Pigmentos Naturais em Alimentos

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Os pigmentos naturais são substâncias presentes nas células e tecidos de plantas e
animais que conferem cor ao alimento, e eles podem ser utilizados como corantes em
outros alimentos. A cor e a aparência são atributos fundamentais dos alimentos, já que são
as primeiras coisas que identificamos na escolha dos alimentos, por isso a presença desses
pigmentos é importante. De uma forma geral, os pigmentos naturais são muito instáveis.
Clorofilas –
São responsáveis pela cor verde dos vegetais e geralmente está combinada com
carotenoides. A clorofila mascara a coloração dos outros pigmentos. É degradada com a
maturação dos alimentos (verde – maduro). O que acontece no amadurecimento é que a
clorofila é degrada e ficam os carotenoides, que apresentam a coloração
amarelada/laranjada.
A estrutura da clorofila apresenta 4 anéis pirrólicos (tetrapirrólica) com um íon de magnésio
quelado. Uma outra característica é a estrutura lipofílica que apresenta (fitil) que tem um
caráter hidrofóbico (as clorofilas A e B são as mais comuns).
Alterações químicas das clorofilas –
pH – em pH alcalino o grupo fitol- o fitil (hidrofóbico) é perdido e isso faz com que a
coloração do produto fique verde mais brilhante (desejável), só que em condições mais
drásticas, em pH ácido na verdade, pode haver a saída do magnésio formando um verde
castanho (indesejável), acontece a perda também do fitol (em pH abaixo de 3, por
exemplo).
Presença de luz e O2 – Levam a fotodegradação que leva a perda de coloração
(mecanismo não é claro), acontece abertura dos anéis pirrólicos.
Presença de metais bivalentes – esses metais (como cobre e zinco) substituem o magnésio
e conferem um verde brilhante, além de serem mais estáveis. (Um doce de mamão num
tacho de cobre é diferente de um doce feito numa panela de inox). De forma geral o cobre
na estrutura da clorofila não é bem absorvido.
Aquecimento – desnaturação das proteínas que protegem a clorofila, geralmente permite o
efeito do pH ácido levando a saída do magnésio.
Presença de clorofilase – esterase - enzima que catalisa a degradação da clorofila, remove
o grupo fitol tanto da clorofila quanto da feofitina (não há o magnésio) e com isso começa a
formar hiporfirinas (pode haver perda da coloração verde nesse produto – é isso que
acontece na maturação de vegetais).
Branqueamento – A clorofilase pode ser liberada em um processamento errado, e ai
acontece uma degradação indesejável (primeiro ponto é o verde amarronzado). O
branqueamento consiste no aquecimento brando (80° à 100°) deixa o vegetal na água e
transfere pra um banho de gelo pra que o vegetal não cozinhe e possa ser congelado sem
alteração na coloração do brócolis. Se acontece um aquecimento intenso, pode haver
alteração na coloração pra verde amarronzado que é a mudança de feofitina para
pirofeotina.
Grupo Heme –
Composto responsável pela coloração na carne, e é o principal pigmento do sangue que ai
compõe a hemoglobina e na carne compõe a mioglobina.
A estrutura do grupo heme consiste em um tetrapirrólico interagindo com íon ferroso. Esse
grupo heme faz parte da estrutura da mioglobina que é uma proteína. O que confere a
coloração dessa proteína é exatamente o grupo heme.
A cor da carne é dependente do estado químico do ferro, do estado de oxidação, dos tipos
de oxidante do grupo heme e da conformação da globina. A oxidação do ferro é uma
alteração importante, o Fe2+ confere uma cor avermelhada e um íon Fe3+ confere uma cor
amarronzada, esse processo com o oxigênio é reversível, se não tem oxigênio fica um
vermelho mais escuro e se tem oxigênio fica um vermelho vivo. Quando o ferro é oxidado ai
sim temos uma carne marrom castanho (essa reação NÃO é reversível naturalmente e tem
aspecto desagradável). Quando o ferro é oxidado a mioglobina começa a ser denominada
como metamioglobina e na presença de oxido nitroso, forma a nitrosomioglobina
(indesejável) que confere a cor de salame. Se aquecermos a nitrosomioglobina formamos
nitrosohemocromo que é uma cor mais clara (cor de presunto cozido) que confere a cor
rósea.
