Pigmentos+naturais (1)

8/15/2019 Pigmentos+naturais (1)

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Pigmentos naturais


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Classificação

• Classificação de acordo com a estruturaquímica:

Heterocíclicos com estrutura tetrapirrólica

IsoprenóidesFlavonóidesBetalaínas

aninosPigmentos quinoidais!i"oflavina


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#$ Compostos %eterocíclicos comestrutura tetrapirrólica

• &enominados metaloporfirinas

• Principais pigmentos:

' Clorofilas ' Hemecompostos (Hemoglo"ina e mioglo"ina)

*

*

*

*

# +

,

-

./

0

1

2 2etaloporfirina (onde 2 3 um metal)


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#$#$ C45!5FI46

• Cor verde dos vegetais

• 7ssencial ao processo de fotossíntese(fotorreceptor)

• 7ncontra8se como suspensão coloidal nasc3lula de cloroplastos9 associada comcarotenóides9 lipídeos e proteínas

• &iferenças de cor presença de outrospigmentos associados

• Frutas maturação degradação da clorofila


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7strutura química


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Propriedades Auímicas

• pH

• 6quecimento

• Presença de lu e oigDnio• Presença de metais "ivalentes

• 7nimas


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7feito do pH

Clorofilaverde

Clorofilidaverde

FeofitinaEerde8castan%o

Feofor"ídeoEerde8castan%o

5H8 (fraco)

pH 19<H> (fraco)pHG - 8 /

fitol

H> (fraco)pHG -8/

5H8 (fraco)

pH 19<

2g+>fitol

2g+>

H>(forte)pH,

2g+>

fitol

6lteração de cor das clorofilas em função do pH


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6quecimento

Clorofila > proteínas

C645!

Clorofila desprotegida

&esnaturação

das proteínas

6ção do H> do meio 2g+>

Feofitina


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Presença de 4u e 5+

• Forma viva est? protegida ' lipídeos ecarotenóides associados

• enescDncia9 processamento etraçãodo pigmento do tecido fotodegradação

Clorofila Cata"ólitoincolor

5+


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Presença de 2etais "ivalentes

2g+>

Cu+> ou Jn+>

2g+>

Cu+> ouJn+>

Formação de compleos cor verde "ril%ante eest?veis em meios ?cidos do que alcalinos


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7nimas

• &egradação que ocorre durantematuração

Clorofila

Clorofilase(estearase)

Clorofilidas

Feofitina

Feofor"ídeo

fitol fitol

dioigenase

Cata"ólitoincolor

fluorescente

Clivagem daporfirina

Cata"ólitoincolor nãofluorescente


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Preservação da cor

• Processamento perda de cor em meio?cido

• 23todos que evitam formação de corverde castan%o em %ortaliças e frutas: ' 6dição de ?lcalis ("icar"onato de sódio ou

tampKes como fosfato e citrato)

' 6tmosferas modificadas ricas em C5+ e "aiatemperatura retardam ação enim?tica


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#$+$ Pigmentos Heme

• Cor vermel%a da carne presença de +cromoproteínas

• Lrupo prost3tico %eme (ferro)

Compleam oigDnio 5+

• Cromóforo respons?vel 2etaloporfirina

' Hemoglo"ina ' encontradas no sangue e%em?ceas

' 2ioglo"ina ' encontradas na carne


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7strutura

• %ttp:MMupload$NiOimedia$orgMNiOipediaMcommonsM


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7strutura da 2ioglo"ina

*

*

*

*

H,C CH+CH+C55H

CH+CH+C55H

CH,

CH,H+CGHC

H,C

H+CGHC

Fe+>

Llo"ina

5H+

Llo"ina: proteína de"aio peso molecularque envolve amol3cula demioglo"ina


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Cor e características químicas

• 6 cor da carne 3 determinada: ' pelo estado químico da mioglo"ina

' seu estado de oidação

' tipos de ligantes ao grupo %eme

' conformação da glo"ina presente$


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7squema de alteração de cor da mioglo"ina

