58

- Esterilizao: perda de compostos volteis, hidrlise.

3.6.2. Congelamento

- Dimui o crescimento microbiano e diminui a velocidade das reaes = vantajoso; - Gera cristais grandes = dano tecido vegetal textura; - Perda de pigmentos hidrossolveis e vitaminas/minerais = descongelamento.

3.6.3. Desidratao

- Diminuir Aw Diminuir reaes qumicas

- Diminuir reproduo de m.o. - Aumentar vida de prateleira - Desvantagem: frutas e hortalias = umidade elevada perda de matria-prima (reduo

de vitaminas, minerais,...)

59

4. CORANTES

TPICOS

4.1. Introduo

4.2. Corantes naturais

4.2.1 Compostos Heme

4.2.2 Clorofila

4.2.3 Carotenides

a) Carotenides obtidos de extratos naturais das plantas

b) Carotenides produzidos sintticamente

4.2.4 Antocianinas e outros Fenis

4.2.5 Betalanas

4.3. Caramelo

Corantes artificiais

4.4 corante inorgnico

4.6. Corantes artificiais

4.1. Introduo

4.1.1. Histrico

William Henry Perkin sintetizou o primeiro corante, em 1856. Assim iniciou o domnio dos

corantes sintticos principalmente na indstria txtil.

No final do sculo XIX, mais de 90 corantes eram utilizados na indstria de alimentos inteno:

mascarar produtos de baixa qualidade ou deteriorados.

4.1.2. Classificao dos compostos coloridos

Baseando-se em razes tericas, os compostos coloridos podem classificar-se em dois grupos

- Cromforos com sistemas conjugados (carotenides, antocianinas, betalanas, caramelo, corantes artificiais e lacas);

- Porfirinas coordenadas com metais (mioglobina, clorofila e seus derivados).

4.1.3. Cor nos alimentos

A cor e a aparncia so os fatores que geralmente orientam preferncia do consumidor.

Corantes so utilizados pela indstria por vrias razes como:

60

- restabelecer o aspecto visual de alimentos cuja colorao foi alterada pelo processo de transformao, estocagem, transporte;

- dar uma aparncia mais atrativa a certos produtos alimentcios; - ajudar na identificao de aromas e/ou dar uma colorao a certos alimentos.

Corantes artificiais esto relacionados com:

- alergias (urticrias, asma, rinite, hiperacidez); - doenas do fgado; - doenas da tireide, entre outras.

4.1.4. Classificao e legislao

a) Corante orgnico natural aquele obtido a partir de vegetal, ou eventualmente de animal, cujo princpio corante tenha sido isolado com o emprego de processo tecnolgico

adequado;

b) Corante orgnico sinttico aquele obtido por sntese orgnica, mediante o emprego de processo tecnolgico adequado;

b1) Corante artificial - o corante orgnico sinttico no encontrado em produtos

naturais.

b2) Corante orgnico sinttico idntico ao natural - o corante orgnico sinttico cuja

estrutura qumica semelhante do princpio ativo isolado de corante orgnico natural.

c) Corante inorgnico aquele obtido de substncias minerais e submetido a processo de elaborao adequado a seu emprego em alimentos;

d) Lacas sais de alumnio de corantes artificiais. So formados por precipitao e adsoro de um corante solvel em gua sobre um substrato insolvel de alumina

hidratada Al(OH)3. A alumina hidratada insolvel em gua, o corante uma forma

insolvel. So corantes no aquosos, utilizados em gelados.

e) Caramelo corante natural obtido pelo aquecimento de acares a temperaturas superiores ao ponto de fuso.

f) Caramelo (processo amnia) - o corante orgnico sinttico idntico ao natural obtido pelo processo amnia, desde que o teor de 4-metil-imidazol no exceda no mesmo a

200mg/kg

- cores certificadas ou certified - cores isentas de certificao ou non-certified

61

4.2. Corantes naturais

- Compostos heme

- Clorofilas

- Carotenides

- Flavonides e outros fenis

- Betalanas

4.2.1 Compostos heme

Pertencem a classe das porfirinas. So responsveis pela cor da carne.

Mioglobina o principal pigmento da carne assim como a hemoglobina do sangue.

4.2.2 Clorofila

As clorofilas so pigmentos verdes dos vegetais foliares. Tambm so responsveis pela cor

verde de algumas frutas maduras. So pigmentos funcionais da fotossntese em todas as plantas

verdes.

