Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 ÁGUA O mais freqüente, e muitas vezes o mais abundante componente de um alimento é a água passando a ser importante pela peculiaridade de não só por suas possibilidades em participar de transformações químicas, mas também por permitir transformações químicas dos demais componentes quando atua como solvente, e também pelas transformações físicas que pode sofrer e induzir no alimento. A molécula da água possui características muito especiais e quase únicas pelo seu peso molecular, estrutura e composição. É pequena, de baixo peso molecular, com um alto valor de momento dipolar e alta constante dielétrica, permitindo a formação de fortes pontes de H onde moléculas maiores não poderiam penetrar. Sua capacidade de formar conjuntos de moléculas ordenadas no espaço dão origem a formas cristalinas (gelo) com um aumento de quase 10% do volume ocupado no estado líquido. As moléculas de água num alimento podem formar uma camada contínua ou não, sobre a superfície do alimento denominada primária, que por estar fortemente ligada ao mesmo sem mais capacidade para dissolver sólidos solúveis desse alimento, requerendo consideravelmente mais energia do que corresponderia ao seu calor de vaporização para ser eliminada. O comportamento da água primária é diferente do correspondente à água livre, que é capaz de dissolver componentes do alimento, permitindo reações químicas e enzimáticas e crescimento de microrganismos. O estudo da capacidade do alimento em absorver água da camada primária, a capacidade da água absorvida atuar como solvente e a sua cristalização são extremamente importantes para a tecnologia dos alimentos, sendo importante conhecer o comportamento de diferentes tipos de moléculas quando são dissolvidas em água. 2 Devem-se observar diferenças no comportamento, não só quantitativas, mas também qualitativas, no que se refere a efeitos exotérmicos ou endotérmicos, formação de soluções viscosas ou não, efeito sobre a tensão superficial e o comportamento do soluto quando colocado em contato com a água. A possibilidade de dispersibilidade de um sólido ou líquido em água está relacionada principalmente com a sua hidrofilicidade e capacidade de formar pontes de H, cristalinidade ou estado amorfo e tamanho das moléculas. Deve ser lembrado que sem dados experimentais é impossível fazer previsões quantitativas sobre a solubilidade relativa de diferentes compostos químicos em vários solventes. Um sólido ou líquido pode formar com a água dispersões moleculares (soluções verdadeiras) ou pode formar dispersões coloidais e esse comportamento está relacionado com alguns importantes tipos de alimentos em que se formam soluções coloidais de líquidos em líquidos (as emulsões), que dependem para sua estabilidade de fatores como máxima subdivisão das partículas, uso de emulsificantes e emprego de estabilizantes (polissacarídeos). Sendo assim, o conhecimento de aspectos relacionados à solubilidade de alguns compostos, atividade de água e tensão superficial de alguns líquidos, torna-se importante para aqueles que trabalham na Ciência dos Alimentos. 3 SOLUBILIDADE DE COMPOSTOS POLARES E IÔNICOS A solubilidade de uma substância é uma propriedade física muito importante, na qual se baseiam certos métodos de separação de misturas, de extração de produtos naturais e de recristalização de substâncias. É uma propriedade que está relacionada à natureza do soluto, do solvente e da temperatura. Para prever o comportamento de certos solutos em relação a certos solventes (à temperatura constante) é necessário fazer uma análise criteriosa das suas estruturas moleculares, ou melhor, do tipo de interação que há entre soluto e solvente. Assim a solubilidade das substâncias é explicada fundamentalmente pelas forças intermoleculares. A dissolução de um sólido num líquido é semelhante, em muitos aspectos, à fusão do sólido. A estrutura cristalina do sólido é destruída e o resultado é uma configuração mais desordenada das moléculas (ou íons) na solução. No processo de dissolução é preciso separar as moléculas ou íons uns dos outros e as duas modificações exigem suprimento de energia. A energia necessária para superarem-se as energias de rede e as atrações intermoleculares ou interiônicas provém da formação de forças novas entre o soluto e o solvente. De modo geral uma substância polar tende a se dissolver em um solvente polar, e uma substância apolar também num solvente apolar. Ou seja, semelhante dissolve semelhante. Por esse motivo as substâncias orgânicas se dissolvem em líquidos também orgânicos. Esses líquidos recebem o nome de solventes orgânicos. Outra consideração importante é quando a temperatura de uma solução diminui ou quando o solvente evapora, o soluto tende a cristalizar. A cristalização de uma substância iônica é mais fácil, pois, os íons se atraem eletricamente; pelo contrário, a cristalização de uma substância molecular é 4 mais difícil, pois a atração entre as moléculas é muito menor. A cristalização das substâncias orgânicas é em geral difícil e demorada como em certos compostos orgânicos como a parafina, que não se cristalizam. Os compostos orgânicos cristalinos surgem entre os compostos orgânicos bastante polares (caso dos açúcares) ou entre os compostos orgânicos iônicos (como exemplo, os sais orgânicos). PECTINA As substâncias pécticas são carboidratos constituídos, principalmente por unidades básicas do ácido galacturônico embora possam conter unidades de outros açúcares. São particularmente insolúveis em água e solúveis, principalmente em EDTA (Vilas Boas, 2001). Frutas como maçãs, uvas, limões e limas possuem alto teor de pectina e cerejas, figos, melões e pêras são os que contêm baixo teor. Frutas ricas em pectina como a maçã e outras cítricas, têm por si mesmas, excelentes poderes geleificantes (Belitz & Grosch, 1988). Frutas com pouca pectina só formam gel se forem muito ácidas ou se o conteúdo final de açúcar for alto, ao contrário, se o conteúdo em pectina for elevado, menor a quantidade de açúcar para formar gel. Outra característica favorável da pectina é o seu valor dietético e nutritivo, além de estimular a saliva e ajudar aos movimentos peristálticos do intestino. CARBOXIMETILCELULOSE (CMC) É um derivado da celulose onde grupos hidroxilas foram substituídos por grupos carboxi metil. A carboximetilcelulose (CMC) atua como estabilizantes em sorvetes proporcionando boa textura e corpo com boas propriedades de fusão. Em alimentos dietéticos são empregados como “agentes de corpo”. Age como espessante, ligante, estabilizante, agente de suspensão, retentor de água e 5 controlador de reologia. É muito solúvel em água fria ou quente e é fisiologicamente inerte. Estas propriedades fazem do CMC um polímero versátil para aplicação em tintas, eletrodos, fluidos de perfuração, detergentes, alimentos, cosméticos, papel, têxtil, cerâmica e mineração, entre outras. GLICOSE A glicose é um monossacarídeo obtido principalmente pela hidrólise do amido. Por possuir peso molecular menor que o da sacarose, suas soluções tem maior pressão osmótica e, portanto penetra mais rapidamente no tecido vegetal. Suas soluções possuem viscosidade baixa mesmo em concentrações altas. A glicose apresenta um alto grau de oxigenação, especificamente grupos hidroxilas, que vão formar ligações de hidrogênio com a molécula de água. CLORETO DE SÓDIO O cloreto de sódio é um sólido cristalino iônico ligado por forças eletrostáticas. É conhecido como sal de cozinha e é oprincipal responsável pela salinidade da água do mar. A culinária é sua principal aplicação, sendo muito utilizado na conservação de alimentos, como no processo de salga, onde sua alta concentração diminui a atividade de água. É um composto iônico por isso muito solúvel em água. Somente a água e alguns outros solventes muito polares podem dissolver os compostos iônicos através da hidratação ou pela solvatação dos íons. ETANOL Os álcoois compõem uma função orgânica que se caracterizam por apresentarem um grupo hidroxila ligado a um átomo de carbono hibridizado em sp3. Quanto à solubilidade, o comportamento dos álcoois reflete a sua 6 capacidade de formar ligações de hidrogênio (Morrison & Boyd, 1973). O etanol é um dos principais álcoois. É incolor, inflamável e de odor característico, miscível em água e em outros compostos orgânicos. A presença de hidroxila na sua estrutura e ainda dois átomos de carbono, conferem a natureza polar capaz de realizar interações intermoleculares do tipo dipolo-dipolo e ligação de hidrogênio com outras moléculas de etanol, com a água e com outras substâncias. Equipamentos, vidrarias, utensílios e material de consumo • 8 béqueres de 50mL; • 2 pipetas graduadas de 5mL; • 1 tubo de ensaio; • bastões de vidro; • placas de aquecimento; • papel de alumínio; • balança; • 4g de pectina ATM, 4g de CMC, 4g de glicose e 4g de cloreto de sódio; • 22mL de etanol absoluto; • 130mL de água destilada. Técnica 1. Pesar duas vezes 2g de cada um dos seguintes compostos: CMC, pectina ATM, glicose e cloreto de sódio; 2. Transferir para béqueres de 50mL. À metade das amostras, adicionar 3mL de etanol (99º GL) e homogeneizar; 3. Em seguida, sempre agitando, adicionar 15mL de água destilada (3mL por vez), aquecer até ebulição e deixar um minuto nessa temperatura; 4. Cubrir e deixar resfriar; 7 5. Repetir a operação com as amostras restantes sem adicionar etanol, adicionando uma vez 15mL de água destilada; 6. Em tubo de ensaio colocar 10mL de etanol absoluto e 10mL de água. OBJETIVOS DA AULA PRÁTICA: - verificar e comparar os compostos polares e iônicos como pectina ATM, carboximetilcelulose (CMC), glicose e cloreto de sódio no solvente água quanto a solubilização e formação de grumos; - verificar que tipo de reação ocorre no sistema etanol e água. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BELITZ, H.D.; GROSCH, W. Química de los alimentos. Zaragosa. Espanha: Acribia. 1988. 358p. MORRISON, R.; BOYD, R. Química Orgânica. Editora Calaustre, ed. 7, 1973, 1498p. VILAS BOAS, E.V. de B. Alimentos e Nutrientes, Lavras, UFLA/FAEPE/DCA, 2001. 73p. 8 TENSÃO SUPERFICIAL E EFEITO DE ADITIVOS As moléculas de um líquido interagem entre si de várias maneiras. Uma delas é a atração ou repulsão elétrica, se estiverem carregadas ou se suas cargas positivas e negativas não estiverem igualmente distribuídas no espaço. Além disso, sofrem a ação da gravidade e da agitação térmica. Quando um líquido se encontra em um recipiente, como um copo, por exemplo, as forças de atração que atuam neste líquido impedem que as moléculas se espalhem pelo espaço. O líquido ocupa um volume determinado, formando uma superfície bem definida entre ele e o ar circundante. Surge daí uma diferença clara entre as moléculas da superfície e as que ficam internas no líquido. As que ficam dentro interagem com as demais em todas as direções. Em média, portanto, essas interações (ou forças) se anulam mutuamente. Já as que ficam na superfície só podem interagir com as que estão do lado de dentro. Do lado de fora só existe o ar e as moléculas do ar estão tão separadas uma das outras que seu efeito imediato sobre a superfície líquida pode ser desprezado. O resultado é que a película que fica na superfície sofre uma atração para dentro do próprio líquido. Essa tendência é contrabalançada pela resistência das moléculas de dentro que só podem ceder espaço até certo ponto. Quando o equilíbrio é alcançado a tendência das moléculas superficiais de penetrarem no líquido é equilibrada pela resistência das demais que estão no interior. Se o líquido for a água dentro de um copo, forma-se uma superfície mais ou menos plana e ligeiramente encurvada para cima nas paredes internas do copo. Se o recipiente for um tubo estreito, a superfície da água assume uma forma côncava, o menisco, como se diz. Quando a água estiver em queda livre, as moléculas que estiverem na superfície se arranjam de modo a formar a menor área possível para o volume que ocupam. Pode ser demonstrado que essa configuração corresponde à situação de menor 9 energia. Os sistemas físicos gostam de se acomodar em situações de energia mínima. Acontece que, para um dado volume, a forma espacial que tem a menor área é a esfera, este fenômeno refere-se à tensão superficial. A tensão superficial é maior em líquidos muito polares, como na água, líquidos iônicos e sais fundidos. As substâncias apolares apresentam menores valores de tensão superficial. Isto se deve à interação entre as moléculas da água (ligação de hidrogênio) e moléculas polares (força de dispersão dipolo-dipolo) serem mais fortes, e, portanto a tensão da superfície também ser maior. As forças intermoleculares nos líquidos são diretamente responsáveis por fenômenos de superfície tais como, tensão superficial e a capilaridade. A capilaridade é o fenômeno de ascensão de líquido em tubos capilares e a completa umidificação de uma toalha de papel quando uma ponta fica mergulhada na água. Quanto maior a tensão superficial de dois líquidos misturados, menor será a superfície de contato e, portanto menor será a tendência de se misturarem. Existem vários aparelhos destinados a medir a tensão superficial e várias possibilidades de improvisações didáticas, que permitem obter resultados apenas aproximados. A medida da tensão superficial é difícil e requer equipamento de precisão. O equipamento mais utilizado é o tensiômetro de anel que é baseado na força necessária para separar de um líquido um anel metálico em contato com a superfície desse líquido. Essa força é medida por uma balança de torção em dinas/cm2 ou N/m a uma determinada temperatura. ÓLEO DE SOJA O óleo de soja pertence a classe dos lipídeos que são compostos de origens biológicas que se dissolvem em solventes apolares. A maior parte dos ácidos carboxílicos de origem biológica se encontra na forma de ésteres de glicerol, isto é triacilgliceróis que são óleos de vegetais ou gorduras de 10 origem animal. O óleo de soja que se caracteriza por possuir ácidos graxos insaturados e baixo ponto de fusão. Os lipídios possuem propriedade de formar emulsões quando misturados a outro líquido que é imiscível. Existem dois tipos de emulsão, a óleo-água, onde a água fica na camada externa em fase contínua da emulsão e a emulsão água-óleo, onde o óleo fica na camada externa em fase contínua de emulsão. A presença de um agente emulsificante é que torna uma emulsão estável. AGENTES EMULSIFICANTES Os agentes emulsificantes ou tensoativos reduzem a tensão superficial porque suas moléculas têm uma cabeça hidrofílica (com afinidade com a água) e uma cauda hidrofóbica (com pouca ou nenhuma afinidade com a água). A primeira adere às moléculas de água, quebrando suas atrações intermoleculares e permitindo a expansão da área de contato da água com a superfície que deve molhar. São tensoativas as substâncias anfilicas, que tem parte da molécula polar e parte apolar, como os sabões,muitas proteínas e substâncias naturais como as saponinas, lecitinas e os ácidos cólicos. GOMA ARÁBICA A goma arábica consiste em um sal neutro ou levemente ácido de um complexo de polímeros, apresentando em sua molécula íons cálcio, magnésio e potássio, sendo sua estrutura constituída por seis porções de carboidrato, sendo esses: galactose, arabinopiranose, arabinofuranose, ácido glicurônico e ácido 4-o-metilglicurônico. É constituída de duas frações: a primeira composta de polissacarídeos, os quais apresentam pouco ou nenhum material nitrogenado (70% da composição da goma) e a segunda fração composta de moléculas de elevado peso molecular e proteínas integrantes da estrutura. É bastante solúvel em água, mas devido ao seu 11 baixo peso molecular e estrutura ramificada forma soluções pouco viscosas, principalmente na presença de íons. Para obter soluções de viscosidade significativas, são necessárias concentrações muito altas. TWEEN O tween é um tensoativo hidrófilo. A presença da cadeia de polioxietileno torna-o solúvel ou dispersível em água, favorecendo sua aplicação em emulsões do tipo óleo em água (O/A), como coemulsionante em emulsões do tipo água em óleo (A/O), como dispersante ou solubilizante de óleos e essências, e como co-tensoativo em xampus. CMC É um derivado da celulose onde grupos hidroxilas foram substituídos por grupos carboxi metil. Na indústria de alimentos a celulose tem aplicação restrita, porém hoje a celulose modificada tem propriedades extremamente úteis para a tecnologia dos alimentos, como é o caso da carboximetilcelulose (CMC). O solvente básico para a CMC é a água onde é muito solúvel tanto a frio quanto a quente, podendo ser adicionado em várias proporções, sendo a viscosidade da solução formada o fator limitante, pois se uma grande quantidade de CMC for adicionada, será obtido um gel ao invés de uma solução de fácil escoamento. Equipamentos, vidrarias, utensílios e material de consumo • 4 potes plásticos; • politron; • balança; • 12mL de óleo de soja; • 3mL de Tween 80; • 3g de goma arábica; 12 • 3g de CMC; • 400mL de água. Técnica Serão 4 procedimentos: 1. Adicionar em um béquer, 100mL de água e 3mL de óleo; 2. Adicionar em um béquer, 100mL de água, 3mL de óleo e 3mL de Tween 80; 3. Adicionar em um béquer, 100mL de água, 3mL de óleo e 3g de goma arábica; 4. Adicionar em um béquer, 100mL de água, 3mL de óleo e 3g de CMC; 5. Bater com politron em velocidade alta por três minutos e deixar em repouso. OBJETIVO DA AULA PRÁTICA: - comparar os diferentes agentes emulsificantes após repouso quanto à eficiência, observando se houve formação de emulsão ou todo o óleo separou-se. 13 DETERMINAÇÃO DE ATIVIDADE DA ÁGUA E DA ISOTERMA DE SORÇÃO DO LEITE EM PÓ E DA LACTOSE Equipamentos, vidrarias e utensílios • 1 balança; • 4 dessecadores para uso com vácuo de 20-25 cm de diâmetro; • 16 pesa filtros de vidro ou metal com diâmetro de 5 cm; Obs.: Latas próprias para roleta de material para análise clínica poderão ser usadas em lugar dos pesa filtros. Material de consumo • Soluções supersaturadas de: sulfato de potássio (aH2O = 97,0), nitrato de magnésio (aH2O = 52,9), cloreto de sódio (aH2O = 75,0), cloreto de magnésio (aH2O = 32.8) a 25 0C; • 32g de lactose; • 32g de leite em pó desnatado; • Sílica