Perdas Nutricionais e Alterações em Alimentos Durante o Processamento

Todas as modificações que destroem parcial ou totalmente as características essenciais dos alimentos, comprometendo suas qualidades físicas e químicas, estado de higidez e valor nutritivo, tornando-o indesejável ou impróprio para o consumo.

DEFINIÇÃO

Estima-se que as alterações dos alimentos, desde a etapa de produção até o consumo, variam de 10 a 30% (logo após a colheita e/ou abate).

Têm elevado teor de água, alteram-se rapidamente.

Ex.: carnes, pescados, ovos, leite, frutas (suculentas e moles), hortaliças (folhas e brotos novos).

Classificação dos alimentos quanto à susceptibilidade às alterações:

Alimentos perecíveis:

Aw menor que os perecíveis, tem maior resistência às alterações conservando-se por um período de tempo maior que o anterior, dependendo dos cuidados de manipulação e armazenamento.

Alimentos semi-perecíveis:

Estreita ligação da água nelas contidas com a polpa do alimento.

Rompimento: tornam-se tão vulneráveis quanto os primeiros. Ex.: maçãs, batata, nabo, etc.

Apresentam grande resistência ao ataque dos microrganismos, por possuírem baixo teor de umidade.

Alimentos não perecíveis:

Relação resistência e perecibilidade está associado ao pequeno teor aquoso.

Ex.: farinhas, feijões, açúcar, etc.

As alterações podem comprometer parcial ou completamente o alimento e dependendo da gravidade e extensão do dano permitem a utilização do alimento.

Ex.:- leite acidificado: produtos de panificação e confeitaria;- leite talhado: requeijão;- queijos fora do padrão: queijos fundido;- frutas fermentadas: obtenção de vinagre;- pães envelhecidos: farinhas de rosca, torradas (caseiras/industriais) e pudins.

Alterações dos alimentos afetam:

- Características sensoriais;- Composição química;- Estado físico;- Estado de sanidade;- Valor nutritivo.

- Origem: animal maior tendência que vegetal. Animal (putrefação) vegetal (fermentação);

- Valor nutritivo: medido pela qualidade e quantidade de seus nutrientes, pois este determina os diferentes substrato para crescimento de microrganismos;

Alterações podem ser favorecidas pelas condições do alimento:

- Estrutura, constituição química e estado físico: grande importância para alterações microrgânicas;

- Características específicas: tipo de alimento (carne bovina; peixe; frutas).

Ex. carne de peixe é mais perecível: menor quantidade de tecido conjuntivo

Alterações podem ser favorecidas por:

Agentes desencadeantes: mais importante causa de alterações de alimentos e produtos alimentícios

- Presença, crescimento e alterações microbianas;- Presença e atividade enzimas;- Ação de origem química;- Ação de origem física;- Ação de insetos, roedores.

Ação de agentes de várias origens:

- Falhas na coleta e obtenção de produtos.Ex.: Ordenha, frutos sem pedúnculos,

explosivos durante a pesca;- Omissões na elaboração do produto.

Ex.: Temperaturas, cocção;- Incorreções nos processos de preservação.

Ex.: oscilações de temperatura;- Inadequação do material de envase;- Impropriedades no transporte.

Ex.: calor, choque.

Tipos de alterações:

São aquelas favorecidas pela ação de enzimas presentes no alimentos ou através das provenientes de microorganismos promovendo alterações sensível nas características sensoriais dos alimentos.

São responsáveis por alterações na cor; sabor e textura e geralmente não conferem nocividade.

1) Alteração enzimática:

Tipos de alterações enzimáticas:

Ação da lipase (do alimento ou do microorganismo) promovendo a transformação (lise) de triglicerídeos em di e monoglicerídeos com a liberação de ácidos graxos livres e glicerol.

Ranço hidrolítico:

Maior ação da lipase ocorre em ácidos graxos de 4 a 10 átomos de carbono (butírico, capróico, caprílico e cáprico). A formação do odor de ranço se deve às propriedades de volatilização e solubilidade destes ácidos graxos (4 a 10).

A maior persistência e formação de ranço (volatilização e solubilidade) aumentam à medida que se reduzem os átomos de carbono.

Ex. alimentos: queijos, carnes, embutidos, manteiga – maior concentração de ácidos graxos saturados de cadeia curta.