Fe+>*

* *

*

Llo"ina

5H+

oidação

reduçãoFe,>*

* *

*

Llo"ina

5H+

2ioglo"ina (vermel%o pQrpura) 2etamioglo"ina (marrom)

> 5+8 5+

oidaçãoredução e > 5+

Fe+>*

* *

*

Llo"ina

5+

5imioglo"ina (vermel%o)


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!eaçKes na carne

• 5+ em "aias concentraçKes favorece aformação da oimioglo"ina

• *a ausDncia de 5+ a reação 3 deslocadapara formação da mioglo"ina

• 5 aquecimento desnatura a glo"ina (agenteprotetor)$ 6ssim9 o íon ferroso Fe+> oida8se

a um íon f3rrico Fe,> formandometamioglo"ina desnaturada e a carneadquire a cor marrom


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Produtos Curados

• 6dição de nitrito eMou nitrato na carne ' 7vita desenvolvimento de "act3rias

patogDnicas do gDnero Clostridium

' Confere R carne cor rósea

*5 > mioglo"ina nitrosomioglo"ina

(óido nitroso) (cor rosa escuro)


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• 5 nitrito se redu a óido nitroso9 que9 por suave9 retarda o crescimento do Clostridium

"otulinum e a consequente produção daenterotoina

• 5 nitrato não apresenta atividade "acteriost?tica$*o entanto9 o nitrato pode ser convertido R nitritopelas "act3rias da carne

• 5 nitrito 3 mais tóico que o nitrato$ *5+8 em altasconcentraçKes interage com aminas secund?riase tern?rias formando nitrosaminas (cancerígenas)


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Fe+>

*

* *

*

Llo"ina

5H+

> 5+

8 5+

Fe+>

*

* *

*

Llo"ina

5+

2ioglo"ina (vermel%o pQrpura) oimioglo"ina (vermel%o)

oidação

redução

oidaçãoredução e > 5+

Fe,>

*

* *

*

Llo"ina

5H+

2etamioglo"ina (marrom)

Fe,>

*

* *

*

Llo"ina

5H+

Fe,>

** *

*

Llo"ina

5H+

desnaturada

2etamioglo"ina desnatuada(marrom)

Fe+>

*

* *

*

Llo"ina

ON

*itrosomioglo"ina (vermel%o)

(rosa 8 escuro)

Fe+>

*

* *

*

Llo"ina

ON

*itroso%emocromo (rosa)

calor desnaturada

*5

oidaçãoredução > *5


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+$ Compostos de 7struturaIsoprenóide

• Pigmentos denominados deC6!57*SI&7

• Cor varia de amarelo para vermel%o

• 5corrDncia em vegetais (animais nãosintetiam)


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7strutura

• 7strutura "?sica: 1 unidades de isoprenounidas de tal forma que os dois gruposmetílicos centrais ficam separados por

trDs car"onosCH+

CH,

CH+

isopreno

4icopeno (carotenóide)


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• Lrupos de carotenóides:

' Carotenos: estrutura constituída por C e H

' Tantofilas: derivados o"tidos por oidaçãocom formação de grupos %idroila9 metoila9car"oila e cetona

luteína

licopeno


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Precursores da Eitamina 6• am"3m con%ecido como pró8vitamina 6

• ão carotenóides que cont3m a estrutura cíclica da U8ionona


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• V ' caroteno possui # mol3cula de pró8vitamina 6 (retinol)

• U ' caroteno possui + mol3culas de pró8vitamina 6 (retinol)

CH, CH,

CH,

CH, CH,

CH, CH, CH,

CH,

CH,

CH, CH,

CH,

CH, CH,

CH, CH, CH,

CH,

CH,

α − caroteno

β 8 caroteno


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Propriedades

• Carotenóides são compostos: ' 4ipofílicos

' 2oderadamente est?veis ao calor

' Perdem a cor por oidação (principal causade degradação)

