Seminários Núcleo de Estudos. Texto do livro Introduction to food additives, de T. D. Luckey....

Seminários Seminários

Núcleo de Núcleo de EstudosEstudos

Texto do livro Introduction to food additives, de T. D. Luckey. Cleveland, Ohio, Chemical Rubber, 1968.

A mistura pronta ou o bolo que compramos na confeitaria (EUA) provavelmente, contém mais de 15 espécies de aditivos intencionais e não-intencionais todos declarados como seguros quando usados convenientemente.Eis como é feito o bolo:

As sementes de trigo são tratadas com fungicidas a base de mercúrio para evitar parasitas.

As plantas já crescidas recebem uma dose de inseticida como malation ou paration.

Durante a colheita os grãos de trigo são tratados com um fumegante (tetracloreto de carbono, ou bissulfeto de carbono) e um protetor como o metoxicloro.

A farinha que é amarelada, recebe um alvejante como o cloro ou o cloreto de nitrosila.

O amido também recebe um alvejante, em geral o permanganato de potássio.

A manteiga ou banha utilizada contém um antioxidante como o BHT, butil-hidroxitolueno.

Para melhorar a textura e auxiliar no crescimento do bolo são acrescentados um emulsificante (lecitina) e um espessante (mono e digliceridios de ácidos alifáticos).

Nos bolos comerciais a clara de ovo recebe outros emulsificantes ou agentes ativos de superfície (hipotensores) como ácido cólico e citrato de trietila.

Eis como é feito o boloEis como é feito o bolo

O fermento em pó utilizado no bolo contém agentes antiumectantes como silicato de cálcio e uma enzima para iniciar o processo.

Bolos comerciais também utilizam flavorizantes naturais e sintéticos para o aperfeiçoamento natural do sabor;

Para tornar o bolo mais bonito pode-se utilizar um corante na massa e/ou na cobertura;

Finalmente, para evitar bolor, um bolo comercial deve conter um ou mais conservantes: propionato de sódio, proprionato de cálcio ou sorbato de sódio.

Isto ocorre nos Estados Unidos onde a fiscalização é rigorosa, a ética profissional é observada e o interesse da coletividade é respeitado, o que não acontece em outros países menos desenvolvidos em que a fiscalização é pouco atuante, a manufatura de alimentos é de baixo padrão técnico, a higiene é precária e a ganância desenfreada.

Conceito de alimento

Função de cada aditivo

Definição

Vestibular

Exemplos Usos Riscos

Conceito de aditivo

Projeto temáticoQuímica

GeralADITIVOS EM ALIMENTOSADITIVOS EM ALIMENTOS

Conceito de alimentoConceito de alimentoToda substância que pode ser processada pelo

organismo humano fornecendo energia e nutrientes para as atividades diárias e a manutenção das

funções vitais.

energia,

carboidratos (glucídios),

proteínas (protídios),

óleos e gorduras (lipídios),

vitaminas,

sais minerais,

água e fibras.

Th

e A

utu

mn

Giu

sep

pe A

rcim

bold

o

Metabolismo basal: quantidade de energia que o corpo necessita para manter suas funções vitais (respiração, batimentos cardíacos, temperatura

etc.)

Atividade diária (AD):Sedentário: entre 20% e 40% do MB

Moderadamente ativo: 40% a 60% do MB

Muito ativo: 60% a 80% do MB

MB (kcal) = massa corporal (em kg) x 22

Calorias necessárias (CN) = Metabolismo basal + Atividade diária + Atividade física

Atividade física extra (AF):

Exercício Calorias gastas/hora por kg de massa corporal

energia

MB = 65 x 22 MB = 1430AD = 30% x 1430 AD = 429AF = 5,7 x 65 x 1 AF = 370,5

CN = MB + AD + AFCN = 1430 + 429 + 370,5CN = 2 229,5 kcal

Massa corporal ideal: calculada pelo IMC

Atividade física

Exercício Calorias gastas/hora por kg de massa corporal

IMC =

• abaixo de 20 (abaixo do normal);

• entre 20 e 25 (normal);

• entre 25,1 e 30 (sobrepeso);

• entre 30,1 e 39,9 (obesidade);

• acima de 40 (obesidade mórbida)

Pedalar (16 km/h) 5,7

Caminhada (ritmo médio)

5,3

Corrida (10 km/h) 9,3

Natação (crawl lento) 7,7

Dança 5,7

Futebol 8,2

Tênis 6,4

Musculação 4,2

(massa em kg)

(altura em m)2

IMC =65

1,7 x 1,7

= 22,49

• São a fonte de energia mais facilmente aproveitável pelo organismo.• Fornecem 4,02 kcal/g (independentemente da fonte).• A glicose mantém a integridade funcional do tecido nervoso e em geral é a única fonte de energia do cérebro.

carboidratos ou glucídios

Conceitos de equilìbrio – Exercício da UFSCar-SP

VestibularVestibular

- A acidose metabólica é causada pela liberação excessiva, na corrente sangüínea, de ácido láctico e de outras substâncias ácidas resultantes do metabolismo. Considere a equação envolvida no equilíbrio ácido-base do sangue e responda:

CO2 + H2O H2CO3 H1+ + HCO31-

- Explique de que forma o aumento da taxa de respiração, quando se praticam exercícios físicos, contribui para a redução da acidez metabólica.

