Aula 3 Reao de Caramelizao e Oxidao do cido Ascrbico

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Universidade Federal da Paraíba 
Centro de Tecnologia 
Departamento de Engenharia dos Alimentos 
 
 
 
Escurecimento não Enzimático: reação de caramelização e 
oxidação do ácido ascórbico 
 
 
Disciplina: Química de Alimentos II 
Responsáveis: Drª. Marciane Magnani, Mª. Adma Melo, Suênia Morais. 
 
 
João Pessoa, 2017. 
CARAMELIZAÇÃO 
Em 1858, o químico francês M. A. Gelis foi autor do primeiro estudo publicado sobre a cor 
do caramelo; 
 
O trabalho de Gelis indicou que a caramelização da sacarose contém três produtos 
principais: um produto da desidratação, a caramelana (C12H18O9) e dois polímeros, 
caramelen (C36H50O25) e caramelin (C96H102O51). 
A caramelização de açúcares contribui, de maneira significativa, para a produção de 
pigmentos marrons. 
Deve ser controlada cuidadosamente - produtos desagradáveis, queimados e amargos. 
• Durante o aquecimento de carboidratos (açúcares e xaropes de açucares) na 
ausência de compostos nitrogenados, ocorre uma série de reações que 
resultam do seu escurecimento. 
 
CARAMELIZAÇÃO 
o É um corante empregado em larga escala nos 
alimentos. 
 
o É um processo que afeta a cor, aroma e sabor, em 
consequência da formação de produtos com 
aspectos de “queimado”. 
Degradação de açúcar 
Caramelos 
T > 120ºC 
CARAMELIZAÇÃO 
Açúcar (redutor ou não) em 
T acima do PF 
Hidroximetilfurfural 
Polimerização 
Melanoidinas 
 
•Ácidos carboxílicos, alguns metais, 
pH alcalino ou ácido. 
Favorecem a caramelização: 
Desidratação 
• Em condições anidras 
 
 
 
Sacarose 
160ºC (funde) 
Anidridos de 
glicose e 
anidridos de 
frutose 
Glicosanos e 
levulosanos 
ou 
- H2O 
Ácidos 
derivados 
+ H2O 
Hidrolizam a 
sacarose 
remanescente 
Glicose e 
frutose 
Glicose e 
frutose 
+ H2O 
Ocorrem desidratações e 
hidrólises, chegando ao final 
com predominância de ácidos 
como o acético e o fórmico, de 
aldeídos como o formaldeído e o 
hidroximetilfurfural, diacetil, 
carbonilas e grupos enólicos. 
Responsáveis pelo aroma, 
porque são voláteis e pela 
cor, porque são ativos. 
CARAMELIZAÇÃO 
• Em condições anidras 
T 200ºC 
Degradação da 
sacarose se faz por 
desintegração. 
Formação de espuma e 
pigmento, em 3 estágios de 
formação da cor. 
Ao final, os produtos de 
degradação se 
recombinam e formam o 
caramelo. 
T haverá a carbonização ou queima. 
Reação clássica de 
caramelização 
CARAMELIZAÇÃO 
• Nos alimentos 
 
o A caramelização vai depender da reatividade do açúcar, da temperatura de elaboração desses 
alimentos, da umidade e do pH do meio. 
 
o A sacarose, portanto, não se funde e não formará a cor porque os alimentos não são aquecidos a 
temperaturas tão altas e as condições não são normalmente anidras. 
 
o A cor de caramelo deve aparecer partindo do açúcar na forma redutora reativa, podendo formar 
derivados de menor peso molecular que se recombinarão e formarão o polímero, pigmento escuro, 
com mais facilidade e menos tempo. 
 
o Os açúcares redutores são: glicose, frutose, galactose, maltose e lactose. A sacarose ou amido 
precisam ser hidrolisados. 
CARAMELIZAÇÃO 
• Nos alimentos 
 
 
 
 
o O HMF não é colorido, só após a 
polimerização. 
 
o Essa é uma reação autocatalisada 
porque a água liberada ajuda a 
polimerização. 
 
o Produção de mais furanos com 
menor fragmentação dos produtos 
de desidratação: sabor. 
1a Etapa: 
- Glicose ou outro 
açúcar redutor 
sofre isomerização 
em C1 passando H 
de C2 para C1 → 
forma dienol 
2a Etapa: 
-Etapa das 
desidratações: 
saem 3 moléculas 
de H2O 
- Formação da 
ligação 
hemicetálica, 
forma o HMF 
CARAMELIZAÇÃO 
 Caramelização em meio ácido 
• Nos alimentos 
 
 
 
 
o As reações podem seguir a 
sequência do meio ácido e formar 
HMF e melanoidinas. 
 
 
o Imediata enolização e 
fragmentação dos açúcares: 
menos derivados, cor. 
 
