Estudo dirigido - Química de Alimentos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
ESTUDO DIRIGIDO
3º PROVA DE QUÍMICA DE ALIMENTOS
ALEGRE – ES 
2021 
1) PIGMENTOS E CORANTES 
- Explique as alterações que ocorrem na clorofila e que são decorrentes do processamento do vegetal (presença de ácidos, bases, enzima, oxigênio, cobre ou zinco). Esquematize! 
R: 
- As porfirinas fazem parte da estrutura de pigmentos dos vegetais e carnes. Quais são esses pigmentos (estrutura, cores e transformações durante o processamento dos alimentos)? 
R: 	
- Cite as principais características dos carotenoides e fontes. 
R: Os carotenoides possuem mais de 700 identificados, sendo que 6 estão presentes na corrente sanguínea, presente em alimentos de cor amarela até vermelho, essa coloração é devido às duplas ligações conjugadas que nos permite enxergar a cor. Além disso, na natureza são encontrados na forma trans, são estáveis em pH entre 3 à 7, solúveis em óleo e solvente não polares e classificados como carotenoides inativos e provitamínicos.
Os carotenoides são encontrados na forma de beta caroteno em cenouras, vegetais verdes, cultivos de algas e fungos, óleo de palma e síntese química. Encontrado também na forma de licopeno, um carotenoide lipossolúvel, que confere coloração vermelha a a melancias, tomates, mamão pitanga e goiaba. Mas também, como luteína e zeaxantina, carotenoides em frutas e legumes de cor amarelo-alaranjado e vegetais verde escuro, está presente na gema de ovo, milho, espinafre, brócolis, couve, taioba, suco de laranja. Ainda assim, a bixina é encontrada somente na semente de urucum e é lipossolúvel. A partir da hidrólise alcalina da bixina é obtida a norbixina que é hidrossolúvel. 
 
- Cite as principais propriedades e fontes das antocianinas. 
R: As antocianinas são glicosídeos de antocianidina, e possuem grande potencial como corantes sintéticos de coloração vermelha até o azul e também para substituição dos corantes sintéticos presentes nos alimentos. São pigmentos vegetais hidrossolúveis, compostos fenólicos que pertencem ao grupo dos flavonoides, a são instáveis em pH maior que 2,0 e em temperaturas elevadas. 
As antocianinas são encontradas em frutas vermelhas e roxas como em morango, amora, uva, além de estar no vacúolo das hortaliças e vinho tinto.
	
- Cite as principais características das betalaínas e fontes. 
R: As betalaínas se assemelham com as antocianinas em aparências e comportamentos, são encontradas principalmente no Centrospermeae, a qual a beterraba faz parte. São 70 betalaínas conhecidas, sendo 50 vermelhas, denominadas de betacianinas e 20 são amarelas, as betaxantinas. Sua coloração varia de acordo com o pH, e é mais sensível ao calor e a estabilidade depende do pH se assemelhando as antocianinas. Por sua vez, as betalaínas são usadas em sorvetes, derivados de leite, molhos, cosméticos. 
- Cite 3 exemplos de corantes naturais usados na indústria de alimentos e suas principais propriedades. 
R: Antocianinas, responsáveis pela coloração vermelha e roxa dos alimentos, presente em flores, frutas e vegetais, todavia, quimicamente é são glicosídeos de antocianidinas.
No urucum estão presentes pigmentos carotenoides amarelo-alaranjado, é 70% dos corantes naturais utilizados apresentam urucum em sua composição, a alfa-bixina presente na casca do urucuzeiro, gera a fabricação dos pigmentos advindos do urucum, a norbixina um pigmento lipossolúvel e o sal de norbixina hidrossolúvel. A bixina é sensível ao pH, se tornando instável quando a cor, podendo ser rosa ou amarelo-alaranjado, em condições alcalinas pode sofrer saponificação.