- O uso de diuréticos em excesso pode elevar o pH do sangue, causando uma alcalose metabólica. Explique de que forma um diurético perturba o equilíbrio ácido-base do sangue.

ResoluçãoResolução

CO2 + H2O H2CO3 H1+ + HCO31-

- O aumento da freqüência (taxa) da respiração leva a um aumento da quantidade de CO2 expelida e, portanto, a sua concentração no sangue irá diminuir. Com isso o equilíbrio será deslocado no sentido de formação de CO2 e a concentração de H1+ irá diminuir, reduzindo a acidez.

- O uso de diuréticos irá diminuir a quantidade de H2O, e o equilíbrio será deslocado no sentido de formação de CO2. Desse modo, a concentração de H1+ irá diminuir, elevando o pH do sangue.

CarboidratosCarboidratosintegrais x refinadosintegrais x refinados

Consumo decarboidratos

refinados

Aumentona produçãode insulina

Aumento deaçúcar no sangue

FOME

Compulsão alimentar

Obesidade

Índice glicêmicoÍndice glicêmico

Indica a velocidade com que o carboidrato ingerido eleva a taxa de açúcar no sangue. IG da glicose = 100 Amendoim = 15 Feijão-preto = 38 Macarrão = 45 Purê de batata = 70

• Desempenham um papel estrutural.• São responsáveis pelo desenvolvimento da estrutura do organismo (músculos, sangue, tecidos, pele, hormônios, nervos, anticorpos, enzimas).• São formadas pela união de -aminoácidos.• Como fonte de energia se assemelham aos carboidratos pois fornecem 5,2 kcal/g, porém a um custo maior para o organismo no que diz respeito a quantidade de energia necessária para o metabolismo.

proteínas ou protídios

• São altamente energéticos, fornecem 8,98 kcal/g, e pouco solúveis, por isso constituem a maior forma de armazenamento de energia do organismo.• O tecido adiposo (gorduroso) ajuda a manter os órgãos e nervos no lugar e preserva o calor do corpo.• Auxiliam no transporte e na absorção de vitaminas lipossolúveis (A, D e E).

lipídios

Conceitos de bioquímica – Exercício da Unicamp

- As “margarinas”, muito usadas como substitutos da manteiga, contêm gorduras vegetais hidrogenadas. A diferença fundamental entre uma margarina “light” e outra “normal” está no conteúdo de gordura e de água.

Colocou-se em um tubo de ensaio uma certa quantidade de margarina “normal” e, num outro tubo de ensaio, idêntico ao primeiro, colocou-se a mesma quantidade de margarina “light”.

Aqueceu-se em banho-maria os dois tubos contendo as margarinas até que aparecessem duas fases, como esquematizado na figura.

a) Reproduza, na resposta, a figura do tubo correspondente à margarina “light”, identificando as fases lipídica e aquosa.

b) Admitindo que as duas margarinas tenham o mesmo preço e considerando que este preço diz respeito, apenas, ao teor da gordura de cada uma, em qual delas a gordura custa mais e quantas vezes (multiplicação) este preço é maior do que na outra?


10

5

0

ResoluçãoResoluçãoa) A margarina “light” apresenta

maior conteúdo de água do que a margarina comum, portanto o tubo que corresponde à margarina “light” tem o seguinte aspecto:

Como a fase lipídica possui menor densidade, ela aparece sobrenadando a fase aquosa.

109876543210

fase lipídica

fase aquosa

b) De acordo com o esquema:

Como a margarina “light” apresenta metade do teor de gordura presente na margarina comum, e ambas têm o mesmo preço, podemos concluir que a gordura contida na margarina “light” custa o dobro da gordura contida na margarina comum.

109876543210

Margarina“light”

Margarinacomum

40% 80%teor emgordura

Qualquer outra substânciaincorporada ao alimento que não faça parte de uma das classes discutidas

anteriormente é considerada um ADITIVO.

EDULCORANTE

ACIDULANTE

CORANTEESPESSANTEANTI-OXIDANTE

UMECTANTE

CONSERVANTEFASE OLEOSA

Aditivos não-intencionais• Resíduos de animais ou insetos

• Antibióticos e outros agentes usados para prevenção e controle de doenças

• Hormônios (substâncias promotoras de crescimento)

• Organismos parasitas.

