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AULA 05 – LIPIDEOS Compostos encontrados nos organismo vivos, insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos. Importância → Fonte de energia, Fonte de AGE (Ômega 3 e 6), Vitaminas (A,D,E,K) e Sabor Nos alimentos → 90% na forma de TAG – cadeia linear - Saturados e ou insaturados O teor é muito variado em cada alimento. Classificação dos Lipideos Simples – AG, Gorduras neutras (mono, di e triglicerídeos), Ceras. Compostos – Fosfolipídeos, Gligolipídeos, Lipoproteínas. Lipídeos derivados – Colesterol, beta-sitosterol (uso bem semelhante ao colesterol) e vit. Lipossolúveis Ácidos Graxos Saturados - Não possuem duplas ligações Tamanho da cadeia hidrocarbonada – Relacionado ao peso molecular, ponto de fusão e a insolubilidade do ácido graxo. Gorduras Animais – Esteárico (16:0) e palmítico (18:0) Ácidos Graxos Insaturados - Possui pelo menos uma ligação dupla em sua constituição Exemplo – Ác. Oléico (18:1) – Ômega 9 A forma cis – hidrogênio do mesmo lado A forma trans – gera maior ponto de ebulição, maior tempo de prateleira. OBS.: O calor pode modificar uma conformação Cis por uma Trans. O processo de hidrogenação, faz com que ácidos graxos insaturados, tanto cis, quanto trans, se tornem saturados. Gordura Trans Tipo especial de ácido graxo Processo de hidrogenação – natural (rúmen de animais) ou artificial (indústria) Conformação Estrutural → Cadeia de carbonos mais linear Molécula mais rígida com maior estabilidade termodinâmica e oxidativa. Gordura hidrogenada → Hidrogenação industrial de óleos vegetais (Líquidos a tºC ambiente) - Gordura de consistência mais firme - Palatabilidade e textura (crocância) - Aumenta a vida de prateleira (validade) Margarina – Hidrogenação com catalisador metálico (níquel ou alumínio) e temperaturas em torno de 260°C de um óleo vegetal - Elevação do pf - Óleo – sólido a temperatura ambiente - “Metade” das ligações “cis” transformam-se em ligações “trans” Gorduras Trans x Gordura Hidrogenada Recomendação – Consumir o mínimo possível → não possui quantidade diária recomendada. Pode trazer consequências a saúde como o aumento do LDL-colesterol e abaixar o HDL-colesterol. Resolução obriga os fabricantes de alimentos industrializados a declarar a quantidade de gorduras trans em seus produtos. RDC n° 360 2003 Indústrias usam uma brecha técnica para continuar a vender produtos com gorduras trans, declarando-os com “0% de gordura trans” A “brecha” técnica: Se o produto contiver até 0,2 g de g. trans por porção, a Anvisa permite que a embalagem estampe a alegação “não contém...”, “Livre de...”, “Zero...” ou “Isento de...” Próprio fabricante arbitrariamente escolhe o tamanho de 1 porção de seu produto que fique abaixo de 0,2g Segurança → Comprovar a adição de gordura trans, leitura da lista de ingredientes: gordura vegetal hidrogenada, ou gordura vegetal, certamente contém gordura trans. Interesterificação – Alternativa ao processo de hidrogenação parcial, não promove a isomerização de duplas ligações, não afeta o grau de saturação. Redistribuição dos AG com formação de novas estruturas Exemplo – Óleo de Palma. Gordura interesterificada → Redução de HDL-C e redução Insulina A partir da composição centesimal de um alimento é possível realizar a elaboração da informação nutricional de um alimento/produto. Importância da análise → Padrões de identidade do alimento Como analisar ? Pode ser dividindo em Lipídios associados ao glicerol ( TAG – óleos e gorduras e fosfolipídios)* e aos Não