Aula Lipídios 2014 bromatologia e composição dos alimentos

LIPÍDIOS

 Abundantes em vários tipos de alimentos (leite, manteiga,

margarina, embutidos)

 Nutrientes importantes – fonte de energia para funções

orgânicas

 Fontes de vitaminas lipossolúveis (A, E, D e K) e de ácidos

graxos insaturados essenciais

 Contribuem para melhorar paladar e sensação de

saciedade

 Exercem importante função na estrutura, na composição e

LIPÍDIOS

 Componentes em maior quantidade do tecido adiposo –

isolamento para o organismo e proteção para os órgãos internos.

 Suscetíveis à rancificação e à lipólise – alterações nas

características sensoriais dos alimentos;

 Suscetíveis a processos de transformação estrutural, que

ao mudar suas propriedades físico-químicas, os tornam mais aptos para determinadas aplicações;

 Desempenham importantes funções tecnológicas:

emulsificantes, texturizantes, aromatizantes, umectantes, transmissão de calor a alta temperatura.

LIPÍDIOS

 Definição: substâncias solúveis em éter, clorofórmio, acetona e demais

solventes. Pouco solúveis em água. Classificação generalizada:

 lipídios simples (neutros): formados a partir da esterificação de ácidos

graxos e glicerol. Subdivididos em:

 Gorduras: são ésteres formados a partir de ácidos graxos e glicerol,

chamados glicerídios.

 Ceras: ésteres formados a partir de ácidos graxos e alcoóis de cadeia

longa.

 lipídios compostos: substâncias que, além da ligação éster da união do

ácido graxo e do glicerol, têm outras funções químicas. Incluem: fosfolipídios, cerebrosídeos (ou glicolipídios).

 lipídios derivados: são obtidos por hidrólise dos lipídios neutros ou

compostos e que apresentam propriedades de lipídios. São os ácidos graxos, álcoois de alto MM, vitaminas lipossolúveis, entre outros.

Conteúdo de lipídios de alguns alimentos

Produto % Lipídio Aspargos 0,25 Arroz 1,4 Nozes 58 Coco 34 Amendoim 49 Leite 3,5 Manteiga 80 Queijo fresco 11,8 Carne bovina 6

Óleos e Gorduras



O estado físico é o que diferencia um óleo de

uma gordura



Óleos: líquidos à temperatura ambiente.

Composição e estrutura dos Lipídios

Tipos de ácidos graxos

Os ácidos graxos são classificados em:



saturados: contêm apenas ligações simples

entre os átomos de carbono.



insaturados: contêm uma ou mais ligação

dupla.

A

dupla

ligação

apresenta-se,

normalmente, em posição cis. Exceções: leite

(5 a 15% dos ácidos graxos são trans), gordura

vegetal hidrogenada (10 a 40% de ácidos

graxos trans)

Principais ácidos graxos saturados nos alimentos

Nome sistemático Nome comum Átomos C Ponto fusão (o _C) Ponto ebulição(o _C) n-Butanóico butírico 4 - 5,3 164 n-Pentanóico valérico 5 - 34,5 186 n-Hexanócio capróico 6 -3,2 206 n-Heptanóico enântico 7 -7,5 223 n-Octanócio caprílico 8 16,5 240 n-Nonanóico pelargônico 9 12,5 256 n-Decanóico cáprico 10 31,6 271 n-Dodecanóico láurico 12 44,8 130 n-Tetradecanóico mirístico 14 54,4 149 n-Hexadecanóico palmítico 16 62,9 167 n-Heptadecanóico margárico 17 61,8 175 n-Octadecanóico esteárico 18 70,1 184 n-Eicosanóico araquídico 20 76,1 204 n-Docosanóico beênico 22 80 - N-tetracosanóico lignocérico 24 84,2 -

Exemplos de fontes de ácidos

graxos saturados

Ácidos graxos saturados de cadeia linear:

com < 24 C ( mais freqüentes: entre 12 e 24 C)

• Láurico (C-12:0) – 45 a 50% gordura de coco, 45 a 50% óleo de palma

• Mirístico (C-14:0) – 15 a 18% gordura de coco e de óleo de palma

• Palmítico (C-16:0) – 22 a 28% óleo de algodão, 35 a

40% óleo de palma, 20 a 30% gorduras de origem animal, 15 a 20% óleo de peixe

• Esteárico (C-18:0) – 30% dos ácidos graxos dos depósitos de gordura de ruminantes.