• Resíduos de pesticidas (inseticidas, fungicidas, herbicidas etc.)

• Produtos químicos de fontes externas (inclusive vapores e solventes)

• Substâncias migrantes dos materiais de embalagem.

• Compostos radioativos (U238, Rn222, Pb210)

Podem ser acrescentados (in)voluntariamente durante a

produção, o processamento, a embalagem ou a estocagem.

Aditivos intencionais Conservantes

Antioxidantes

Seqüestrantes

Aromatizantes ou flavorizantes

Corantes

Edulcorantes

Umectantes

Antiumectantes

Acidulantes

Espessantes

Estabilizantes

São acrescentados voluntariamente

durante o processamento.

Aditivos para alimentosAditivos para alimentos

São substâncias não nutritivas incorporadas intencionalmente aos alimentos, em geral em pequena

quantidade, para melhorar o aspecto, o sabor, a consistência ou a conservação.

A inocuidade é relacionada com um determinado coeficientede segurança calculado com base no conhecimento do coeficiente máximo de ingestão que não produz reação

desfavorável em animais de experimentação.

Aditivo alimentar Aditivo alimentar intencionalintencional

A inocuidade de um aditivo intencional não é testada emhumanos antes de ser lançada no mercado.

A letra E antes do número do aditivo indica que ele já está há tempo suficiente no mercado para ser considerado seguro para humanos.

NOEL e NOEL e IDAIDA

NOEL: No Observed Effect Level — Nível Sem Efeito Observado

É a maior concentração da substância, encontrada porobservação e/ou experimentação, que não causa alterações

fisiopatológicas nos organismos tratados.

IDA: Ingestão diária aceitável (calculado a partir de NOEL)

A análise toxicológica de um único aditivo alimentar leva de 4 a 5 anos para ser concluída, utiliza aproximadamente 650

animais de laboratório (ratos, camundongos, coelhos, cães) e seu custo pode chegar a 1 milhão de dólares.

A análise toxicológica determina o coeficientede segurança do aditivo: NOEL

Estudos para estabelecer o Estudos para estabelecer o NOEL:NOEL:

Toxicidade crônica

• Exposição através de dietas contendo diferentes níveis do produto:

• 24 meses para ratos;

• 18 meses para camundongos;

• 5 anos para cães.

• Histopatologia (estudo microscópico dos tecidos vivos que apresentaram lesões para estabelecer como se originaram.)

• Oncogenicidade (capacidade de causar um tumor).

• Níveis que não causam efeito.

Toxicidade sub-crônica Exposição através de

dietas contendo diferentes níveis do produto.

Período de tempo nunca inferior a 1/10 da vida do animal.

90 dias para ratos e camundongos.

1 ano para cães.

Exames de sangue e urina.

Histopatologia.

Conclusão: Níveis que náo causam efeito.

Estudos para estabelecer o Estudos para estabelecer o NOEL:NOEL:

Mutagenicidade

• Danos genéticos e mutações, toxicidade celular.

• Estudo “In Vitro”: células microbianas e de mamíferos.

• Estudo “In Vivo”: animais.

• Níveis que não causam efeito.

Teratogênese/reprodução Avaliação do potencial

teratogênico (defeitos de nascimento e efeitos fetotóxicos (sobre o desenvolvimento do feto).

Avaliação do potencial de efeitos sobre a reprodução (fertilidade, acasalamento, abortos etc.) através de, no mínimo, duas gerações.

Níveis que não causam efeito.

Avaliação do riscoAvaliação do risco

NOEL(mg/kg de massa corpórea/dia)

• Crônico (ratos) 15

• Crônico (camundongos) 25

• Crônico (cães) 32,5

• Teratogênese (coelhos) 50

• Teratogênese (ratos) 28,5

• Reprodução (ratos) 30

IDA =15

100IDA =Menor NOEL

Fator de segurançaIDA = 0,15 mg/kg

Fator de segurança 100: considera o ser humano 10 vezes mais sensível que os outros animais (fator interespecífico) e também que, entre os seres humanos, há aqueles que são 10 vezes mais sensíveis que os seus semelhantes (fator intraespecífico). 10 x 10 = 100.

Segundo o Ministério da Saúde, os aditivos alimentares não devem ser encarados como agentes causadores de doenças. Seu uso é

regulamentado, por meio da Anvisa, em alimentos específicos, na menos quantidade

possível, para alcançar o efeito desejado.

Em 9 de agosto de 2002 a Anvisa proibiu o uso em todo o território nacional do aditivo

INS 425 – Goma Konjak. Esse adtivo utilizado em sobremesas, balas e doces gelificados foi apontado como o responsável por casos de

asfixia de crianças no Canadá, EUA e Taiwan, pois ficou constatado que na forma de gel a

goma Konjak não se dissolve na saliva humana.

