Tecnologia de Óleos e Gorduras

Tecnologia de Óleos e Gorduras

Suzana Ferreira-Dias Química dos Óleos

Universidade de Lisboa Instituto Superior de Agronomia

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Principais Fontes de Obtenção de Gorduras:

• Plantas:

–Frutos (Exs.: azeitona, palma, bolota, coco)

–Sementes (Exs.: girassol, colza, amendoim, soja, algodão, cártamo, etc.)

• Animais:

– Terrestres (Exs. sebo, banha, gordura do leite)

– Marinhos (Exs. Óleos de peixe e cetáceos)

Principais Fontes de Obtenção de Gorduras:

▪ Gorduras Saturadas (Gorduras: ponto de fusão >

20ºC) = ricas em ácidos gordos saturados.

Exs. Gordura de palma, gordura de coco, banha, sebo, gordura do leite.

▪ Gorduras Monoinsaturadas (Óleos: ponto de fusão<20ºC) = ricas em ácidos gordos

monoinsaturados (ácido oleico; C18:1).

Exs. Azeite, óleo de bolota, óleo de amendoim.

▪ Gorduras Polinsaturadas (Óleos: ponto de fusão <

20ºC) = ricas em ácidos gordos polinsaturados.

Exs. Óleos de soja, colza, girassol, milho, de animais marinhos.

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Efeito da Ingestão de Gorduras

• Níveis de Colesterol:

– Gorduras Saturadas- aumento;

– Gorduras Monoinsaturadas- sem alteração;

– Gorduras Polinsaturadas- diminuição.

Teores de Óleo de Algumas Oleaginosas

Oleaginosa Teor de óleo (%, m/m)

copra ou coco 65-68

gegelim ou sésamo 50-55

palma (polpa do fruto da palmeira) 45-50 palmiste (caroço do fruto da palmeira) 45-50

amendoim 45-50

colza 40-45

girassol 35-45

cártamo 30-35

algodão 18-20

soja 18-20

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Composição Química de uma Gordura:

• Componentes Maiores (97-99%):

– Acilgliceróis- Triacilgliceróis (TAG)

Diacilgliceróis (DAG)

Monoacilgliceróis (MAG)

– Ácidos Gordos Livres (saturados, mono e

polinsaturados)

• Componentes Menores (1-3%):

– Fosfolípidos (ex. Lecitinas) – Tocoferóis (ex. a, b, g)

– Esteróis (ex.: b-sitosterol, campesterol, estigmasterol, brassicasterol, etc.)

– Hidrocarbonetos – Alcoóis superiores

– Vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K)

– Pigmentos (ex. Clorofilas, feofitinas, carotenóides) – ...

Composição Química de uma

Gordura:

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Componentes Maiores:

Podem ser classificados em função do nº de átomos de carbono

equivalentes- ECN- “equivalent carbon number” (Purdon, 1993 ):

ECN= C – 2 N

C= nº átomos de carbono nas cadeias de ác. Gordos;

N= nº de duplas ligações nesses AG

] M.P. Purdon: Application of HPLC to lipid separation and analysis: mobile and stationary phase selection, In: Analyses of Fats, Oils and Derivatives. Ed. E.G. Perkins, AOCS Press, Champaign, Ill., (USA) 1993, pp. 166-192.

Componentes Maiores:

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Efeitos do isomerismo de posição e geométrico no ponto de fusão

• Ác. oleico Ác. Elaídico

(p.f.=16ºC) (p.f.= 42ºC)

(ác. cis-9 octadecenóico) (ác. trans-9 octadecenóico)

• Ác. Petroselénico Ác. Petroselaídico

(p.f.=30ºC) (p.f.= 51,9ºC)

(ác. cis-6 octadecenóico) (ác. trans-6 octadecenóico)

Isómeros de Posição

Isómeros de Posição Isómeros

Geométricos

Isómeros Geométricos

Estrutura dos Ácidos Gordos:

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Principais Ácidos Gordos

– Caprílico (C8:0)

• Gordura de coco: 4,6-10%

• Gordura de palmiste: 2,4-6,2%

– Cáprico (C10:0)

• Gordura de coco: 5,5-7,8

• Gordura de palmiste: 2,6-5,0 – Láurico (C12:0):

• Gordura de leite de vaca: 2-8%

• Gorduras de palmiste e de coco: 45-55%

– Mirístico (C14:0):

• Gordura de palmiste: 14-18%

• Gordura de coco:16-21%

– Palmítico (C16:0)- AGS mais comum:

• Toucinho e sebo: 25-35%

• Gordura de palma: 30-35%

• Manteiga de cacau: 20-25%

• Estearina de palma: 60%

– Esteárico (C18:0):

• Óleos vegetais: 1-5%

• Sebo: 20%

• Manteiga de cacau: 35%

Saturados:

Principais Ácidos Gordos

Ácido Oleico (C18:1)- ácido gordo maioritário na Natureza:

• Azeite: 56-83%

• Óleo de amendoim: 35-69%

• Óleo de bolota: 50-73%

• Girassol oleico: 70-85%

• Gordura de palma: 36-44%

Monoinsaturados:

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Principais Ácidos Gordos Polinsaturados

• Linoleico (C18:2)

– Óleo de amendoim: 12- 43%

– Óleo de algodão: 46-58%

– Óleo de milho: 34-66%

– Óleo de colza: 15-30%

– Óleo de gergelim: 41-48%

– Óleo de soja: 48-59%

– Óleo de girassol: 48-74%

• Linolénico (C18:3):

– Óleo de colza: 5-14%

– Óleo de soja: 4,5-11%

• Araquidónico (C20:4)

Ácidos Gordos Essenciais:

Não são sintetizados pelo

organismo humano, pelo que devem ser incluídos na dieta.

