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Texto do livro Introduction to food additives, de T. D. Luckey. Cleveland, Ohio, Chemical Rubber, 1968.
A mistura pronta ou o bolo que compramos na confeitaria (EUA) provavelmente, contém mais de 15 espécies de aditivos intencionais e não-intencionais todos declarados como seguros quando usados convenientemente.Eis como é feito o bolo:
As sementes de trigo são tratadas com fungicidas a base de mercúrio para evitar parasitas.
As plantas já crescidas recebem uma dose de inseticida como malation ou paration.
Durante a colheita os grãos de trigo são tratados com um fumegante (tetracloreto de carbono, ou bissulfeto de carbono) e um protetor como o metoxicloro.
A farinha que é amarelada, recebe um alvejante como o cloro ou o cloreto de nitrosila.
O amido também recebe um alvejante, em geral o permanganato de potássio.
A manteiga ou banha utilizada contém um antioxidante como o BHT, butil-hidroxitolueno.
Para melhorar a textura e auxiliar no crescimento do bolo são acrescentados um emulsificante (lecitina) e um espessante (mono e digliceridios de ácidos alifáticos).
Nos bolos comerciais a clara de ovo recebe outros emulsificantes ou agentes ativos de superfície (hipotensores) como ácido cólico e citrato de trietila.
Eis como é feito o boloEis como é feito o bolo
O fermento em pó utilizado no bolo contém agentes antiumectantes como silicato de cálcio e uma enzima para iniciar o processo.
Bolos comerciais também utilizam flavorizantes naturais e sintéticos para o aperfeiçoamento natural do sabor;
Para tornar o bolo mais bonito pode-se utilizar um corante na massa e/ou na cobertura;
Finalmente, para evitar bolor, um bolo comercial deve conter um ou mais conservantes: propionato de sódio, proprionato de cálcio ou sorbato de sódio.
Isto ocorre nos Estados Unidos onde a fiscalização é rigorosa, a ética profissional é observada e o interesse da coletividade é respeitado, o que não acontece em outros países menos desenvolvidos em que a fiscalização é pouco atuante, a manufatura de alimentos é de baixo padrão técnico, a higiene é precária e a ganância desenfreada.
Conceito de alimento
Função de cada aditivo
Definição
Vestibular
Exemplos Usos Riscos
Conceito de aditivo
Projeto temáticoQuímica
GeralADITIVOS EM ALIMENTOSADITIVOS EM ALIMENTOS
Conceito de alimentoConceito de alimentoToda substância que pode ser processada pelo
organismo humano fornecendo energia e nutrientes para as atividades diárias e a manutenção das
funções vitais.
energia,
carboidratos (glucídios),
proteínas (protídios),
óleos e gorduras (lipídios),
vitaminas,
sais minerais,
água e fibras.
Th
e A
utu
mn
Giu
sep
pe A
rcim
bold
o
Metabolismo basal: quantidade de energia que o corpo necessita para manter suas funções vitais (respiração, batimentos cardíacos, temperatura
etc.)
Atividade diária (AD):Sedentário: entre 20% e 40% do MB
Moderadamente ativo: 40% a 60% do MB
Muito ativo: 60% a 80% do MB
MB (kcal) = massa corporal (em kg) x 22
Calorias necessárias (CN) = Metabolismo basal + Atividade diária + Atividade física
Atividade física extra (AF):
Exercício Calorias gastas/hora por kg de massa corporal
energia
MB = 65 x 22 MB = 1430AD = 30% x 1430 AD = 429AF = 5,7 x 65 x 1 AF = 370,5
CN = MB + AD + AFCN = 1430 + 429 + 370,5CN = 2 229,5 kcal
Massa corporal ideal: calculada pelo IMC
Atividade física
Exercício Calorias gastas/hora por kg de massa corporal
IMC =
• abaixo de 20 (abaixo do normal);
• entre 20 e 25 (normal);
• entre 25,1 e 30 (sobrepeso);
• entre 30,1 e 39,9 (obesidade);
• acima de 40 (obesidade mórbida)
Pedalar (16 km/h) 5,7
Caminhada (ritmo médio)
5,3
Corrida (10 km/h) 9,3
Natação (crawl lento) 7,7
Dança 5,7
Futebol 8,2
Tênis 6,4
Musculação 4,2
(massa em kg)
(altura em m)2
IMC =65
1,7 x 1,7
= 22,49
• São a fonte de energia mais facilmente aproveitável pelo organismo.• Fornecem 4,02 kcal/g (independentemente da fonte).• A glicose mantém a integridade funcional do tecido nervoso e em geral é a única fonte de energia do cérebro.