' Facilmente isomeriados por calor9 ?cido e

lu ' 7st?veis na faia de pH da maioria dos

alimentos (pH ,9< ' 09


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' 7nimas catalisam a degradação oidativapor mecanismos indiretos$ 7nima catalisaprodução de peróidos9 e estes9 reagem com

os carotenos ' Propriedades antioidantes


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,$ F46E5*SI&7

• Compostos %eterocíclicos com oigDnio

• Classe de pigmentos encontrados emvegetais

• 7strutura "?sica:


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,$#$ 6ntocianinas

• Pigmentos encontrados somente emvegetais

• Pigmentos encontrados em frutas e flores

• 6s cores variam do vermel%o intenso aovioleta e aul

• 6ntocianinas que ocorrem na naturea:pelargonidina9 cianidina9 peonidina9delfinidina9 petunidina e malvidina$


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7strutura

• *Qcleo flavilium (+8fenil"enopirilium)

5>

5>

H5

5H5H

!+

5H

!#

Won Flavilium 6ntocianidinas


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• 6ntocianidinas mais con%ecidas e queocorrem naturalmente: pelargonidina9

cinidina9 peonidina9 delfinidina9 petunidinae malvidina


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• 6ntocianinas são antocianidinas ligadas aaçQcares e geralmente cont3m ?cidos

ligados aos açQcares


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6ntocianinas em alimentos

Antocianina R1 R2 λmax. (nm) Ocorrência

Pelargonidina H H .+< 2orango9 amora

Cianidina 5H H .,. Xa"utica"a

&elfinidina 5H 5H .-/ BerinYela

2alvidina 5CH, 5CH, .-+ ZvasPeonidina 5CH, H .,. CereYa9 uvas

6 estrutura da mol3cula antocianina apresenta um efeito pronunciado naintensidade e esta"ilidade da cor$ 5 aumento do nQmero de grupos %idroilas

converte o comprimento de onda de a"sorção m?ima da antocinina9 paracomprimentos de onda mais longos9 e sua cor muda de laranYa para aul8avermel%ado$


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7sta"ilidade de cor

• 6s antocianinas são pigmentos inst?veis9apresentam maior esta"ilidade emcondiçKes ?cidas$

• 6 sua degradação pode ocorrer durante aetração do vegetal9 processamento eestocagem de alimentos$

• 6 degradação 3 influenciada pelo pH9temperatura9 enimas9 ?cido ascór"ico9dióido de enofre9 íons met?licos (Fe)

7f it d H


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7feito do pH• 5 íon flavilium 3 muito reativo

• 6 esta"ilidade depende de reaçKes nosradicais + e -

• 6presentam naturea anfótera devido R

presença de um íon o@nio adYacente aocar"ono +

• 7m meios ?cidos e neutros9 quatro

estruturas de antocianinas eistem emequilí"rio: c?tion flavilium (6H>)9 "asequinoidal (6)9 pseudo"ase car"inol (B) e

c%alcona (C)


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pHG,9<Cor

vermel%a

pH /9<Incolor

pH #+ 8 #,Cor amarelop?lida

pH [ /9<Cor pQrpuraclaro

pH [ =9<Cor aulescuro


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• pH eerce papel importante no equilí"rioentre as formas de antocianinas e9

conseq\entemente9 na modificação de cor • Coloração pouco intensa em pH [ -9<

• Corantes de antocianinas são pouco

usados por terem coloração intensa empH "aio (pH-9


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7feito da emperatura

• 6 esta"ilidade das antocianinas 3 muitoafetada pela temperatura$ 6 velocidade dedegradação tam"3m influenciada pelo 5+9

pH e estrutura do pigmento$• *o aquecimento o equilí"rio desloca8se

para a forma c%alcona

• Zso de altas temperaturas destrói asantocianinas$ !ecomenda8se a utiliaçãode tratamentos de H (alta temperatura

por "aio tempo)


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7feito do 5igDnio

• 6 naturea insaturada da estrutura dasantocianinas torna8as suscetível aooigenio molecular