Substâncias utilizadas para colorir ou intensificar a cor do alimento tornando-o mais atraente.

Muitas vezes os corantes devolvem a cor original do produto (perdida no processamento),

estimulando a visão e ativando a memória gustativa.

A memória gustativa (relativa ao flavor) é muito duradoura.

após 1 semanaMemória visual:

após 3 meses

– 100% de acerto.

– 50% de acerto.

após 1 semanaMemória gustativa:

após 3 meses

– 80% de acerto.

– 80% de acerto.

{{

corantes

Naturais

Vegetal Animal

Cochonilha

(fêmeas do Coccus cacti)

Ácido carmínico

Urucú

(sementes)

Bixina

-caroteno

clorofila

Sintéticos

Tartrazine (1916)

Fast Green (1927)

Brilhant Blue (1929)

Sem similar na natureza

Corantes naturais de origem mineral (pigmentos) são mais utilizados em preparações cosméticas e

farmacêuticas.

os corantes podem ser

Caramelo

Artificiais

1906: dos 90 utilizados apenas 7 foram autorizados.Dimetilaminoazobenzol (amarelo para manteiga): câncer de fígado em ratos.Tartrazina (amarelo para confeitos): fortes reações alérgicas.

Aspectos toxicológicos

A síntese da anilina por Perkin em 1856 deu margem à fabricação de inúmeros corantes sintéticos, mais bonitos, mais baratos e de maior aceitabilidade por parte do consumidor o que ocasionou a rejeição do mercado aos corantes naturais.

Os corantes naturais foram usados nos alimentos durante muito tempo sem que ninguém considerasse que pudessem ser tóxicos.

Um estudo mais profundo desses corantes tem mostrado uma grande dificuldade na identificação das substâncias químicas que eles contêm, e, portanto, do quanto o seu consumo livre e irrestrito é inseguro.

No final do século XIX, mais de 90 corantes sintéticos eram utilizados em alimentos.

Corante para tecidos Corante para confeitos

Tartrazina

Usada em balas, sorvetes, chicletes, gelatinas, massas de tomate e xaropes infantis.

É o corante mais reativo de todos. Pessoas sensíveis podem ter urticária, rinite ou asma.

Apresenta INS: E 102 mas, por lei, seu nome deve vir escrito por extenso nas embalagens.

S

S

NaO

NaO

O

O

O

NNHO

CO

ONa

NN

O

corantes

Amarelo ácido

Amarelo crepúsculo

Amaranto

Tartrazina

Azul brilhante

Citrus Red

Beta-caroteno

Clorofila

Coclhonilha

Indigotina

Vermelho sólido

Quantidade máximaSubstância Usos mais comuns

0,01%

0,01%

0,01%

0,01%

0,004%

2 ppm

Sem limite

Sem limite

Sem limite

0,01%

10,0%

Gelatinas, geléias artificiais

Leite aromatizado, licores, geléias

Sorvetes, leite fermentado, recheios e coberturas

Xaropes artificiais, balas, sorvetes

Refrigerantes, isotônicos

Cascas de laranjas maduras

Margarina

Sobremesas, sorvetes, refrescos

Queijos, iogurtes

Recoloração de frutas em calda

Polpas de frutas, iogurtes

Em geral causam reações alérgicas, alguns se mostraram teratogênicos ou provocaram anemia hemolítica em animais de laboratório

Riscos à saúde

O salmão selvagem é naturalmente rosa-alaranjado devido à sua alimentação à base de camarão e krill

• Apenas 5% de todo o salmão vendido nos EUA e praticamente 0% do que é vendido no Brasil é do tipo selvagem

Corantes de salmão

O salmão comercializado é criado em fazendas subaquáticas e apresenta cor que varia do cinza ao bege-claro, passando no máximo por um rosa pálido

• Para ficar no mesmo tom que o salmão selvagem ele recebe uma ração com aditivos derivados do petróleo.

O salmão criado em fazendas:

• É dez vezes mais barato que o salmão selvagem mas é vendido pelo mesmo preço

• É menos saboroso

• Possui o dobro de gordura total (e o dobro de gordura saturada)

• A análise de algumas amostras indicou quantidades de antibióticos e pesticidas acima do permitido por lei

Astaxantina

Cantaxantina

Em grandes quantidades podem causar problemas de visão e alergias.

Técnicos agrícolas da União Européia recentemente reduziram o nível de canxantinanos alimentos para um terço do volume aceito nos Estados Unidos.