Pertencem a um grupo de compostos chamados porfirinas que so tetrapirris cclicos que

formam complexo com magnsio.

Vrios tipos de clorofila so encontradas na natureza, as que apresentam relativo destaque so as

clorofilas a e b.

O on magnsio pode ser facilmente eliminado por reao com cidos fracos resultando dessa

reao a feofitina de cor verde oliva. Enzimas presentes no vegetal, como a clorofilase,

hidrolisam o grupo fitol, formando a clorofilidina verde, mais solvel em gua do que a

clorofila.

Os produtos resultantes da perda do grupo fitol e do magnsio so os feoforbdeos (colorao

castanha). Sofrem possivelmente transformaes oxidativas que do origem a produtos incolores

de degradao.

Clorofila cprica

So produtos resistentes s condies de processamento e armazenamento. Estes fatores e

a facilidade de preparao das clorofilas solveis em gua a pH acima de 6,5 resulta em

produtos com caractersticas de bons substitutos de corantes artificiais verdes, apesar de seu

menor poder corante.

62

Figura 20. Clorofila e reaes

Fonte: Bobbio, 2001

4.2.3 Carotenides

Compe um dos grupos mais extensamente encontrados na natureza, responsveis pelas

coloraes do amarelo ao vermelho de flores, folhas, frutos, algumas razes, gema de ovo,

lagosta, crustceos, peixes, pssaros, etc. Estima-se que a natureza produza mais de 100 milhes

de toneladas por ano. A estrutura de mais de 700 carotenides j foi elucidada. As coloraes

vo desde o amarelo, passando pelo laranja, at o vermelho intenso e resultam da multiplicidade

de duplas ligaes conjugadas na estrutura.

Podem ser classificados em 2 grupos principais

Carotenos (estritamente cadeia de hidrocarbonetos -C-H)

Xantofilas que contm oxignio oxicarotenides

Atuam tambm como precursores de vitamina A.

Feofitina

(verde castanho) Clorofila

(verde)

Clorofilida

(verde)

Clorofilida cprica ou

de zinco

(verde brilhante)

Clorofilida cprica ou de

zinco

(solvel em gua)

Clorofilida

(verde)

Feoforbdeo

(verde castanho)

Produtos incolores

H+

(- Mg2+

)

Cu2+

Zn2+

(- fitol) - OH

enzima (- fitol) H

+

H+

(-Mg2+

)

(-Mg 2+

)

(O2)

(- fitol)

- OH

63

Tabela 9. Exemplos de Carotenides

Alimento Carotenide

Pssego Violoxantina, criptoxantina, beta-caroteno, persicaxantina

e mais 25 outros carotenides

Damasco Beta-caroteno, gama-caroteno, licopeno

Cenouras Alfa, beta... caroteno, algum licopeno e xantofila

Milho 1/3 caroteno e 2/3 xantofila. Zeaxantina, criptoxantina,

beta-caroteno e lutena

leo de palma bruto 15 a 300 vezes mais retinol que a cenoura, qualquer

vegetal ou tomate

Gordura de leite Carotenides

Gema de ovo Lutena, zeaxantina e criptoxantina

Crustceos Carotenides ligados protena. Quando submetidos ao

aquecimento as ligaes protena-carotenide so

quebradas e a cor laranja vermelha aparece. Astaxantina,

lutena, taraxantina.

Estrutura

- Tetraterpenos (40 C) acclicos: 8 unidades de isopreno (5C) simtricos; - Divididos: acclicos, monocclicos e bicclico; - Colorao: mnimo 7 ligaes duplas conjugadas a cor intensifica com o n de duplas

ligaes

- Estabilidade: instveis a T elevadas, oxignio e luz;

Propriedades dos carotenides

64

Atividade antioxidante; Estabilidade: - Congelamento pouco influencia; - Branqueamento pode aumentar (inativao lipoxigenase, catalisa a decomposio

oxidativa);

- Tratamento trmico Isomerizao (a forma cis, pequena mudana de cor diminui a atividade de pr-vitamina A);

- O elevado grau de insaturao contribui para a instabilidade dos carotenides.

a) Carotenides obtido de extratos naturais de plantas

Os extratos naturais vm sendo usados em alimentos por sculos.