carboidratos ou glucídios
Conceitos de equilìbrio – Exercício da UFSCar-SP
VestibularVestibular
- A acidose metabólica é causada pela liberação excessiva, na corrente sangüínea, de ácido láctico e de outras substâncias ácidas resultantes do metabolismo. Considere a equação envolvida no equilíbrio ácido-base do sangue e responda:
CO2 + H2O H2CO3 H1+ + HCO31-
- Explique de que forma o aumento da taxa de respiração, quando se praticam exercícios físicos, contribui para a redução da acidez metabólica.
- O uso de diuréticos em excesso pode elevar o pH do sangue, causando uma alcalose metabólica. Explique de que forma um diurético perturba o equilíbrio ácido-base do sangue.
ResoluçãoResolução
CO2 + H2O H2CO3 H1+ + HCO31-
- O aumento da freqüência (taxa) da respiração leva a um aumento da quantidade de CO2 expelida e, portanto, a sua concentração no sangue irá diminuir. Com isso o equilíbrio será deslocado no sentido de formação de CO2 e a concentração de H1+ irá diminuir, reduzindo a acidez.
- O uso de diuréticos irá diminuir a quantidade de H2O, e o equilíbrio será deslocado no sentido de formação de CO2. Desse modo, a concentração de H1+ irá diminuir, elevando o pH do sangue.
CarboidratosCarboidratosintegrais x refinadosintegrais x refinados
Consumo decarboidratos
refinados
Aumentona produçãode insulina
Aumento deaçúcar no sangue
FOME
Compulsão alimentar
Obesidade
Índice glicêmicoÍndice glicêmico
Indica a velocidade com que o carboidrato ingerido eleva a taxa de açúcar no sangue. IG da glicose = 100 Amendoim = 15 Feijão-preto = 38 Macarrão = 45 Purê de batata = 70
• Desempenham um papel estrutural.• São responsáveis pelo desenvolvimento da estrutura do organismo (músculos, sangue, tecidos, pele, hormônios, nervos, anticorpos, enzimas).• São formadas pela união de -aminoácidos.• Como fonte de energia se assemelham aos carboidratos pois fornecem 5,2 kcal/g, porém a um custo maior para o organismo no que diz respeito a quantidade de energia necessária para o metabolismo.
proteínas ou protídios
• São altamente energéticos, fornecem 8,98 kcal/g, e pouco solúveis, por isso constituem a maior forma de armazenamento de energia do organismo.• O tecido adiposo (gorduroso) ajuda a manter os órgãos e nervos no lugar e preserva o calor do corpo.• Auxiliam no transporte e na absorção de vitaminas lipossolúveis (A, D e E).
lipídios
Conceitos de bioquímica – Exercício da Unicamp
- As “margarinas”, muito usadas como substitutos da manteiga, contêm gorduras vegetais hidrogenadas. A diferença fundamental entre uma margarina “light” e outra “normal” está no conteúdo de gordura e de água.
Colocou-se em um tubo de ensaio uma certa quantidade de margarina “normal” e, num outro tubo de ensaio, idêntico ao primeiro, colocou-se a mesma quantidade de margarina “light”.