Curcumina, está presente dos rizomas da cúrcuma e apresenta coloração amarela. Ela é utilizada como corante e apresentam condições antimicrobianas e antioxidantes, o que faz com que ela seja utilizada em cosméticos, alimentos e na área medicinal. 
- Cite 3 exemplos de corantes artificiais usados na indústria de alimentos. 
R: Vermelho 40, Amaranto e Ponceau 4R. 
- Corantes naturais e artificiais: considerações, vantagens e desvantagens. 
R: Os corantes naturais possuem vantagem em sua extração, pois acontecem de forma fácil, por estarem presentes em insetos, micro-organismos e plantas. Estão substituindo os corantes artificias cada vez mais industrialmente. Suas desvantagens estão ligadas as instabilidades diante da luz, temperatura, o que vai afetar a aparência e a qualidade do produto. 
Os corantes artificiais não apresentam valor nutritivo, usado apenas para coloração em alimentos. Esses corantes são utilizados para que os alimentos apresentem uma maior estabilidade, uniformidade, grande variedade de cores e muito disponível no mercado, sendo uma vantagem para a indústria alimentícia. Entre suas desvantagens podem ser citadas: alergias, urticária, doenças na tireoide, lesões no fígado. 
2) REAÇÕES DE ESCURECIMENTO 
- O que é a Reação de Maillard? Explique suas características, principais conseqüências para o alimento e cite exemplos de alimentos em que a reação é desejável e indesejável. 
R: A reação de Maillard é aquela que acontece entre o grupo amina dos aminoácidos, peptídeos e proteínas, mas precisa de um açúcar redutor. Essa reação acontece quando alimentos são armazenados ou aquecidos por muito tempo. Essa reação pode causar uma má digestão das proteínas, ocasiona a inibição da ação de enzimas digestivas, acaba com aminoácidos essenciais e prejudica no metabolismo de minerais, sendo indesejável. Essa reação pode ser desejável para doce de leite e crosta de pão, que tem importância na cor e sabor dos produtos. 
- Explique o efeito do pH, da temperatura e da atividade de água sobre a velocidade da Reação de Maillard. 
R: O pH tem influência da velocidade da reação diante do fato de que no pH entre 3 e 8 aumentando a intensidade da coloração, no pH entre 9 e 10 vai haver descoloração. Para que a reação ocorra é necessário um pH elevado e quando o pH diminui, a velocidade da reação também diminui.
A temperatura quando elevada, vai acelerar a reação. Ela também influencia na intensidade e composição do pigmento, e a reação pode acontecer em temperaturas reduzidas.
Quando a atividade de água é alta ou muito baixa, o escurecimento é muito pequeno, Acima de 0,9: diminuição da reação, porque tem muita água livre e os
reagentes estão diluídos; 
Abaixo de 0,3; diminuição da reação, pois há aumento da concentração dos reagentes, mas tem pouco solvente, pouca mobilidade;
○ Aw entre 0,5 e 0,8 ocorre o escurecimento mais rápido.
- Como se pode inibir a Reação de Maillard? 
R: A reação de Maillard pode ser inibida com a presença do dióxido de enxofre, pois ele inibe a carbonila para que não haja condensação dos compostos pela formação irreversível de sulfonatos e a consequente formação da melanoidina.
- Explique o modo de ação da PPO. Mostre os métodos para diminuir ou impedir a ação da enzima. 
R: 
- O que é a Reação de Caramelização? Explique suas principais características. 
R: A reação de caramelização é aquela que não necessita de açúcar redutor ou grupo amino para que aconteça, acontece a decomposição do açúcar acontece em uma temperatura maior que 120 graus. Essa reação em meio alcalino a velocidade da reação é grande. É uma reação iônica, podendo ser catalisada por ácidos (pH 2 a 4) ou bases (pH 9 a 10), gerando caramelos de diferentes tipos. 
- O que é a Oxidação da Vitamina C? Explique suas principais características. 
R: A oxidação da Vitamina C se dá quando ela é exposta a luz, ar e calor, essa reação em meio não muito úmido, se dá pela atividade de água no alimento, além de ser acelerada por íons de cobre e ferro.
