Aula lipídeos , Sabor e Aroma

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE EDUCAO SUPERIOR DO OESTE CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS

PROPRIEDADES FSICO-QUMICAS DOS LIPDEOSEstrutura garfo torcido; So predominantemente apolares: interaes importantes so as de Van der Waals e impedimento espacial; A organizao estrutural depende do estado fsico;

QUMICA DE ALIMENTOS

Lipdeos

Prof.: Fabiane Bach Novembro de 2011

PROPRIEDADES FSICO-QUMICAS DOS LIPDEOSViscosidade:Diminui com o aumento da T; As gorduras slidas exibem um tipo de comportamento reolgico conhecido como plasticidade.

PROPRIEDADES FSICO-QUMICAS DOS LIPDEOSDensidade:Depende do empacotamento das molculas dos TAG; Diminui com o aumento da T; leos lquidos: entre 910-930 kg/m; Gorduras totalmente slidas: entre 1000-1060 kg/m

PROPRIEDADES FSICO-QUMICAS DOS LIPDEOSPropriedades trmicas:Cp: 2 J/g elevando-se com aumento da T;

PROPRIEDADES FSICO-QUMICAS DOS LIPDEOSO PF dos TAG tendem a com o crescimento da cadeia. So maiores para:1.

AG saturados do que para insaturados; AG de cadeia linear; TAG com distribuio + simtrica de AG no glicerol; Trans do que para cis; Formas polimrficas mais estveis.

Condutividade trmica: 0,165 W/m.s (gua 0,595);2.

PF: depende do empacotamento;3.

4.

5.

PROPRIEDADES FSICO-QUMICAS DOS LIPDEOSPonto de fumaa: T na qual a amostra comea a liberar fumaa em condies especficas; Ponto de ignio: os produtos volteis gerados pelos lipdeos podem ser temporariamente inflamados; Ponto de chama: a combusto contnua pode ser sustentada aps exposio chama.

PROPRIEDADES FSICO-QUMICAS DOS LIPDEOS

A estabilidade trmica dos TAG muito maior que dos AG. Assim, quanto maior a quantidade de material orgnico voltil e AG possuir o lipdeo, maior a degradao durante o aquecimento.

CRISTALIZAO E DERRETIMENTO DE LIPDEOS ALIMENTARESPerfil de derretimento de TAG.

MECANISMOS FSICO-QUMICOS DE TRANSIES DE FASE LIPDICAIntensidade das ligaes entre molculas lipdicas maior no estado slido; Transies slido-lquido so endotrmicas;

Margarinas: duras o suficiente a fim de que permaneam com sua forma, porm devem ser macias o para serem espalhadas com uma faca. Alm disso importante que os cristais de gordura derretam durante a mastigao para fornecer a sensao adequada na boca.

Transies lquido-slido (cristalizaes) so exotrmicas; Arranjo das molculas no estado lquido e slido:

MECANISMOS FSICO-QUMICOS DE TRANSIES DE FASE LIPDICAA cristalizao de gorduras pode ser dividida em:Super-resfriamento; Nucleao; Crescimento de cristais; Eventos ps-cristalizao.

MECANISMOS FSICO-QUMICOS DE TRANSIES DE FASE LIPDICASuper-resfriamentoOs lipdeos podem permanecer na forma lquida em T inferiores s do PF por um perodo considervel antes que cristalizaes sejam observadas; leos puros (sem impurezas) podem ser super-resfriados por mais de 10C antes que cristalizaes sejam observadas.

MECANISMOS FSICO-QUMICOS DE TRANSIES DE FASE LIPDICANucleaoO crescimento de cristais pode ocorrer somente aps a formao de ncleos estveis no lquido. A formao de ncleos estveis desprezvel em T um pouco abaixo do PF. A taxa de nucleao aumenta com o grau de resfriamento at determinada T aps a qual diminui com ocorrncia de resfriamento adicional.

MECANISMOS FSICO-QUMICOS DE TRANSIES DE FASE LIPDICAEssa nucleao considerada homognea; A nucleao heterognea aquela decorrente de lipdeos que esto em contato com superfcies estranhas e pode ser dividida em:Primria as superfcies estranhas apresentam estrutura qumica diferente (poeira, bolhas de ar, recipiente) Secundria superfcies com mesma estrutura qumica do leo.

