Oils & Fats

Antioxidantes Naturais Antioxidantes Naturais –– novas novas aplicações e tecnologiasaplicações e tecnologias

Fernanda Zaccarelli DavoliFernanda Zaccarelli Davoli

Coordenadora de Aplicação

Danisco Brasil Ltda

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Agenda

� Oxidação;

� Antioxidantes em geral;

� Antioxidantes naturais;

� Extrato de alecrim:�Propriedades antioxidantes;�Tecnologia de blends;�Aplicação em sistemas alimentícios;�Dados experimentais.

� Desafios.

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Oxidação

� Importância da Prevenção:

�Saúde;

�Econômica.

� Óleos & Gorduras x Sistemas Alimentícios.

Radicaislivres

Polímeros

Oxigênio

Peróxidos

Radicaislivres

GorduraÓleo

Iniciadores

AldeídosCetonasÁcidos, etc.

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Antioxidante Ideal

� Seguro sob o ponto de vista alimentar;

� Não altera o sabor, aroma ou cor do alimento;

� Eficiente em baixas concentrações;

� Resistente à temperatura;

� Facilmente incorporável ao sistema;

� De fácil obtenção;

� Barato.

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Antioxidantes alimentícios

√

√

NaturalBase VitaminaTradicionaisAntioxidantes alimentícios

√

√

Extratos Naturais

Tocoferóis Naturais

dl-α tocoferóis

Ascorbil Palmitato

√TBHQ

√Galato de Propila

√BHT

√BHA

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Busca por antioxidantes naturais

� Preferência dos consumidores por produtos naturais;

� Apelo do produto;

� Limitações de uso (tradicionais);

� Rotulagem.

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Fontes naturais de antioxidantes

Raramente bem definida. Atividade antioxidante dependente do substrato. Algumas literaturas descrevem efeitos antioxidantes em sistemas artificiais, o que pode causar má interpretação quanto a atividade em sistemas alimentícios.

Composição antioxidante típica

Alecrim, sálvia, tomilho, cravo da índia, alho, gengibre, chá verde e outros.

Fonte

� Funcionalidade em alimentos;

� Custo competitivo.

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Extrato de Alecrim

� Nome Científico: Rosmarinus officinalis L.

� Descrição: arbusto verde com odor denso, pode chegar a 2 metros de altura, cultivado nas encostas e solos calcáreos;

� Habitat Natural: Mediterrâneo;

� Parte usada da planta: folhas;

� História: Romero = “Flor do Peregrino”

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Uso Comum do Extrato de Alecrim

� Condimento:�Cozidos e ensopados;�Ramo de alecrim em óleo de oliva;

� Conservante:�Embrulhar carne com folhas de alecrim;�Ramo de alecrim em óleo de oliva;

� Medicinal:� Indigestão (fígado);�Circulação;�Reumatismo;�Espasmo nervoso.

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Propriedades antioxidantes

OH

HO

CH3 CH3

C

CH3

CH3OHO

OH

HO

CH3 CH3

C

CH3

CH3

O

O

Carnosic acid Carnosol

� Propriedade antioxidante - fenólicos diterpenos;

� 90% atividade antioxidante:

� Outros fenólicos diterpenos – rosmanol, epirosmanol e metoxiepirosmanol.

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Mecanismo proposto para ação antioxidante

� Mecanismo Multi-níveis ou Mecanisco em Cascata

� Ácido carnosico → Carnosol

� Carnosol → Rosmanol

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Extrato de Alecrim

Variação em solubilidade, cor e aromaPropriedades Físicas

Variação dos efeitos antioxidantes (diterpenos fenólicos). Tendência em padronizar a atividade antioxidante, ex.: GUARDIAN Rosemary Extract

Composição antioxidante típica

Existe uma grande variação em qualidadeProdutos Comerciais

Extraído das folhas do alecrim (Rosmarinus officinalis).

Tecnologia de Extração: vários solventes orgânicos (ex.: etanol,metanol, hexano, acetona) ou CO2 crítico.

Fonte

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GUARDIAN® Rosemary Extract -Tecnologia de blends

� Extrato natural com propriedades antioxidantes;

� Padronizaçao da atividade antioxidante;

� Utilização de veículos (flexibilidade em métodos de aplicação);

PóGUARDIAN

Rosemary Extract 11

Líquido, dispersível em água

GUARDIAN

Rosemary Extract 09

Líquido, lipossolúvelGUARDIAN

Rosemary Extract 40

Forma e Solubilidade

Produto

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Blends dispersíveis em água

� Antioxidantes podem ser dispersíveis em água usando emulsificante

Dispersão de antioxidante em água 1:9

Produto

Bocal

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Antioxidantes em pó

� Solicitados por algumas industrias.