• *a presença de 5+ as antocianinasescurecem

• Preservação do pigmento: su"stituir o 5+ por atmosferas ricas em nitrgDnio ouv?cuo$


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7feito do ;cido 6scór"ico

• 6s antocianinas interagem com o ?cidoascór"ico e se destroem mutuamente

• 6 adição de ?cido ascór"ico em produtosde frutas promove a perda de cor eredução do valor nutricional


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7feito do &ióido de 7nofre

• 5 dióido de enofre 3 muito usado noprocessamento de frutas9 emconcentraçKes "aias de


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7feito de metais

• 6s antocianinas podem formar pigmentosaul8pQrpura ou acinentados com metais

• 6lteraçKes durante estocagem ouprocessamento na presença de ferro9alumínio ou latão (co"re e inco)$


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7feito de Copigmentação

• 6 Copigmentação intermolecular dasantocianinas com flavonóides9 certos ?cidosfenólicos9 alcalóides e outros compostos9

aumenta a intensidade de sua cor9resultando em tonalidades que variam depQrpura a aul$

• 6 intensidade depende: tipo e concentraçãode antocianinas e copigmentos9 pH etemperatura do solvente$


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5utros flavonóides

• Pigmentos con%ecidos como antoantinas• ão pigmentos derivados do nQcleo

flavonóide9 encontrados na forma livre oude glicosídios associados a açQcares etaninos

6presentam cores claras ou amareladas e

são encontrados em alimentos comorepol%o "ranco9 "atata e ce"ola


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7struturas

!,

!#

!+

5H 5

5H

5H5H

!# 5H

55H

Flavonol

5

!,

!#

!+

5H 5

5H5H

5

!#

!+

5H 5

5H

Flavona

Flavan8,8olIsoflavona


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Propriedades• Import^ncia: relação com a cor dos

vegetais amarelados e R copigmentaçãocom antocianinas

• Propriedades antioidantes

• 2ais resistentes ao calor em relação Rsantocianinas

•Pouco sensível R lu• 6lguns flavonóides adquirem coloraçãoamarelada quando aquecidos em meiosfracamente alcalinos


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-$ Betalaínas

• 6s "etalaínas são %idrossolQveis• 7ncontradas apenas em poucas famílias

da ordem Centrospermae9 ? qual pertencea "eterra"a

• ão classificadas como "etacianinas(pigmentos vermel%os) e "etaantinas

(pigmentos amarelos)


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7struturas

*H55C C55H

H

*> !+!#

*H55C C55H

H

*>

Llicose

H5

C558

H

*H55C C55H

H

*>H 5

58

5 !

BetalaínaBetanina(pigmento da"eterra"a)

Eulgoantina I : !G*H+Eulgoantina II: !G5H(pigmentos amarelos)


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7sta"ilidade

• 7sta"ilidade da cor da "etanina emsolução 3 fortemente influenciada pelo pHe pelo aquecimento

• 7st?vel na faia de pH de -9< a /9


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.$ aninos

• Compostos de estrutura variada• &efinição rigorosa não eistente

•ão compostos fenólicos especiais quepossuem a %a"ilidade de se com"inarcom proteínas e outros polímeros

• Classificação: taninos %idrossolQveis etatninos condesados

• Cor varia de amarelo a marrom8escuro


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Propriedades

• precipitam proteínas e v?rios alcalóides emsolução

• com íons f3rricos (Fe,>) formam soluçKes

preto8auladas• Presentes em frutos verdes e desparecem

ao longo da maturação

• ua presença em frutos provocaadstringDncia9 mas9 tam"3m9 contri"ui para atetura por conferir maior rigide$


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/$ Pigmentos Auinoidais

• 6mplamente distri"uídos na naturea• Pigmentos amarelos9 vermel%os e

marrons

• 7ncontrados em raíes9 madeira etam"3m em insetos

• Pigmentos para uso em alimentos:coc%onila e carmin8coc%onila


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• 5 carmin8coc%onil%a (7#+

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