Ação de polifenoloxidases e outras enzimas oxidativas que atuam sobre compostos fenólicos (taninos; tirosina; ácido cafeico; flavonóides entre outros) produzindo quinonas (que possuem grupo funcional carbonila) e que por polimerização melanoidinas (melaninas - pigmento de cor parda).

Escurecimento enzimático ou browning:

Desejável em alguns processamentos – melhora propriedades sensoriais. Ex. uva passa; fermentação de chás; café; cacau; vinhos.

As quinonas formadas reagem com aminoácidos diminuindo sua disponibilidade.

- cresolase: catalisa oxidação de fenóis monohidroxilados (tirosina; fenol e ortocresol);

- catecolase: catalisa a remoção do hidrogênio dos fenóis di-hidrocarboxilados (catecois, taninos).

A polifenoloxidase apresenta duas atividades catalíticas:

- tirosinase: Oxidação de monofenois com especificidade para a tirosina;

- cresolase: catalisam as reações de oxidação de polifenois;

- lacase: catalisam diferentes reações de oxidação.

A polifenoloxidase tem três possíveis afinidades:

São aquelas provocadas ou favorecidas por agentes químicos e que influenciam ou mesmo catalizam modificações nos alimentos.

Causas: umidade, calor, luz, longo tempo de armazenamento, ácidos sobre metal, formação de gases, corrosão de latas, envase inadequado, etc.

2) Alterações provocadas por agentes químicos:

É a alteração da matéria graxa por oxidação (espontânea em presença de O2 do ar). Oxida-se em primeiro lugar a matéria graxa com maior número de insaturações em virtude da presença de duplas ligações.

Tipos de alterações químicas:

Rancidez oxidativa:

Esta oxidação ocorre sempre pela remoção do hidrogênio lábil (adjacente à dupla ligação).

Ex.: óleos - odor e sabor desagradáveis

Prevenção:

- antioxidantes. Ex.: ácido ascórbico, vit. E.- hidrogenação. O H posiciona-se na dupla ligação, que é rompida durante o processo.

Esta oxidação ocorre sempre pela remoção do hidrogênio lábil (adjacente à dupla ligação).

Ex.: óleos - odor e sabor desagradáveis

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Hidrogenação de Óleos Vegetais

C + H2 C C ou C CC

H HNi

NiC C

H

H

Isômero Cis

Isômero Trans

InteresterificaçãoEnzimática

H H

H H

H H

- consumo de oxigênio baixo aumentando lentamente;

- baixa concentração de peróxidos;

- não há alterações sensoriais;

- aumenta a concentração de radicais livres.

Fases da Rancificação Oxidativa:

1- Fase de Iniciação ou Indução:

- alto consumo de oxigênio;

- cresce rapidamente a concentração de peróxidos e inicia-se a decomposição;

- início das alterações sensoriais com aparecimento de odor característico, provocado pelos produtos de decomposição dos hidroperóxidos.

2- Fase de Propagação:

- consumo de oxigênio tende a cair;

- diminui a concentração dos peróxidos;

- forte alteração sensorial, podendo haver alteração da cor e viscosidade.

3- Fase de Terminação:

São aqueles que atuam sobre a formação do O2 ou que com ele reagem ou ainda em produtos que atuam de forma competitiva com os radicais livres dos lipídeos impedindo a continuação da reação em cadeia.

Ex.: carotenóides; ácido cítrico; ácido etileno diamino tetraacíclico (EDTA).

Prevenção:

Antioxidantes:

Os atualmente em uso são compostos fenólicos sintéticos ou produtos naturais como tocoferois que são lentamente destruídos durante sua ação conservadora.

Ex.: palmitato de ascorbila; galato de propila (PG); butil hidroxianisol (BHA) e butil hidroxitolueno (BHT).

Dois processos são de extrema importância na tecnologia de alimentos e conhecidos como Reação de Maillard com degradação de Strecker (formação de um aldeído derivado do aminoácido contendo um átomo de carbono a menos e CO2) e Caramelização.

3) Escurecimento não enzimático ou químico:

Reação que ocorre em alimentos contendo carboidratos com a intervenção de aminoácidos, açúcares redutores e lipídeos.

Se caracteriza pela união do grupo carbonila de açúcares redutores com o grupo amínico (NH2) de proteínas, pepitídeos ou de aminoácidos.