1a Etapa: 
- Glicose ou outro 
açúcar redutor sofre 
isomerização em C1 
passando H de C2 
para C1 → forma 
dienol 
2a Etapa: 
- Pode seguir a 
formação de HMF 
- Outro caminho 
ocorre 
fragmentação do 
enol formando 
compostos de 3 
átomos de 
carbono: 
compostos 
altamente reativos 
CARAMELIZAÇÃO 
 Caramelização em meio alcalino 
• Resumo da caramelização 
 
o Em meio ácido ou alcalino, o açúcar redutor isomeriza e 
enoliza. Numa segunda etapa em meio ácido, 
desidrata,"encolhe" e forma o HMF; em meio alcalino se 
fragmenta em compostos lábeis. Na terceira etapa formam-
se polímeros que são as melanoidinas coloridas. São reações 
autocatalizadas pelo desprendimento de água, aceleradas 
pelo calor e umidade. 
Não requer nem oxigênio nem compostos de nitrogênio, ocorrendo em 
pH ótimo de 3,0 a 9,0. 
Controle : abaixamento de T, pH, teor umidade, uso de sulfito e 
minimização dos reagentes. 
CARAMELIZAÇÃO 
 
Diferentes tonalidades do caramelo em função da temperatura 
CARAMELIZAÇÃO 
• Tecnologicamente 
TIPOS DE CARAMELO 
Temperatura Catalisador Cor Utilidade 
200-240 ºC não baixa intensidade agentes flavorizantes 
130-200 ºC sim alta 
intensidade 
agentes 
corantes 
Diferentes catalisadores permitem a obtenção de corantes específicos 
CARAMELIZAÇÃO 
Classificação das cores dos caramelos com base em suas propriedades 
funcionais. 
CARAMELIZAÇÃO 
O caramelo IV é responsável por cerca de 70% de todas as cores de caramelo produzidas no mundo. 
1987 - Von Smolnik 
Alimentos que contem corante de caramelo 
CARAMELIZAÇÃO 
Ácido ascórbico + pH ácido + T 
Furfural 
Melanoidinas 
Polimerização 
OXIDAÇÃO DO ÁCIDO ASCÓRBICO 
• O alimento deve conter ácido ascórbico ou vitamina C e ser 
suficientemente ácido na faixa de pH 2,0 a 3,5; 
 
•A vitamina C oxida rapidamente em solução aquosa; 
 
•Geralmente ocorre em sucos de frutas como o limão, 
laranjas, pomelo; 
 
•Exposição ao ar, calor, luz e metais (cobre, ferro); 
 A vitamina C perde seu valor já na 
1ª etapa da reação. 
 Os sucos armazenados sob 
congelamento sem desidratação 
podem ser armazenados por um ano. 
Ao ambiente oxidam facilmente 
devido a esta reação. 
OXIDAÇÃO DO ÁCIDO ASCÓRBICO 
MECANISMOS DAS REAÇÕES DE ESCUREC IMENTO NÃO ENZIMÁTICO 
 
Reações 
Requerimento 
de oxigênio 
Requerimento 
de NH2 
pH ótimo Produto final 
Maillard 
Não Sim >7,0 Melanoidinas 
Caramelização 
Não Não 3,0 a 9,0 
Caramelo 
(melanoidinas) 
Oxidação de 
ácido 
ascórbico 
Sim Não 2,0<pH<3,5 Melanoidinas 
QUESTÕES 
1.Quais são os tipos de escurecimento não enzimático? 
 
2. Qual a diferença entre o escurecimento ocorrido pela caramelização e a reação de 
Maillard? 
 
3.Por que a atividade de água influência na reação de Maillard? 
 
4. Ao preparar um pudim de leite, é necessário fazer uma calda, para isso, normalmente é 
utilizado açúcar. Explique como ocorre a conversão do açúcar em calda e que tipo de 
escurecimento é este ? 
 
5. Como ocorre a reação de caramelização em meio ácido e em meio alcalino? 
 
6. Como ocorre a reação de oxidação do ácido ascórbico ? 
Dúvidas 
 
admafdmelo@gmail.com 
sueniaggmorais@gmail.com