MECANISMOS FSICO-QUMICOS DE TRANSIES DE FASE LIPDICACrescimento de cristaisQuando um ncleo estvel se forma, ocorre o crescimento de cristais (incorporao a interface slido-lquido). Se um leo resfriado a uma T em que a taxa de nucleao menor que a taxa de crescimento, haver formao de poucos cristais grandes. Se o leo for resfriado a uma T em que a taxa de crescimento for menor que a taxa de nucleao, haver formao de muitos cristais pequenos.

MECANISMOS FSICO-QUMICOS DE TRANSIES DE FASE LIPDICAEventos ps-cristalizaoPodem ocorrer mudanas na forma polimrfica; As ligaes entre os cristais de gordura podem se fortalecer durante o armazenamento; Costumam gerar o aumento do tamanho dos cristais em lipdeos, o que indesejvel em muitos casos, pois leva a percepo arenosa durante o consumo.

ESTRUTURA CRISTALINAMorfologiaRefere-se ao tamanho, forma e localizao dos cristais de lipdeos; Quando um leo resfriado rapidamente T abaixo do PF muitos cristais pequenos; Quando o mesmo leo resfriado lentamente poucos cristais grandes.

ESTRUTURA CRISTALINAPolimorfismo

A estabilidade e o PF das 3 formas na ordem:

> > Quanto maior a estabilidade, a densidade de empacotamento.

ESTRUTURA CRISTALINA

ESTRUTURA CRISTALINAOs cristais (mais delicados) so perfeitos para margarinas em que maciez, brilho e graus altos de cobertura da superfcie de gua dispersa so necessrios. As formas so preferidas nas gorduras para panificao (banha) e na estabilidade da manteiga de cacau no chocolate.

Os TAG costumam cristalizar primeiro na forma , pois ela tem a menor energia de ativao para a formao do ncleo.Quanto + homogneos os TAG, + rpido a transio.

ESTRUTURA CRISTALINAAlimento lipdico Oliva Canola Milho Soja Coco Cacau Manteiga Gordura bovina Gordura suna Salmo Cristal habitual

MODIFICAO DE LIPDEOSHidrogenao

Usado para:Alterar lipdeos, tornando-os mais slidos em T ambiente; Mudar o comportamento de cristalizao (tornando a composio de TAG mais homognea) e/ou Torn-los mais estveis oxidativamente.

MODIFICAO DE LIPDEOS

MODIFICAO DE LIPDEOSA reao de hidrogenao necessita de:Um catalisador para a velocidade de reao; Gs hidrognio para fornecer o substrato; Agitao para misturar o catalisador com o substrato; Controle de T.

Nesse processo ocorre a remoo de ligaes duplas, obtendose AG mais saturados. Produtos obtidos por hidrogenao: margarinas, shortenings (gorduras e emulsificantes) e leos parcialmente hidrogenados que apresentam estabilidade oxidativa aumentada.

A T empregada est entre 100-300C; O catalisador mais comumente utilizado o nquel metlico (0,01-0,2%), recuperado ao final do processo por filtrao.

MODIFICAO DE LIPDEOSParmetro Alta T Alta P Alta [] de catalisador Agitao intensa Seletividade Alta Baixa Alta Baixa cidos graxos trans Alta Baixa Alta Baixa Velocidade Alta Alta Alta Alta

MODIFICAO DE LIPDEOSExistem 2 tipos de hidrogenaes:1.

Hidrogenao seletiva: o H incorpora-se 1 aos AG maisinsaturados. O processo tanto mais seletivo quanto for a T e forem a P e agitao. Esse processo realizado principalmente para reduzir o contedo de cido linolnico e assim aumentar a estabilidade da gordura.Quanto mais seletiva for a reao, a formao de ismeros trans.

isomerizao, na qual se modifica a configurao cis (instvel) para trans.

Alm da saturao das ligaes duplas, ocorre uma

MODIFICAO DE LIPDEOS

MODIFICAO DE LIPDEOSTransesterificao (interesterificao)

2.

