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http://www.fea.unicamp.br/dta/conteudo/oleos/ Prof. Dr. Daniel Barrera-Arellano Adaptada Prof. Adriana Bramorski DEGRADAÇÃO ÓLEOS E GORDURAS RANCIDEZ RancidezRancidez nn Deterioração Deterioração organolepticamente detectávelorganolepticamente detectável em óleos em óleos e gorduras.e gorduras. nn Pode ocorrer tanto no Pode ocorrer tanto no processamnetoprocessamneto quanto no quanto no armazenamentoarmazenamento Fenômeno Fenômeno deteriorativodeteriorativo mais importante mais importante em óleos e gorduras.em óleos e gorduras. RancidezRancidez Gordura de formulação (batata frita, maionese) Gordura de decomposição (carne de sol) Ocorre em óleos e gorduras ou alimentos que os contém RancidezRancidez uu Deterioração do sabor e odorDeterioração do sabor e odor uu Depreciação do produto ($$$)Depreciação do produto ($$$) uu Redução do valor nutricionalRedução do valor nutricional CONSEQÜÊNCIAS:CONSEQÜÊNCIAS: Tipos de rancidezTipos de rancidez üü HidrolíticaHidrolítica üü OxidativaOxidativa Todas são transformações que afetam profundamente as qualidades organolépticas dos lipídios e são prejudiciais pelos seus efeitos sobre a sua aceitação. Além desses problemas organolépticos, devem ser considerados as possibilidades de efeitos tóxicos causados pela ingestão contínua e prolongada dos produtos rancificados. Tipos de rancidezTipos de rancidez RANCIDEZRANCIDEZ Enzimática Enzimática -- Lipases FFdas fontes oleaginosasdas fontes oleaginosas FFdos alimentosdos alimentos FFmicrobianasmicrobianas NãoNão--EnzimáticaEnzimática -- agentes químicos como ácidos e bases, fritura. HIDROLÍTICAHIDROLÍTICA ROMPEROMPE ASAS LIGAÇÕESLIGAÇÕES ÉSTERESÉSTERES DOSDOS LIPÍDIOSLIPÍDIOS. RANCIDEZRANCIDEZ HIDROLÍTICAHIDROLÍTICA Esta alteração é importante para aqueles lipídeos que contém glicerídeos de ácidos graxos de baixo peso molecular, os quais tem volatilidade suficiente para serem perceptíveis pelo seu cheiro mesmo em pequenas quantidades quando livres. Ácidos como Ácidos como butíricobutírico, , valéricovalérico, , capróicocapróico e e lauricolaurico são são importantes na importantes na rancidezrancidez hidrolítica.hidrolítica. Com isso, restringe-se consideravelmente o número de lipídios seriamente afetados pela rancificação hidrolítica. São comumente atingidos por este tipo de rancificação os São comumente atingidos por este tipo de rancificação os lipídios originados do leite e lipídios originados do leite e côcocôco.. HIDRÓLISE DE TRIGLICERÍDIOSHIDRÓLISE DE TRIGLICERÍDIOSHIDRÓLISE DE TRIGLICERÍDIOSHIDRÓLISE DE TRIGLICERÍDIOS H O H O H O H O HH--CC--OO--CC--RR11 HH--CC--OO--CC--RR11 | O H| O H--OO--H | O H | O OO HH--CC--OO--CC--RR2 2 ————————ââ HH--CC--OO--CC--RR22 + HO+ HO--CC--RR33 | O | O ss || HH--CC--OO--CC--RR33 HH--CC--OO--H H ÁC. GRAXOÁC. GRAXO LIVRELIVRE TRIGLICERÍDIOTRIGLICERÍDIO DIGLICERÍDIODIGLICERÍDIO RANCIDEZRANCIDEZRANCIDEZRANCIDEZ nn Oxidativa = Oxidativa = AutoxidaçãoAutoxidação: : uu Diretamente relacionada com Diretamente relacionada com ácidos graxos insaturadosácidos graxos insaturados.. uu Diferentes reatividades. Diferentes reatividades. Ex.: Ex.: OléicoOléico (18:1)(18:1) 11 LinoléicoLinoléico (18:2) (18:2) 6464 Linolênico (18:3) Linolênico (18:3) 100100 . A rancificação oxidativa não ocorre normalmente com ácidos graxos saturados porque neste caso a formação de um radical livre é energeticamente desfavorável OXIDAÇÃO DE TRIGLICERÍDIOS POLÍMEROSPOLÍMEROS LUZ LUZ ÁCIDOSÁCIDOS OXIGÊNIOOXIGÊNIO HH ALCÓOISALCÓOIS CALORCALOR OO ALDEÍDOSALDEÍDOS H H HH METAISMETAIS OO CETONASCETONAS RR--C=CC=C--R’ R’ ————————ââ RR--CC--CC--R’ R’ ——————ââ LACTONASLACTONAS HIDROCARB.HIDROCARB. ÁC. GRAXOÁC. GRAXO HIDROPERÓXIDO AROMÁTICOSHIDROPERÓXIDO AROMÁTICOS INSATURADOINSATURADO ÉSTERESÉSTERES RANCIDEZ OXIDATIVA (OXIDAÇÃO) A reação em cadeia de radicais livres, na rancificação oxidativa, se dá em três etapas que são distinguíveis pelos produtos