gel. Técnica 1. Distribua nos dessecadores as soluções supersaturadas. A altura da solução em cada dessecador não deve ser superior a 1 cm; 2. Pese nos pesa filtros, previamente secos sobre sílica gel, oito amostras de leite em pó e oito amostras de lactose entre 0,3 e 0,4g moídas e peneiradas em peneira 100. A lactose deverá ter sido previamente seca a 30-35 oC sob vácuo por 36-40h; 3. Distribua as amostras nos pesa filtros de modo que a espessura das mesmas não seja superior a 2 mm; 4. Coloque 2 amostras de cada produto em cada dessecador; 14 5. Faça o vácuo com bomba a óleo. Imediatamente após a retirada do ar feche a válvula da tampa do dessecador, desligue o vácuo e deixe em repouso a 25 0C; 6. Pese as amostras novamente após 2-3 dias, rapidamente para evitar perda ou ganho de umidade. Repita a operação até que as diferenças entre duas pesagens sucessivas sejam menores ou iguais a 0,2—0,4%. A cada pesa- gem agite levemente a solução no dessecador; 7. Tanto ao fazer vácuo nos dessecadores como ao romper o vácuo deve-se tomar cuidado para não contaminar a solução ou conteúdo dos pesa filtros. A quebra do vácuo deverá ser feita aplicando na saída da válvula do dessecador um círculo de papel de filtro e abrindo lentamente a válvula. Só abrir a tampa quando o papel se soltar; 8. Com os dados construa uma curva de a H20 em função do teor de água (g/ 100g sólido); 9. Calcule o valor do peso da camada primária (m) na equação de BET nas a H2O 0,0 a 0,5; 10. Calcule o valor da área coberta pela(s) camada(s) primária(s). Obs:. Se as amostras apresentarem sinal de solubilização e/ou crescimento de microrganismos, interrompa o experimento. OBJETIVO DA AULA PRÁTICA: - avaliar a atividade de água em diferentes compostos. 15 LIPÍDIOS Os lipídios são compostos pouco solúveis em água e solúveis em compostos orgânicos como éter, éter de petróleo e clorofórmio. São constituídos por misturas de triacilgliceróis (esteres de ácidos graxos com glicerol) e podem conter compostos de fósforo, nitrogênio e mais raramente enxofre. Nos lipídios naturais encontram-se ainda em maior ou menor quantidade substâncias insaponificáveis compreendendo principalmente esteróis que são álcoois de estruturas derivadas do fenantreno (colesterol de origem animal e sistosterol de origem vegetal), vitaminas, pigmentos e álcoois de cadeia reta de alto peso molecular. As propriedades químicas e funcionais dos lipídios estão associadas à sua composição, ou seja, suas propriedades dependem diretamente da estrutura dos ácidos graxos esterificados ao glicerol. Os glicerídios são facilmente hidrolisados quantitativamente em meio alcalino a quente. Em meio ácido a hidrólise é parcial. Dentre os insaponificáveis um fosfolipídio em particular, a lecitina, é importante para a tecnologia de alimentos, por suas propriedades emulsificantes. Um dos mais sérios problemas na tecnologia dos lipídios reside em sua rancificação oxidativa, consequência de reações em cadeia de radicais livres dos ácidos graxos insaturados. Essas reações são aceleradas por cátions como Fe+3 ou Cu+2, calor e luz. O processo da rancificação pode ser medido pela quantidade de peróxidos presentes no óleo, em função do tempo decorrido, admitindo que as demais variáveis como pressão de oxigênio, relação volume e área de contato com o ar e luz, temperatura e umidade permaneçam constantes. A quantidade de peróxido pode ser medida por iodometria, pela capacidade dos peróxidos do óleo oxidarem o íon iodeto a iodo sob condições rigidamente padronizadas. Ao valor obtido denomina-se: índice de peróxidos. 16 FORMAÇÃO DE EMULSÃO - EFEITO DE COMPONENTES Qualquer substância capaz de ajudar a formação de uma mistura estável de duas substâncias anteriormente imiscíveis, por exemplo óleo e água, é denominada emulsificante. Os alimentos (industrializados ou não) necessitam de emulsificantes, visto que, além da água, contem três outros componentes principais: proteína, carboidrato e gordura. Todos os organismos vivos possuem seupróprio sistema emulsificante. Alguns são extraídos para uso em alimentos industrializados, outros imitam o emulsificante natural. Os emulsificantes pertencem à classe de compostos caracterizados por uma natureza ampifílica, apresentando, em sua estrutura química, segmentos hidrofóbicos e hidrofílicos. Em função dessas características, os emulsificantes reduzem a tensão superficial na interface das fases imiscíveis, permitindo, portanto, que elas se misturem, formando a emulsão. A indústria de alimentos faz uso deste aditivo alimentar com grande freqüência, sendo a maionese um exemplo clássico de uma emulsão óleo em água onde o próprio fosfolipídio (lecitina) presente na gema do ovo atua como agente emulsificante (estabilizante) deste sistema. EMULSÃO Emulsão é um sistema heterogêneo consistindo num líquido imiscível completamente difuso em outro. A formação de uma emulsão requer energia para manter as gotículas dispersadas na fase contínua. Deduz-se, no entanto, que isso é termodinamicamente desfavorável e, por esse motivo, tal processo mostra estabilidade mínima, que pode ser aumentada pela adição de agentes ativos de superfície (Araújo, 2004). 17 As emulsões são classificadas de acordo com a distribuição de suas fases. Se as gotículas de óleo estão dispersas na fase aquosa, é denominada emulsão do tipo óleo/água (O/A) (maionese, leite, creme e sopas). Se as gotículas de água estão dispersas na fase oleosa, tem-se emulsão do tipo água/óleo (A/O) (margarina, manteiga). A substância que forma as gotículas em uma emulsão denomina-se fase dispersa ou interna, enquanto o líquido envolvido é a fase contínua ou externa. MAIONESE A maionese é uma emulsão composta de óleo, ovo e ácido e é considerada como um alimento rico em lipídeos. De acordo com a legislação brasileira, este produto deve apresentar um mínimo de 65 g de óleo vegetal comestível/100 g do produto (Salgado et al., 2006). O ácido cítrico, devido à sua acidez, provoca alterações nas proteínas da gema do ovo que fazem com que a mistura fique mais espessa. Ele impede ainda que as bactérias se reproduzam rapidamente e, portanto funciona como conservante. OVO Muitos esforços têm sido feitos para simular as funções do ovo, porém, nenhum alimento, ou combinação de ingredientes, tem podido substituir completamente suas propriedades. O ovo é polifuncional e desempenha muito bem mais de uma propriedade, enquanto as substâncias consideradas como substitutos são monofuncionais. Em alguns produtos, usa-se a gema do ovo para melhorar a textura. Esta tem 30% gordura contribuindo, portanto, para o enriquecimento do produto final. Sua gema é rica em lecitina que é um agente emulsificante. Quanto a albumina, suas propriedades emulsificantes e de formação da espuma estão intimamente relacionadas. Tanto a emulsificação quanto a 18 formação de espumas se referem à capacidade da proteína se adsorver e formar filmes nas interfaces. Assim, espumabilidade está relacionada à velocidade na qual a tensão superficial da interface ar/água decresce, enquanto a estabilidade da espuma está relacionada à estrutura do filme da proteína desnaturada na superfície (Dói & Kitabatake, 1997). VISCOSIDADE Muitos alimentos têm consistência que lhes permite fluir ou escorrer com dificuldade do recipiente que estão. Esses alimentos comportam-se como líquidos de baixa fluidez, tal como a maionese. Outros têm alta fluidez e escoam facilmente como sucos naturais não concentrados. A maior ou menor fluidez de um alimento está na dependência da interação física entre as moléculas que o compõem dependendo principalmente das forças de atração e repulsão entre elas. Se a fluidez depende das interações entre as moléculas, estas interações por sua vez serão consideravelmente dependentes do estado energético do alimento, isto é, da sua temperatura. Equipamentos, vidrarias, utensílios e material de consumo • 5 béqueres plásticos de 600 mL; • mix; • 1 proveta de 100mL; • balança; • 10g de cloreto de sódio; • 2,5g de sacarose; • 1 gema de ovo cozida; • 2,5g de ácido cítrico P.A.; • 32g de CMC; • 400 mL de óleo vegetal. 19 Técnica Serão 5 formulações. Em todas, adicionar 100mL de óleo de soja em fio. 1. Misturar em um béquer de 600mL: 0,5g de sacarose, 0,5g de ácido cítrico P.A.; 2g de cloreto de sódio; 1 ovo crú e 100mL de óleo de soja em fio. 2. Misturar em um béquer de 600mL: 0,5g de sacarose, 0,5g de ácido cítrico P.A.; 2g de cloreto de sódio; 1 ovo crú; uma gema de ovo cozida e 100mL de óleo de soja em fio. 3. Misturar em um béquer de 600mL: 0,5g de sacarose, 0,5g de ácido cítrico P.A.; 2g de cloreto de sódio; 1 ovo crú; 2g de CMC e 100mL de óleo de soja em fio. 4. Misturar em um béquer de 600mL: 0,5g de sacarose, 0,5g de ácido cítrico P.A.; 2g de cloreto de sódio e 100mL de óleo de soja em fio. 5. Misturar em um béquer de 600mL: 0,5g de sacarose, 0,5g de ácido cítrico P.A.; 2g de cloreto de sódio, 30g de CMC e 100mL de óleo de soja em fio. OBJETIVOS DA AULA PRÁTICA: - avaliar a influência dos ingredientes utilizados na formação de emulsão, sobre as características do produto final; - comparar as viscosidades das formulações. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARAÚJO, J.M.A. Química de Alimentos. 3 ed. Viçosa: UFV, 2004. DOI, E.; KITABAKE, n. Struture and functionality of egg proteins: In: DAMODARAN, S.; PARAF, A. (Eds.). Food proteins and their applications. 1997, p. 325-340. 20 SALGADO, J.M.; CARRER, J.C.; DANIELI, F. Avaliação sensorial de maionese tradicional e maionese enriquecidacom ervas aromáticas. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 26, n. 4, p. 731-734, 2006. 21 EXTRAÇÃO DE ÓLEO DE SEMENTES OLEAGINOSAS O conjunto de propriedades de um alimento está relacionado diretamente com a qualidade e quantidade de constituintes químicos presentes no mesmo. Nos alimentos, de modo geral, os constituintes químicos podem ser agrupados em duas categorias: os constituintes básicos ou nutritivos (água, carboidratos, gorduras, minerais, proteínas e vitaminas) e os constituintes secundários (enzimas, ácidos orgânicos, compostos voláteis, pigmentos, pectinas e substâncias aromáticas, entre outras). A composição centesimal corresponde à proporção dos grupos homogêneos de substâncias, os quais dizem respeito àqueles compostos que se encontram em praticamente todos os alimentos, em 100g do mesmo, exprimindo de forma grosseira o seu valor nutritivo (Vilas Boas, 1999). LIPÍDIOS Os lipídios assim como os carboidratos e as proteínas formam o grupo de compostos quantitativamente mais importante nos alimentos e apresentam papel relevante na nutrição humana (Bobbio e Bobbio, 2003). Em função de um alto valor energético (9 kcal/g), tornam-se um importante meio de obtenção de energia para o organismo animal (Gibney et al, 2005). O termo lipídeo é usado para descrever o grupo de gorduras, óleos e substâncias afins, que constituem a maior parte dos tecidos animais, grande parte dos vegetais e, portanto, a maioria dos alimentos. Nos animais são encontrados no tecido adiposo e nos vegetais endosperma de sementes e parênquima de frutos. A fração extrato etéreo é constituída principalmente de lipídeos e outros constituintes lipossolúveis como vitaminas, pigmentos, esteróis, óleos essenciais, ceras, etc (Vilas Boas, 1999). 22 As gorduras ou lipídeos são substâncias insolúveis emágua, mas solúveis no éter, clorofórmio, benzeno e outros solventes orgânicos chamados de extratores. O grupo inclui as gorduras e muitos outros compostos intimamente ligados ou associados, tais como: fosfatídeos, esteróis (colesterol), clorofila, óleos voláteis, resina e pigmentos (Silva & Queiroz, 2004). Equipamentos, vidrarias, utensílios e material de consumo • 5g de semente oleaginosa; • Cartucho de papel com algodão no fundo; • Éter etílico; • Reboiler; • Aparelho de “Soxhlet”; • Estufa regulada a 105°C; • Dessecador; • Balança; Técnica 1. Moer 5g de amostra e secar em estufa a 105°C para retirar umidade por cerca de 24 horas; 2. Pesar 2g de sementes secas; 3. Pesar o reboiler previamente seco em estufa a 105°C; 4. Colocar a amostra em um cartucho de papel com algodão no fundo e pesar; 5. Colocar o cartucho dentro do reboiler; 6. Cobrir todo o cartucho com éter etílico para extração no aparelho “Soxhlet”; 7. Deixar em refluxo por cerca de 3 horas; 8. Suspender o cartucho acima do nível do éter, por cerca de 30 minutos, para escorrer o excesso de solvente e fechar em seguida a saída do condensado; 23 9. Levar o reboiler com o extrato etéreo para a estufa a 105ºC por cerca de 24 horas; 10. Pesar o reboiler mais extrato etéreo, após terem sido resfriados em dessecador; 11. Calcular teor de extrato etéreo da amostra, através do peso do reboiler mais extrato etéreo, peso do reboiler e peso da amostra seca. OBJETIVOS DA AULA PRÁTICA: - realizar a extração e calcular o teor de óleo (extrato etéreo) de sementes oleaginosas; REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BOBBIO, P.A; BOBBIO, F.O. Introdução à química de Alimentos. 3ª Edição. Editora Varela. 2003. GIBNEY, M.J,; ET AL. Introdução a Nutrição Humana. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005. 317 p. VILAS BOAS, E. V. de B. Avaliação nutricional dos alimentos. UFLA/FAEPE, 1999, 51 p. SILVA, D. J; QUEIROZ, A.C. Análise de Alimentos – Métodos Químicos e Biológicos – 3ª ed. Viçosa, UFV, Impresso Universitário, 2002, 235 p. 24 SAPONIFICAÇÃO E SEPARAÇÃO DA FRAÇÃO SAPONIFICÁVEL DA INSAPONIFICÁVEL Equipamentos, vidrarias, utensílios e material de consumo • banho de água; • 1 balão de 250 mL; • 1 funil de separação de 500 mL ; • 1 funil de separação de 1000 rnL; • 2 funis de Buchner de 10 cm; • 2 funis de separação de 250 mL; • 2 balões de fundo redondo de 125 mL; • 1 Elienmeyer de 300 mL; • 2 tubos de ensaio de 10x150 mm; • 1 adaptador para destilação a vácuo; • 1 bequer de 600 mL; • 1 balança; • 3 bequeres de 25 mL; • 1 dessecador; • 4 bequeres de 600 mL; • 2 discos de papel de filtro com 10 cm; • 1 Kitasato de 500 mL; • provetas de 100 mL; • provetas de 50 mL; • provetas de 25 mL; • papel indicador de pH; • 15 g de óleo; • 35 rnL de solução a 50% de KOH; • 230 mL de solução a 10% de etanol em água; • 450 mL de solução a 95% de etanol em, água; 25 • 20 mL de solução a 50% de etanol em água; • 75 mL de solução a 75% de etanol em água; • HCl a 1%; • Na.CO; • 1,0 mL de solução de 0,5M de CuSO4; • 2,0 mL de solução 0,1N de NaOH; • 60 mL de solução 2% de HCl; • 120 mL de HCl concentrado; • 60g Na2SO4 anidro; • solução de Br2 em clorofórmio; • 150 mL de hexano ou éter de petróleo de PE 50-70 oC; • 150 ml de éter sulfurico; • 10 mL de clorofórmio; • 10 mL anidrido acético; • 2 mL H2SO4 concentrado. Técnica 1. Pese 15,0 g de óleo em balão de 250 mL; adicione 90 mL de etanol a 95 o GL e 15 mL de solução aquosa a 50% de KOH; 2. Aqueça a refluxo durante sessenta minutos em banho de água em ebulição; 3. Deixe esfriar até aproximadamente 60oC e, com o auxílio de 90mL de água quente (a mais ou menos 60oC), transfira o produto obtido para um funil de separação de 500 mL; 4. Adicione à solução no funil, 30 mL de água fria e 15 mL de etanol 95%; 5. Resfrie à temperatura ambiente; 6. Extraia os insaponificáveis com 50 mL de éter de petróleo (PE 50 a 70oC); 7. Agite bem o funil e deixe em repouso até a separação das fases (5 a 10 minutos) e separe as camadas; 26 8. Trate a camada aquosa mais duas vezes com 50 mL de éter de petróleo cada; 9. Lave o extrato etéreo 3 vezes com 75 mL cada vez de solução a 10% de etanol em água (agite bem cada vez e deixe em repouso por 5 a 10 minutos para cada separação); 10. Junte as águas de lavagem à fração aquosa (solução I); 11. Reserve a camada etérea que contém a fração insaponificável (solução II). A. Separação dos ácidos graxos saturados e prova para detecção de glicerol Técnica 1. Acidifique a solução I com HCL a 1% até um pH ente 2 e 3 (verifique com papel indicador) e aqueça até a separação da camada de ácidos graxos; 2. Transfira essa mistura para um funil de separação de 1000ml e separe a camada de ácidos graxos; 3. Lave os ácidos graxos três vezes com 90 mL de água quente (aproximadamente 60oC) cada vez; 4. Junte as águas de lavagem à camada aquosa; 5. Reserve os ácidos graxos (fração A); 6. Neutralise a fração aquosa, que contém o glicerol, com Na2CO3 e evapore em banho de água em ebulição até secar; 7. Retire uma amostra do resíduo contendo aproximadamente 500mg e dissolva em 10 mL de etanol 500GL; 8. A essa solução junte 3,5 mL de etanol a 950GL e 0,5 mL de uma solução 0,5 M de Cu SO4; 9. Alcalinize pela adição de 1 mL de solução 0,1 N de NAOH (verifique com papel indicador); 10. Observe a cor. 27 11. Repita a operação omitindo a amostra. Observe a cor. Compare os resultados (2). B. Separação de ácidos graxos saturados de insaturados Ácidos graxos saturados Técnica 1. À camada de ácidos graxos obtida na fase anterior (fração A), adicione 15 mL de solução a 50 % de KOH e 90 mL de etanol 950GL e aqueça a refluxo em banho de água em ebulição durante 30 minutos; 2. Transfira para um bequer de 600mL, adicione 60 mL de HCL a 2%, e 240 mL de etanol 950GL e coloque o bequer em banho de gelo por duas horas (ou deixe na geladeira até a proxima aula prática); 3. Filtre o precipitado formado, a vácuo, em funil de Buchner lavando o precipitado três vezes com 25 mL de etanol 750GL, cada vez; 4. Combine o filtrado e águas de lavagem que contém os ácidos graxos insaturados e guarde(marque este filtrado com F); 5. Transfira o precipitado formado para o mesmo béquer onde foi feita a precipitação e junte 120mL de água e 60mL de HCL concentrado; 6. Agite bem para decompor os sais de potássio dos ácidos graxos; 7. Deixe esfriar e transfira a mistura para um funil de separação, lavando bem o béquer com éter sulfúrico (aproximadamente 60 mL); 8. Junte o éter a solução do funil de separação. Agite bem, separe a camada aquosa e lave a camada etérea três vezes com água; 9. À solução etérea junte 15g de Na2SO4 anidro, agite bem, deixe em repouso por 10 minutos e filtre. Se o filtrado não estiver transparente repita a operação; 10. Transira a camada etérea para um balão de fundo redondo, tarado e evapore todo o solvente a vácuo; 28 11. Seque em estufa a 1000C, esfrie em dessecador e pese novamente; 12. Calcule a porcentagem de ácidos graxos saturados existentes na amostra de óleo. Ácidos graxos insaturados Técnica 1. A uma amostra dos ácidos graxos saturados dissolvida em éter sulfúrico junte umas gotas de solução de bromo em clorofórmio. Observe se há descoloração da solução de bromo; 2. Aqueça a solução alcoólica(filtrado F), que contém os ácidos insaturados, em banho de água em ebulição até evaporação completa do etanol; 3. Dissolva o resíduo em água e passe a solução aquosa para um funil de separação; 4. Adicione 60 mL de HCl concentrado e extraia os ácidos livres com éter sulfúrico (aproximadamente 60 mL); 5. Separe a camada aquosa e lave a camada orgânica três vezes com água; 6. A solução etérea junte 15 g de Na2SO4 anidro agite bem, deixe em repouso por 10 minutos e filtre (se o filtrado não estiver transparente, repita a operação); 7. Transfira a camada etérea para um balão de fundo redondo de 125 mL, tarado, evapore todo o solvente a pressão reduzida, seque em estufa a 100 oC, esfrie em dessecador novamente e pese; 8. Calcule a porcentagem de ácidos graxos insaturados na amostra. 