Aqueceu-se em banho-maria os dois tubos contendo as margarinas até que aparecessem duas fases, como esquematizado na figura.
a) Reproduza, na resposta, a figura do tubo correspondente à margarina “light”, identificando as fases lipídica e aquosa.
b) Admitindo que as duas margarinas tenham o mesmo preço e considerando que este preço diz respeito, apenas, ao teor da gordura de cada uma, em qual delas a gordura custa mais e quantas vezes (multiplicação) este preço é maior do que na outra?
VestibularVestibular
10
5
0
ResoluçãoResoluçãoa) A margarina “light” apresenta
maior conteúdo de água do que a margarina comum, portanto o tubo que corresponde à margarina “light” tem o seguinte aspecto:
Como a fase lipídica possui menor densidade, ela aparece sobrenadando a fase aquosa.
109876543210
fase lipídica
fase aquosa
b) De acordo com o esquema:
Como a margarina “light” apresenta metade do teor de gordura presente na margarina comum, e ambas têm o mesmo preço, podemos concluir que a gordura contida na margarina “light” custa o dobro da gordura contida na margarina comum.
109876543210
Margarina“light”
Margarinacomum
40% 80%teor emgordura
Qualquer outra substânciaincorporada ao alimento que não faça parte de uma das classes discutidas
anteriormente é considerada um ADITIVO.
EDULCORANTE
ACIDULANTE
CORANTEESPESSANTEANTI-OXIDANTE
UMECTANTE
CONSERVANTEFASE OLEOSA
Aditivos não-intencionais• Resíduos de animais ou insetos
• Antibióticos e outros agentes usados para prevenção e controle de doenças
• Hormônios (substâncias promotoras de crescimento)
• Organismos parasitas.
• Resíduos de pesticidas (inseticidas, fungicidas, herbicidas etc.)
• Produtos químicos de fontes externas (inclusive vapores e solventes)
• Substâncias migrantes dos materiais de embalagem.
• Compostos radioativos (U238, Rn222, Pb210)
Podem ser acrescentados (in)voluntariamente durante a
produção, o processamento, a embalagem ou a estocagem.
Aditivos intencionais Conservantes
Antioxidantes
Seqüestrantes
Aromatizantes ou flavorizantes
Corantes
Edulcorantes
Umectantes
Antiumectantes
Acidulantes
Espessantes
Estabilizantes
São acrescentados voluntariamente
durante o processamento.
Aditivos para alimentosAditivos para alimentos
São substâncias não nutritivas incorporadas intencionalmente aos alimentos, em geral em pequena
quantidade, para melhorar o aspecto, o sabor, a consistência ou a conservação.
A inocuidade é relacionada com um determinado coeficientede segurança calculado com base no conhecimento do coeficiente máximo de ingestão que não produz reação
desfavorável em animais de experimentação.
Aditivo alimentar Aditivo alimentar intencionalintencional
A inocuidade de um aditivo intencional não é testada emhumanos antes de ser lançada no mercado.
A letra E antes do número do aditivo indica que ele já está há tempo suficiente no mercado para ser considerado seguro para humanos.
NOEL e NOEL e IDAIDA
NOEL: No Observed Effect Level — Nível Sem Efeito Observado
É a maior concentração da substância, encontrada porobservação e/ou experimentação, que não causa alterações
fisiopatológicas nos organismos tratados.
IDA: Ingestão diária aceitável (calculado a partir de NOEL)
A análise toxicológica de um único aditivo alimentar leva de 4 a 5 anos para ser concluída, utiliza aproximadamente 650
animais de laboratório (ratos, camundongos, coelhos, cães) e seu custo pode chegar a 1 milhão de dólares.
A análise toxicológica determina o coeficientede segurança do aditivo: NOEL
Estudos para estabelecer o Estudos para estabelecer o NOEL:NOEL:
Toxicidade crônica
• Exposição através de dietas contendo diferentes níveis do produto:
• 24 meses para ratos;
• 18 meses para camundongos;
• 5 anos para cães.
• Histopatologia (estudo microscópico dos tecidos vivos que apresentaram lesões para estabelecer como se originaram.)
• Oncogenicidade (capacidade de causar um tumor).