Os ácidos graxos saturados com mais de 24 C

raramente ocorrem em óleos comestíveis, mas

são encontrados em ceras.

 Os ácidos graxos com número ímpar de C aparecem em

pequenas quantidades em gorduras animais (1 a C-23), em óleo de peixe (C-13 a C-19) ou em gorduras vegetais (C-9 a C-23)

Ácidos graxos insaturados

Apresentam uma ou mais duplas ligações de C entre as moléculas. Apresentam isomeria.

Principais ácidos graxos insaturados nos alimentos

Nome sistemático Nome comum Nome abrev.

9-Tetradecenóico miristoléico 14:1 (n - 5) 9-Hexadecenóico palmitoléico 16:1 (n - 7) 9-Octadecenóico oléico 18:1 (n – 9) 11-Octadecenóico vacênico 18:1 (n – 7) 9-Eicosenóico gadoléico 20:1 (n – 11) 9,12-Octadecadienóico linoléico 18:2 (n – 6) (ω₆) 9,12,15-Octadecatrienóico linolênico 18:3 (n – 3) (ω₃) 5,8,11,14-Octadecatetrenóico araquidônico 20: 4 (n – 6) (ω₆) 5,8,11,14,17-Eicosapentaenóico EPA 20:5 (n – 3) (ω₃) 4,7,10,13,16,19-Docosahexaenóico DHA 22:6 (n – 3) (ω₃)

ÁCIDOS GRAXOS DOS ALIMENTOS

Ácidos graxos insaturados de cadeia linear:

 Número, localização, configuração e conjugação de suas ligações duplas.

 Nos alimentos, o número de insaturações não ultrapassa 6.

 Normalmente, as ligações duplas não estão conjugadas (entre duas duplas

ligações existe pelo menos um grupo metileno –CH₂)

 A localização da ligação dupla no carbono 9 na forma cis é a mais freqüente

 Os ácidos graxos insaturados podem ter as ligações duplas localizadas em

diferentes posições e, por isso, é preciso uma descrição que especifique sua posição e configuração. Exemplo: ácido cis-9, 12, 15 – octadecatrienóico (linolênico ou C-18:3). A posição da ligação dupla é determinada com a expressão (n-x), na qual x é o número de átomos de carbono que há desde a última ligação dupla ao grupo metila terminal: C-18:3 (n - 3)

n - 3

ÁCIDOS GRAXOS DOS ALIMENTOS

Outra forma de indicar a posição das ligações duplas dos ácidos graxos:

Indica-se somente a posição da primeira ligação dupla, sendo a numeração dos Carbonos iniciada a partir da extremidade da cadeia carbônica (o

Carbono do grupo metila terminal recebe o número 1) e precedida pela

letra ômega (). Assim:

ácido graxo ômega 3 (₃): ácido graxo que apresenta sua primeira ligação

dupla no terceiro Carbono contando a partir da extremidade da cadeia carbônica.

Ácidos graxos essenciais

Fisiologicamente, três ácidos graxos polinsaturados, que apresentam mais de uma dupla ligação, são considerados essenciais:

 Ácido linoléico (C:18:2 ₆)  Ácido linolênico (C18:3 ₃)  Ácido araquidônico (C20:4 ₆)

O caráter essencial está associado à posição da primeira ligação dupla a partir do grupo metila: o organismo só consegue realizar modificações enzimáticas em ácidos graxos em posições mais próximas ao grupo carboxílico.

