Lipídeos Profa. Valéria Terra Crexi Química de Alimentos Lipídeos Profa. Valéria Terra Crexi

CARACTERIZAÇÃO DA RANCIDEZ DE ÓLEOS E GORDURAS Rancidez = deterioração da gordura Um dos problemas técnicos mais importantes da indústria de alimentos.

Hidrólise da ligação éster por lipase e umidade DETERIORAÇÃO Rancidez hidrolítica Rancidez oxidativa Hidrólise da ligação éster por lipase e umidade Autoxidação

Rancidez Oxidativa Reações que ocorre entre o oxigênio atmosférico e os ácidos graxos insaturados Estágios: Iniciação Propagação Terminação

RANCIDEZ OXIDATIVA – AUTOXIDAÇÃO 1O PASSO: INICIAÇÃO OU INDUÇÃO Formação dos primeiros radicais livres (há cheiro ou gosto de ranço) a) Um átomo de hidrogênio é retirado do grupo metilico de um ácido graxo (RH) insaturado, levando a formação de um radial livre O oxigênio adiciona-se ao radical livre e forma um radical peróxido

2o PASSO: Propagação Os radicais peróxidos formados são extremamente reativos e podem retirar átomos de hidrogênio de outros lipídeos insaturados, e dessa maneira propagar a reação de oxidação Cada radical peróxido pode retirar um H de uma molécula de ácido graxo não oxidada. Reação em cadeia se propaga em toda a massa lipídica (radicais livres) Radical peróxido Este período ocorrerá até que todo o oxigênio ou ácido graxo insaturado (RH) seja consumido.

2o PASSO: Propagação Cada radical peróxido pode retirar um H de uma molécula de ácido graxo não oxidada. Formação de hidroperóxidos – ROOH Que podem ser decompostos em radicais livres ROOH ROο + ο OH ROOH ROOο + ο H Agentes de decomposição: Alta energia de radiação Energia térmica Metais catalisadores (auxiliam na formação de radicais livres,decompondo hidroperóxidos e aumentando os radicais livres) Atividade enzimática

A decomposição dos hidroperóxidos inicia-se imediatamente após sua formação. Esses produtos podem sofrer,posteriormente, reações de oxidação e decomposição, contribuindo assim para a formação de uma quantidade grande e variada de radicais livres. No inicio da reação de rancidez oxidativa, a velocidade de formação de peróxidos é maior que a de decomposição, e o inverso ocorre ao final.

Rancidez oxidativa – Autoxidação 3o PASSO: Terminação Radicais livres reagindo entre si formando diversas substâncias, terminando assim o papel deles como propagadores da reação. Diminuição do consumo de Oxigênio e a redução da concentração de peróxidos alteração de aroma, sabor, cor e consistência.

Os hidroperóxidos não tem importância direta na deterioração do odor e sabor. Contudo, eles são muito instáveis e se decompõem, com rompimento da cadeia hidrocarbonada, gerando uma variedade de produtos de oxidação secundária. aldeídos, cetonas, alcoois, hidrocarbonetos e ácidos graxos de baixo peso molecular  alteração do aroma e sabor

Determinações para avaliar o estado de oxidação Índice de Peróxido Medida do teor de oxigênio reativo, em termos de miliequivalentes de oxigênio por 1000 gramas de gordura. Duplas ligações dos ácidos graxos insaturados são oxidadas, ocorre formação de peróxidos, que oxidam o iodeto de potássio adicionado, liberando iodo. quantidade de iodo liberado é uma medida da quantidade de peróxidos existentes.

Determinações para avaliar o estado de oxidação Índice de TBA Quantifica produtos de oxidação secundária Se baseia na reação do ácidos tiobarbitúrico (TBA) com o malonaldeído (produto da fase de terminação)

FATORES QUE INFLUENCIAM A OXIDAÇÃO LIPÍDICA NOS ALIMENTOS Composição do ácido graxo: quantidade, posição e geometria (cis mais facilmente oxidadas que trans) Ácidos graxos livres: Concentração de oxigênio: Temperatura: Área superficial: maior área de superfície, maior a exposição de O2 (carne moída- maior superfície de contato)

FATORES QUE INFLUENCIAM A OXIDAÇÃO LIPÍDICA NOS ALIMENTOS Atividade de água: Em alimentos secos com muito baixo conteúdo de umidade a velocidade de oxidação lipídica é rápida. Aumentando a Aw para aproximadamente 0,3 há um retardo na oxidação.