9. Tire uma amostra do resíduo, dissolva em éter sulfúrico e junte gota a gota uma solução de bromo em clorofórmio. Observe se há descoloração da solução de bromo. Obs.: A evaporação do éter etílico, no caso da solução de ácidos graxos saturados e dos insaturado, poderá ser feita a pressão atmosférica, se a 29 evaporação for feita cuidadosamente, longe das chamas, na CAPELA. O éter sulfúrico é inflamável. C. Insaponificáveis (esteróis) Técnica 1. Evapore em banho de água em ebulição todo o solvente da fração contendo os insaponificáveis (solução II); 2. Dissolva o resíduo em 5 mL de clorofórmio; 3. Retire 2,5 mL desta solução, transfira para um tubo de ensaio, junte 10 gotas de anidrido acético e agite; 4. Junte agora l mL de H2SO4 concentrado (atenção, o H2SÓ4 deve ser adicionado lentamente, usando pipeta ou conta-gotas e deixando o ácido escorrer pela parede do tubo de ensaio); 5. Haverá formação de um anel colorido na interface dos líquidos. Observe a cor do anel; 6. Repita a experiência, sem a adição da amostra. Observe a cor do anel. Compare os resultados. (A) A saponificação deverá estar completa. Não deverão existir gotas de óleo na solução. Caso contrário aqueça por mais 30 minutos. (B) A fração contendo glicerol deverá ficar azul intensa. (C) Na fração contendo os insaponificáveis, será feita apenas a verificação de presença de esteróis sem identificação do composto. 30 ANTIOXIDANTES Devido a diferenças em suas estruturas moleculares, os vários antioxidantes possuem substancial diferença em sua eficiência quando utilizados em diferentes tipos de óleos ou alimentos e quando utilizados sob diferentes condições de processamento e manuseio. Além da potência do antioxidante em uma determinada aplicação, outro fatores devem ser levados em consideração, como facilidade de sua incorporação, sensibilidade ao pH e tendência a provocar descoloração no produto ou produzir flavor. Além do mencionado, o problema em selecionar o melhor antioxidante ou combinação é adicionalmente complicado pela dificuldade na predição de como o antioxidante funcionará na presença de pró-oxidante e na presença de outros antioxidantes presentes no alimento ou formados durante o processamento. A seguir serão discutidas as formas de incorporação de antioxidantes em diferentes produtos: GORDURA ANIMAL A maioria das gorduras de origem animal são desodorizadas para remoção de compostos voláteis e de ácidos livres. Os antioxidantes fenólicos são voláteis nas condições de desodorização, portanto a sua adição deve ocorrer durante a etapa de resfriamento. A banha de suíno comercializada no estado natural não é desodorizada. Recomenda-se a adição da solução do antioxidante à gordura aquecida em 60C, com agitação. ÓLEOS VEGETAIS Todos os óleos vegetais são desodorizados, e a adição da formulação contendo o antioxidante deve ocorrer durante o resfriamento. Quando se 31 utiliza o óleo vegetal em frituras, deve-se levar em consideração o aspecto da volatilização e decomposição do antioxidante à temperatura elevada. Por exemplo, durante a fritura da batata ocorre, além da absorção elevada da gordura pelo produto, a volatilização do antioxidante. Deve-se compensar essas perdas, adicionando mais óleo em intervalos de tempo. No caso do azeite de oliva, o teor de compostos fenólicos naturalmente presente (1,0g/kg), dentre eles, o hidroxitirosol considerado mais importante confere estabilidade ao produto. CEREAIS E PRODUTOS DESIDRATADOS A incorporação de antioxidantes nesses produtos é mais complicada, em razão da dificuldade de contato do antioxidante com a fase gordurosa. Nesse caso, o antioxidante é incorporado, em níveis elevados, na parte interna da embalagem. Com a volatilização do antioxidante à temperatura ambiente, ocorre difusão gradual para o produto. Outra forma menos satisfatória, em razão da dificuldade de se obter uma distribuição uniforme, é a aplicação do antioxidante diretamente no produto na forma de spray. PEIXE O principal problema de instabilidade é de origem microbiológica e não oxidativa. Além da dificuldade de penetração do antioxidante, o óleo de peixe é altamente insaturado e de difícil controle da autoxidação. CARNE Carnes fatiadas, picadas, moídas e trituradas podem ser estabilizadas pela adição de antioxidante (geralmente BHA + ácido cítrico); dispersado na superfície e com a migração para a fase gordurosa, oferece adequada proteção. 32 ESTUDO DA RANCIFICAÇÃO DO ÓLEO DE SOJA: EFEITO DE PRÓ-OXIDANTES E ANTI- OXIDANTES A rancidez oxidativa é também conhecida como lipoperoxidação. Esse termo é utilizado para se referir aos processos de oxidação que ocorrem em gorduras e óleos, principalmente nos ácidos graxos poliinsaturados. A peroxidação lipídica é iniciada por formas químicas de oxigênio, de grande reatividade, chamadas radicais livres, e a sua formação é acelerada pela presença de metais, principalmente ferro (Fe), cobre (Cu), zinco (Zn) e níquel (Ni), por altas temperaturas, efeito da luz solar, pela concentração de oxigênio e por outros tipos de irradiações, como microondas, raio X, etc. A presença de microrganismos também é importante, pois possuem enzimas que podem exercer efeito oxidante. Os peróxidos formados podem se ligar a um grande número de produtos instáveis, que destroem a molécula de ácido graxo, originando os produtos de oxidação, que são tóxicos. Muitos deles são pequenos e voláteis, liberando odor característico de ranço, percebidos em processos de avançado estado de oxidação. Esta etapa, geralmente, é lenta, podendo durar horas, semanas ou meses, dependendo do tipo de gordura e das condições ambientais, porém uma vez iniciado o processo, é muito difícil de se controlar. Os produtos, quando afetados pela rancidez oxidativa, sejam eles, matérias primas, alimentos ou rações, não são prejudicados somente no seu componente lipídico, mas também no seu componente protéico e vitamínico, principalmente no que diz respeito às vitaminas hidrossolúveis (vitaminas do complexo B e vitamina C). 33 ANTIOXIDANTES São substâncias que têm como objetivo neutralizar quimicamente a ação dos radicais livres, que podem atuar no início do processo da rancidez oxidativa. Apresentam em sua estrutura, o citrato fosfato que se liga aos radicais livres, fazendo a quelação dos metais, que são grandes formadores de oxidação, sem diminuir sua disponibilidade. São divididos em naturais (encontrados principalmente no reino vegetal) e sintéticos. Os antioxidantes naturais mais utilizados são a vitamina E, vitamina C e beta caroteno, porém, seu uso é limitado devido ao alto custo. Os antioxidantessintéticos amplamente utilizados são: BHA (butil hidroxi anisol), BHT (butil hidroxi tolueno), ETOX (etoxiquina) e TBHQ (terbutil hidroxi quinona). Existem diversas formas desses produtos no mercado, e, muitas vezes, quando usados misturados (mesclas), apresentam excelentes resultados. Devem ser usados, preferencialmente, nas matérias-primas, pois são mais eficazes do que quando usados no produto final. Existem, porém, matérias-primas que, na sua forma original, são altamente estáveis, mas, após processamento, tornam-se instáveis, necessitando uso de antioxidante específico. É o que acontece na soja em grão, matéria-prima altamente estável devido a grande quantidade de antioxidantes naturais que possui, no entanto, no momento que sofre a extrusão, torna-se instável, necessitando de um antioxidante. AVALIAÇÃO DA RANCIDEZ OXIDATIVA Permite avaliar o estado de conservação da matéria prima e dos produtos finais, além da determinação da eficiência dos antioxidantes. O método mais utilizado para detectar a rancidez oxidativa é a determinação do índice de peróxido, que consiste em quantificar os níveis de peróxidos orgânicos formados durante o processo. Este é expresso em meq/Kg lipídeos. O método é bastante específico, e se aceita como limite 34 máximo, o valor de 10 meq/Kg lipídeo, já que valores maiores significam início do processo de rancidez oxidativa. É importante lembrar que uma vez iniciado o processo, não se consegue mais controlá-lo, pois o antioxidante age apenas evitando o início do processo, não conseguindo combatê-lo, caso já esteja instalado. Peróxidos são produtos formados pela oxidação de óleos e gorduras com formação de radicais livres e conseqüentemente de radicais peróxidos, portanto, valor elevado no índice de peróxido indica qualidade inferior do óleo. Equipamentos, vidrarias, utensílios e material de consumo • 6 Erlenmeyers 250 mL; • 1 proveta de 50 mL; • 2 provetas de 25 mL; • 1 pipeta graduada de 2 mL; • 1 pipetas graduada de 5 mL; • l bureta de 10 mL; • 3 mL de óleo de soja rancificado; • 15mL de óleo de soja; • 0,5g de BHT; • 0,5g de ácido ascórbico; • 0,5g de ácido cítrico; • 4g de cloreto férrico; • 90 mL de clorofórmio; • 45 mL de ácido acético; • 9 mL de solução saturada de iodeto de potássio; • solução de tiossulfato de sódio 0,1N; • 600mL de água destilada; • gotas de solução de amido 1% (indicador). 