formados e pelas características organolépticas de cada uma das etapas. •Fase inicial ou de indução, não há cheiro ou gosto de ranço, formam-se os primeiros radicais livres. Primeira Primeira etapaetapa •ou de propagação, já apresenta cheiro e sabor que tendem a aumentar rapidamente. Também há um aumento da quantidade dos peróxidos e de seus produtos de decomposição Segunda etapa • finalização, consumo de oxigênio estabilizado, redução da formação de hidroxiperóxidos, aumento das alterações organolépticas, mudanças de cor, viscosidade e produtos tóxicos • Terceira etapa RANCIDEZ OXIDATIVA (OXIDAÇÃO) ¢ 1º Passo: Fase Iniciação ou indução RH + O2 ----catalisador----> R. + .OOH RH ----catalisador----------> R. + .H ü Baixo e lento o consumo de oxigênio ü Nível de peróxidos muito baixos ü Cheiro, sabor e aspectos inalterados ü Aumento da concentração de radicais livres Catalisadores üFontes externas de energia üÍons metálicos RANCIDEZ OXIDATIVA (OXIDAÇÃO) ¢ 2º Passo: Propagação |--> R. + O2 ----------------> ROO. | ROO. + RH ----------------> ROOH + R. |---------------------------------------------------| Reação em cadeia: M Alto consumo de oxigênio M Rápido aumento do Índice de Peróxido M Início das alterações organolépticas M A propagação ocorre em decorrência da presença de radicais livres formados e é altamente reativa. RANCIDEZ OXIDATIVA (OXIDAÇÃO) ¢ 3º Passo: Terminação R. + R. ------------------> R-R ROO. + R. -------------> ROOR ROO. + ROO. ---------> ROOR + O2 Inibidora da propagação Ou Etapa finalização M Consumo de oxigênio estabilizado M Diminui a formação de hidroxiperóxidos M Aumento das alterações organolépticas, mudanças de cor, viscosidade e produtos tóxicos RANCIDEZ OXIDATIVA (OXIDAÇÃO) COMPORTAMENTO DOS ÓLEOS VEGETAIS SOB ESTRESSE TÉRMICO Quando o alimento é submerso no óleo quente em presença de ar, o óleo é exposto a três agentes que causam mudanças em sua estrutura: Água: proveniente do próprio alimento o que leva a alterações hidrolíticas Oxigênio: entra em contato com o óleo e a partir da superfície leva a alterações oxidativas Temperatura : em que o processo ocorre, resultando em alterações térmicas, como isomerização e reações de cisão (aldeídos, cetonas, alcoóis), formando diversos produtos de degradação, como epóxidos e hidroperóxidos. COMPORTAMENTO DOS ÓLEOS VEGETAIS SOB ESTRESSE TÉRMICO Assim, as formas de deterioração de óleos vegetais são a hidrólise, a a hidrólise, a oxidação, e a polimerização. oxidação, e a polimerização. Sendo a oxidação a principal causa de deterioração, o qual afetam as características sensoriais do óleo (escurecimento,aumento viscosidade, formação de espuma e fumaça) influenciam na aceitabilidade do produto, além de produzirem efeitos tóxicos como irritação gastrintestinal, inibição de enzimas, destruição de vitaminas e carcinogênese, quando da ingestão contínua e prolongada de produtos rancificados provoca alterações do sabor, textura, aroma e da cor nos alimentos (FENNEMA, 2000). COMPORTAMENTO DOS ÓLEOS VEGETAIS SOB ESTRESSE TÉRMICO A estabilidade térmica dos óleos depende de sua estrutura química: óleos com ácidos graxos saturados são maios estáveis do que os insaturados, pois as insaturações presentes na cadeia carbônica são alvo do ataque importante de agentes oxidantes como radicais livres, enzimas e metais que atuamcomo catalisadores dos processos oxidativos e da foto-oxidação (REDA;CARNEIRO, 2007). Os radicais livres são compostos resultantes da quebra de peróxidos e hidroperóxidos, formados durante o processo de oxidação dos óleos e que dão origem a compostos da oxidação secundári como aldeídos cetonas, responsáveis pelos odores desagradáveis (ranço). ¢Autoxidação: Impossível evitar Possível retardar RANCIDEZ OXIDATIVA (Oxidação) RANCIDEZ OXIDATIVA (Oxidação) FATORES IMPORTANTES ¶ENERGIA Evitar ação: Luz (embalagens, armazenamento escuro, desativadores de UV) Calor (temperaturas baixas no processamento e na estocagem) ··MMETAISETAIS u São iniciadores: M+ + O2 ----------> M+2 + O-2 -e ----> 1O*2 singlete uDecompõem hidroperóxidos: M+2 + ROOH ----------> RO. + HO- + M+3 M+3 + ROOH ----------> ROO. + H+ + M+2 Eliminar no processo.no processo. Inativar - QuelantesQuelantes: ácidos cítrico, : ácidos cítrico, tartáricotartárico, fosfórico , fosfórico (seus sais e ésteres), EDTA.