Perdas Nutricionais e Alterações em Alimentos Durante o Processamento.
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Perdas Nutricionais e Alterações em Alimentos Durante o Processamento
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Todas as modificações que destroem parcial ou totalmente as características essenciais dos alimentos, comprometendo suas qualidades físicas e químicas, estado de higidez e valor nutritivo, tornando-o indesejável ou impróprio para o consumo.
DEFINIÇÃO
Estima-se que as alterações dos alimentos, desde a etapa de produção até o consumo, variam de 10 a 30% (logo após a colheita e/ou abate).
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Têm elevado teor de água, alteram-se rapidamente.
Ex.: carnes, pescados, ovos, leite, frutas (suculentas e moles), hortaliças (folhas e brotos novos).
Classificação dos alimentos quanto à susceptibilidade às alterações:
Alimentos perecíveis:
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Aw menor que os perecíveis, tem maior resistência às alterações conservando-se por um período de tempo maior que o anterior, dependendo dos cuidados de manipulação e armazenamento.
Alimentos semi-perecíveis:
Estreita ligação da água nelas contidas com a polpa do alimento.
Rompimento: tornam-se tão vulneráveis quanto os primeiros. Ex.: maçãs, batata, nabo, etc.
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Apresentam grande resistência ao ataque dos microrganismos, por possuírem baixo teor de umidade.
Alimentos não perecíveis:
Relação resistência e perecibilidade está associado ao pequeno teor aquoso.
Ex.: farinhas, feijões, açúcar, etc.
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As alterações podem comprometer parcial ou completamente o alimento e dependendo da gravidade e extensão do dano permitem a utilização do alimento.
Ex.:- leite acidificado: produtos de panificação e confeitaria;- leite talhado: requeijão;- queijos fora do padrão: queijos fundido;- frutas fermentadas: obtenção de vinagre;- pães envelhecidos: farinhas de rosca, torradas (caseiras/industriais) e pudins.
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Alterações dos alimentos afetam:
- Características sensoriais;- Composição química;- Estado físico;- Estado de sanidade;- Valor nutritivo.
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- Origem: animal maior tendência que vegetal. Animal (putrefação) vegetal (fermentação);
- Valor nutritivo: medido pela qualidade e quantidade de seus nutrientes, pois este determina os diferentes substrato para crescimento de microrganismos;
Alterações podem ser favorecidas pelas condições do alimento:
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- Estrutura, constituição química e estado físico: grande importância para alterações microrgânicas;
- Características específicas: tipo de alimento (carne bovina; peixe; frutas).
Ex. carne de peixe é mais perecível: menor quantidade de tecido conjuntivo
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Alterações podem ser favorecidas por:
Agentes desencadeantes: mais importante causa de alterações de alimentos e produtos alimentícios
- Presença, crescimento e alterações microbianas;- Presença e atividade enzimas;- Ação de origem química;- Ação de origem física;- Ação de insetos, roedores.
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Ação de agentes de várias origens:
- Falhas na coleta e obtenção de produtos.Ex.: Ordenha, frutos sem pedúnculos,
explosivos durante a pesca;- Omissões na elaboração do produto.
Ex.: Temperaturas, cocção;- Incorreções nos processos de preservação.
Ex.: oscilações de temperatura;- Inadequação do material de envase;- Impropriedades no transporte.
Ex.: calor, choque.
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Tipos de alterações:
São aquelas favorecidas pela ação de enzimas presentes no alimentos ou através das provenientes de microorganismos promovendo alterações sensível nas características sensoriais dos alimentos.
São responsáveis por alterações na cor; sabor e textura e geralmente não conferem nocividade.
1) Alteração enzimática:
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Tipos de alterações enzimáticas:
Ação da lipase (do alimento ou do microorganismo) promovendo a transformação (lise) de triglicerídeos em di e monoglicerídeos com a liberação de ácidos graxos livres e glicerol.
Ranço hidrolítico:
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Maior ação da lipase ocorre em ácidos graxos de 4 a 10 átomos de carbono (butírico, capróico, caprílico e cáprico). A formação do odor de ranço se deve às propriedades de volatilização e solubilidade destes ácidos graxos (4 a 10).
A maior persistência e formação de ranço (volatilização e solubilidade) aumentam à medida que se reduzem os átomos de carbono.
Ex. alimentos: queijos, carnes, embutidos, manteiga – maior concentração de ácidos graxos saturados de cadeia curta.