35 Técnica 1. Pesar 3mL de óleo de soja em 5 erlenmeyers de 250mL; 2. Se for em volume, calcular o peso pela densidade do óleo através da fórmula: D = M/V, onde: D: densidade do óleo vegetal = 0,922 M: massa em g do óleo vegetal V: volume utilizado do óleo vegetal 3. Procedimentos: Serão 6 procedimentos diferentes: A. 3mL de óleo de soja + 0,5g de BHT + 1g de cloreto férrico; B. 3mL de óleo de soja + 0,5g de ácido cítrico + 1g de cloreto férrico; C. 3mL de óleo de soja + 0,5g de ácido ascórbico + 1g de cloreto férrico; D. 3mL de óleo de soja + 1g de cloreto férrico; E. 3mL de óleo de soja rancificado; F. 3mL de óleo de soja. 4. Adicionar a cada um dos procedimentos: 15mL de clorofórmio; 7,5 mL de ácido acético e 1,5 mL de solução saturada de iodeto de potássio; 5. Agitar manualmente para melhor homogeneização dos componentes; 6. Deixar ao abrigo da luz por 5min; 7. Adicionar 3gotas de solução de amido 1% como indicador; 8. Titular com solução de tiossulfato de sódio 0,1N; 9. Determinar o índice de peróxido através da fórmula: 36 Índice de peróxido = NV 100, onde: g N = Título do Na2S2O3 V = mL de solução de Na2S2O3 g - gramas de amostra OBJETIVO DA AULA PRÁTICA: - determinar o melhor anti-oxidante entre os testados nas amostras e observar o efeito do pró-oxidante cloreto férrico. 37 ESTUDO DA RANCIFICAÇÃO DO ÓLEO DE SOJA: EFEITO DE ANTI-OXIDANTE EM ÓLEO DE SOJA E ÓLEO DE SOJA RANCIFICADO Equipamentos, vidrarias, utensílios e material de consumo • 4 Erlenmeyers 250 mL; • 1 proveta de 50 mL; • 2 provetas de 25 mL; • 1 pipeta graduada de 2 mL; • 1 pipeta graduada de 5 mL; • l bureta de 10 mL; • 6 mL de óleo de soja rancificado; • 6mL de óleo de soja; • 0,5g do anti-oxidante mais eficiente obtido na aula prática anterior; • 60 mL de clorofórmio; • 30 mL de ácido acético; • 6 mL de solução saturada de iodeto de potássio; • solução de tiossulfato de sódio 0,1N; • 200 mL de água destilada; • 3 gotas de solução de amido 1% (indicador) em cada procedimento. Técnica 1. Pesar 2 amostras de 3mL de óleo de soja e 2 amostras de óleo de soja rancificado em erlenmeyers de 250mL; 2. Se for em volume, calcular o peso pela densidade do óleo através da fórmula: 38 D = M/V, onde: D: densidade do óleo vegetal = 0,992 M: massa em g do óleo vegetal V: volume utilizado do óleo vegetal 3. Procedimentos: Serão 4 procedimentos diferentes: A. 3mL de óleo de soja; B. 3mL de óleo de soja + 0,5g do anti-oxidante mais eficiente obtido na aula anterior; C. 3mL de óleo de soja rancificado; D. 3mL de óleo de soja rancificado + 0,5g do anti-oxidante mais eficiente obtido na aula anterior; 4. Adicionar a cada um dos procedimentos: 15mL de clorofórmio; 7,5 mL de ácido acético glacial e 1,5 mL de solução saturada de iodeto de potássio; 5. Agitar manualmente para melhor homogenização dos componentes ; 6. Deixar ao abrigo da luz por 5min.; 7. Adicionar 3gotas de solução de amido 1% como indicador em cada procedimento; 8. Titular com solução de tiossulfato de sódio 0,1N; 9. Determinar o índice de peróxido através da fórmula: Índice de peróxido = NV 100, onde: g N = Título do Na2S2O3 V = mL de solução de Na2S2O3 g - gramas de amostra 39 OBJETIVO DA AULA PRÁTICA - confirmar a eficiência do anti-oxidante na amostra de óleo de soja sem rancificação; - verificar se houve eficiência do anti-oxidante no óleo de soja rancificado. 40 CARBOIDRATOS Os carboidratos têm conforme seu peso molecular e estrutura, funções reológicas e funções relacionadas com o seu sabor ou dos seus produtos de reação podendo também alterar a cor dos alimentos. A capacidade que vários carboidratos têm de absorver e reter água quando expostos a atmosferas de umidade relativa alta é importante pelas suas implicações com o processamento, armazenamento e embalagem de alimentos ricos em carboidratos. Os carboidratos de menor peso molecular (mono e dissacarídios principalmente) são compostos sólidos geralmente solúveis em água e cristalizáveis o que podem levar a alteração da consistência, e da retenção de água nos alimentos. A maioria tem sabor doce de intensidade variável conforme o açúcar. As principais transformações químicas que podem sofrer no processamento e armazenamento de alimentos, são: 1. reação de Maillard (incluindo a degradação de Strecker); 2. degradação e hidrólise por efeito do pH e calor, caramelização. Caramelização e reação de Maillard A caramelização e a reação de Maillard têm semelhança em alguns dos intermediários formados, mas resultam em diferentes tipos de pigmentos. Na reação de Maillard a degradação de Strecker é a principal responsável pela produção de CO2enquanto na caramelização a produção de CO2 não é ocorrência normal. Diferem ainda estas transformações nos produtos formados, cujo odor e sabor são muito importantes para a aceitação dos alimentos. Enquanto a caramelização está principalmente na dependência de temperaturas altas, acima de 100°C, a reação de Maillard depende do pH, do açúcar redutor e pode se dar a temperaturas mais baixas. 41 A reação de Maillard ou escurecimento não enzimático se dá entre açúcares redutores e aminoácidos através do rearranjo de Amadori para aldoses e Heynz para cetoses. A velocidade da reação depende do açúcar e do aminoácido e para o açúcar a velocidade está relacionada ao peso molecular e à proporção de forma acíclica na solução. A reação de Maillard e degradação de Strecker levam à formação de produtos voláteis cujo aroma é característico para cada aminoácido. Os carboidratos de alto peso molecular (polissacarídios) podem ter efeito preponderante sobre a estrutura física do alimento (reologia), pois são os principais responsáveis pela textura desses alimentos, e porque podem ser usados para alterar a consistência do alimento pela formação de soluções viscosas. Entretanto, podem em certos casos ser hidrolisados facilmente por ácidos. Em todas as transformações químicas dos açúcares, a velocidade das reações dependerá da estrutura e da configuração da molécula, que pode ter diferentes grupos funcionais tais como carbonila, carboxila e hidroxila e cuja reatividade depende das suas posições relativas na molécula. Deve considerar que os açúcares são ácidos fracos, isto é, podem fornecer prótons quando dissolvidos em água. A dosagem dos açúcares em alimentos por meios químicos depende principalmente de sua capacidade redutora ligada à presença do grupo carbonila. Métodos modernos de identificação e dosagem de açúcares com técnicas cromatográficas (em papel, em camada delgada (CD), e em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) permitem a sua identificação rápida e segura. 42 CARAMELIZAÇÃO EM MEIO NEUTRO, ÁCIDO E ALCALINO As reações de escurecimento são alguns dos fenômenos mais importantes que ocorrem durante o processamento e armazenagem de alimentos podendo envolver diferentes compostos e proceder por diferentes vias químicas. Os principais grupos de reações que conduzem ao escurecimento são a oxidação enzimática dos fenóis e o escurecimento não enzimático. O escurecimento não enzimático é favorecido pelo calor e pH incluindo uma várias reações, tais como reação de Maillard, caramelização e oxidação do ácido ascórbico. A intensidade das reações de escurecimento não-enzimático em alimentos depende da quantidade e do tipo de carboidratos presentes e, em menor extensão, de proteínas e aminoácidos sendo o resultado da descoloração provocada pela reação entre a carbonila e os grupos amina livre, com formação do pigmento denominado melanoidina (Araújo, 2001). São desejadas em produtos de confeitaria como no preparo de bolos, bolachas, balas, biscoitos, pães, carnes assadas, batatas fritas, amendoim, café torrados e em cerveja escura, porém estas reações devem ser evitadas em alguns alimentos, principalmente os desidratados e armazenados secos por longo período como o leite em pó, ovo em pó, o pescado salgado seco e os sucos de frutas. CARAMELIZAÇÃO A caramelização é uma transformação química (degradação) envolvendo açúcares redutores e não-redutores, sem necessidade de aminoácidos ou proteínas. Deve receber atenção pela sua freqüência e pelos seus efeitos. Depende de altas temperaturas, acima de 100º C (Bobbio & Bobbio, 2003). 