Diminuem a solubilidade dos açúcares e o valor nutritivo das proteínas e aminoácidos.

3.1) Reação de Maillard:

São produzidos na caramelização e R. de Maillard produtos, resultantes da degradação de açúcares e proteínas (RM). Dentre os principais voláteis estão os aldeídos, cetonas, álcoois, e ácidos.

Alterações de Aroma e Sabor:

Ocorre a formação de novos compostos escuros de alto peso molecular e que recebem o nome de melanoides.

Desejável:pães; chocolates; castanhas; batata frita e

carne assada.

Indesejável:ovos; leite em pó; sucos de laranja e limão.

Após o desenvolvimento da Reação de Maillard, o valor nutricional do alimento em questão é diminuído em vista do envolvimento de açúcares e proteínas (aa essenciais) que podem ser significativos em alimentos de baixo teor protéico principalmente nas populações carentes.

Valor Nutricional x Reação de Maillard

a) Temperatura:

Fatores que afetam a velocidade da reação de Maillard:

Reação lenta a temperaturas baixas duplicando sua velocidade a cada aumento de 10ºC entre 40 e 70ºC.

b) pH:

Em meio ácido muito lento atingindo velocidade máxima a pH próximo da neutralidade.

c) Aw:

Aw superior a 0,9 diminui a velocidade da reação e Aw 0,2 - 0,25 tende a zero.

d) Natureza do Carboidrato:

Relacionada com a quantidade de forma acíclica que cada açúcar tem uma vez que depende de grupos carbonilas para reagir.

Decrescem nesta ordem: monossacarídeos; dissacarídeos; pentoses; hexoses (glicose , frutose ).

e) Efeito da Natureza do Aminoácido:

Decrescente na ordem: aminoácidos básicos (lisina); aminoácidos ácidos (glutâmico) e aminoácidos neutros (glicina).

f) Efeito de Catalizadores:

Acelerada pela presença de catalizadores tais como fosfato; citrato; acetato e íons de Cu+

+.

Inibição da reação de Maillard:

Adição de inibidores (SO2) ou formas de se controlar o escurecimento (Tº; pH; Aw, tipos de aminoácidos)

A reação de Maillard é responsável pela formação do aroma (amendoim; café e cacau entre outros). Algumas patentes são conhecidas e constantemente utilizadas para aromatizar alimentos.

Aminoácido AldeídoIsolado

Aroma100 ºC 180 ºC

Glicina Formol Caramelo Açúcar queimadoAlanina Acetaldeído Caramelo Açúcar queimadoValina Insobutírico Pão preto Chocolate

Leucina Isovalérico Doce, chocolate Queijo queimadoMetionina Metional Batata Batata

Prolina - Proteína queimada PãoÁcido

Aspártico- Bala dura Caramelo

Cisteína - Carne -

3.2) Reação de Caramelização:

Reação entre açúcares (redutores e não redutores) chamados de polidroxicarbonilados que contém grupos hidroxilas e grupos carbonilas e sem a necessidade de aminoácidos.

Ocorre a desidratação de açúcar e formação de aldeídos como o hidro metil furfural (HMF) responsável pelo odor característico e agradável de açúcar caramelizado.

Assim como a reação de Maillard, ocorre a formação de composto escuro de alto peso molecular e que neste tipo de processo se chama caramelo o qual é largamente utilizado como corante na indústria de alimentos.

4) Alterações por agentes físicos:

Danificações mecânicas: quebra, amassamento, cortes, etc.

Por temperaturas de armazenamento, ar, luz alterações na cor, sabor e aparência.

5) Alterações macrobianas provocadas por insetos e roedores:

Ação: direta (consumindo o alimento) – pelos; excrementos; moscas e ácaros - ou indireta (disseminação de doenças).

6) Alterações microbianas: bactérias, fungos, leveduras:

Ação: prejuízo das características sensoriais, produção de toxinas.

Tipos de alterações:

a) Fermentação:

Decomposição de carboidratos, com produção ou não de gases (sem mau cheiro), formando produtos mais ou menos deteriorados, porém não-tóxicos.

b) Putrefação:

Decomposição anaeróbia de substâncias nitrogenadas, com desprendimento de gases de mau cheiro (H2S; amônia; aminas voláteis: cadaverina, putrecina), e formação de toxinas.