• Níveis que não causam efeito.
Toxicidade sub-crônica Exposição através de
dietas contendo diferentes níveis do produto.
Período de tempo nunca inferior a 1/10 da vida do animal.
90 dias para ratos e camundongos.
1 ano para cães.
Exames de sangue e urina.
Histopatologia.
Conclusão: Níveis que náo causam efeito.
Estudos para estabelecer o Estudos para estabelecer o NOEL:NOEL:
Mutagenicidade
• Danos genéticos e mutações, toxicidade celular.
• Estudo “In Vitro”: células microbianas e de mamíferos.
• Estudo “In Vivo”: animais.
• Níveis que não causam efeito.
Teratogênese/reprodução Avaliação do potencial
teratogênico (defeitos de nascimento e efeitos fetotóxicos (sobre o desenvolvimento do feto).
Avaliação do potencial de efeitos sobre a reprodução (fertilidade, acasalamento, abortos etc.) através de, no mínimo, duas gerações.
Níveis que não causam efeito.
Avaliação do riscoAvaliação do risco
NOEL(mg/kg de massa corpórea/dia)
• Crônico (ratos) 15
• Crônico (camundongos) 25
• Crônico (cães) 32,5
• Teratogênese (coelhos) 50
• Teratogênese (ratos) 28,5
• Reprodução (ratos) 30
IDA =15
100IDA =Menor NOEL
Fator de segurançaIDA = 0,15 mg/kg
Fator de segurança 100: considera o ser humano 10 vezes mais sensível que os outros animais (fator interespecífico) e também que, entre os seres humanos, há aqueles que são 10 vezes mais sensíveis que os seus semelhantes (fator intraespecífico). 10 x 10 = 100.
Segundo o Ministério da Saúde, os aditivos alimentares não devem ser encarados como agentes causadores de doenças. Seu uso é
regulamentado, por meio da Anvisa, em alimentos específicos, na menos quantidade
possível, para alcançar o efeito desejado.
Em 9 de agosto de 2002 a Anvisa proibiu o uso em todo o território nacional do aditivo
INS 425 – Goma Konjak. Esse adtivo utilizado em sobremesas, balas e doces gelificados foi apontado como o responsável por casos de
asfixia de crianças no Canadá, EUA e Taiwan, pois ficou constatado que na forma de gel a
goma Konjak não se dissolve na saliva humana.
Substâncias utilizadas para colorir ou intensificar a cor do alimento tornando-o mais atraente.
Muitas vezes os corantes devolvem a cor original do produto (perdida no processamento),
estimulando a visão e ativando a memória gustativa.
A memória gustativa (relativa ao flavor) é muito duradoura.
após 1 semanaMemória visual:
após 3 meses
– 100% de acerto.
– 50% de acerto.
após 1 semanaMemória gustativa:
após 3 meses
– 80% de acerto.
– 80% de acerto.
{{
corantes
Naturais
Vegetal Animal
Cochonilha
(fêmeas do Coccus cacti)
Ácido carmínico
Urucú
(sementes)
Bixina
-caroteno
clorofila
Sintéticos
Tartrazine (1916)
Fast Green (1927)
Brilhant Blue (1929)
Sem similar na natureza
Corantes naturais de origem mineral (pigmentos) são mais utilizados em preparações cosméticas e
farmacêuticas.
os corantes podem ser
Caramelo
Artificiais
1906: dos 90 utilizados apenas 7 foram autorizados.Dimetilaminoazobenzol (amarelo para manteiga): câncer de fígado em ratos.Tartrazina (amarelo para confeitos): fortes reações alérgicas.
Aspectos toxicológicos
A síntese da anilina por Perkin em 1856 deu margem à fabricação de inúmeros corantes sintéticos, mais bonitos, mais baratos e de maior aceitabilidade por parte do consumidor o que ocasionou a rejeição do mercado aos corantes naturais.
Os corantes naturais foram usados nos alimentos durante muito tempo sem que ninguém considerasse que pudessem ser tóxicos.