43 O produto escuro resultante, chamado caramelo, é formado pelo aquecimento de açúcares com ou sem a presença de água e catalisadores ácidos ou básicos. O caramelo é um pigmento coloidal com cargas positivas em meio alcalino, e negativas em meio ácido, sendo o mais usado na indústria de alimentos. Normalmente, na preparação do caramelo, a temperatura de reação não deve ultrapassar 200ºC e, dependendo do tempo e da presença de catalisadores obtém-se produtos com diferentes viscosidades e poder corante. Entre os produtos de preparação, tem sido isolado número considerável de compostos que contém o anel furânico (hidroximetilfurfural). Graças ao seu alto poder de coloração o caramelo pode ser usado em pequenas quantidades, de modo que seu cheiro e sabor não sejam perceptíveis no alimento (Bobbio & Bobbio,2001). Com exceção do caramelo preparado em presença de amônia ou de seus sais que pode conter produtos possivelmente indesejáveis para a saúde humana, os demais caramelos são considerados corantes naturais (Bobbio & Bobbio, 2003). Equipamentos, vidrarias, utensílios e material de consumo • bastão de vidro; • espectrofotômetro; • 3 béqueres de 100mL; • 3 provetas de 20mL; • placa de aquecimento; • balança; • 30g sacarose; • 60mL de água destilada a pH 7,0; • soluções de ácido clorídrico e de hidróxido de sódio 0,25M. Técnica 1. Pesar 3 porções de 10g cada de sacarose em béqueres de 100mL; 44 2. Adicionar a um béquer, 20mL de água destilada a pH 7. A outro béquer adicionar 20mL de solução 0,25M de HCl. Ao terceiro béquer adicionar 20mL de solução 0,25M de NaOH; 3. Aquecer os três béqueres agitando, até completa dissolução da sacarose; 4. Continuar aquecendo e marcar o tempo até o início de escurecimento; 5. Continuar aquecendo por mais 2 minutos. 6. Comparar a cor nas 3 amostras. Solução HCl 0,25M PM HCl = 36,46 ; D = 1,19; % = 37 1M ---------- 36,46 0,25M ------- X X = 9,115 9,115/1,19 = 7,66 7,66 ------- 100% X -------- 37% X = 2,83mL/100mL Solução NaOH 0,25M PM = 40 40 x 25 = 10g/1000mL = 1g/100mL OBJETIVO DA AULA PRÁTICA: - determinar o tempo da reação de caramelização da sacarose em meio neutro, ácido e alcalino. 45 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARAÚJO, Júlio M. A. Química de alimentos: teoria e prática. Viçosa, MG: UFV, 2001. 416 p. BOBBIO, P. A., BOBBIO, O. F. Química do processamento de alimentos. 3ª ed. São Paulo: Varela, 2001. 143 p. BOBBIO, P. A., BOBBIO. P.A. Manual de laboratório de química de alimentos. São Paulo: Livraria Varela, 2003. 135 p. 46 REAÇÃO DE MAILLARD: EFEITO DE DIFERENTES AMINOÁCIDOS E DIFERENTES AÇÚCARES SOBRE A VELOCIDADE DE ESCURECIMENTO E FORMAÇÃO DE AROMAS Também conhecida como reação de escurecimento ou reação de escurecimento não-enzimático, a reação de Maillard tem várias rotas e resulta em vários produtos, incluindo voláteis aromáticos e polímeros escuros de alto peso molecular, que são geralmente amargos (Godshall, 1997). Pode ser descrita como a reação envolvendo aldeído (açúcar redutor) e grupos amina de aminoácidos, peptídeos e proteínas em seu estádio inicial, seguida de várias etapas e culminando com a formação do pigmento escuro (Araújo 2004), produz literalmetne centenas de compostos. Os produtos da reação são extremamente complexos e variam de compostos aromáticos altamente voláteis e pigmentos coloridos não-voláteis, conhecidos como “melanoidinas” (Eiserich et al., 1994). Os composto voláteis formados estão incluídos em quase todas as classes químicas, como piridinas, pirazinas, furanos, tiofuranos, compostos carbonílicos, ácidos, aldeídos, álcoois, cetonas, ésteres, hidrocarbonetos, pirróis, oxazóis, dentre outras. A reação ocorre em temperatura elevada, bemcomo em temperatura reduzida, durante o processamento ou armazenamento de alimento. A elevação da temperatura resulta no aumento rápido da velocidade de escurecimento de duas a três vezes para cada incremento de 10oC afetando a composição do pigmento formado, aumentando o teor de carbono, bem como a intensidade do pigmento (Araújo, 2004). 47 Equipamentos, vidrarias, utensílios e material de consumo • banho aquecido a 200 ºC; • 4 béqueres de 100mL; • balança; • 19 tubos de ensaio de aproximadamente 10 mL; • espectrofotômetro; • 1 pipeta graduada de 2mL; • 5 provetas de 100mL; • 4 pipetas graduadas de 10mL. • 8,40g de glicose; • 0,5 g de: valina, metionina e fenilalanina; • 100mL de solução 0,3M de glicose; • 100mL de solução 0,3M de frutose; • 100mL de solução 0,3M de xilose; • 1000mL de solução 0,3M de sacarose Todas em tampão fosfato à pH = 6 • 400 mL de solução 1,5% de ajinomoto em tampão fosfato à pH 6,0; • 4g de bissulfito de sódio. Técnica 1ª parte da aula prática: Utilização de diferentes aminoácidos e um mesmo açúcar. 1. Pegar 3 tubos de ensaio; 2. Colocar em cada tubo, 1g de glicose; 3. Ao primeiro tubo adicionar 1g de valina; 4. Ao segundo tubo adicionar 1g de fenilalanina; 5. Ao terceiro tubo adicionar 1g de metionina; 6. A cada tubo adicionar 3mL de água destilada; 7. Aquecer em ebulição. 48 2ª parte da aula prática: Utilização de diferentes açúcares e somente um aminoácido. 1. Homogeneizar em 4 béqueres as seguintes soluções abaixo, num total de 200mL para cada sistema: Sistema A: 100mL de solução 0,3M de glicose + 100mL de solução 1,5% de ajinomoto; Sistema B: 100mL de solução 0,3M de frutose + 100mL de solução 1,5% de ajinomoto; Sistema C: 100mL de solução 0,3M de xilose + 100mL de solução 1,5% de ajinomoto; Sistema D: 100mL de solução 0,3M de sacarose + 100mL de solução 1,5% de ajinomoto; Após a homogenização das soluções, realizar os seguintes procedimentos: Temperatura ambiente: Adicionar 6mL da solução A em 2 tubos de ensaio Adicionar 6mL da solução B em 2 tubos de ensaio Adicionar 6mL da solução C em 2 tubos de ensaio Adicionar 6mL da solução D em 2 tubos de ensaio Em 1 dos tubos de cada solução, adicionar 0,5g de bissulfito de sódio. Tampar a boca dos tubos com papel alumínio. Estufa regulada a 60ºC: Adicionar 6mL da solução A em 2 tubos de ensaio Adicionar 6mL da solução B em 2 tubos de ensaio Adicionar 6mL da solução C em 2 tubos de ensaio Adicionar 6mL da solução D em 2 tubos de ensaio Em 1 dos tubos de cada solução, adicionar 0,5g de bissulfito de sódio. Tampar a boca dos tubos com papel alumínio. 49 Fazer a leitura da absorbância à 450nm no espectrofotômetro após a colocação nos tubos, e posteriormente após 24 e 48 horas. Obs: As amostras da estufa devem ser resfriadas antes de se realizar a leitura. OBJETIVOS DA AULA PRÁTICA: 1ª parte: procurar identificar o aroma característico em cada sistema e o principal composto responsável por esse aroma. 2ª parte: avaliar a velocidade de escurecimento nos diferentes sistemas e a eficácia da utilização de um inibidor da reação (bissulfito de sódio). Solução 0,3M Sacarose 10,27/100mL Glicose 5,40/100mL Frutose 5,40/100mL Xilose 5,40/100mL Tampão fosfato 136,09 x 0,1 = 13,61/1000mL KH2PO 4 174,18 x 0,1 = 17,42/1000mL K2HPO4 Ajustar o pH para 6, colocando o eletrodo na solução com pH mais baixo e ir ajustando com a solução de pH mais alto. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARAÚJO, J.M.A. Química de Alimentos: Teoria e Prática. 3ª Ed. Editora UFV, Viçosa, 2004. 478 p. 50 EICHNER, K.; REUTTER, M.; WITTMANN, R. Determination of Amadori compounds in heated foods. In: PARLIAMENT, T.H.; MORELLO, M.J.; MCGORRIN, R.J. Thermally generated flavors: Maillard, microwave, ad extrusion processes. Washington: American Chemical Society, 1994, p. 42-54. GODSHALL, M.A. How carbohydrates influence food flavor. Food Technology. Chicago, v. 49, n.1, p.63-67, 1997. 51 EXTRAÇÃO DE AMIDO DE RAÍZES E TUBÉRCULOS As principais fontes são cereais, raízes, tubérculos e leguminosas. Constitui como a base da alimentação de várias nações. Assim, diversas pesquisas ao longo de décadas foram conduzidas na caracterização deste produto quanto as suas características químicas e físicas. Diversas fontes têm sido pesquisadas, visando o desenvolvimento de produtos para uso em alimentos e outras indústrias. Uma das razões, para a utilização em alimentos, é a de melhorar sua textura e consistência, além de fornecer energia. Muitos cientistas têm se dedicado a compreender mais sobre a estrutura dos diversos amidos e suas propriedades, buscando acentuar sua funcionalidade e introduzir novas propriedades para atender o mercado (Silva, 1995). Carboidrato de reserva de energia dos organismos vegetais apresenta-se naturalmente na forma de grânulos insolúveis em água fria constituídos pelos polissacarídeos amilose e amilopectina, polímeros de D- glicose, diferindo entre si na forma e tamanho dos grânulos, dimensões das moléculas constituintes, bem como quanto às associações destas na sua formação. Na indústria de alimentos é utilizado como ingrediente que, além de possuir valor nutritivo, melhora as propriedades reológicas dos alimentos. Dependendo do tipo de amido, pode facilitar o processamento, melhorar a textura e a espessura, bem como atuar como espessante ou protetor dos alimentos durante o processamento ou transporte, e ainda, proporcionar a estética desejada e vida de prateleira necessária para o consumidor (Smith, 1982, citado por Silva, 2005). As propriedades de um amido determinam o seu aproveitamento em um processo específico e predizem seu comportamento nos produtos. Desta 52 forma, a utilização de um amido para determinado fim depende do conhecimento de sua estrutura, da capacidade de ligação com água, de suas propriedades coloidais (inchamento, viscosidade e formação de gel) e temperatura de gelatinização (Amante, 1986, citado por Silva, 1995). Equipamentos, vidrarias, utensílios e material de consumo • bacia plástica; • 1 proveta de 1 L; • 1 faca; • 1 liquidificador; • pano para filtrar; • 1 placa de Petri de 9 cm; • microscópio; • 1 béquer de 500 mL; • bastão de vidro; • balança; • placa de aquecimento. • 500 g da raiz ou tubérculo a ser utilizado; • 15 g de bissulfito de sódio; Técnica 1. Pese 0,5 kg de matéria prima, lave com água para retirar terra e outros detritos, enxaguar e descascar; 2. Pesar as cascas e o material descascado separadamente; 3. Corte o material descascado em pedaços e colocar em aproximadmente 1L de uma solução a 0,3% de NaHSO3. 