4.2.4 Urucum

Os arbustos da semente de Bixa orellana (urucum) = arbusto de 2 a 5m de altura, nativo da

Amrica tropical

Cis-bixa, solvel em leo (laranja)

Nor-bixa, solvel em gua (vermelha)

Oleorresina de pprica (extrato oleoso de pprica Capsicum annum)

Tem um alto teor de vitamina C. Princpio picante, a capsaicina, est presente em quantidades

nfimas (0,005%) nas variedades suaves, podendo chegar a 0,1% em espcies mais picantes. O

sabor de pprica devido ao leo essencial composto por hidrocarbonetos, cidos graxos e

steres, alm de vitamina C.

Sua colorao comum vermelha ou amarela, podendo assumir cores similares da berinjela

em algumas variedades.

Estigmas secos de Crocus sativus (aafro)

a especiaria mais cara do mundo. Usado h sculos em molhos, arroz e aves.

Licopeno (vermelho) tomate Reduo do risco de desenvolvimento de cncer, principalmente o cncer de prstata,

diminuio do risco de desenvolvimento de doenas cardiovasculares e de catarata; Considerado

o maior antioxidante de todos os carotenides, combatendo o acmulo de radicais livres.

Beta-caroteno: Importante antioxidante e estimula o sistema imunolgico, manuteno de uma

boa viso; na proteo da pele e de mucosas, atua ainda no metabolismo das gorduras.

65

o

R 3

R 2

R 4

R 1

R 4

R 4

+

5 3

2

1 6'

5'

4' 3'

2'

1'

6

7

8

A

B

b) Carotenides produzidos sinteticamente

Principais corantes utilizados industrialmente:

- beta-caroteno (cor amarelo claro ao laranja) - apo-carotenal (laranja claro ao vermelho alaranjado) - ster-apo-carotenide - cantaxantina (cores mais vermelhas)

So corantes sintticos idnticos aos naturais, apresentando as mesmas caractersticas. Foram

submetidos a testes de inocuidade e testes toxicolgicos.

Os carotenides esto disponveis em duas formas:

- Uma apropriada para produtos de base oleosoa (margarina, leos, gorduras, manteigas, queijos,

saladas, produtos de panificao)

- Forma apropriada para produtos em base aquosa (sucos, bebidas, sopas desidratadas, molhos,

sorvetes).

4.2.4 Antocianinas e outros fenis

Antocianinas

Antocianinas so substncias fenlicas, glicosdios de antocianidinas, polihidroxi derivados do

ction flavilium.

So responsveis por uma grande faixa de cor incluindo azul, prpura, violeta margenta,

vermelha e laranja.

Figura 21. Ction flavilium. R1 e R2 so H, OH ou OCH3; R3 um glicosil ou H e R4 um OH

ou glicosil (Mazza & Miniatti, 1993).

As diferenas entre as vrias antocianinas esto no nmero de grupos hidroxlicos na molcula,

no grau de metilao destes grupos, na natureza e nmeros de acares ligados e na posio

dessas molculas. Quanto mais acar ligado, maior a estabilidade.

66

Tabela 10. Radicais ligados ao ction flavilium, caracterizando cada antocianina.

Antocianidina 3 4 5 Cianidina OH OH H

Malvidina OMe Ome OMe

Delfinidina OH OH OH

Pelargonidina H OH H

Petunidina OMe OH OH

Peonidina OMe OH H

Fonte: Timberlake (1980); Mazza e Miniatti (1993).

Fontes:

Exemplos de antocianinas

Cianidina jabuticaba, figo, cereja, uva, cacau, ameixa, jambolo, amora; Malvidina uva (majoritrio), feijo; Delfinidina berinjela, rom, maracuj; Pelargonidina morango, amora vermelha, bananeira; Petunidina frutas diversas, petnia; Peonidina uva, cereja;

Fatores que afetam a estabilidade das antocianinas

a) pH

b) Oxignio

Muitas pesquisas constatam que o oxignio afeta a velocidade e a cor dos pigmentos vermelhos

das antocianinas.

A degradao ocorre por oxidao indireta, oxidando constituintes do meio capazes de reagir

com pigmentos, produzindo compostos de decomposio escuros ou compostos incolores

(Daravingas et al. (1965))

c) Luz Bailoni et al. (1998) observaram que os valores do tempo de meia vida dos sistemas luz e escuro

indicaram uma perda de 50% da cor original aps 2800 horas para antocianinas ao abrigo da luz

e 721 horas quando sob efeito da luz, em pH 3,0.

d) Temperatura O mecanismo de degradao das antocianinas pelo calor ocorre provavelmente devido abertura

do anel do ction flavilium (vermelho) e sua converso forma chalcona (amarela ou incolor)

(Brouillard e Dubois, 1977).