associados ao glicerol (Esteróis – colesterol – Fitosteróis, ceras e álcoois graxos)** *Outros componentes, como as vitaminas lipo. Podem ser analisados por cromatografia líquida de alta performance (do inglês HPLC – high performance liquid chromatography) **Os ácidos graxos e os esteróis (colesterol o mais comum) podem ser analisados por cromatografia a gás. Cromatograma de óleos comestíveis Metodologia de Análise Método Gravimétrico – após extração por solvente orgânicos a quente Etapas – Extração com solvente a quente Extração da gordura da amostra com solvente → Evaporação do solvente → Pesagem da gordura extraída. Método Soxhlet - Princípio – Utiliza um aparato que permite a extração de lipídios através da continua passagem de um solvente (geralmente éter de petróleo e éter etílico) através da amostra. - Preparo da amostre → Secar em estufa e triturar permitindo assim o máximo contato com o solvente. Evaporação do solvente – Entra em contato com água fria presente no tubo condensação, então a amostra será condensada e entra em contato com a amostra no tubo coletor. O contato do solvente com a amostra possibilita a extração dos lipídeos presentes na amostra. E os lipídeos irão cair nesse balão de fundo chato e vai reter esses lipídeos durante todo o processo de extração. Que, tendo o peso inicial do balão e o peso balão + lipídeos é possível determinar a quantidade de lipídeos. Eficiência da extração a quente Partículas menores do alimento – Maior penetração do solvente Umidade da amostra – dificulta penetração do solvente orgânico Velocidade do refluxo – ideal: 5 a 6 gotas/seg – 4 horas ou 2 a 3 gotas/seg – 16 horas. OBS.: São 6 amostras por vez. Metodologia de análise Eficiência da extração a quente Alimentos ricos em proteínas e carboidratos – submetidos à hidrólise ácida antes da extração (eliminar os possíveis interferentes) – aquecimento da amostra na presença de ácido (normalmente o H2SO4) Controle da temperatura e tempo de exposição do material no solvente Extração intermitente – hora o solvente entra em contato com a amostra hora não. Solvente apolares → Extraem fração lipídica neutra → Mono, di e triacilgliceróis, AG livres e polares (fosfolipídeos, glicolipídeos) Esteróis, ceras, pigmentos e vitaminas lipossolúveis → Podem ser extraídos apenas parcialmente, ou em quantidades insignificantes. Soxhlet Tipos de solvente Éter de petróleo (mais utilizado) Éter etílico – solvente de extração mais ampla (vitaminas, esteróides e pigmentos) erro – Triacilglicerídeos Maiores erros, custo, perigoso, acúmulo de água Mistura de solventes Limitação – Somente para amostras sólidas Tempo de extração – variável ➔ Indicação do ponto final do processo: uma gota do solvente recém- destilado não acusar a presença de gordura (teste da mancha na folha de papel) Exemplo de determinação do teor lipídico de alimentos 1 – Extração com solvente a quente – Soxhlet Pesar o balão previamente dessecado (Ex: Peso inicial: 120,703g) Pesar a amostra no papel de filtro (Ex: Peso da amostra: 1,965g) Colocar a amostra no extrator Extrair por 8 horas Secar o solvente (éter) → Pesar o balão (Ex: Peso final: 121,212g) 2 – Extração com solvente a frio – Método Bligh-Dyer Princípio – utilizar uma mistura a frio de três solventes: clorofórmio- metanol-água Extrai todas as classes lipídeos – clorofórmio Apenas tubos de ensaio Metanol: Desfaz ligações lipoprotéicas. 