A degração dessa mioglobina pela presença de microrganimos que podem produzir ácido
sulfídrico que gera a formação de sulfoglobina que é verde e também peróxido de
hidrogênio e catalases que levam a formação de coleglobina que também é verde. E
quando temos a desnaturação proteica que geram porfirinas oxidadas (coloração verde,
amarela e são indesejáveis, mesmo não sendo causada por microrganismos).
Carotenóides –
Outro grupo em relação aos pigmentos naturais são os carotenoides que apresentam
coloração amarelo e vermelho. São compostas por carotenos e temos a xantofilas que são
compostos derivados da oxidação dos carotenos. Alguns desses carotenoides são
precursores da vitamina A, mas pra que sejam precursores é necessário a presença dos
anéis de Beta – ionona e não podem apresentar hidroxilas no anel.
O beta caroteno é o carotenoide mais encontrado em alimentos e com maior atividade
vitamínica (o nosso padrão de vitamina A é o retinol). São encontrados em vegetais verdes
folhosos, cenoura, batata doce, abobrinha, etc.
A luteína é um carotenoide presente em verdes folhosos como espinafre.
A zeaxantina (zea – relação com milho) está presente no milho (por isso o milho tem a cor
amarela) e por ser uma xantofila (apresenta OH) não possui atividade vitamina A.
O licopeno é um caroteno que não tem atividade de vitamina A e é mais avermelhado e está
presente no tomate, no mamão, no pêssego e na melancia, por exemplo.
Curiosidade: quando uma galinha poedeira consome muito milho, a tendência da coloração
da gema do ovo é ser mais intensa (devido as xantofilas do milho).
Os carotenoides são compostos lipofílicos e são moderamente estáveis ao calor (uma
cenoura por exemplo continua com a cor semelhante depois do cozimento), mas pode
haver uma perda da cor principalmente por oxidação (principalmente nos pontos de dupla
ligação). As ligações trans dos isomeros são mais frequentes na natureza, mas durante o
processamento e armazenamento pode haver a isomerização e isso pode levar a alterações
de cor e atividade.
Algumas especiarias podem ser utilizadas para a extração significativa desses
carotenoides, o urucum por exemplo tem grande concentrações de bioxantina (muito
utilizado na indústria como corante, o açafrão verdadeiro também pode ser utilizado pra
extração desses pigmentos e também a páprica (apresenta também carotenoides).
Antocianinas (são flavonoides) e outros fenóis:
Apresentam um aspecto mais violeta/ azul. Amplamente presente nas plantas, e também
pode ser de vermelho intenso e ocorrem como glicosídeos (antocianinas - ligados ao
açúcar) e quando não estão ligadas ao açúcar nós denominamos como antocianidinas.
Esse grupo (antocianinas) sofre influencia do pH em relação a coloração (quando temos um
pH mais baixo – na faixa de 1 a 3 temos uma cor mais avermelhada, a medida que esse pH
aumenta na faixa de 4-5 fica mais claro e num pH de 6-8 fica mais azulado/violeta e num pH
bem alto de 10-12 fica mais amarelado).
Betalaínas –
Substâncias vermelhas como as que existem em beterrabas (betacianinas) e no caso do
amaranto denominamos como (betaxantina – coloração amarela, como a vulgoxantina, por
exemplo). A principal betacianina da beterraba é a betanina que é um glicosídeo (ligada
geralmente a glicose e quando não temos a glicose tem-se uma betanidina).