Aditivos alimentares
- 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS CENTRO DE CIÊNCIAS QUÍMICAS, FARMACÊUTICAS E DE ALIMENTOS CURSO: BACHARELADO EM QUÍMICA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS I CONSERVANTES E ANTIOXIDANTES Prof. Dra. Tatiana V. R. Alicieo Fevereiro, 2013.
- 2. Aditivos São substâncias que preservam o alimento. A maioria dos alimentos processados contém aditivo alimentar. Existem cerca de 3.500 aditivos usados universalmente pelas indústrias.
- 3. ADITIVOS ALIMENTARES Segundo o FDA: “substância não nutritiva adicionada ao alimento com a finalidade de melhorar sua aparência, sabor, textura e tempo de armazenamento”.
- 4. Anvisa: “substância intencionalmente adicionada ao alimento com a finalidade de conservar, intensificar ou modificar suas propriedades, desde que não prejudique seu valor nutritivo”. ADITIVOS ALIMENTARES
- 5. Correspondem a qualquer substância presente por adição intencional, ou não, a um alimento, com finalidades tecnológicas quais sejam conservação contra deteriorações bacterianas, proteção contra oxidação, fornecimento de características sensoriais como cor, aroma e textura. ADITIVOS ALIMENTARES
- 6. ADITIVOS ALIMENTARES Têm sido usados por séculos. Sal: preservar carnes e peixes. Ervas e temperos: melhorar o sabor dos alimentos. Vinagre: pepinos e outros vegetais.
- 7. ADITIVOS ALIMENTARES Produtos modernos Produtos de baixo valor calórico, fast-food, salgadinhos embalados Não seria possível sem os aditivos atuais.
- 8. ADITIVOS ALIMENTARES Preservar os alimentos. Melhorar seu aspecto visual, seu sabor e odor. Estabilizar a sua composição. Empregados para aumentar o valor nutricional. Evitar a sua decomposição ou oxidação com o passar do tempo.
- 9. ADITIVOS ALIMENTARES Um grande número de aditivos são empregados atualmente. Sofrem regulamentação federal: alguns são permitidos somente em certas quantidades e outros já foram banidos de nosso cardápio.
- 10. RAZÕES PARA SE UTILIZAREM ADITIVOS ALIMENTARES Para manter a consistência do produto. Emulsificantes, estabilizantes, espessantes e agentes anti-aglutinantes. Exemplos: alginatos, lecitina, glicerídeos, metil-celulose, pectina, goma arábica, aluminossilicatos.
- 11. Para manter ou melhorar o valor nutricional. Os nutrientes dos alimentos podem ser perdidos durante o processo de manufaturação. Exemplos: vitaminas A e D, ferro, ácido ascórbico, cálcio, riboflavina, niacina, ácido fólico, zinco.
- 12. Para manter a palatabilidade. Os alimentos perdem, naturalmente, o sabor e a frescura devido ao envelhecimento e a exposição a agentes como umidade, oxigênio, bactérias e fungos. Exemplos: ácido ascórbico, BHT, BHA e nitrito de sódio.
- 13. Para manter a maciez ou controlar o pH. O bolo não cresce sem fermento: bicarbonato de sódio. Modificar o pH de certas comidas para melhorar o sabor ou a aparência.
- 14. Para melhorar sabor ou cor Temperos naturais e aromatizantes artificiais.
- 15. ADITIVOS ALIMENTARES Melhoram as propriedades sensoriais Edulcorantes Aromatizantes e flavorizantes Corantes naturais Corantes sintéticos Acidulantes Impedem ou retardam alterações dos alimentos Antimicrobianos (conservantes) Antioxidantes e sequestradores de íons metálicos Melhoradores da textura Expessantes e gelificantes Emulsificantes Umectantes Antiaglomerantes
- 16. ADITIVOS ALIMENTARES QUE IMPEDEM OU RETARDAM ALTERAÇÕES DOS ALIMENTOS Evitam a ação do tempo nos alimentos.
- 17. CONSERVANTES
- 18. CONSERVANTES INTRODUÇÃO Os alimentos (de origem animal e/ou vegetal) em certa fase de desenvolvimento atingem um estádio considerado ótimo para consumo. Após a colheita e/ou abate, as perdas que se verificam em produtos armazenados são resultantes da ação de microrganismos e processos químicos indesejáveis.
