existentes. Geralmente é determinado por métodos volumétricos e depende da reação do iodeto de potássio (KI) em solução. MÉTODOS PARA AVALIAÇÃO DO GRAU DE OXIDAÇÃO LIPÍDICA Análise dos produtos primários da oxidação: Índice de Peróxido : Usualmente óleos novos apresentam um índice de peróxido em torno de 10 mEq/kg. Quando o índice está compreendido entre 20 e 40 mEq/Kg, o processo de rancidez torna-se identificável. MÉTODOS PARA AVALIAÇÃO DO GRAU DE OXIDAÇÃO LIPÍDICA Índice de Iodo : Propriedade de Halogenação; Massa do Iodo em gramas absorvido por 100 gramas da amostra; Método de Wijs é o mais utilizado ( mais exato) DETERMINAÇÃO DO GRAU DE INSATURAÇÃO Amostra + Tetracloreto de Carbono Solução de Wijs (homogeneização e repouso por 30 ‘ Iodeto de Potássio 15% e Titular com Tiossulfato de Sódio 0,1 N (coloração amarelada) ESTADO DE CONSERVAÇÃO Indice de Acidez – expressa em ácido oléico a quantidade em mg de KOH necessários para neutralizar os ácidos graxos livres de 1 gr de amostra Não deve ser superior a 0,30% no óleo ou gordura refinados. Método titulométrico (bureta), solução de KOH 0,1 N; Solução de fenolftaleína como indicador a 1 ou 2%; Álcool etílico e Éter Etílico + amostra
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