Grupos de Lipídios Alimentícios

 Lipídios do leite: caracteriza-se por apresentar grandes

quantidades de ácidos graxos de cadeia curta (C4 a C10). Principal representante: ácido butírico (3 a 15% do total). Também são encontrados ácidos de cadeia longa (ácido oléico – 30 a 40%; ácido palmítico – 25 a 32%; ácido esteárico – 10 a 15%).

 Grupo do ácido láurico: no qual o óleo apresenta, em sua

composição, 40 a 50% de ácido láurico. Outros ácidos em menores concentrações – C₈, C1₀, C₁₄, C₁₆, C₁₈ (maioria saturados, como por exemplo, nos óleos de coco e de babaçu).

 Grupo dos ácidos oléico-linoléico: maior e mais variado. Os

lipidios que pertencem a este grupo são todos de origem vegetal. O grupo caracteriza-se por apresentar um teor < 20% de ácidos saturados. Os ácidos graxos presentes são os ácidos oléico e linoléico. Ex: óleos de algodão, milho, girassol e azeite de oliva.

Grupos de Gorduras Alimentícias

 Grupo do ácido linolênico: com altas concentrações de ácido

linolênico. Também apresenta altas concentrações de ácidos oléico e linoléico. Ex: óleo de soja - 23% ácido oléico, 48% ácido linoléico, 9% ácido linolênico; óleo de milho – 28% ácido oléico, 50% linoléico, não apresenta ácido linolênico.

 Grupo das gorduras animais: as gorduras animais apresentam

também teores elevados dos ácidos oléico e linoléico. Este grupo caracteriza-se por apresentar alto teor de ácidos graxos saturados de alta massa molecular. O teor varia de 30 a 40% dos ácidos C₁₆ (palmítico) e C₁₈ (esteárico) saturados  alto ponto de fusão. Ex: sebo, toucinho.

Reações Químicas

 Neutralização  Saponificação  Hidrogenação  Interesterificação  Halogenação

 Rancidez hidrolítica (lipólise)  Rancidez oxidativa

Neutralização

• Neutralização do grupamento carboxílico do ácido

graxo na presença de base forte (NaOH, KOH). R-COOH + NaOH  RCOO- _Na+ _{+ H}

http://quimicasemsegredos.com/images/Teoria/Saponificacao/sabao1.jpg

Reações de

Neutralização e de Saponificação

•

Grau de deterioração

•

Estabilidade

•

Verificar possíveis fraudes e adulterações

• Índice de saponificação • Índice de neutralização • Índice de acidez

Reação de Hidrogenação

https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSs2yJmu1zphI-uFq2QbT6on1Iu5fzZgoUL-LkLS7EaXhTZA1Jpyg

 A hidrogenação de gorduras é uma reação química que

consiste na adição de hidrogênio nas ligações duplas dos grupos acil insaturados.

 Reação de grande importância para a indústria, porque

permite a conversão de óleo líquido em gorduras plásticas para a produção de margarinas, gorduras e outros produtos semi-sólidos.

 Para certos óleos, o processo também resulta na

diminuição da suscetibilidade à deterioração por oxidação (oxidativa).

https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTS6AJ_4CFjbE-AtPTlhFgNmlvgxUNIrzJp97hvOUMm2F0TQs9O

Reação de Interesterificação

Catalisadores: Zinco, Cádmio (ou seus compostos), compostos

de metais alcalinos ou de metais alcalino terrosos; enzimas.

Para obtenção de gorduras hidrogenadas, com composição similar às de ocorrência natural em alimentos.

Reação de Halogenação

As duplas ligações presentes nos ácidos graxos insaturados reagem com halogênio (cloro e bromo), para formar compostos de adição.

C = C + Br₂  - C – C –

Br Br

I₂: menos reativo. Praticamente só é adicionado na forma de monocloreto de iodo (ICl) ou de monobrometo de iodo (IBr).

Índice de iodo = número de gramas de iodo que reage com 100g de lipídio. O iodo reage com os pontos de insaturação, indicando o grau de insaturação dos ácidos graxos de um óleo ou gordura.