- Cite causas e consequências das reações de escurecimento não enzimático em leite e derivados, carne e derivados, vegetais e derivados e café. 
R: Leite e derivados são muito sensíveis à reação de escurecimento não enzimático, durante aquecimento nesses produtos, a lisina é perdida e a cor sofre mudança. Já as carnes são mais resistentes, uma vez que possuem baixo açúcar em sua composição e a acidez presente nas carnes.
O café durantesua torra, sofre reação de Maillard e caramelização produzindo cor e sabor agradável. E os vegetais são afetados de forma negativa, causando mudança de cor e perdas nutricionais. 
 
- Defina escurecimento enzimático. Como ocorre esta reação nos vegetais e frutas? Cite exemplos de alimentos em que a reação é desejável e indesejável.
R: O escurecimento enzimático se dá pela oxidação através das polifenoloxidases e polimerização das quinonas que formam polímeros, que são pigmentos escuros e insolúveis, chamados de melaninas. 
A reação pode ser desejável nos casos de café, chá, ameixa seca e cacau. E indesejável na maioria das vezes, por alterar a cor, os valores nutricionais e o sabor, como no caso do abacate, pêssego, batata, berinjela.
 - Esquematize a reação de escurecimento enzimático com um substrato fenólico genérico. 
- Cite os métodos de controle da reação de escurecimento enzimático que podem ser empregados antes do processamento dos vegetais e frutas.
R: Ação do calor, exclusão ou remoção dos substratos, redução do pH e adição de substâncias redutoras.
 - Cite os métodos de controle da reação de escurecimento enzimático que podem ser empregados no processamento dos vegetais e frutas. Explique. 
R: 
3) ÓLEOS ESSENCIAIS 
- O que são? 
R: Os óleos essenciais são substâncias naturais, que são encontradas nas folhas, flores, brotos, caules, galhos sementes, frutas e cascas das plantas, que são destiladas para que se formem as essências. 
- Cite características comuns aos óleos essenciais. 
R: Os óleos essenciais são substâncias complexas, líquidas e voláteis, bioativos, apresentam baixa densidade na presença de água e são lipossolúveis. Em sua composição química há álcoois, fenóis e aldeídos, ésteres de ácidos graxos, mono e sesquiterpenos, terpenos, fenilpropanonas. Cada óleo essencial apresenta aroma e coloração específica e função antisséptica. 
- Descreva fontes e aplicações de óleos essenciais. 
R: Os óleos essenciais são encontrados em plantas como: sálvia, tomilho, cominho, lavanda, cebola, cravo, alho, capim cidreira, menta, orégano, canela.
Possuem ação nas plantas de proteção acerca de predadores e atrai animais de polinização e para dispersar sementes, além disso, são responsáveis pelo aroma, cor e função antisséptica, que possui ação antimicrobiana na conservação dos alimentos, anti-inflamatórios e analgésicos, além disso, é utilizado também em embalagens de alimentos, por conta de aumentar a vida útil do produto e também como desinfetante e sanitizantes. 
- Descreva como podem ser obtidos os óleos essenciais.
R: Os óleos essenciais podem ser obtidos través da hidrodestilação, destilação a vapor, extração por solventes orgânicos, uma vez que os óleos são hidrossolúveis, destilação a vapor, prensagem a frio e extração com fluído supercrítico. 
	
REFERÊNCIAS:
LOPES, Fernanda. Pigmentos e corantes naturais: uma alternativa aos corantes sintéticos. Profissão Biotec, 2017. Disponível em: < https://profissaobiotec.com.br/pigmentos-e-corantes-naturais-uma-alternativa-aos-corantes-sinteticos/#:~:text=Esses%20pigmentos%20s%C3%A3o%20de%20f%C3%A1cil,qualidade%20e%20apar%C3%AAncia%20dos%20produtos.>. Acesso em: 03 de maio de 2021.