Hidrogenao parcial ou total: tem como finalidade a obteno de gorduras slidas. Base de fabricao de margarinas e gorduras emulsificantes.

Consegue-se modificar a posio dos AG entre diferentes posies no glicerol, seja no mesmo TAG (intramolecular) ou em TAG diferentes (intermolecular).

MODIFICAO DE LIPDEOSA transesterificao produzida na presena de catalisador. Geralmente so utilizados alquilatos de sdio (etilato de sdio) para acelerao desse processo. O uso de catalisador permite completar a reao em pouco tempo (30-60 min.) e a T to baixas como 50C. Para que a reao ocorra deve haver nveis de gua, AG livres e perxidos.

MODIFICAO DE LIPDEOSA reao interrompida pela adio de gua. A transesterificao pode ser aleatria ou dirigida:Aleatria: utilizada para modificar o contedo em TAG slidos de algumas gorduras e preparar gorduras slidas ricas em cido linolico para fabricao de margarina

MODIFICAO DE LIPDEOSDirigida: a T de reao mantida baixa o suficiente para que quando TAG altamente saturados forem produzidos, cristalizem e sejam removidos da reao. Assim obtm-se leos e gorduras mais homogneos. Os leos apresentam capacidade emulsificantes

DETERIORAO DE LIPDEOS

Rancidez hidroltica e rancidez oxidativa. Ambas so transformaes que afetam as qualidades organolpticas e so prejudiciais pelos seus efeitos sobre a sua aceitao. A aceitao de alimentos que contm lipdeos rancificados comprometida.

DETERIORAO DE LIPDEOSRancificao hidroltica

DETERIORAO DE LIPDEOSConforme o contedo de AG livres do leo , o ponto de fumaa e a estabilidade oxidativa . A hidrlise de TAG tambm pode ocorrer em valores elevados de pH. A rancificao hidroltica pode ser inibida:

AG livres podem ser liberados a partir de TAG por enzimas chamadas lipases, que podem ser inativadas termicamente. A hidrlise de TAG tambm pode ocorrer na fritura de leos em rao da T elevada de processamento e da introduo de gua do alimento frito.

Pela eliminao de gua no lipdeo; Pelo uso de T baixa; Evitando o uso prolongado do lipdeo no processamento de alimentos.

DETERIORAO DE LIPDEOSRancificao oxidativa Ocorre em lipdeos que contm AG insaturados e que podem sofrer oxidao, degradao e polimerizao por mecanismo de radicais livres. Dessas transformaes resultam aldedos, cetonas, cidos, lcoois, hidrocarbonetos, etc., responsveis pelas caractersticas organolpticas e fsico-qumicas.

DETERIORAO DE LIPDEOSA pea central das reaes de oxidao lipdicas so as espcies moleculares conhecidas como radicais livres. Os radicais livres so molculas ou tomos que apresentam eltrons no pareados. A reao em cadeia de radicais livres se d em 3 etapas que so distinguveis pelos produtos formados e pelas caractersticas organolpticas de cada uma das fases.

DETERIORAO DE LIPDEOS

SABOR E AROMA DOS ALIMENTOS

IntroduoA aparncia (cor, aspecto) a caracterstica predominante na escolha de produtos alimentcios. Aps a escolha do alimento pela aparncia, passamos a avali-lo quanto ao sabor e aroma. O que sabor, aroma e flavor?

IntroduoGosto: sensaes relacionadas com o paladar (apertar o nariz para provar alimento). Aroma: conjunto de sensaes olfativas liberadas pelos compostos volteis dos alimentos na boca e percebidas pelo rgo olfativo por via retronasal. Sabor: sensaes mais complexas, que associam a estimulao dos gomos gustativos e clulas receptoras olfativas, e dos elementos tteis e trmicos da lngua e da cavidade oral. Flavor: conceito de anlise sensorial que engloba pelo menos 2 fenmenos: o gosto e o aroma.