(seus sais e ésteres), EDTA. ¸ OXIGÊNIO ¢ Excluir o ar com embalagens de baixa permeabilidade, a vácuo ou com atmosfera de nitrogênio ¢ Uso de seqüestrantes: ácido ascórbico ¢ Absorvedores de oxigênio ABSORVEDORES DE O2 UUSOSO DEDE ABSORVEDORESABSORVEDORES DEDE OO22 Um antioxidante...Um antioxidante...Um antioxidante...Um antioxidante... nn NãoNão melhora o sabor de óleos ou gordurasmelhora o sabor de óleos ou gorduras nn NãoNão melhora um óleo já melhora um óleo já rancificadorancificado nn NãoNão evita o crescimento microbianoevita o crescimento microbiano nn NãoNão evita a evita a rancidezrancidez hidrolíticahidrolítica nn NãoNão evita a reversãoevita a reversão Antioxidante idealAntioxidante idealAntioxidante idealAntioxidante ideal nn Seguro no seu usoSeguro no seu uso nn Não deve conferir odor, sabor ou corNão deve conferir odor, sabor ou cor nn Eficiente em baixas concentraçõesEficiente em baixas concentrações nn Fácil de incorporarFácil de incorporar nn Resistente a processos térmicosResistente a processos térmicos nn Baixo custoBaixo custo Antioxidantes permitidos no BrasilAntioxidantes permitidos no Brasil AntioxidanteAntioxidante g/ 100g g/ 100g -- g/ 100mL*g/ 100mL* Ácido ascórbico (ácido LÁcido ascórbico (ácido L-- 0,030,03 ascórbico e sais de K, Ca ascórbico e sais de K, Ca e Na)e Na) Ácido cítricoÁcido cítrico q.s.p.q.s.p. Ácido isoascórbico ouÁcido isoascórbico ou 0,030,03 eritórbicoeritórbico e seu sal dee seu sal de sódiosódio BHABHA 0,020,02 BHTBHT 0,010,01 * Resolução 04/88.* Resolução 04/88. Antioxidantes permitidos no BrasilAntioxidantes permitidos no BrasilAntioxidantes permitidos no BrasilAntioxidantes permitidos no Brasil AntioxidanteAntioxidante g/ 100g g/ 100g -- g/ 100mL*g/ 100mL* CitratoCitrato de monoglicerídeosde monoglicerídeos 0,020,02 CitratoCitrato de de monoisopropilamonoisopropila 0,010,01 GalatoGalato de de propilapropila, de, de 0,010,01 duodeciladuodecila ou de ou de octilaoctila LecitinasLecitinas 0,200,20 PalmitatoPalmitato de de ascorbilaascorbila 0,050,05 TBHQTBHQ 0,020,02 TocoferóisTocoferóis 0,030,03 * Resolução 04/88.* Resolução 04/88. EESTABILIDADESTABILIDADE DEDE ÓLEOSÓLEOS EE GORDURASGORDURAS Depende das condições de manuseio, processamento, armazenamento (história do material). Estado Estado oxidativooxidativo Resistência à oxidação do óleo ou gorduraResistência à oxidação do óleo ou gordura Depende da história do óleo e da composição.Depende da história do óleo e da composição. uÁcidos graxos uAntioxidantes uPró-oxidantes CCONCLUSÕESONCLUSÕES A produção de óleos e gorduras de alta estabilidade deve ser uma meta constante, pois é possível aumentar a estabilidade mediante a aplicação de práticas simples e de baixo custo, como: Utilização de baixas temperaturas no processamento e estocagem. Redução do acesso de ar (oxigênio). Retenção máxima de antioxidantes naturais. Implementar boas práticas de fabricação. BIBLIOGRAFIA ESPECÍFICA BARRERA-ARELLANO, D. Estabilidad y utilizacion de nitrogeno en aceites y grasas. Grasas y Aceites. v. 1, p. 55-63, 1998. BERGER, K.G. & Hamilton, R.J. 1995. Lipids and Oxigen: is rancidity avoidable in practice?. In.: Developments in oils and fats. p.193-202. Blackie Academic and Professional, Glasgow, UK. BARRERA-ARELLANO, D. Estabilidade de óleos e gorduras. Óleos e Grãos. v. 3, p. 10-13, Jul-Ago, 1993. FENNEMA, O.R. Química de los alimentos. 2. ed. Zaragoza: Acribia, 2000. REDA, S.Y.; CRNEIRO, P.I.B. Óleos e Gorduras: Aplicações e Implicações. Revista Analítica, n. 27, p. 60-67, Fev./Mar., 2007.
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