Questo Quais as principais aplicaes do Amido na

Questão • Quais as principais aplicações do Amido na indústria de alimentos?

Reações de Escurecimento dos Alimentos

4 reações de escurecimento • Não enzimática – Caramelização – Maillard – Oxidação do ácido ascórbico • Enzimática – Polifenol oxidases

Tabela 1: Mecanismo das reações de escurecimento não enzimático Mecanismo Requerimento de Oxigênio Requerimento de NH p. H ótimo Produto final Maillard Não Sim > 7, 0 Melanoidinas Caramelização Não 3, 0 a 9, 0 Caramelo degradação de ácido ascórbico Sim Não 3, 0<p. H<5, 0 Melanoidinas

Açúcares • Escurecimento dos Açúcares – Caramelização – Maillard

Açúcares 1. São doces e solúveis em água 2. Podem ser reduzidos (oxidados) 3. Podem ser usados na preservação 4. Escurecem com o calor (caramelização) 5. Participam da reação de Maillard

Açúcar Redutor Os monossacarídeos, glicose e frutose são açúcares redutores por possuírem grupo carbonílico e cetônico livres, capazes de se oxidarem na presença de agentes oxidantes em soluções alcalinas.

Açúcar Redutor Os açúcares redutores participam de reações de escurecimento não enzimático. Reação de Maillard (açúcar + proteína)

Açúcar Não Redutor Os dissacarídeos que não possuem essa característica sem sofrerem hidrólise da ligação glicosídica são denominados redutores. de açúcares não

Caramelização

Sacarose • Utiliza-se sacarose para produzir o caramelo em preparo caseiro de caldas para pudins. A sacarose pura, aquecida diretamente, funde a 160ºC (derrete) torna-se amarela e depois marrom claro em 170– 1800 C

Sacarose • Neste ponto se adiciona água, por exemplo, para preparo de caldas, ou leite para preparo de leite caramelizado. • Houve alteração na cor, aroma, sabor e textura em relação à sacarose pura.

Caramelização • Pigmento marrom, é também um agente flavorizante preparado através de pirólise do açúcar. • Quando a caramelização ocorre sem qualquer catalizador, caramelos de baixa intensidade de cor são obtidos, sendo mais úteis como flavorizantes do que como corantes.

Caramelização na industria Sacarose – açúcar pode ser empregado para produzir caramelo, em presença de ácido ou variedade sais de de amônio matizes do – uma caramelo empregados em balas, alimentos e bebidas.

Tipos de Caramelo

Caramelização: aromas Aroma de pão: maltol 3 -hidroxi-2 metilpirano-4 -ona e isomaltol 3 -hidroxi-2 -acetilfurano Aroma de carne: 2 -H-4 -hidroxi-5 -metilfuran-3 -ona

Reação de Maillard 1912 – 1916: Publicou 8 artigos com suas observações sobre as mudanças de coloração nas reações entre aminoácidos e açúcares. Os trabalhos não despertaram muito interesse até meados anos 50.

Maillard • O trabalho publicado em 1912, por "Maillard", revelava a possibilidade de um açúcar (a glicose) reagir quando em solução aquosa quente, com um aminoácido produzindo amarela e depois marrom. coloração

Maillard • No alimento essa reação vai depender da presença do açúcar redutor que dará o grupamento carbonila C=O, vindo de um aldeído ou de uma cetona.

Maillard • Os aminoácidos irão colaborar com os grupamentos (NH 2) essenciais para a reação. • Glicina é o aminoácido mais ativo

Aquecimento

Maillard • Inicialmente o açúcar redutor, glicose, condensa-se com o aminoácido. A ação do calor e a presença de água aceleram a reação. A relação açúcar aminoácido é 1: 1 no início.

A produção de CO 2 pode ser tão intensa, que em tanques de melaço expostos à luz solar podem explodir, devido ao aumento de pressão

Fatores que afetam a reação Maillard • Temperatura: ocorre preferencialmente em > 70 C, mas continua em temperaturas à 20 C e durante o processamento ou armazenamento. • Alimentos congelados são pouco afetados. • p. H: a velocidade da reação é máxima em p. H próximo a neutralidade (p. H 6 -7). Velocidade baixa sob p. H ácido (p. H < 6, 0).

Fatores que afetam a reação Maillard • Tipo de açúcar: a presença do açúcar redutor é essencial. Assim a sacarose não hidrolizada não participa da reação de Maillard porque não apresenta grupo redutor livre. • Umidade: a água catalisa as reações. • Íons metálicos: a presença de íons metálicos como Cu e Fe aceleram a velocidade da reação

Fatores que afetam a reação Maillard = sulfitos Inibe o escurecimento enzimático Atua como inibidor da reação de Maillard Bloqueando a reação da carbonila dos carboidratos com o grupo amina dos aminoácidos

Maillard indesejável • Indesejável para: leite (cor – escurecimento quando por tempo prolongado. Ex. doce de leite), ovos e derivados desidratados • Ocorre entre um grupamento carbonila de açúcares redutores e o grupamento amina de aminoácidos, em meio preferencialmente alcalino, na presença de água e calor

Nem todo produto é ruim • Formação de produtos diferentes que irão conferir sabor, aroma e cor ao alimento. Desejável para: café (sabor), cacau (cor e sabor), carne cozida (sabor e cor), pão (cor), bolos (cor).

Maillard • O final da reação de "Maillard" é importante porque há formação de aroma, alteração do sabor e cor característicos. Conforme o aminoácido há o aparecimento do aroma e de cor característicos, a uma dada temperatura.

Maillard • A arginina na presença de glicose escurece a 60ºC e desprende aroma semelhante a pipoca. • A valina escurece a 80ºC e a 180ºC desprende aroma semelhante ao do chocolate.