INIBIÇÃO DA OXIDAÇÃO LIPÍDICA Meios físicos: remoção do oxigênio por meio de embalagem a vácuo armazenamento do alimento a baixas temperaturas e local escuro (↓ velocidade de auto-oxidação). em vegetais que contém a lipoxigenase, este procedimento não é suficiente: branqueamento Meios químicos: adição de substâncias capazes de complexar com os íons metálicos (auxiliam na formação de radicais livres) pró-oxidantes tais como o ácido cítrico e o EDTA adição de antioxidantes (doadores de hidrogênio ou acpetores de radicais livres)

RANCIDEZ HIDROLÍTICA RANCIFICAÇÃO LIPOLÍTICA - LIPÓLISE Hidrólise dos glicerídeos (↓PM) através da ação de enzimas (hidrolases) ou agentes químicos (ácidos e bases) Na presença de água pura, a hidrólise dos glicerídeos é lenta, mas se o lipídio for usado no processamento de alimentos (frituras) por tempos longos poderá provocar por arraste ou dissolução pela água do próprio alimento, passagem de seus componentes para o lipídio. Os componentes assim transferidos poderão ser capazes (ácidos e bases) de catalisar a reação de hidrólise dos glicerídeos, produzindo características sensoriais indesejáveis que também serão transferidas aos alimentos processados.

RANCIDEZ HIDROLÍTICA RANCIFICAÇÃO LIPOLÍTICA - LIPÓLISE Hidrólise dos glicerídeos (↓PM) através da ação de enzimas (hidrolases) ou agentes químicos (ácidos e bases) Rompem a ligação éster dos lipídeos. Comum em produtos a base de leite e coco. Pode ser inibida pela eliminação da água no lipídeo, pelo uso de temperaturas baixas e evitando o uso prolongado do mesmo lipídeo.

Efeitos Benéficas: maturação de queijos; Maléficas: odor a ranço (manteiga: ácido butanóico); atua em leite cru, leite de côco, cereais.

FATORES QUE INFLUENCIAM A RANCIFICAÇÃO HIDROLÍTICA Enzimas: lipases e fosfolipases aceleram a reação. Ácidos e bases: aceleram a reação. Temperatura: Altas temperaturas  inativam as enzimas, mas favorecem a rancificação hidrolítica mediada por ácidos e bases. Baixas temperaturas  reduzem a lipólise. Água: Baixo teor reduz a rancificação hidrolítica. Água pura: hidrólise é lenta.

Lipídeos Métodos de Extração de Lipídios em Alimentos Extração com solvente a quente II. Extração com solvente a frio III. Extração de gordura ligada a outros componentes

Lipídeos Extração com solvente a quente Extração da gordura da amostra com solvente Eliminação do solvente por evaporação A gordura extraída é quantificada por pesagem Eficiência natureza do material a ser extraído tamanho da partícula umidade da amostra natureza do solvente semelhança entre a polaridade do solvente e da amostra ligação dos lipídeos com outros componentes da amostra (produtos processados) circulação do solvente pela amostra, velocidade do refluxo quantidade relativa do solvente

Lipídeos Tipos de solvente éter de petróleo/hexano ( mais usados) éter etílico (mais amplo - esteróis, resinas, pigmentos, vitaminas - , mais caro, perigoso e acumula água) mistura de solventes equipamento com refluxo de solvente para amostras sólidas 1.Soxhlet Soxhlet é um método de extração a quente que trabalha com um refluxo descontínuo e intermitente de solvente com a vantagem de evitar a temperatura alta de ebulição do solvente, pois a amostra não fica em contato direto com o solvente quente, evitando assim a decomposição da gordura na amostra. Os dois solventes mais utilizados são o éter de petróleo e o éter etílico (Cecchi, 2003). O método de Soxhlet é um método bastante eficiente para amostras secas onde é possível determinar ácidos graxos e fosfolipídios, porém se gasta um grande volume de solvente que pode acarretar na saturação do solvente que fica em contato com a amostra antes de ser sifonado. O método de Goldfish também é um método utilizado em amostras secas em um sistema de refluxo contínuo de solvente a quente num equipamento capaz de realizar a extração em mais de uma amostra. Possui a vantagem de utilizar uma menor quantidade de solvente que o método de Soxhlet alem de ser mais rápido que o método que Soxhlet, pois pelo método ser continuo faz com que a amostra esteja em contato permanente com o solvente, esse contato direto pode ser uma desvantagem, pois pode ocorrer degradação devido ao contato com o solvente a quente.