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Ação de polifenoloxidases e outras enzimas oxidativas que atuam sobre compostos fenólicos (taninos; tirosina; ácido cafeico; flavonóides entre outros) produzindo quinonas (que possuem grupo funcional carbonila) e que por polimerização melanoidinas (melaninas - pigmento de cor parda).
Escurecimento enzimático ou browning:
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Desejável em alguns processamentos – melhora propriedades sensoriais. Ex. uva passa; fermentação de chás; café; cacau; vinhos.
As quinonas formadas reagem com aminoácidos diminuindo sua disponibilidade.
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- cresolase: catalisa oxidação de fenóis monohidroxilados (tirosina; fenol e ortocresol);
- catecolase: catalisa a remoção do hidrogênio dos fenóis di-hidrocarboxilados (catecois, taninos).
A polifenoloxidase apresenta duas atividades catalíticas:
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- tirosinase: Oxidação de monofenois com especificidade para a tirosina;
- cresolase: catalisam as reações de oxidação de polifenois;
- lacase: catalisam diferentes reações de oxidação.
A polifenoloxidase tem três possíveis afinidades:
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São aquelas provocadas ou favorecidas por agentes químicos e que influenciam ou mesmo catalizam modificações nos alimentos.
Causas: umidade, calor, luz, longo tempo de armazenamento, ácidos sobre metal, formação de gases, corrosão de latas, envase inadequado, etc.
2) Alterações provocadas por agentes químicos:
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É a alteração da matéria graxa por oxidação (espontânea em presença de O2 do ar). Oxida-se em primeiro lugar a matéria graxa com maior número de insaturações em virtude da presença de duplas ligações.
Tipos de alterações químicas:
Rancidez oxidativa:
Esta oxidação ocorre sempre pela remoção do hidrogênio lábil (adjacente à dupla ligação).
Ex.: óleos - odor e sabor desagradáveis
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Prevenção:
- antioxidantes. Ex.: ácido ascórbico, vit. E.- hidrogenação. O H posiciona-se na dupla ligação, que é rompida durante o processo.
Esta oxidação ocorre sempre pela remoção do hidrogênio lábil (adjacente à dupla ligação).
Ex.: óleos - odor e sabor desagradáveis
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22
Hidrogenação de Óleos Vegetais
C + H2 C C ou C CC
H HNi
NiC C
H
H
Isômero Cis
Isômero Trans
InteresterificaçãoEnzimática
H H
H H
H H
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- consumo de oxigênio baixo aumentando lentamente;
- baixa concentração de peróxidos;
- não há alterações sensoriais;
- aumenta a concentração de radicais livres.
Fases da Rancificação Oxidativa:
1- Fase de Iniciação ou Indução:
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- alto consumo de oxigênio;
- cresce rapidamente a concentração de peróxidos e inicia-se a decomposição;
- início das alterações sensoriais com aparecimento de odor característico, provocado pelos produtos de decomposição dos hidroperóxidos.
2- Fase de Propagação:
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- consumo de oxigênio tende a cair;
- diminui a concentração dos peróxidos;
- forte alteração sensorial, podendo haver alteração da cor e viscosidade.
3- Fase de Terminação:
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São aqueles que atuam sobre a formação do O2 ou que com ele reagem ou ainda em produtos que atuam de forma competitiva com os radicais livres dos lipídeos impedindo a continuação da reação em cadeia.
Ex.: carotenóides; ácido cítrico; ácido etileno diamino tetraacíclico (EDTA).
Prevenção:
Antioxidantes:
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Os atualmente em uso são compostos fenólicos sintéticos ou produtos naturais como tocoferois que são lentamente destruídos durante sua ação conservadora.
Ex.: palmitato de ascorbila; galato de propila (PG); butil hidroxianisol (BHA) e butil hidroxitolueno (BHT).
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Dois processos são de extrema importância na tecnologia de alimentos e conhecidos como Reação de Maillard com degradação de Strecker (formação de um aldeído derivado do aminoácido contendo um átomo de carbono a menos e CO2) e Caramelização.
3) Escurecimento não enzimático ou químico:
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Reação que ocorre em alimentos contendo carboidratos com a intervenção de aminoácidos, açúcares redutores e lipídeos.
Se caracteriza pela união do grupo carbonila de açúcares redutores com o grupo amínico (NH2) de proteínas, pepitídeos ou de aminoácidos.