IntroduoAs clulas especializadas do epitlio olfatrio da cavidade nasal (tm capacidade de detectar quantidadestrao de aromatizantes volteis), consideram variaes quase ilimitadas na intensidade e na qualidade de odores e sabores. As papilas gustativas localizadas na lngua e na parte posterior da cavidade oral, capacitam os seres humanos a aos sentidos de doura, acidez, salgado, amargor e umami.

IntroduoO processo geral de percepo do odor e do gosto, em nvel molecular, envolve 3 fases sucessivas, que culminam na experincia sensorial do provador:1. 2. 3.

Recepo; Transduo e, Processamento neural ou codificao das informaes dos impulsos eltricos.

IntroduoConceito do valor Limiar:Concentrao mais baixa de um determinado composto que pode ser detectado pelo seu odor por 50% ou mais de provadores experientes.

IntroduoAs unidades de odor (OUs) de um determinado produto voltil pode ser calculada por:

OU = Concentrao presente Concentrao limiar

A quantidade de substncias volteis nos alimentos pequena e nem todas so importantes para o aroma.

IntroduoEm contraste com o olfato, o paladar limita-se apenas a percepo de 5 sensaes primrias:1. 2. 3. 4. 5.

Substncias de gosto docePara que sejam percebidas pelo paladar, as molculas necessitam ter pelo menos 2 grupos polares;Os tomos de Oxignio, Nitrognio e Cloro costumam cumprir esses papis nas molculas doces.

Doce Salgado Amargo Azedo e Umami

Podem apresentar tambm um grupo apolar, ou lipoflicas semelhantes ao receptor.

Substncias de gosto doce

Substncias de gosto doce

Substncias de gosto doceSubstncias que provocam o gosto doce:Acares, que diferem muito na intensidade da doura:

Substncias de gosto doceDoura relativa 1 0,76 1,2 0,5 0,33 30 200 300

Carboidrato Sacarose Glicose Frutose Galactose Lactose Ciclamato de sdio Aspartame sacarina

Alguns aminocidos; Algumas substncias inorgnicas:Sais metlicos;

Clorofrmio;

Substncias de gosto salgadoO sabor salgado clssico fornecido pelo cloreto de sdio (NaCl); Os sais de potssio fornecem gosto salgado em menor escala, alm de possuir um certo grau de amargor; Cloreto de Ltio tambm fornece gosto salgado, mas no pode ser utilizado em alimento devido sua toxidade.

Substncias de gosto amargoO amargor se assemelha doura, em decorrncia de que ambas as sensaes so geradas por caractersticas semelhantes nas molculas, fazendo com que algumas delas produzam sensaes tanto de amargor como de doura.

As molculas amargas parecem ter somente um grupo polar e um hidrofbico;

Substncias de gosto amargoPorm alguns autores acreditam que as molculas amargas so idnticas s doces, porm a orientao dos stios ativos diferente. O amargor uma propriedade exclusiva dos aminocidos hidrofbicos:Valina Leucina Isoleucina, Fenilalanina, Tirosina e Triptovano.

Substncias de gosto amargoEm queijos, o sabor amargo pode aparecer devido a presena de peptdeos, produzidos por hidrlise enzimtica ou microbiana das protenas do leite.

Substncias de gosto amargoO quinino um alcalide que costuma ser aceito como o padro ara a sensao do gosto amargo.

Substncias de gosto amargoO quinino permitido como aditivo em bebidas como refrigerantes. Alm de refrigerantes, o amargor um importante atributo do sabor de vrias outras bebidas consumidas em grandes quantidades como caf, cacau e ch.

As substncias amargas tm limiares de deteco mais baixos que outras substncias e tendem a ser menos solveis em gua do que outros materiais ativos para o gosto.

Substncias de gosto amargoA cafena adicionada em concentraes de at 200 ppm em refrigerantes a base de cola.

Substncias de gosto amargoGrandes quantidades de lpulo so empregadas na indstria cervejeira a fim de se proporcionar sabores nicos cerveja. O amargor proveniente de substncias no volteis como derivados de humulona e lupulona: e -cidos, como so conhecidos na indstria cervejeira.

A teobromina muito semelhante a cafena, estando presente sobretudo em cacau, no qual contribui para o amargor.