3 – Extração de gordura ligada a outros compostos Hidrólise ácida → Processo de Gerber Método de rotina usado para leite e produtos lácteos Butirômetros – Escala volumétrica Gordura x Fase aquosa + proteína Degradação de lipídeos em alimentos Não é positivo – Acarreta a perda do valor nutricional do alimento A degradação de lipídeos pode ser causada por - Oxidação - Hidrólise Degradação - Perda do valor nutricional - Qualidade sensorial (sabor, aroma, textura e cor) - Caract. Funcional - Toxidez (compostos tóxicos) Origem – Processamento e armazenamento Deterioração - Rancificação hidrolítica: Hidrólise da ligação éster por lipases e umidade. - Rancificação oxidativa: Oxidação dos ácidos graxos insaturados por oxigênio atmosférico. Alterações químicasno alimento provocadas pela oxidação de lipídeos A presença de oxigênio, ROS, luz U.V - Depende do grau de insaturação do ácido graxo (quanto maior, mais susceptível) → Presença de oxigênio e formação de ROS. Determinação de Peroxidação Lipídica - Período de vida últil dos frutos - Espectrofotométrico (HODGES et al, 1999) Fatores que aceleram a oxidação Lipoxigenases - Presente em vegetais – Ác. graxo insaturado e peróxido - Radicais libres formados – Carotenóides e polifenóis (descoloração do produto) Metais (Ferro e cobre) - Agente oxidantes Luz - Molécula de Oxigênio – luz → Oxigênio do ar excitado → Reagir com lipídios insaturados → Peróxido Rancificação hidrolítica - Fração lipídica lentamente hidrólise - Água, t°C elevada e lipases naturais Alteração – sabor, aumento da acidez. – Modificação do pH Rancidez oxidativa - Oxidação dos acilgliceróis (ácidos graxos insaturados) por oxigênio atmosférico. OBS.: Os dois processos de rancificação podem ocorrer comitantemente, como por exemplo no processo de fritura de alimentos. Fritura - Quando óleos/lipídeos são hidrolisados – produtos são AG livres → Abaixa o ponto de fumaça e gosto amargo (óleo de soja – 228°C) Óleo de fritura reutilizado irá fumegar mais rapidamente Óleos “quentes” tendem a polimerizar-se – moléculas unem-se em moléculas maiores – consistência espessa e de cor escura Fritura – Temperaturas elevadas (180°C) – Indústria ou residências – Compostos voláteis liberados Glicerol → Acroleína (substância toxica) Quanto mais utilizado o óleo mais rapidamente será alcançado a este ponto de fumaça. Fritura de congelados → É bem possível que o processo de rancificação hidrolitica irá ocorrer. Avaliação de óleos e gorduras Rancidez oxidativa – Índice de peróxidos - Método: Miliequivalentes (mEq) de peróxido por quilo de óleo ou gordura. - Dissolve-se uma dada massa de óleo em iodeto de potássio. - O meio ácido favorece a oxidação e o clorofórmio facilita a solubilização da gordura Para confirmar – Faz-se a titulação Gerando a modificação da cor de laranja para azul. Índice de Peróxidos = mEq de peróxidos / 1000 g da amostra No final da titulação temos mEq de tiossulfato de sódio = mEq de iodo = mEq de peróxidos N x f x V gasto na titulação = mEq de peróxidos O índice de Peróxidos é definido como: mEq de peróxidos por 1000g de amostra. I.P. = N x F x (Va – Vb) gasto na titulação x 1000 / peso da amostra em gramas Onde N = normalidade da solução de tiossulfato de sódio f = fator da solução de tiossulfato Va – Vb: mL de tiossulfato gasto para titular a amostra – mL de tiossulfato gasto para titular o branco Rancidez hidrolítica – Índice de Acidez (determinação de Ácidos Graxos Livres) Acidez elevada – desenvolvimento de reações hidrolítica Acidez – Titulação com NaOH e fenolftaleína como indicador. Índice de Acidez pode ser expresso como ou dado: 1 – mL da solução de NaOH 1 M para neutralizar ácidos