Soxhlet Extrator com refluxo Processo de extração intermitente Evita temperaturas elevadas do solvente na amostra Quantidade maior de solvente para atingir o sifão Pode ocorrer saturação do solvente

Extração com mistura de solvente a frio Método de BLIGH-DYER Vantagens em relação a extração a quente os lipídeos são extraídos sem aquecimento e os extratos podem ser utilizados para avaliação da deterioração dos lipídeos através dos índices de peróxidos, ácidos graxos livres, carotenóides, vitamina E, composição de ácidos graxos e esteróis uso em produtos com alto teor de umidade, além dos secos determinação em tubos de ensaio (não necessita equipamentos especializados) Mistura de três solventes ( clorofórmio – metanol - água)

Lipídeos Extração da gordura ligada a outros compostos, por hidrólise ácida e alcalina Quando a gordura está ligada a proteína e carboidrato Hidrólise ácida Hidrólise alcalina Hidrólise ácida Processo de Gerber (leite e produtos lácteos) Esse método retira a gordura que está presente na forma de emulsão óleo/água cercada por um filme de proteína digestão com ác. sulfúrico D= 1,82 álcool isoamílico Separação por centrifugação Leitura volumétrica final no butirômetro a 71ºC Processo de Babcock mais demorado, mesmo princípio do Gerber ≠ amostra, ácido, água quente por álcool Butirômetros Centrífuga

Lipídeos Hidrólise alcalina Processo de Rose-Gottlieb e Monjonier amostra é tratada com hidróxido de amônia e álcool (hidrólise proteína-gordura) gordura extraída com éter de petróleo e etílico Uso: amostras ricas em açúcar e laticínios

CARACTERIZAÇÃO DE ÓLEOS E GORDURAS Índice de Iodo (I.I.) Caracterização da rancidez de óleos e gorduras www.abq.org.br/.../imagens/10-150-0a63a163f4.gif

Índice de iodo (I.I.) mede insaturação ( dupla ligação do AG) Classificação de óleo e gordura Controle de processamento (I.I.) é quantidade de iodo (g) adicionados a 100g de amostra, a análise pode ser realizada com qualquer halogênio que a medida é índice de iodo Princípio: o iodo e outros halogênios se adicionam numa dupla ligação da cadeia insaturada dos ácido graxos > saturação > solidez < I.I. > insaturação > liquidez >I.I.> rancidez oxidativa

Lipídeos Determinação do I.I. Óleos I.I. Coco* 7,5-10,5 Sem. de uva 35 milho 103-128 linhaça 155-205 Sem. de algodão 99-113 oliva 80 - 88 Palma (dendê)* 44-54 soja 120-141 Manteiga* 25-42 Banha* 53 - 77 Determinação do I.I. ICl (WIJS) ( + exato) – 3 min. no escuro para a reação ser apenas de adição e não de substituição pela luz Ponto final da titulação – primeira viragem IBr ( HANUS) ( + estável) – igual ao anterior

Ácido graxo + KOH  sabão Índice de saponificação (I.S.) “Número em mg de hidróxido de potássio necessário para neutralizar os ácidos graxos resultantes da hidrólise completa de 1g de amostra” Ácido graxo + KOH  sabão indica a quantidade relativa de ácidos graxos de  PM PM + álcali para saponificação não identifica o óleo PM médio da gordura Adulteração por outros óleos com I.S. diferentes Métodologia: aquecer a amostra em banho-maria com solução alcoólica de KOH em refluxo por 1h. Juntar fenolftaleína e titular o excesso de KOH com ác. clorídrico padronizado

ii. Caracterização da rancidez de óleos e gorduras rancidez hidrolítica: hidrólise da ligação éster por lipase e umidade ( Índice de acidez (I.A.)) I.A. = nº em mg de KOH necessário para neutralizar os ácidos graxos livres em 1 g de amostra Método = dissolução da gordura em solvente misto e neutralizado, seguida de titulação com uma solução padrão de NaOH, na presença de fenolftaleína rancidez oxidativa: autoxidação dos alcigliceróis com ácidos graxos insaturados por O2 ( índice de peróxido (I.P.)/ índice de TBA) I.P. = muito utilizado, os peróxidos são os primeiros compostos formados na deterioração da gordura I. de TBA = a oxidação da gordura produz compostos que reagem com ácido 2-tiobarbitúrico resultando produtos de coloração vermelha