Antioxidante em pó

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Extrato de Alecrim – aplicação em alimentos

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Óleos & Gorduras

� Gordura animal com < 20 ppm tocoferóis;

Óleo de Colza

0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200

MT ~ Mistura de tocoferóis (ppm)EA ~ Extrato de alecrim

(ppm diterpenos fenólicos)P

erío

do

de

Ind

uçã

o (

ho

ras)

O

xid

og

rap

h™

110

°C

MT EA

Gordura animal

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

MT ~ Mistura de tocoferóis (ppm)EA ~ Extrato de alecrim

(ppm diterpenos fenólicos)

Per

íod

o d

e in

du

ção

(h

ora

s)

Oxi

do

gra

ph

™ 1

10°C

MT EA MT + EA

� Óleo de colza com 750 ppm tocoferóis

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Óleo de Soja

� Rancimat™ 110°C; óleo de soja com antioxidantes

7,3

11,4 11,5

7,4 7,2 8 7,7

14,9

21,4

0

5

10

15

20

25 Nada adicionado

200 ppm diterpenos fenólicos

200 ppm ascorbil palmitato

200 ppm tocoferois naturais

200 ppm dl-alpha-tocoferol

200 ppm BHT

200 ppm BHA

200 ppm propil galato

200 ppm TBHQ

Período de Indução

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Óleo de Soja

� Oxidograph™ 110°C; óleo de soja com antioxidantes

4

7

4,2 3,9 4,25,2

4,4

9,4 9,5

0123456789

10 Nada adicionado

200 ppm diterpenos fenólicos

200 ppm ascorbil palmitato

200 ppm tocoferois naturais

200 ppm dl-alpha-tocoferol

200 ppm BHT

200 ppm BHA

200 ppm propil galato

200 ppm TBHQ

Período de Indução

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Margarina de mesa

� Formação de hidroperóxidos em margarina de mesa estocada a 5°C

*Dosagem limite devido ao sabor - aprox. 1000 ppm GUARDIAN Rosemary Extract 08. Receita: 79.5% mistura de gordura (20% soja 35, 20% soja 41, 60% oleo de colza), 0.2% DIMODAN® HP, 0.2% lecitina, 4 ppm beta caroteno, 18% água, 1% sal, 1% leite em pó desnatado, 0.1% sorbato de potássio, 0.01% Aroma Manteiga 2559, pH fase aquosa ajustado para 5.5 com Aroma Fermento 4646. Lab. ref.: J. 2684. E010270.

0

2

4

6

8

10

0 500 ppm 1000 ppm * 2000 ppm

GUARDIAN® Rosemary Extract 08

Mes

es e

sto

cad

a a

5°C

Índ

ice

de

Per

óxi

do

<=

a 5

meq

/kg

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Maionese

� Formação de hidroperóxidos em maionese

Maionese

Semanas até índice de peróxido > 8 meq/Kg

0

5

10

15

20

25

80% com ovo 80% com ovo +

Extrato de alecrim

50% com proteína 50% com proteína +

Extrato de alecrim

Óleo de colza tratado

~ GUARDIAN Rosemary Extract 08 (3000 ppm).

Dosagem limite de extrato devido a sabor, aprox. 1000 ppm.

Sem

anas

a 2

5°C

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Biscoito

Biscoitos com 20% óleo de colza Estocado a 40°C (tempo até índice de peróxido > 50)

32%

93%

130%

80%

32%16%

49%

0%(87 dias)

0

25

50

75

100

125

150

Nadaadicionado

200 AP 200 DF 200 DF + 200 AP

200 DF + 200 T

200 BHA 200 propilgalato

200 TBHQ

Dosagem antioxidante em ppm (baseado no conteúdo de gordura)AP ~ GRINDOX™ ASCORBYL PALMITATE

DF ~ Diterpenos fenólicos; GUARDIAN Rosemary Extract 08 T ~ Mistura de tocoferóis; GRINDOX™ TOCO 50

Ext

ensã

o d

e vi

da

úti

l (%

)

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Carne

� Determinação da oxidação secundária – expressa em TBARS.

TBARS em salsicha de peru cozida

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Crua Cozida Re-aquecida

TB

AR

S (

mg

/kg

)

Controle

GUARDIAN® RosemaryExtract 300 ppm (15 ppmditerpenos fenólicos)

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Carne Crua

� Determinação da oxidação secundária – expressa em TBARS

Corte de peru

0

1

2

3

4

5

6

0 1 2 3 4 7Dias de estocagem a 4°C

TB

AR

S (

mg

/kg

)

Controle

GUARDIAN® RosemaryExtract 100 ppm i.e. 5ppm diterpenosfenólicos

300 ppm

600 ppm

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Pele de Peru

� Determinação da oxidação primária e secundária – expressas em Índice de Peróxido e TBARS;

�Estocagem 65ºC, dosagem do blend de antioxidante = 1500ppm.

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 4 6 8 12 18 26

Índice de Peróxido

Dias

0

1

2

3

4

5

6

7

1 2 4 6 8 12 18 26

ControleGuardianGuardian+TocoferolTocoferol

Dias

TBARS

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Desafios

� Determinação eficiente dos diterpenos;

� Aprovação do extrato de alecrim como antioxidante;

� Comercialização produtos mais concentrados/padronizados;

� Possibilidade de aplicação em qualquer sistema alimentício.

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Importância da determinação do conteúdo de diterpenos

� A qualidade e o preço estão diretamente ligados ao conteúdo de diterpenos

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Fábricas de blends de antioxidantes

Locais de produção de antioxidantesVendas

St. Louis, EUA

Brasil

Dinamarca