Um estudo mais profundo desses corantes tem mostrado uma grande dificuldade na identificação das substâncias químicas que eles contêm, e, portanto, do quanto o seu consumo livre e irrestrito é inseguro.
No final do século XIX, mais de 90 corantes sintéticos eram utilizados em alimentos.
Corante para tecidos Corante para confeitos
Tartrazina
Usada em balas, sorvetes, chicletes, gelatinas, massas de tomate e xaropes infantis.
É o corante mais reativo de todos. Pessoas sensíveis podem ter urticária, rinite ou asma.
Apresenta INS: E 102 mas, por lei, seu nome deve vir escrito por extenso nas embalagens.
S
S
NaO
NaO
O
O
O
NNHO
CO
ONa
NN
O
corantes
Amarelo ácido
Amarelo crepúsculo
Amaranto
Tartrazina
Azul brilhante
Citrus Red
Beta-caroteno
Clorofila
Coclhonilha
Indigotina
Vermelho sólido
Quantidade máximaSubstância Usos mais comuns
0,01%
0,01%
0,01%
0,01%
0,004%
2 ppm
Sem limite
Sem limite
Sem limite
0,01%
10,0%
Gelatinas, geléias artificiais
Leite aromatizado, licores, geléias
Sorvetes, leite fermentado, recheios e coberturas
Xaropes artificiais, balas, sorvetes
Refrigerantes, isotônicos
Cascas de laranjas maduras
Margarina
Sobremesas, sorvetes, refrescos
Queijos, iogurtes
Recoloração de frutas em calda
Polpas de frutas, iogurtes
Em geral causam reações alérgicas, alguns se mostraram teratogênicos ou provocaram anemia hemolítica em animais de laboratório
Riscos à saúde
O salmão selvagem é naturalmente rosa-alaranjado devido à sua alimentação à base de camarão e krill
• Apenas 5% de todo o salmão vendido nos EUA e praticamente 0% do que é vendido no Brasil é do tipo selvagem
Corantes de salmão
O salmão comercializado é criado em fazendas subaquáticas e apresenta cor que varia do cinza ao bege-claro, passando no máximo por um rosa pálido
• Para ficar no mesmo tom que o salmão selvagem ele recebe uma ração com aditivos derivados do petróleo.
O salmão criado em fazendas:
• É dez vezes mais barato que o salmão selvagem mas é vendido pelo mesmo preço
• É menos saboroso
• Possui o dobro de gordura total (e o dobro de gordura saturada)
• A análise de algumas amostras indicou quantidades de antibióticos e pesticidas acima do permitido por lei
Astaxantina
Cantaxantina
Em grandes quantidades podem causar problemas de visão e alergias.
Técnicos agrícolas da União Européia recentemente reduziram o nível de canxantinanos alimentos para um terço do volume aceito nos Estados Unidos.
Riscos à saúde
CH3
O
HOCH3
CH3
CH3 CH3
CH3 CH3 CH3
O
H3C OH3C
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3 CH3
H C3
O
H C3
CH3
O
H C3
São substâncias acrescentadas com a finalidade de modificar, intensificar ou
mascarar o aroma e o sabor do alimento.
aromatizantes ou flavorizantes
Sabor ou “flavor” Gosto(língua)
Aroma(nariz)
Aroma ParteVolátil
os aromatizantes ou flavorizantes podem ser
Naturais: obtidos diretamente da fonte original.
Exemplo: essência de baunilha extraída das sementes da orquídea vanilla planifolia
Artificiais: obtidos artificialmente a partir de uma ou mais substâncias encontradas na natureza.
Exemplo: vanilina (essência de baunilha), obtida a partir da oxidação do eugenol extraído do cravo-da-índia. Trata-se de uma substância natural obtida artificialmente.
Sintéticos: obtidas em laboratório, sem similar na natureza.
Exemplo: aroma fantasia tutti-fruti, sabor coca-cola etc.