- 19. INTRODUÇÃO A adição de conservantes aos alimentos em concentrações aceitáveis promove a inibição dos microrganismos, até que sejam eliminados por volatilização, metabolismo, degradação ou por meio de interações químicas com outros componentes do alimento. As propriedades físicas e químicas do conservante e a sua relação com o alimento constituem o principal fator na sua eficiência. CONSERVANTES
- 20. INTRODUÇÃO Propriedades como solubilidade, constante de dissociação (pka), níveis tóxicos e reatividade química devem ser considerados na escolha do conservante. O processamento térmico ou a desidratação do produto para diminuir a atividade de água aumenta a eficiência. CONSERVANTES
- 21. Ajudam o alimento a ter maior durabilidade. Os alimentos ficam disponíveis fora de suas safras: mais alimentos podem ser importados com segurança. Permite que os consumidores mantenham suas cozinhas estocadas com menos visitas aos supermercados. Ajudam a proteger os consumidores de contaminações por microrganismos produtores de substâncias nocivas à saúde. CONSERVANTES
- 22. APLICAÇÃO São incorporados diretamente no alimento (imersão, spray, gás, injeção) ou oriundos, durante o processamento (fermentação), do alimento. Diferentes tipos de conservantes químicos são empregados: ácidos e derivados, sulfito, nitrato/nitrito, fumaça, etc. A utilização depende do tipo de alimento, método de processamento, armazenamento e microrganismo envolvido. CONSERVANTES
- 23. Ácidos O pH ácido facilita a destruição de microrganismos pelo calor, permitindo que se utilize um tempo menor de esterilização e pasteurização e, portanto, minimizando os efeitos negativos na qualidade do produto. O efeito antimicrobiológico dos ácidos utilizados como conservantes está relacionado com a forma não dissociada: a concentração é determinada pelo pka do ácido e do pH do meio. CONSERVANTES
- 24. Ácido cítrico É um aditivo multifuncional, apropriado para vários tipos de aplicação (acidificador, flavorizante, tamponante e sequestrante). É um ácido tribásico com quatro grupos ionizáveis. É menos efetivo agente microbiológico que os outros ácidos, em razão de ser metabolizado por vários microrganismos. CONSERVANTES
- 25. Ácido benzóico e derivados Ocorre na natureza em diversas frutas e vegetais. Sua atividade ótima está situada na faixa de pH entre 2,5 e 4,0. É utilizado no controle de fungos e leveduras, mas seu uso não é recomendado para controle de bactérias, em face de sua baixa atividade em pH 4,5. A maior solubilidade em água e a não interferência na coloração tornam o benzoato de sódio o mais utilizado. CONSERVANTES
- 26. Ácido propiônico e derivados É pouco empregado pela indústria de alimentos em face de seu poder corrosivo, sendo preferencialmente utilizados seus derivados, os quais liberam o ácido no meio. É encontrado em certos tipos de queijo em nível de até 1,0% mostrando-se eficiente no controle de fungos. CONSERVANTES
- 27. Ácido sórbico e derivados É o único ácido orgânico insaturado produzido sinteticamente permitido como conservante em alimentos. A forma ácida é mais solúvel em lipídios que em água. Os derivados (sódio, potássio e cálcio) são frequentemente utilizados em razão da sua alta solubilidade em água. É eficiente no controle de fungos e leveduras e pouco ativo no controle de bactérias. CONSERVANTES
- 28. Ésteres do ácido p-hidrobenzóico (parabens) São utilizados no controle de fungos e leveduras. Mostram-se ativos em ampla faixa de pH, em razão de permanecerem na forma não dissociada. A ligação éster é estável à hidrólise em temperatura de esterilização. São aplicados na forma de solução alcalina, etanólica ou em propileno glicol em concentrações de 0,3-0,06 %. CONSERVANTES
- 29. Fumaça A fumaça formada a partir da queima da madeira, além de contribuir com o flavor, possui efeito conservante através do calor, da desidratação e introdução de componentes químicos da fumaça no produto. Várias substâncias químicas com atividades conservantes estão presentes na fumaça: compostos fenólicos, formaldeído, ácido acético. O efeito antimicrobiológico é fraco (esporos de bactérias e fungos são resistentes). CONSERVANTES
- 30. CONSERVANTES Sulfito O termo sulfito refere-se ao dióxido de enxofre (SO2) e a diversas formas de sulfitos inorgânicos que o liberam nas condições de uso. São adicionados em alimentos para: - controle do escurecimento enzimático e não enzimático, - ação antimicrobiana, -agente antioxidante, redutor e clarificante.