4. Bater tudo em liquidificador e se necessário junte mais água solução; 5. Colocar o material do liquidificador na bacia plástica e agitar manualmente; 6. Coar em pano fino e espremer o bagaço manualmente; 7. Lavar o restante e repetir a extração com o bagaço até que o líquido 53 coado se apresente apenas turvo e esbranquiçado. Se possível passar o bagaço em prensa mecânica; 8. O líquido coado deve ficar em repouso por 1 hora; 9. Em seguida o amido depositado é decantado. O sobrenadante é eliminado e o amido manualmente misturado com água até formar uma papa rala que deve ser coada em pano fino; 10. Lavar o amido com aproximadamente 150-250mL de etanol 95%; 11. Raspar o pano com o auxílio de uma colher para retirar o amido retido; 12. Posteriormente, colocar o amido obtido em placa de Petri e lavar para secar em estufa por cerca de 12 horas; 13. Determinar o peso do amido; 14. Determinar a porcentagem de água na matéria prima pesando 5g da mesma sem casca, cortada em pedaços pequenos de não mais de 0,5 cm e em estufa a 105ºC por 24 horas. 15. Calcular o rendimento de amido em relação ao peso seco da matéria prima e a porcentagem de perdas devida ao descascamento; 16. Examinar o amido no microscópio e registrar o tamanho e a forma dos grãos. OBJETIVOS DA AULA PRÁTICA: - extrair amidos de diferentes raízes e tubérculos; - calcular o rendimento da extração de cada amido; - visualizar as diferenças morfológicas entre os diferentes amidos, através de microscópio. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SILVA, C. M. R. da. Isolamento e caracterização do amido da semente de abacate (Persea americana Mill). Tese (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG. 58p. 1995. 54 SILVA, W. A.da. Elaboração e caracterização de biofilmes obtidos de diferentes fontes de amido. Lavras, MG:UFLA, 2005. 80p. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Alimentos) – Universidade Federal de Lavras, 2005. 55 FORMAÇÃO DE GEL COM DIFERENTES AMIDOS: EFEITO DA TEMPERATURA A propriedade prática mais importante do amido é a habilidade de inchar e produzir uma pasta viscosa quando aquecido em água, ou seja, um gel. Os grânulos de amido não incham à mesma temperatura, mas numa faixa diferente e produzem géis diferentes, podendo ser creditadas a diversos fatores, tais como tamanho dos grãos de amido, a proporção de amilose e amilopectina e ao peso molecular dessas frações. A amilose é formada por moléculas de glicose unidas por ligações glicosídicas α- 1,4 que lhe proporcionam a conformação helicoidal linear. A amilopectina é um polímero de maior peso molecular, em que as moléculas de glicose estão unidas por ligações α- 1,4 e α- 1,6, proporcionando uma configuração espacial ramificada (Cereda, 1996). Estão associadas entre si por pontes de hidrogênio que no amido são formadas pelos grupos OH das unidades de glicose. Nestes grupos (-O-H), o oxigênio tende a atrair o par de elétrons que compartilha com o hidrogênio. Consequentemente o átomo de hidrogênio adquire o caráter de próton e tende a partilhar os elétrons livres dos átomos de oxigênio vizinhos, pontes de hidrogênio (Ciacco & Cruz, 1982). Nas áreas cristalinas existem regiões amorfas, nas quais as moléculas não tem orientação particular. Essas áreas cristalinas mantêm a estrutura do grânulo e participam do comportamento do amido na água. Por esse motivo é que o grânulo de amido cru exibe uma capacidade limitada de absorção de água, embora seja constituído de polímeros solúveis ou parcialmente solúveis neste líquido (Ciacco & Cruz, 1982). Assim, o amido, quando presente em solução aquosa aquecida as pontes de hidrogênio se rompem e o grânulo passa a absorver água e inchar, ocorrendo simultânea liberação de amilose para o meio até o rompimento o que contribui para o aumento da 56 viscosidade. É importante observar que, para cada tipo de amido, há uma faixa de temperatura de gelatinização (Ciacco & Cruz, 1982). Equipamentos, vidrarias, utensílios e material de consumo • 1 béqueres de 600 mL; • 1 proveta de 250 mL; • bastão de vidro; • 1 termômetro até 150°C; • 5 potes de vidro médios; • placa de aquecimento; • balança; • 16g de amido de milho, mandioca, trigo ou o amido obtido na aula prática anterior. Técnica 1. Pesar 16g do amido em béqueres de 600mL; 2. Juntar 300mL de água; 3. Aquecer em chapa elétrica agitando com o bastão de vidro; 4. Retirar e transferir para o pote de vidro cerca de 50mL de amostra quando as temperaturas atingirem os valores de 40°C, 50°C, 70°C, 80°C e 95°C. 5. Deixar as amostras resfriarem a temperatura ambiente. OBJETIVOS DA AULA PRÁTICA: - observar as alterações na cor e na viscosidade do sistema amido e água após aquecimento e agitação. 57 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CEREDA, M. P. Amidos modificados. Boletim SBCTA, v. 30, n.1, p.28- 30, 1996. CIACCO, C.F.; CRUZ, R. Fabricação de amido e sua utilização. Governo de Estado de São Paulo. São Paulo (Série Tecnologia Agroindustrial, 07). [s.d], 152 p. 58 EXTRAÇÃO DE PECTINA DO ALBEDO DE LARANJA Devido a facilidade e baixo custo de extração, a pectina é muito utilizada pela indústria de alimentos. Suas propriedades são muito úteis na fabricação de geléias, doces e produtos de confeitaria. Além disso, a pectina por sua capacidade de formar colóides, apresenta características de agente protetor de mucosa gástrica e intestinal e, por isso, aparece em muitas fórmulas industriais anti-diarréicas. Soluções de pectina exibem baixas viscosidades, mas sua importância comercial é devido a sua habilidade em formar gel. As pectinas têm sido usadas em geléias, confeitaria, gelatina de panificação, molhos de churrasco e produtos de tomate, bebidas carbonatadas, sobremesa de frutas. Em contra partida, as pectinas podem se apresentar como substâncias indesejáveis em alguns produtos industrializados como é o caso do suco de frutas ricas nesse polissacarídeo, já que o suco obtido destas é, inicialmente, muito viscoso. Nesse caso, torna-se de extrema importância a adição de enzimas pectinolíticas, geralmente obtidas de fungos, que têm a funcionalidade de reduzir a viscosidade, fato que aumenta o rendimento e diminui os custos de produção. A pectina é um polissacarídeo que, junto com a celulose e hemicelulose, formam o material estrutural das paredes celulares dos vegetais. A combinação de pectina com celulose e hemicelulose por ligações covalentes dá origem à chamada protopectina. Com o envelhecimento do vegetal, a pectina é enzimaticamente degradada com perda da rigidez do material estrutural, em parte compensada pela formação da lignina que torna o tecido vegetal duro. A protopectina é solúvel em água, mas facilmente decomposta por ácidos diluídos, libertando a pectina (Bobio & Bobbio, 1992). 59 Segundo Gava (1984) a proporção da pectina varia consideravelmente de um tecido para outro, de uma espécie para outra e com a maturação da planta. As frutas maduras, geralmente possuem menos pectina. Frutas ricas em pectina como a maçã e outras cítricas, têm por si mesmas, excelentes poderes geleificante (Belitz & Grosch, 988). As frutas pobres em pectina só formam gel se forem muito ácidas ou se o conteúdo final de açúcar for alto. Pelo contrário, se o conteúdo em pectina é elevado, menor a quantidade do açúcar para formar gel. São muito importantes na indústria alimentícia como agente geleificante, espessante, texturizante, emulsificante e estabilizante. A funcionalidade da pectina é dependente do tamanho molecular, do grau de metoxilação, pH, e força iônica (Yukinori et al., 2004). É comercialmente classificada em pectina de alto teor de grupos metoxílicos (ATM), quando contém acima de 50% de seus grupos carboxílicos esterificados e de baixo teor (BTM), quando somente 50% ou menos, estão esterificados (Figura 2). Pectina com teor de grupos metoxílicos superior a 70% é chamada pectina rápida por geleificar a temperatura
Compartilhar