Ricos toxicológicosAromas naturais x Aromas artificiais
O senso comum imagina que as coisas naturais são melhores do que as artificiais, na realidade nem sempre é assim.Há substâncias artificiais que não causam nenhum dano à saúde, e há substâncias naturais que são perigosíssimas (o que em geral é uma questão de dosagem).
Exemplo:A noz-moscada, uma especiaria muito usada na culinária em pequenas porções, se ingerida inteira pode até matar, porque possui muita miristicina, uma substância tóxica.
O
OCH3
H2C
O
Reações de formação de aromas artificiais
Eugenol Isoeugenolcravo-da-índia
4-alil-2-metóxifenol 1-hidróxi-2-metóxi-4-propenilbenzeno
Vanilinabaunilha
3-metóxi-4-hidróxibenzaldeído
Isomerização Oxidação
OH
O CH3
CH2H2C C
OH
O CH3
CH3HC C
isomerização
H
OH
O CH3
C
oxidação
H
[O] CH3C
H
O
O
+
Reações de formação de aromas artificiais
Benzaldeídoamêndoa
Aldeído benzóico
++
+
AcetaldeídoOxidação do etanol
Aldeído acético
Condensação
aldólica3-fenil-3-hidróxipropanal
CH
C
H
O
O
+ CH
H
H
C
H
O
C CH
OH H
H
Aldeído cinâmicocanela
3-fenilpropenal
3-fenil-3-hidróxipropanal
Eliminação
de água
C
H
O
C CH
OH H
H+
C
H
O
C CH
HOHH
O que explica a enorme diferença de sabores artificiais disponíveis no mercado é a maior ou menor fidelidade à
composição química do produto natural.
Constituição do flavor em produtos naturais Laranja
cerca de 60 substâncias (terpenos, ésteres, aldeídos, hidrocarbonetos, álcoois);
Baunilha natural
cerca de 250 substâncias;
Morango
cerca de 850 substâncias;
Café torrado
cerca de 1500 substâncias;
É importante ainda que o flavorizante seja resistente ao aquecimento, ao congelamento e a estocagem.
composição dos aromas
Aroma natural de fumaça
Aroma natural de fumaça
Aroma natural de fumaça
Quantidade máxima
Substância Usos mais comuns
60 mg/kg
15 mg/kg
90 mg/kg a 120 mg/kg
Biscoitos, balas, sopas
Molhos, condimentos
Carnes e derivados, queijos, pescados
aromatizantes
Podem causar alergia; retardam o crescimento e produzem câncer em animais de laboratório
Riscos à saúde
OBTENÇÃO DE FUMAÇA LÍQUIDA
Secagem e queima da serragem de madeira em fornos especiais.
A fumaça é capturada em torres de condensação.
A fumaça líquida condensada é bombeada para um tanque de decantação.
Precipitam o alcatrão, o benzopireno e outros policíclicos.
Só permanecem dissolvidos os compostos responsáveis pelo aroma de fumaça (?).
Os demais aromatizantes não possuemrestrição de uso prevista em lei.
A FAO/OMS estabeleceu o IDA para glutamato monossódico, NaC5H6NO4 (reforçador de sabor), em 120 mg/kg de massa corporal para adultos (exceção feita a crianças menores de um ano).
A ingestão diária excessiva ( 500 mg/kg) causou em ratos:
Necrose neurais agudas em algumas regiões do cérebro;
Interrupção do desenvolvimento do esqueleto;
Obesidade e
Esterilidade em fêmeas.
São substâncias orgânicas artificiais, não açucaradas, que dão sabor doce aos alimentos.
Podem, ou não, ser metabolizados pelo organismo.