Ácidos Gordos Omega-3

• Ácido Eicosapentenóico (EPA; C20:5)

• Ácido Docosa-hexenóico (DHA; C22:6) Benefícios:

▪ Reduzem o risco de doenças cardiovasculares

▪ Tratamento de doenças autoimunes (e.g. Artrite reumatóide)

▪ Previnem o aparecimento de certos tipos de cancro

▪ Desenvolvimento cerebral e do

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Composição Química de uma Gordura:

• Componentes Menores (1-3%):

– Fosfolípidos (ex. Lecitinas) – Tocoferóis (ex. a, b, g)

– Esteróis (ex.: b-sitosterol, campesterol, estigmasterol, brassicasterol, etc.)

– Hidrocarbonetos – Alcoóis superiores

– Vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K)

– Pigmentos (ex. Clorofilas, feofitinas, carotenóides)

– ...

Componentes Menores

• Pigmentos Clorofilinos

• Carotenóides

• Flavonas

• Antocianinas

• Gossipol

• Tocoferóis

Pigmentos

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Pigmentos

Pigmentos Clorofilinos

Grupo porfirina+ 4 grupos pirrol complexo com Mg, Fe, Cu, Zn

Plantas superiores: clorofila a (verde azulada) + clorofila b (verde amarelada) (a:b= 3:1)

Perda de Mg origina feofitinas a e b (extracção & processamento dos óleos)

Acção das clorofilas: pró-oxidante

Pigmentos

Carotenóides Amarelo/vermelho

▪ b-caroteno: por quebra de dupla ligação, origina 2 moléculas de Vit A.

▪ Xantófilas (ex: luteína) Instáveis ao calor,

ácidos e hidrogenação.

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Pigmentos

Flavanonas e Antocianinas

Flavanonas (amarelo)

Antocianina = antocianidina + açucar

▪ Antocianidinas: propriedades fenólicas e básicas

▪ Formam sais com bases (azul) ou ácidos (vermelho)

▪ Antocianina livre (violeta)

Acção anti-oxidante

Pigmentos

Gossipol

Composto fenólico (0,2% óleo de algodão bruto)

Tóxico para aves e suínos

Por oxidação forma-se

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Tocoferóis

a-tocoferol= Vit. E

Quando a concentração aumenta, os tocoferóis podem tornar-se pró-

oxidantes.

Azeite, gorduras de palma, palmiste e coco: <100 ppm;

Óleos de soja e milho: >1000 ppm;

Óleo de gérmen de milho: c.a. 0,5%

Óleo de farelo de arroz: 2-4%

Perdas na desodorização (T>235ºC, vácuo)

Poder antioxidante:

d>g>b>a

(nas concentrações encontradas na natureza)

Fosfatídeos (Gomas)

Ésteres de ácidos gordos+ Glicerol+ Ác. Fosfórico + (base azotada ou açucar; Mg, Ca ou Na)

Interferem com a eficiência da refinação:

▪ Aumentam perdas de óleo neutro;

▪ Diminuem capacidade de

adsorção das terras e carvão;

▪ Envenenam catalisadores de Ni;

▪ Escurecem o óleo se submetido ao calor.

Emulsionantes:

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Esteróis

• Alcoóis policíclicos de elevado ponto de fusão:

componentes maioritários do insaponificável;

• Podem ocorrer na forma livre ou esterificados com AG (e.g. ácido linoleico) ou com glicósidos.

Fitoesteróis: b-sitosterol (maioritário)

campesterol, estigmasterol (azeite) g-sitosterol (óleo de soja)

Removidos por

desodorização e adsorção

Relacionados com a qualidade dos óleos e com a sua genuinidade

Esteróis

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Ceras

•

elevado ponto de fusão (ésteres C-36, C-38, C-44, C-46);

•

Remoção das ceras:

▪

ou

▪

Dialcoóis Triterpénicos

• Eritrodiol (homo-olestranol, 5a-oleano-12-ene-3b,28- diol)

• Uvaol (d-12-urseno-3b,28-diol) Teores de eritrodiol+uvaol:

• Azeite: 1-20 mg/100g

• Óleo de bagaço de azeitona: até 280 mg/100g

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Hidrocarbonetos

• Exemplo:

Esqualeno- precursor da biossíntese dos esteróis; até 40% (m/m) do insaponificável no azeite.

Principais Reacções Degradativas dos Óleos

Hidrólise:

• TAG + H

O  DAG + AGL

• DAG + H

O  MAG + AGL

• MAG + H

O  Glicerol + AGL

--- Reacção Global:

TAG + 3 H

O  Glicerol + 3 AGL

TAG= triacilglicerol; DAG= diacilglicerol; MAG= monoacilglicerol.

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Principais Reacções Degradativas dos Óleos

• Oxidação

- Período de Indução:

 Formação de Produtos primários de oxidação:

hidroperóxidos

(duplas ligações conjugadas; cis  trans).

- Período Secundário:

hidroperóxido + O₂  Aldeídos, Cetonas,

Ácidos gordos livres (cadeia curta)

Ranço