Riscos à saúde

CH3

O

HOCH3

CH3

CH3 CH3

CH3 CH3 CH3

O

H3C OH3C

CH3

CH3

CH3 CH3

CH3 CH3

H C3

O

H C3

CH3

O

H C3

São substâncias acrescentadas com a finalidade de modificar, intensificar ou

mascarar o aroma e o sabor do alimento.

aromatizantes ou flavorizantes

Sabor ou “flavor” Gosto(língua)

Aroma(nariz)

Aroma ParteVolátil

os aromatizantes ou flavorizantes podem ser

Naturais: obtidos diretamente da fonte original.

Exemplo: essência de baunilha extraída das sementes da orquídea vanilla planifolia

Artificiais: obtidos artificialmente a partir de uma ou mais substâncias encontradas na natureza.

Exemplo: vanilina (essência de baunilha), obtida a partir da oxidação do eugenol extraído do cravo-da-índia. Trata-se de uma substância natural obtida artificialmente.

Sintéticos: obtidas em laboratório, sem similar na natureza.

Exemplo: aroma fantasia tutti-fruti, sabor coca-cola etc.

Ricos toxicológicosAromas naturais x Aromas artificiais

O senso comum imagina que as coisas naturais são melhores do que as artificiais, na realidade nem sempre é assim.Há substâncias artificiais que não causam nenhum dano à saúde, e há substâncias naturais que são perigosíssimas (o que em geral é uma questão de dosagem).

Exemplo:A noz-moscada, uma especiaria muito usada na culinária em pequenas porções, se ingerida inteira pode até matar, porque possui muita miristicina, uma substância tóxica.

O

OCH3

H2C

O

Reações de formação de aromas artificiais

Eugenol Isoeugenolcravo-da-índia

4-alil-2-metóxifenol 1-hidróxi-2-metóxi-4-propenilbenzeno

Vanilinabaunilha

3-metóxi-4-hidróxibenzaldeído

Isomerização Oxidação

OH

O CH3

CH2H2C C

OH

O CH3

CH3HC C

isomerização

H

OH

O CH3

C

oxidação

H

[O] CH3C

H

O

O

+

Reações de formação de aromas artificiais

Benzaldeídoamêndoa

Aldeído benzóico

++

+

AcetaldeídoOxidação do etanol

Aldeído acético

Condensação

aldólica3-fenil-3-hidróxipropanal

CH

C

H

O

O

+ CH

H

H

C

H

O

C CH

OH H

H

Aldeído cinâmicocanela

3-fenilpropenal

3-fenil-3-hidróxipropanal

Eliminação

de água

C

H

O

C CH

OH H

H+

C

H

O

C CH

HOHH

O que explica a enorme diferença de sabores artificiais disponíveis no mercado é a maior ou menor fidelidade à

composição química do produto natural.

Constituição do flavor em produtos naturais Laranja

cerca de 60 substâncias (terpenos, ésteres, aldeídos, hidrocarbonetos, álcoois);

Baunilha natural

cerca de 250 substâncias;

Morango


Café torrado


É importante ainda que o flavorizante seja resistente ao aquecimento, ao congelamento e a estocagem.

composição dos aromas

Aroma natural de fumaça



Quantidade máxima

Substância Usos mais comuns

60 mg/kg

15 mg/kg

90 mg/kg a 120 mg/kg

Biscoitos, balas, sopas

Molhos, condimentos

Carnes e derivados, queijos, pescados

aromatizantes

Podem causar alergia; retardam o crescimento e produzem câncer em animais de laboratório

Riscos à saúde

OBTENÇÃO DE FUMAÇA LÍQUIDA

Secagem e queima da serragem de madeira em fornos especiais.

A fumaça é capturada em torres de condensação.

A fumaça líquida condensada é bombeada para um tanque de decantação.

Precipitam o alcatrão, o benzopireno e outros policíclicos.

Só permanecem dissolvidos os compostos responsáveis pelo aroma de fumaça (?).

Os demais aromatizantes não possuemrestrição de uso prevista em lei.

A FAO/OMS estabeleceu o IDA para glutamato monossódico, NaC5H6NO4 (reforçador de sabor), em 120 mg/kg de massa corporal para adultos (exceção feita a crianças menores de um ano).

A ingestão diária excessiva ( 500 mg/kg) causou em ratos:

Necrose neurais agudas em algumas regiões do cérebro;

Interrupção do desenvolvimento do esqueleto;

Obesidade e

Esterilidade em fêmeas.

São substâncias orgânicas artificiais, não açucaradas, que dão sabor doce aos alimentos.

Podem, ou não, ser metabolizados pelo organismo.