Diminuem a solubilidade dos açúcares e o valor nutritivo das proteínas e aminoácidos.
3.1) Reação de Maillard:
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São produzidos na caramelização e R. de Maillard produtos, resultantes da degradação de açúcares e proteínas (RM). Dentre os principais voláteis estão os aldeídos, cetonas, álcoois, e ácidos.
Alterações de Aroma e Sabor:
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Ocorre a formação de novos compostos escuros de alto peso molecular e que recebem o nome de melanoides.
Desejável:pães; chocolates; castanhas; batata frita e
carne assada.
Indesejável:ovos; leite em pó; sucos de laranja e limão.
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Após o desenvolvimento da Reação de Maillard, o valor nutricional do alimento em questão é diminuído em vista do envolvimento de açúcares e proteínas (aa essenciais) que podem ser significativos em alimentos de baixo teor protéico principalmente nas populações carentes.
Valor Nutricional x Reação de Maillard
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a) Temperatura:
Fatores que afetam a velocidade da reação de Maillard:
Reação lenta a temperaturas baixas duplicando sua velocidade a cada aumento de 10ºC entre 40 e 70ºC.
b) pH:
Em meio ácido muito lento atingindo velocidade máxima a pH próximo da neutralidade.
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c) Aw:
Aw superior a 0,9 diminui a velocidade da reação e Aw 0,2 - 0,25 tende a zero.
d) Natureza do Carboidrato:
Relacionada com a quantidade de forma acíclica que cada açúcar tem uma vez que depende de grupos carbonilas para reagir.
Decrescem nesta ordem: monossacarídeos; dissacarídeos; pentoses; hexoses (glicose , frutose ).
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e) Efeito da Natureza do Aminoácido:
Decrescente na ordem: aminoácidos básicos (lisina); aminoácidos ácidos (glutâmico) e aminoácidos neutros (glicina).
f) Efeito de Catalizadores:
Acelerada pela presença de catalizadores tais como fosfato; citrato; acetato e íons de Cu+
+.
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Inibição da reação de Maillard:
Adição de inibidores (SO2) ou formas de se controlar o escurecimento (Tº; pH; Aw, tipos de aminoácidos)
A reação de Maillard é responsável pela formação do aroma (amendoim; café e cacau entre outros). Algumas patentes são conhecidas e constantemente utilizadas para aromatizar alimentos.
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Aminoácido AldeídoIsolado
Aroma100 ºC 180 ºC
Glicina Formol Caramelo Açúcar queimadoAlanina Acetaldeído Caramelo Açúcar queimadoValina Insobutírico Pão preto Chocolate
Leucina Isovalérico Doce, chocolate Queijo queimadoMetionina Metional Batata Batata
Prolina - Proteína queimada PãoÁcido
Aspártico- Bala dura Caramelo
Cisteína - Carne -
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3.2) Reação de Caramelização:
Reação entre açúcares (redutores e não redutores) chamados de polidroxicarbonilados que contém grupos hidroxilas e grupos carbonilas e sem a necessidade de aminoácidos.
Ocorre a desidratação de açúcar e formação de aldeídos como o hidro metil furfural (HMF) responsável pelo odor característico e agradável de açúcar caramelizado.
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Assim como a reação de Maillard, ocorre a formação de composto escuro de alto peso molecular e que neste tipo de processo se chama caramelo o qual é largamente utilizado como corante na indústria de alimentos.
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4) Alterações por agentes físicos:
Danificações mecânicas: quebra, amassamento, cortes, etc.
Por temperaturas de armazenamento, ar, luz alterações na cor, sabor e aparência.
5) Alterações macrobianas provocadas por insetos e roedores:
Ação: direta (consumindo o alimento) – pelos; excrementos; moscas e ácaros - ou indireta (disseminação de doenças).
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6) Alterações microbianas: bactérias, fungos, leveduras:
Ação: prejuízo das características sensoriais, produção de toxinas.
Tipos de alterações:
a) Fermentação:
Decomposição de carboidratos, com produção ou não de gases (sem mau cheiro), formando produtos mais ou menos deteriorados, porém não-tóxicos.
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b) Putrefação:
Decomposição anaeróbia de substâncias nitrogenadas, com desprendimento de gases de mau cheiro (H2S; amônia; aminas voláteis: cadaverina, putrecina), e formação de toxinas.