Substncias de gosto amargoO sabor amargo em alguns alimentos e bebidas indesejvel; O desenvolvimento de amargor excessivo um grande problema da indstria de ctricos, especialmente em produtos processados.Um exemplo a toranja e a laranja amarga, onde a naringina (flavona) ocasiona o amargor excessivo.

Substncias de gosto amargoNas laranjas de umbigo e valncia o principal componente de amargor a limonina, tambm encontrada nas toranjas.

Substncias de gosto azedoO sabor cido atribudo presena de cidos orgnicos. Contm pelo menos um prton dissocivel em sistemas aquosos. Em frutas ctricas, o cido ctrico e o mlico so responsveis por quase toda a acidez.

Substncias de gosto azedoO cido tartrico caracterstico de uvas.

As cerejas so especialmente ricas em cido isoctrico.

O cido etanico (actico), em nveis aproximados de 10-15% d ao vinagre e produtos derivados sua acidez caracterstica.

Substncias de gosto umamiAs substncias umami contribuem para um sabor delicioso em alimentos, que d gua na boca. Seus efeitos so visveis e desejveis nos sabores de vegetais, carnes, aves, peixes, frutos do mar e queijos maturados. O principal representante dessa classe o glutamato monossdico, alm dos ribonucleotdeos.

Substncias adstringentesA adstringncia uma sensao que est claramente relacionada ao amargor, sendo sentida tanto na cavidade oral como na lngua. percebida como uma forma de secura pela boca, junto ao enrugamento spero do tecido oral. Ela geralmente resulta da associao de taninos ou polifenis.

Substncias adstringentesA adstringncia pode ser uma propriedade de sabor desejvel, como nos chs, vinhos tintos, frutas e sidras. No entanto, altos nveis de adstringncia so considerados sensorialmente indesejveis em vinhos. Frutas verdes, como caqui e banana podem conferir adstringncia a produtos com elas elaborados.

Substncias pungentesA pungncia uma propriedade exibida por alguns compostos encontrados em especiarias e vegetais que causam sensaes caractersticas de calor e ardor. So utilizados em alimentos a fim de proporcionar sabores caractersticos ou reforar a palatabilidade. Alguns princpios pungentes, como os encontrados em pimenta, pimenta-preta e gengibre no so volteis.

Substncias pungentesOutros vegetais e especiarias contm princpios pungentes que so um pouco volteis, como mostardas, rabanetes, agrio, cebola e cravo. O componente ativo o eugenol. eugenol

Substncias pungentesA pimenta vermelha (Capsicum sp.) contm um grupo de substncias conhecidas como capsaicinoides.

A capsaicina representa os princpios pungentes.

A pimenta vermelha tambm contm alguns compostos volteis o aroma que passaro a fazer parte do sabor global dos alimentos condicionados com ela.

Substncias pungentesAs pimentas branca e preta so elaboradas a partir de frutos de Piper nigrum. Diferem apenas pelo fato de que a preta preparada a partir de frutos verdes imaturos e a branca a partir de frutos mais maduros colhidos no momento em que eles mudam da cor verde para a amarela. O principal composto pungente das pimentas branca e reta a piperina.

Substncias pungentesO gengibre uma especiaria que deriva do rizoma de uma tuberosa perene, a Zingiger officinale Roscoe. Possui princpios pungentes alm de alguns componentes volteis de aroma. A pungncia causada por um gruo de fenilalquil cetonas chamadas de gingeris.

Substncias refrescantes uma sensao que ocorre quando algumas substncias qumicas entram em contato com os tecidos nasais e/ou orais e estimulam sistemas neurais no especficos. Esses efeitos esto associados a sabores como os de menta, incluindo hortel e gualtria. Vrios compostos causam a sensao, mas o mentol o mais usado nos sabores.

AROMAS

Aroma nos produtos vegetaisO que normalmente associamos s frutas e hortalias como sendo o seu gosto caracterstico relacionado em parte ao se aroma produzido pela mistura de numerosos compostos, mais ou menos volteis. A maioria dos componentes desses aromas so misturas de hidrocarbonetos, lcoois, aldedos, steres, cetonas e compostos de enxofre. Com base na composio dessas misturas, foram criados os sabores artificiais frequentemente usados nos alimentos.