graxos em 100g de gordura. Procedimento Dissolução da gordura e titulação Pesar a amostra Adicionar 50 mL de solução éter:etanol (2:1) e agitar (Solubilização da gordura) Adicionar 2 mL de fenolftaleína Titular com NaOH 1 M até coloração rósea 2 – Determinada como % de ácidos graxos livres em função do ácido predominante na amostra analisa – ácidos oléico, PM = 282 Como calcular a porcentagem de ácidos graxos livres ? Em ácido oléico (E = 282) E = Equivalente grama → é a relação entre a massa molar e o número de hidrogênios ionizáveis. N x f x V = Massa de ácido oléico/ E → Em função de NaOH e dada em % Massa de ácido = 0,1 x f x V(L) x 282 M. ácidos = f x V(L) x 28,2 M. ácido (g) --------------- P (g de amostra) X (g) --------------- 100 g 3 – Quantidades de mg de KOH - Neutralizar ác. graxos livres presentes em 1 g da amostra N x f x V = mKOH / E EKOH = 56,1 N = 0,1 mKOH = V x f x 5,61 Índice de acidez = mKOH / Peso da amostra Pontos de fumaça – Temperatura e Fumegação Temperatura na qual a fumaça começa a ser exalada da superfície do óleo aquecido por causa da decomposição do triacilglicerol na presença de oxigênio (Glicerol – Acroleína) Óleos e gorduras – processos de fritura Diminuição do ponto de fumaça Fumaça é sinal de decomposição Ponto de fumaça de óleos e gorduras – 200 – 300 °C Ponto de fumaça – Menos de 170°C: óleo ou gordura inadequado para uso Quanto maior a %AGL menor é o ponto de fumaça. Cálculo de lipídeos em Alimentos Dados: Peso inicial do balão = 120,7030 g Peso da amostra = 1,9650 g Peso final do balão = 121,2120 g = (Peso final do balão) – (Peso inicial do balão) = (121,2120 g) – ( 120,7030 g) = 0,5090 g de lipídeos Resultado dado em percentual 0,5090 g ------- 1,9650 g X g --------- 100 g X = 25,90% Determinação de lipídeos método Soxhlet Materiais - Balão - Extrator de Soxhlet - Cartucho de Soxhlet - Manta aquecedora Reagentes - Amostra - Éter etílico (anidro) Procedimento - Foram pesados 5 g da amostra seca - Em seguida, foi transferido a amostra para o cartucho de soxhlet - Acrescentado éter ao balão - Montagem do aparelho Soxhlet → O balão é aquecido e evapora o solvente que se move na fase gasosa em direção ao condensador, o qual condensa e é gotejado no cartucho que contém a amostra. ➔ A câmara de fração é projetada de modo que quando o solvente em torno da amostra for superior a altura máxima do sifão, o líquido transborda para o balão onde é aquecido, e evapora. Completando o ciclo. Este ciclo dura em média 6 hrs. - Então o cartucho com o alimento desengordurado é retirado. - O solvente é evaporado em capela e logo após o balão é colocado em estufa a 105°C durante 30 minutos. - No fim é realizado a pesagem do balão + lipídeos Resultados Formula: % Lipídeos = Peso lipídeos / Peso da amostra x 100 (Peso lipídeos = Peso final – Peso inicial) Dados: Balão (peso inicial) = 228,57 Amostra = 5 g Balão (peso final) = 229,99 Cálculos: % lipídeos = (229,99 – 228,57) / 5 x 100 % lipídeos = 1,42 / 5 x 100 = 28,4% Aula dia – 29.03.2021 IN n°1, de 30 de janeiro de 2012 do MAPA - Azeite de oliva, extravirgem Acidez máxima – tem que ser baixo Índice de peróxidos deve ser menor ou igual a 20 mEq/Kg IN n° 87, 15 de março de 2021 – Diretrizes de óleos e gorduras - óleos e gorduras prensados a frio devem conter um índice de peróxidos menor ou igual a 10. Azeites – predominância de ácidos graxos monoinsaturados. Em relação a degradação – ácidos graxo monoinsaturados são mais resistentes a degradação
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