Perdas Nutricionais Maillard • Perdas chegam a 90% na lisina e 66% de arginina, por exemplo o leite em pó armazenado a 37 • C tem perda de lisina de 70% em 5 dias, sem escurecimento. No leite reagem a caseína, lactoalbumina e lactoglobulina e o açúcar lactose.

Toxicidade Acrilamida • Encontrada em alimentos fritos e cozidos, como batata frita caseira e de pacote, tortas, produtos de pastelaria, café. • Não é detectada em alimentos que não foram aquecidos ou naqueles preparados com temperatura de cozimento que não atinge valores superiores a 100 C.

Acrilamida

Acrilamida • Estudos de toxicidade em animais com resultados comprovados • Estudos “confusos” em humanos, talvez responsável por 1% da ocorrência de câncer • Deve ser evitada por gestantes e crianças

Açucares na batata

Heatox • A Comissão Europeia fundou o projecto HEATOX (Substâncias tóxicas derivadas do aquecimento – identificação, caracterização e minimização do risco), com a finalidade de identificar, caracterizar e minimizar os riscos de exposição a compostos adversos produzidos durante o processo de cocção, em particular a acrilamida.

Os Produtos da Reação de Maillard são consumidos diariamente por meio da ingestão de alimentos como leite, produtos de panificação, cereais infantis e matinais, caramelo, mel, café, cerveja, chocolate, carnes, vegetais desidratados e frutas processadas

A modificação por glicoxidação leva a alterações funcionais e estruturais das proteínas Cristalino deixa o cristalino opaco (catarata) Colágeno altera a flexibilidade e a permeabilidade capilar DNA aumenta as mutações gênicas Lipoproteínas são mais captadas pelos macrófagos (ação aterogênica) Albumina função alterada (representa 80% das proteínas que são glicadas na circulação)

Hemoglobina Glicosilada

Envelhecimento

Dieta rica (5 x) em AGE´s na nefropatia

Quantidade de AGE ingerido da dieta correlaciona-se com sua concentração sérica (Koschinsky et al. , 1997; Uribarri et al. , 2005 )

Absorção e transporte dos AGE´s 10% dos AGES ingeridos são absorvidos, sendo que 2/3 do total absorvido fica retido nos tecidos em formas reativas, como vimos no dano renal AGE provenientes da alimentação são absorvidos e transportados na circulação em associação a LDL e outros proteínas, como a albumina

Produtos de Glicação Avançada na Dieta

Bloqueadores

Inibição pela Piridoxamina (B 6) Tiamina ou Aminoguanidina

Oxidação da Vitamina C

Vitamina C – Ácido Ascórbico REAÇÃO Reações de hidroxilação e redução

Oxidação da Vitamina C • Este escurecimento ocorre quando o alimento contém ácido ascórbico ou vitamina C, suficientemente ácido na faixa de p. H 2, 0 a 3, 5. Ocorre em sucos de frutas como o limão e laranjas

Oxidação da Vitamina C

Oxidação da Vitamina C • O ácido ascórbico possui 1 grupo carbonila, ele deve passar a ácido dehidroascórbico no início da reação. Este contém 3 grupos carbonilas. Esta substância sofre algumas reações chegando ao furfural.

Oxidação da Vitamina C • Os sucos armazenados sob congelamento o podem ser armazenados por um ano. • Ao ambiente oxidam facilmente devido a esta reação.

Tempo e da temperatura no conteúdo de vitamina C em duas amostras de suco de laranja durante 6 meses de estocagem em 18, 28 e 38 ºC (mg/L) MESES 18 ºC 28 ºC 38 ºC Suco 1 0 408. 5 2 385. 4 336. 6 265. 6 4 354. 0 302. 0 145. 1 6 333. 0 283. 6 83. 5 Suco 2 0 361. 5 2 340. 2 311. 3 202. 4 4 303. 5 270. 4 127. 4 6 280. 2 244. 2 63. 1

Oxidação no processamento de alimentos Perdas por cozimento de vitamina C dependem do grau de aquecimento, lixiviação para o meio de cozinhar, a área de superfície exposta à água e ao oxigênio, p. H, presença de metais de transição (ferro, cobre). Descongelamento antes de cozinhar faz com que mais vitamina C seja perdida.

Escurecimento enzimático

Enzimas • Enzimas envolvidas na formação de materiais coloridos, que provocam reações que podem ser chamadas de “escurecimento enzimático” ou “melanização”. Enzimas são as PPO = polifenol oxidases e peroxidases.

Escurecimento Enzimático • Fenóis + PPO = Quinonas melanina • Quinonas + aminas melanina • Aminas (lisina, tirosina, tiamina)

Escurecimento desejável ou prejudicial? • O escurecimento é desejável em apenas alguns alimentos como o café, o cacau, ameixa seca e no chá preta mas é prejudicial para MAIORIA dos alimentos, levando a danos na aparência, perda de valor nutricional

Enzimas nos alimentos • Enzimas tipo polifenoloxidases em concentrações maiores em alimentos como a batata, berinjela, maçã, banana, pêssego, abacate, café, mamão. . • Responsável por 50% da perda de frutos.

Fenólicos como substratos

Maneiras de prevenção • Inativação da atividade enzimática pela mudança do p. H, retardo pelo uso da refrigeração ou congelamento • Uso de substâncias como o ácido ascórbico, sulfito ou tiois, que vão interagir com outros compostos impedindo o escurecimento. • Agentes quelantes como EDTA, ácido málico

Bananas…. . • Um gás (etileno) é produzido na maturação, ele quebra a clorofila e a transforma num pigmento amarelo. . com o tempo ele favorece o escurecimento enzimático. Injúrias mecânicas também favorecem