Aroma nos produtos vegetaisAs misturas dos compostos citados constituem o leo essencial da planta. Os leos essenciais so parcialmente perdidos no processamento ou armazenamento dos alimentos pela sua volatilidade. Esse problema pode ser minimizado pelo processamento a T baixas, pelo uso de embalagens eficientes ou pelo uso do aroma artificial.

Aroma nos produtos vegetais compostos de enxofreVolteis sulfurados em Allium sp. As plantas desse gnero so caracterizadas por seus aromas fortes e penetrantes. Exemplos: alho, cebola, cebolinha.

Aroma nos produtos vegetais compostos de enxofreNa cebola, o precursor dos compostos sulfurados responsveis pelos volteis do sabor e do aroma o sulfxido de S-(1-propenil)-L-cistena. A hidrlise rpida desse composto pela alinase gera um cido sulfnico intermedirio instvel, que aps passar por rearranjos, gera um composto lacrimejante: o xido de tiopropanal. Sulfxido de S- (1-propenil)-L-cistena

Aroma nos produtos vegetais compostos de enxofreO sabor do alho (Allium sativum L.) formado pelo mesmo tipo de mecanismos geral que ocorre na cebola, exceto pelo fato que seu precursor o sulfxido de S-(2propenil)-L-cistena. A dialil tiossulfinato (alicina) contribui para o sabor do alho, no se formando um S-xido lacrimejante.

Aroma nos produtos vegetais compostos de enxofreVolteis sulfurados em Brassicas Contm plantas como repolho, brcolos, couve-flor. Todos so vegetais que contm precursores que por efeito de enzimas e calor produzem volteis, contendo enxofre como: isotiocianato de metila ou alila, dimetil e trimetilsulfeto.

Aroma nos produtos vegetais compostos de enxofreNo repolho, o principal precursor do aroma e sabor desse vegetal o S-metil-cistenassulfxido. Na couve-flor, a presena de S-metil-cistenassulfxido provavelmente responsvel ela formao de trissulfeto de dimetila.

Aroma frutadoOs sabores das frutas consistem de uma combinao de doce, devido ao acar e acidez dos cidos orgnicos. Para diferir entre os aromas das diferentes frutas, contamos com os odores distintos de seus compostos volteis. Uma fruta pode muito bem ter mais de 200 compostos volteis diferentes.

Aroma frutado

Aroma frutadoAlguns aromas dependem de poucas substncias de impacto:

No geral, cidos, lcoois, steres, aldedos e cetonas predominam numericamente.

Banana: o acetato de isopentila um elemento crucial no aroma, ainda que o eugenol e alguns dos seus derivados contribuam para o suave e agradvel aroma de banana madura. Cereja e amndoas: benzaldedo a substncia de impacto.

Porm, uma grande quantidade desses compostos so comuns par muitas frutas diferentes. Por exemplo, dos 17 steres volteis identificados na banana, apenas 5 no so encontrados na ma.

Aroma frutadoFramboesa: o aroma deve-se principalmente ao 1-(phidroxifenil)-3-butanona. O aroma de verde em muitas frutas e vegetais dado pelo hexanal e o 2-hexanal. Os aromas das frutas ctricas so dominados por terpenides.

Aroma frutadoOs terpenides so isolados de plantas por mtodos de destilao. A frao oleosa do destilado conhecida como leo essencial. O leo essencial constitui-se principalmente de terpenos, no qual o limoneno contribui com mais de 80% do total. limoneno

Aroma crneoO sabor da carne tem sido associado com dois compostos em particular:A inosina monofosfato IMP

Aroma crneoA carne cozida d origem a inmeros compostos volteis como:Compostos contendo enxofre, derivado da hidrlise da cistena e da metionina, como a metiltiofenona. Compostos da hidrlise de AG, como os derivados do cido araquidnico (aldedos) que apresentam odor de galinha cozida. Compostos da decomposio trmica de ribonucleotdeos, como o IMP, como metil furanolona.

O glutamato monossdico GMS

Isoladas, nenhuma dessas substncias tem um sabor particularmente pronunciado, porm quando associadas apresentam extraordinrio sinergismo.