pigmentos+naturais (1)
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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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