67

- Extrao

Solventes acidificados desnaturam as membranas celulares dos tecidos das frutas e vegetais e

simultaneamente extraem os pigmentos;

Solventes: etanol ou metanol + HCl.

A acidificao do meio tem como funo manter o pH baixo promovendo um meio favorvel

para a estabilidade da estrutura das antocianinas

Outros fenis

- Antocianidinas (agliconas) - Prantocianidinas - Antoxantinas - Antoxantidinas - Taninos

Esto contidos em um grupo de numerosos produtos naturais cuja estrutura complexa e variada

no est bem esclarecida.

Taninos - So substncias fortemente adstringentes que tm a capacidade de ligar-se a protenas

formando precipitados. Esta propriedade usada no couro para o seu curtimento.

Dois tipos de estruturas so encontradas em taninos:

Condensadas no hidrossolveis (pr antocianidina): formadas por produtos que contm ncleos

flavonodicos;

Estruturas hidrolisveis molculas glicosdicas ligadas a diferentes misturas de fenis (exemplo: glicose ligada ao cido glico e lactona do cido elgico).

4.2.5 Betalanas

Extrado da beterraba vermelha de mesa. Corantes: vermelho e amarelo.

As betalanas so empregadas como corante em alimentos na forma em p e extrato de beterraba

vermelha. O extrato tem maior preferncia como corante em relao ao p frente muitas

aplicaes, pois este ltimo apresenta menor fora industrial. Apesar de serem semelhantes s

antocianinas em seu aspecto visual, so completamente diferentes estruturalmente, e alm disso,

no so encontradas na mesma planta.

68

Figura 22. Estrutura geral das betalanas

So formadas por:

- betaxantina;

- betacianina.

O uso de betalanas como corante reforado pelo fato de que estas so destitudas de atividade

mutagnica e toxicidade aguda, conforme os resultados obtidos em trabalhos realizados.

De um modo geral, betalanas so indicadas para alimentos que durante o processamento no

sejam submetidos a temperaturas muito altas, possuam vida curta de prateleira e produtos que

sejam embalados de forma que a exposio luz, oxignio e umidade sejam reduzidas. Frente a

estas consideraes as betalanas podem ser utilizadas em iogurte, sorvetes, sobremesas geladas,

pudins; produtos crneos; confeitos e doces; refrigerantes, refrescos em p, misturas para bolo,

ps instantneos para sobremesas e pudins. Devido sua caracterstica estrutural, so de difcil

aplicao em alimentos com fase oleosa.

4.2.6 Quinonas e xantonas

Quinonas: so distribudas em plantas contribuindo para a cor da madeira. Muitas quinonas tm

gosto amargo. Sua contribuio na cor das plantas mnima. Contribui para a cor amarela,

laranja ou marrom de fungos, liquens, bactrias e algas.

Xantonas: so pigmentos amarelos, com estrutura qumica fenlica, podendo ser confundidas

com quinonas e flavonas, mas facilmente identificadas por suas caractersticas espectroscpicas.

O corante pode ser utilizado como extrato purificado. Porm apresenta baixa estabilidade, assim

o seu uso tende a ser substitudo pelas lacas do cido carmnico. Seu uso est em crescimento,

pois pode ser utilizado na substituio do corante sinttico eritrosina.

4.2.7 Cochonilha cido Carmnico

69

Obtido a partir de corpos dessecados de insetos da espcie Dactylopius coccus. Estes insetos

proliferam sobre os cactos nativos do Peru, Equador e Amrica Central. O Peru o responsvel

por 85% da produo mundial.

O corante pode ser utilizado como extrato purificado. Porm apresenta baixa estabilidade, assim

o seu uso tende a ser substitudo pelas lacas do cido carmnico (carmim). Seu uso est em

crescimento pois pode ser utilizado na substituio do corante sinttico eritrosina.

pH inferior 4,0 = amarelo

pH prximo a neutralidade = roxo vivo

4.2.9 Riboflavina

Ou vitamina B12, se obtm a partir de fontes naturais( leveduras, germes de trigo, ovos de

fgado de animais) ou por sntese. Solues aquosas amarelas. Forma parte da estrutura dos

nucleotdeos FMN e FAD.

Origem: encontrada naturalmente no fgado e nos rins, tambm vegetais de folhas verdes, gema

de ovo e leite e uma pequena quantidade sintetizada por bactrias do intestino grosso, sendo

tambm produzida por leveduras.