Sacarina

Ciclamato de sódio

Acessulfame-K

Esteviosídeo

Aspartame

Neotame

Tagatose (D-Tagatose)

Sucralose

Frutose

Substância Quantidade máxima

3,5 mg/kg

11,0 mg/kg

15,0 mg/kg

5,5 mg/kg

40,0 mg/kg

Liberado para uso industrial

Sem limite

Sem limite

Sem limite

Usos mais comuns

Produtos dietéticos





Refrigerantes dietéticos




edulcorantes

Metabolismo dos edulcorantes

Sacarina

Ciclamato de sódio

Acessulfame-K

Esteviosídeo

Aspartame

Neotame

Tagatose (D-Tagatose)

Sucralose

Frutose

Energia em kcal/gSubstânciaPoder adoçante em relação a sacarose

zero

zero

zero

zero

4,0

zero

1,5

zero

4,0

500

30

200

300

200

8000

0,9

600

1,5

Características

Gosto amargo residual

Prejudicial a hipertensos

O sabor doce logo é perdido

Gosto amargo

Não pode ser aquecido

Pode ser aquecido

Produção muito cara

Efeitos não conhecidos

Causa cáries

A -D-tagatose é obtida a partir do soro de leite.

A produção ainda é pequena e seu custo muito elevado porque deve ser utilizado na mesma quantidade que o açúcar comum

Para viabilizar seu uso a substância está sendo vendida para o consumidor misturada com sucralose ou com sacarina.

-D-frutose -D-tagatose

C H 2O H

O O H

H OHH

H

O H

H O

H

H1

2

34

5

6

C H 2O H

O O H

H OO HH

H

H

H O

H

H1

2

34

5

6

Bioquímica – Exercício da Fuvest

- O aspartame, adoçante artificial, é um éster de um dipeptídeo.

-Esse adoçante sofre hidrólise, no estômago, originando aminoácidos e uma terceira substância.

a) Escreva as fórmulas estruturais dos aminoácidos formados nessa hidrólise.

b) Qual é a terceira substância formada nessa hidrólise? Explique de qual grupo funcional se origina essa substância.


H2

CCNCCH N2

CO CH2 3HOH

HCH CO H2 2

a)


b)

H2

CCNCCH N2

C

H

OH

HCH CO H2 2

CH3

O O

H

H

OHCCH N2

OH

CH CO H2 2

HO CH3

H2

CCNH

COOH

HH

+ +

aspartame metanol ácido aspártico fenilalanina

HOCH

H

[O]+

H

OHCH

OH

H

HOH(l)

KM nO /H O4 31+

CH

O

H

+ HOH

O neotame apresenta um grupo éster que, ao sofrer hidrólise no organismo, também libera metanol

Da mesma forma que no aspartame, o metanol liberado pode sofrer oxidação liberando metanal.

CHNCCH C3

CH3

CH3

H2

CH2 H

C

CH2

C

O CHN

C

CH2

O OH

O O CH3

São substâncias que impedem ou retardam as alterações provocadas por microrganismos ou

enzimas. São inibidores de reação.

Ácido benzóico

Benzoato de sódio

p-hidroxibenzoato de n-propila

p-hidróxibenzoato de metila

Ácido sórbico

Sorbato de sódio

Dióxido de enxofre

Propionato de cálcio

Nitratos (de Na ou K)

Nitritos (de Na ou K)


0,10%

0,10% a 0,20%

0,10%

0,10%

0,10%

0,10%

0,02% a 0,045%

0,20% a 0,40%

0,02% a 0,20%

0,015% a 0,24%

Sucos de frutas, refrigerantes, molhos

Conservas vegetais, concentrados de frutas

Conservas vegetais, fármacos, cosméticos

Conservas vegetais, fármacos, cosméticos

Chocolates, embutidos, margarinas, confeitaria

Leite de coco, queijos ralados e em fatias

Vinhos, vinagres, geléias, sucos de frutas

Pães, farinhas, produtos de confeitaria

Carnes, embutidos, enlatados, queijos

Carnes, embutidos, enlatados, queijos

conservantes

Ácido benzóico: alergias, distúrbios gastrintestinais

p-hidroxibenzoato de n-propila: dermatite; redução de atividade motora

p-hidróxibenzoato de metila: dermatite; redução de atividade motora

Dióxido de enxofre: redução do nível de vitaminas B1 nos alimentos; aumenta a freqüência de mutações genéticas em animais de laboratório

Nitratos (de Na ou K): carcinógenos

Nitritos (de Na ou K): carcinógenos

Riscos à saúde

salsicha

Carne bovina e suína; carne mecanicamente separada de aves, gordura suína, água, sal, proteína isolada de soja

(consistência); amido (liga); condimentos naturais (sabor e aroma).