- 31. CONSERVANTES Sulfito Compostos: - SO2 – dióxido de enxofre, - Na2SO3 – sulfito de sódio, -NaHSO3 – Bissulfito de sódio, - Na2S2O5 – Metabissulfito de sódio. Inibe numerosas enzimas.
- 32. CONSERVANTES Sulfito São utilizados em batatas pré descascadas e fatiadas e em cogumelos frescos. Podem ser incorporados aos alimentos na forma de gás ou de sais. A forma de gás do SO2 é utilizada na preservação de frutas e vegetais desidratados, as soluções de sulfito são empregadas em alimentos líquidos.
- 33. CONSERVANTES Sulfito O dióxido de enxofre é mais efetivo como agente antimicrobiano em meio ácido. Em pH 4,5, o íon bissulfito (HSO3) e o SO2.H2O são as formas ativas no controle de fungos, leveduras e bactérias. Em pH alto, o bissulfito inibe bactérias, mas não leveduras.A forma de gás do SO2 é utilizada na preservação de frutas e vegetais desidratados, as soluções de sulfito são empregadas em alimentos líquidos.
- 34. CONSERVANTES Nitrato/Nitrito O nitrato (NO3’) e o nitrito (NO2’) são componentes naturais em alimentos, e seus níveis variam, dependendo da quantidade de nitrato disponível no solo e na água. São utilizados para preservar a coloração vermelha da carne (reage com as proteínas do grupo heme) e inibir a oxidação (previnem a rancificação) possuem atividade antimicrobiológica, principalmente no controle do Clostrudium botulinum.
- 35. CONSERVANTES Nitrato/Nitrito O nitrito é o componente antimicrobiano, resultando na formação do ácido nitroso (HNO2). Sua adição em carnes e peixes retarda o crescimento do Clostridium botulinum e a consequente produção da enterotoxina durante o armazenamento. A eficiência bacteriostática está relacionada com o pH do alimento, que determina a concentração da forma não dissociada do ácido nitroso, sendo mais eficiente em pH igual a 5,0-5,5 ou menor.
- 36. ANTIOXIDANTES
- 37. ANTIOXIDANTES Introdução Durante a produção, o processamento, a distribuição e o armazenamento ocorrem várias reações de deterioração envolvendo microrganismos e processos químicos. Os processos químicos são representados pela oxidação enzimática e não enzimática de lipídios e de substâncias fenólicas, promovendo alterações indesejáveis no flavor, na aparência, nas características físicas, no valor nutritivo e na formação de compostos tóxicos.
- 38. ANTIOXIDANTES Introdução O efeito do antioxidante consiste na inativação dos radicais livres, na complexação de íons metálicos ou na redução dos hidroperóxidos para produtos incapazes de formar radicais livres e produtos de decomposição rançosos. A complexidade do processamento do alimento associada à necessidade de aumentar o período de armazenamento, torna o produto vulnerável à deterioração oxidativa. A utilização de substâncias químicas capazes de oferecer proteção contra a oxidação é necessária.
- 39. ANTIOXIDANTES
- 40. Auto-oxidação dos ácidos graxos insaturados : formação de radicais livres e produção de compostos responsáveis pelo mau odor e pela rancificação do alimento. Os compostos que reagem com os radicais livres podem reduzir a velocidade da auto-oxidação. ANTIOXIDANTES
- 41. Degradação oxidativa dos ácidos graxos poliinsaturados Principal causa que limita a vida útil da grande maioria dos alimentos industrializados ANTIOXIDANTES
- 42. São compostos que previnem a deterioração dos alimentos por mecanismos oxidativos. Oxidação: envolve a adição de um átomo de oxigênio ou a remoção de um átomo de hidrogênio das moléculas que constituem os alimentos. ANTIOXIDANTES
- 43. Formas apropriadas para retardar a oxidação em alimentos: Utilização correta do material de embalagens Antioxidantes: retardam a rancidez oxidativa, protege carotenóides, vitaminas A e D e outros ingredientes insaturados ANTIOXIDANTES Uso de atmosfera inerte e condições adequadas de armazenamento.