Funo: colorao amarela ou amarelo alaranjada.

Produtos tpicos: cereais, aperitivos, confeitos, coberturas, sobremesas, lcteos aromatizados,

massas, molhos, queijos,

Curcumina Corante amarelo extrado dos rizomas de Curcuma longa Madeira de sndalo santalina a, b e c; cor roxa Monusca anka e Monuska purpureus corante vermelho Algas Cyanophytas ficocianina, corante azul Carvo vegetal medicinal (Carbo medicinalis) cor preta

4.3 Caramelo

Produto amorfo, de cor marrom escuro obtido mediante tratamento trmico de um carboidrato

de qualidade alimentar (normalmente xarope de amido de mandioca hidrolisado com contedo

de glicose de 75%).

Classificao:

Classe I neutro, acar caramelizado

70

Classe II -apenas sulfito como catalisador

Classe III -amnia como catalisador

Classe IV-sulfito-amnia como catalisador

Caractersticas

Lquido marrom muito escuro a preto, pouco ou relativamente viscoso, coloidal, hidrossolvel,

miscvel em lcool, pouco miscvel em lipdeos. Odor e sabor caractersticos (no devem

permanecer no produto final, nas dosagens usuais) pH cido (mais comum) No inflamvel, no

voltil, no explosivo.

Diversas tonalidades: amareladas (baixas concentraes), marrons, marrons-avermelhadas

Ps: secagem em spray-drier.

4.4. Corantes artificiais

Corantes artificiais ou sintticos so classificados com relao funo qumica em

a) Corantes Monoazicos apresenta o grupo azo (-N=N-) - Amaranto - Ponceau 4R - Vermelho 40 - Tartrazina - Azorrubina Proibido nos USA - Amarelo crepsculo

b) Compostos Indigides - Indigotina apresenta 2 ncleos indlicos

c) Eritrosina - Sal dissdico ou dipotssico da tetraiodofluorescena - Eritrosina (Itlia) - Erytrosin I ou J (Alemanha) Red 3 FD & C Red n

d) Trifenilmetano - Azul patente V (E131) - Verde rpido - Azul brilhante

4.5. Corantes Inorgnicos

71

Obtidos a partir se substncias minerais e submetidos a processos de elaborao e

purificao adequada a seu emprego em alimentos.

So permitidos apenas para revestimentos externos de drgeas, confeitos e similares, em

quantidades estritamente necessrias para a obteno do efeito desejado.

- Carbonato de clcio (Resoluo Anvisa386, de 05 de agosto de 1999); - Dixido de titnio (Resoluo Anvisa386, de 05 de agosto de 1999); - Hidrxido de ferro (Resoluo 44, de fevereiro de 1978); - Ouro e alumnio (Resoluo 44, de fevereiro de 1978); - xido de ferro amarelo - xido de ferro vermelho - xido de ferro preto - Prata.

4.6 Corantes de laca

Sais de alumnio de corantes artificiais. So formados por precipitao e adsoro de um

corante solvel em gua sobre um substrato de alumina hidratada Al(OH)3. A alumina hidratada

insolvel em gua. O corante uma forma insolvel.

72

5. AMINOCIDOS, PEPTDIOS E PROTENAS

TPICOS:

5.1.Propriedades gerais dos aminocidos

5.2.Propriedades gerais das protenas;

5.3.Desnaturao das protenas;

5.4.Propriedades funcionais das protenas;

5.5.Propriedades nutricionais das protenas.

5.1. PROPRIEDADES GERAIS DOS AMINOCIDOS

5.1.1. Estrutura dos aminocidos

Aminocidos so monmeros das molculas de protenas.

Os aminocidos contm pelo menos um grupo amino primrio (-NH2) e um grupo carboxlico (-

COOH).

Nos aminocidos derivados das protenas o grupo amino primrio ocupa uma posio com relao ao grupo carboxlico.

Os aminocidos naturais tm a seguinte estrutura:

Figura 23. Estrutura dos aminocidos

5.1.2. Classificao dos aminocidos

Em Funo da polaridade da cadeia lateral - so divididos em 4 grupos:

a) Aminocidos no polares (cadeias laterais hidrofbicas) - Ala, Ile, Met, Phe, Pro Tri, Val.

b) Aminocidos com cadeias polares sem carga (hidrfilos): apresentam grupos funcionais

neutros e polares.

R C

H

NH2

COOH