Ingredientes com valor nutritivo

Aditivos sem valor nutritivo

Estabilizante

polifosfatode sódio

(INS 452 i)

Realçadorde saborglutamato

monossódico(INS 621)

Antioxidante

eritorbatode sódio(INS 316)

Corantenaturalurucum

(INS 160 b)

Conservantenitrito

de sódio(INS 250)

Nitrosaminas: comprovadamente cancerígenas

Nitritos

Reação entre nitritos e ácido clorídrico

NaNO2(aq) + HCl(aq) HNO2(aq) + NaCl(aq)

Clostrídios (botulismo) Fixar e desenvolver cor

Reação entre ácido nitroso e aminas

HNO2(aq) + H3C N H H3C N N O + H2O(l)

CH3CH3

salsicha

São substâncias que sofrem oxidação mais facilmente do que aquelas que constituem o

alimento ou a bebida, principalmente os óleos e as gorduras, os carboidratos e as enzimas

(presentes em frutas e verduras).

antioxidantes

Óleos e gorduras Ranço Sabor e odor desagradáveis

Carboidratos Mudança de cor, perda de sabor e aroma

Frutas everduras

Escurecimento e perda das propriedades nutritivas

Ácido ascórbico

Ácido fosfórico

Ácido nordihidroguaiarético

Ascorbato de sódio

Ácido cítrico

BHA – butil-hidroxianisol

BHT – butil-hidróxitolueno

Fosfolipídeos

Galato de propila

Tocoferois


0,02% a 0,20%

0,01%

0,01%

0,02% a 0,20%

0,01% a 0,20%

0,01%

0,01%

0,10% a 0,20%

0,01%

0,03%

Cerveja, sucos de frutas, farinhas, margarinas

Maioneses, gorduras, margarinas

Farinhas, leite de coco, produtos de cacau

Conservas de carne, óleos e gorduras

Conservas vegetais, maioneses, gorduras

Farinhas, leite de coco, chocolate, óleos

Farinhas, leite de coco, óleos, margarinas

Biscoitos e similares, sorvetes, leite em pó

Maioneses, produtos de cacau, farinhas

Farinhas, margarinas, óleos e gorduras

Observação:

BHA – 3-t-butil-4-hidróxi-1-metóxibenzeno e BHT – 3,5-di-t-butil-4-metil-1-hidróxibenzeno

Ácido fosfórico: aumento da ocorrência de cálculos renais

Ácido nordihidroguaiarético: interfere nas enzimas do metabolismo das gorduras

BHA e BHT: ação tóxica sobre o fígado, interfere na reprodução de cobaias de laboratório

Fosfolipídeos: acréscimo do colesterol sangüíneo

Galato de propila: reações alérgicas, interfere na reprodução de animais de laboratório

Riscos à saúde

Os antioxidantes são considerados menos nocivos ao

organismo humano do que os produtos da oxidação dos alimentos, principalmente de óleos e gorduras.

Esses produtos podem causar arteriosclerose daaorta e destruição de vitaminas A e E do organismo

que passam a exercer a função antioxidante.

Conceito de forças intermoleculares – Exercício da FUVEST

- Uma das propriedades que determina maior ou menor concentração de uma vitamina na urina é a sua solubilidade em água.

a) Qual dessas vitaminas é mais facilmente eliminada na urina? Justifique.

b) Dê uma justificativa para o ponto de fusão da vitamina C ser superior ao da vitamina A.


Vitamina A (ponto de fusão = 62 oC)(massa molar = 286 g/mol)

C

HCC

C

HC

H

CH3

C

HC

C

HC

H

CH3

CH OH2

C

C

C

C

H2C

H2

H2

CH3

CH3

CH3

Vitamina C (ponto de fusão = 193 oC)(massa molar = 176 g/mol)

C

HO

O

C C C OHH H H2

C

C

O

HO OH

a) A vitamina C é mais facilmente eliminada pela urina porque apresenta um número maior de grupos – OH na sua molécula, o que favorece a formação de várias pontes de hidrogênio com a água, facilitando a sua solubilidade neste solvente.A vitamina C é hidrossolúvel.

A vitamina A é predominantemente apolar e, portanto, é lipossolúvel, o que dificulta sua eliminação do organismo.

b) Pontes de hidrogênio são interações intermoleculares fortes. A presença de maior número de grupos – OH na vitamina C favorece o aparecimento de uma quantidade maior de pontes de hidrogênio entre as moléculas dessa substância justificando o seu maior ponto de fusão.


Conceito de óxido-redução – Exercício da Unicamp

Ali na geladeira há um pacote de lingüiças. Você sabia que elas contêm nitrito de sódio, uma substância tóxica? Bastam 4 gramas para matar uma pessoa; além disso é conhecido carcinógeno. Esse sal é adicionado em pequenas quantidades para evitar a proliferação da bactéria Clostridium Botulinum, que produz uma toxina muito poderosa: 2 x 10-6 mg da mesma são fatais para uma pessoa, veja só que perigo! Bem, vamos deixar agora os cálculos de lado. Pelo que está aqui no livro, uma das maneiras de identificar a presença do ânion nitrito é adicionar; numa solução, íons ferro II e um pouco de ácido. Nessa reação forma-se NO, além de ferro III e água.

a) Escreva as semi-reações de óxido-redução que se referem à reação descrita, que ocorre em solução aquosa.