- 44. O uso de antioxidantes em conjunto com outras tecnologias é capaz de impedir ou retardar a reação de oxidação através do emprego de gases inertes nas embalagens (BARUFFALDI, 1998). ANTIOXIDANTES
- 45. ANTIOXIDANTES A velocidade da reação de auto-oxidação depende: Da composição do óleo ou da gordura (insaturação e tipos de ácidos graxos insaturados) A Temperatura (mesmo em condições de congelamento não previne completamente a reação) A luz acelera a oxidação A remoção de oxigênio do alimento previne a oxidação Metais em níveis traço catalisam a reação
- 46. ANTIOXIDANTES Os antioxidantes devem ser adicionados ao produto o mais cedo possível, para se obter efeito máximo – qualquer substância anteriormente formada permanece no produto. Alguns antioxidantes acima do nível ótimo, possuem efeito pró-oxidante.
- 47. ANTIOXIDANTES Prevenção da oxidação Utilizar produtos de boa qualidade, Observar as boas práticas de processamento, Inativar as enzimas capazes de promover alterações no produto pela aplicação de calor Eliminar o oxigênio atmosférico Reduzir qualquer forma de energia (luz, calor), armazenando o produto à baixa temperatura Evitar contato com metais (Cu, Fe, Co, Mn, Ni) Adicionar o antioxidante e o agente sequestrante o mais cedo possível.
- 48. Estrutura química Volatilidade Solubilidade Estabilidade térmica ANTIOXIDANTES Escolha do antioxidante Propriedades hidrofílica-lipofílicas
- 49. Naturais: tocoferol (Vitamina E). Sintéticos: BHA (butilhidroxianizol) e BHT (butilhidroxitolueno), ambos derivados do fenol. HO O BHA (2-t-butil-4-metoxifenol) HO BHT (2,6-di-t-butil-4-metilfenol) ANTIOXIDANTES
- 50. ANTIOXIDANTES Mecanismos de controle da oxidação de lipídios Bloqueadores da reação em cadeia Doadores e receptores de elétrons Doadores: competem co o lipídio insaturado pelo radical peroxil (ROO) a velocidade da reação. Ex. Antioxidantes sintéticos Receptores: competem com o oxigênio triplete (3O2) pelo radical livre, reduzindo a formação do radical peroxil. Complexadores com metais: mecanismo preventivo, atuam complexando os íons metálicos, inibindo a decomposição de peróxidos e a formação de radicais livres.
- 51. ANTIOXIDANTES Classificação Com base em suas funções, os antioxidantes são classificados como primários e sinergísticos. Primários: Atuam bloqueando a ação dos radicais livres, convertendo-os em produtos estáveis por meio de doação de hidrogênio ou elétrons, além de atuarem nas reações com os radicais lipídicos, formando o complexo antioxidante – lipídio. Ex: BHA, BHT, TBHQ, Galatos, Tocoferóis
- 52. ANTIOXIDANTES Classificação Com base em suas funções, os antioxidantes são classificados como primários e sinergísticos. Sinergísticos: Removedores de oxigênio: Reagem com o oxigênio livre, removendo-o do sistema fechado. Ex: Ácido ascórbico, palmitato de ascorbila, sulfito. Complexantes: Imobilizam íons metálicos, aumentando significativamente a energia de ativação das reações inicias da auto-oxidação.
- 53. Os antioxidantes que se adicionam aos alimentos devem cumprir uma série de requisitos. A quantidade de antioxidantes adicionada situa-se em torno de 0,01% com relação à gordura do alimentos e de 0,025% quando se utiliza uma mistura de antioxidantes, sendo que nenhum dos componentes deve ultrapassar 0,01%. ANTIOXIDANTES
- 54. PRINCIPAIS ANTIOXIDANTES Antioxidantes permitidos pela legislação brasileira: Ácido Ascórbico Ácido Fosfórico Sulfitos Butilhidroxianisol (BHA) Butilhidroxitolueno (BHT) Galatos Tércio butilhidroquinona Tocoferóis
- 55. REFERÊNCIAS ANVISA Disponível em <http://s.anvisa.gov.br/wps/s/r/cg. ARAÚJO,J. M. A. Química de alimentos, 3 ed. Viçosa: UFV, 2004. 478p. BARUFFALDI, R. M. N. de Oliveira. Fundamentos de Tecnologia de Alimentos. 3-. Ed. São Paulo: Atheneu. 1998. 317p. GAVA, A. J. Princípios de tecnologia de Alimentos.ed. São Paulo: Nobel. 1984.284p. ORDOÑEZ, J. A. P.; Tecnologia de Alimentos: Componentes dos Alimentos e Processos. Porto Alegre: Artmed, 2005. V. 1. 294 p.