Oxidação Lipídica

 Uma das principais causas de deterioração de

alimentos.

 Inicia-se com a formação de radicais livres e

hidroperóxidos podendo causar alterações sensoriais indesejáveis em óleos, gorduras ou alimentos que os contêm, produzindo odor e sabor desagradáveis e com isso, a diminuição do tempo de vida útil.

 Produtos finais que podem ser carcinogênicos.

 Os ácidos graxos insaturados, são as estruturas mais

Oxidação Lipídica

Iniciação: Propagação: Terminação: R1H  R1 + H R1 + O2  R1OO R1OO + R2H  R2 + R1OOH R₁ _{+ R} 2  R1-R2 R2 + R1OO  R1OOR2 R1OO + R2OO  R1OOR2 + O2

Oxidação Lipídica

 Etapa de iniciação: o grupamento metil (R1H) é atacado por

espécie reativa e oxigênio, formando radical alila (R1).

 Etapa de propagação: ocorre rearranjo molecular de R1, e com

adição de oxigênio triplete ocorre formação de radical peroxil (R₁OO), que ataca o carbono -metileno de outro ácido graxo insaturado adjacente e forma hidroperóxidos e outro radical alila que retroalimenta a reação. É portanto, um processo autoxidativo.

 Etapa de terminação: os radicais livres formados se ligam

formando compostos estáveis. Os produtos finais são derivados da decomposição dos hidroperóxidos, como álcoois, aldeído, cetonas, ésteres e outros hidrocarbonetos, além de outros produtos. Aldeídos e outros compostos voláteis formados conferem sabor e odor desagradáveis ao alimento, afetando a qualidade do produto.

 Consistem em critérios úteis para avaliar o estágio do

processamento, bem como sua utilidade.

 Propriedades estão diretamente relacionadas com a

composição química dos triacilgliceróis.

 Propriedades:

 Ponto de fusão e consistência  Calor específico  Viscosidade  Peso  Índice de refração  Polimorfismo  Ponto de fumaça

Propriedades Físicas

 Óleos: líquidos em temperatura ambiente; PF < 15°C,  Gorduras: 30 a 42°C (PF de sebos > 42°C)

 PF de lipídios depende:

 Tamanho da cadeia carbônica: quanto menor a

cadeia, mais líquido é o lipídio.

 Saturados de cadeia curta (até 8C) – consistência

líquida; > 8C – consistência sólida.

 Grau de insaturação: quanto maior o grau de

insaturação, menor será o ponto de fusão.

 Isomeria: presença de duplas ligações. Possibilita a

ocorrência de isômeros cis e trans. Quanto maior o no

de trans, maior o PF.

 Útil para se saber o comportamento dos lipídios durante

os processos tecnológicos.

 Calor específico de gorduras líquidas é duas vezes

maior do que o das gorduras sólidas.

Maior mobilidade das moléculas na gordura líquida



↑ com o comprimento da cadeia carbônica



↓ com o aumento da insaturação



↑ com a hidrogenação.

Calor Específico

 Lipídios com grande quantidade de insaturações

apresentam PF mais baixos.

 A maioria dos óleos vegetais é líquida em temperatura

ambiente.

 Temperatura na qual são constatadas as primeiras fumaças de

lipídio sob aquecimento.

 Temperatura ideal para aquecimento de óleos de fritura não deve ultrapassar 180°C.

 T > 180º C  odor, sabor e aspecto indesejáveis.

Polimorfismo

Mais adequados Menos indicados

Tipo P. fumaça Tipo P. fumaça

Soja 240°C Girassol 183°C Canola 230°C Azeite de

oliva 175°C Milho 215°C

Óleos para Fritura

Índice de Refração

Cadeia maior

Efeito da concentração de ácidos graxos livres nos pontos de fumaça, faísca e combustão de óleo de soja

Concentração de ácidos graxos livres

(%)

Temperatura (°C)

Ponto de fumaça Ponto de faísca Ponto de combustão

0,05 210 330 370

0,5 160 290 350

5,0 125 260 320