- E mais – complementa Chuá. – O monóxido de nitrogênio, NO, formado combina-se com ferro II, que deve estar em excesso, para formar uma espécie marrom escuro. Isto identifica o nitrito. Considere que a composição dessa espécie obedece à relação 1 : 1 e apresenta carga bipositiva.

b) Escreva a fórmula molecular dessa espécie.



a) As semi-reações são:

Oxidação: Fe2+ Fe3+ + 1 e-

Redução: NO1- + 2 H3O1+ + 1 e- NO(g) + 3 H2O(l)

b) A espécie que identifica o nitrito é:

Fe(NO)2+

1 : 1

(aq)

2(aq)

(aq)

(aq)

Óxido-redução – Mercúrio Pulsante

1 H2O2(aq) + 2 H3O1+ + 2 elétrons 4 H2O(l)1 Fe(s) 1 Fe3+ + 3 elétrons

Corrosão – Gravação em chapa de cobre

Corrosão de metais

Pingente de identificaçãopara cachorros

Nome Telefone

1 Cu(s) + 2 FeCl3(aq) 1 CuCl2(aq) + 2 FeCl2(aq)

Transferência de elétrons

A oxidação de gorduras e carboidratosé catalisada pela presença de íons metálicos.

Seqüestrantes são substância que apresentam a propriedade de prender e inativar um íon

metálico ajudando a proteger o alimento da oxidação.

Ácido cítrico

EDTA (etileno diamino tetracético)

Citrato de isopropila

Citrato de estearila

Substância

sequestrantes

0,01% a 0,20%

0,01%

Quantidade máxima

0,005% a 0,02%

0,005% a 0,15%

Conservas vegetais, maioneses, margarinas

Maioneses, margarinas, molhos, condimentos

Usos mais comuns

Óleos vegetais

Óleos vegetais

EDTA: descalcificação e redução da absorção de ferro

Riscos à saúde

O EDTA é um núcleo quelato – nome derivado de quelas, que significa garras de caranguejo.

Na fórmula a seguir, o íon cobre II é “seqüestrado” pelo EDTA por meio de duas ligações iônicas

deslocalizadas entre o Cu2+ e os 4 átomos de oxigênio e os 2 átomos de nitrogênio que o circundam.

mecanismo de ação

H2

CNaO

O

N

C

H2

CO

HOC

C C NH2 H2

H2

CONa

OC

H2

CO

OHC

NC CH2 H2 H2

C

O1-

OC

C H 2

OC

N

Na1+Cu2+

OH

OH2

C

H2C

C

O OH

O1-

Na1+

C

Conceito de constante de equilíbrio – Exercício da Unicamp

- Íons como Cu2+, Fe3+ e Fe2+, presentes em certos alimentos, como por exemplo maionese, podem causar a sua deterioração através da formação de peróxidos. Para evitar este problema, em alguns alimentos industrializados pode ser adicionada uma substância que complexa (reage com) estes íons, impedindo a sua ação. Esta substância, genericamente conhecida como “EDTA”, é adicionada na forma de seu sal de sódio e cálcio.

- A reação que ocorre entre os íons “indesejáveis” e o “EDTA” adicionado pode ser representada pela equação:

CaEDTA2+ + Men+ MeEDTAn – 4 + Ca2+

- Os valores dos logaritmos das constantes de equilíbrio para as reações de complexação desses íons com EDTA são:

Men+ log Keq

Fe2+ 14,4

Cu2+ 18,8

Fe3+ 25,1

a) Qual dos íons Men+ será removido com mais eficiência? Justifique.

b) Escreva a equação química que representa a reação entre CaEDTA2- e o íon escolhido no item a da questão.


A reação com o íon Fe3+ apresenta o maior valor de constante de equilíbrio, portanto é a que está mais deslocada no sentido de formação de produtos, ou seja, de formação do complexo. O íon Fe3+ é removido com mais eficiência.

b) CaEDTA2+ + Fe3+ FeEDTA3 – 4 = -1 + Ca2+

ResoluçãoResoluçãoa) Se log Keq = x, então Keq = 10x

Desse modo, temos:

Men+ log Keq Keq

Fe2+ 14,4 1014,4

Cu2+ 18,8 1018,8

Fe3+ 25,1 1025,1

CaEDTA2+ + Men+ MeEDTAn – 4 + Ca2+

Keq =[MeEDTAn – 4 ] . [Ca2+]

[CaEDTA2+] . [Men+]

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Seminários Núcleo de Estudos. Texto do livro Introduction to food additives, de T. D. Luckey....

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