Sacarina
Ciclamato de sódio
Acessulfame-K
Esteviosídeo
Aspartame
Neotame
Tagatose (D-Tagatose)
Sucralose
Frutose
Substância Quantidade máxima
3,5 mg/kg
11,0 mg/kg
15,0 mg/kg
5,5 mg/kg
40,0 mg/kg
Liberado para uso industrial
Sem limite
Sem limite
Sem limite
Usos mais comuns
Produtos dietéticos
Produtos dietéticos
Produtos dietéticos
Produtos dietéticos
Produtos dietéticos
Refrigerantes dietéticos
Produtos dietéticos
Produtos dietéticos
Produtos dietéticos
edulcorantes
Metabolismo dos edulcorantes
Sacarina
Ciclamato de sódio
Acessulfame-K
Esteviosídeo
Aspartame
Neotame
Tagatose (D-Tagatose)
Sucralose
Frutose
Energia em kcal/gSubstânciaPoder adoçante em relação a sacarose
zero
zero
zero
zero
4,0
zero
1,5
zero
4,0
500
30
200
300
200
8000
0,9
600
1,5
Características
Gosto amargo residual
Prejudicial a hipertensos
O sabor doce logo é perdido
Gosto amargo
Não pode ser aquecido
Pode ser aquecido
Produção muito cara
Efeitos não conhecidos
Causa cáries
A -D-tagatose é obtida a partir do soro de leite.
A produção ainda é pequena e seu custo muito elevado porque deve ser utilizado na mesma quantidade que o açúcar comum
Para viabilizar seu uso a substância está sendo vendida para o consumidor misturada com sucralose ou com sacarina.
-D-frutose -D-tagatose
C H 2O H
O O H
H OHH
H
O H
H O
H
H1
2
34
5
6
C H 2O H
O O H
H OO HH
H
H
H O
H
H1
2
34
5
6
Bioquímica – Exercício da Fuvest
- O aspartame, adoçante artificial, é um éster de um dipeptídeo.
-Esse adoçante sofre hidrólise, no estômago, originando aminoácidos e uma terceira substância.
a) Escreva as fórmulas estruturais dos aminoácidos formados nessa hidrólise.
b) Qual é a terceira substância formada nessa hidrólise? Explique de qual grupo funcional se origina essa substância.
VestibularVestibular
H2
CCNCCH N2
CO CH2 3HOH
HCH CO H2 2
a)
ResoluçãoResolução
b)
H2
CCNCCH N2
C
H
OH
HCH CO H2 2
CH3
O O
H
H
OHCCH N2
OH
CH CO H2 2
HO CH3
H2
CCNH
COOH
HH
+ +
aspartame metanol ácido aspártico fenilalanina
HOCH
H
[O]+
H
OHCH
OH
H
HOH(l)
KM nO /H O4 31+
CH
O
H
+ HOH
O neotame apresenta um grupo éster que, ao sofrer hidrólise no organismo, também libera metanol
Da mesma forma que no aspartame, o metanol liberado pode sofrer oxidação liberando metanal.
CHNCCH C3
CH3
CH3
H2
CH2 H
C
CH2
C
O CHN
C
CH2
O OH
O O CH3
São substâncias que impedem ou retardam as alterações provocadas por microrganismos ou
enzimas. São inibidores de reação.
Ácido benzóico
Benzoato de sódio
p-hidroxibenzoato de n-propila
p-hidróxibenzoato de metila
Ácido sórbico
Sorbato de sódio
Dióxido de enxofre
Propionato de cálcio
Nitratos (de Na ou K)
Nitritos (de Na ou K)
Quantidade máximaSubstância Usos mais comuns
0,10%
0,10% a 0,20%
0,10%
0,10%
0,10%
0,10%
0,02% a 0,045%
0,20% a 0,40%
0,02% a 0,20%
0,015% a 0,24%
Sucos de frutas, refrigerantes, molhos
Conservas vegetais, concentrados de frutas
Conservas vegetais, fármacos, cosméticos
Conservas vegetais, fármacos, cosméticos
Chocolates, embutidos, margarinas, confeitaria
Leite de coco, queijos ralados e em fatias
Vinhos, vinagres, geléias, sucos de frutas
Pães, farinhas, produtos de confeitaria
Carnes, embutidos, enlatados, queijos
Carnes, embutidos, enlatados, queijos
conservantes
Ácido benzóico: alergias, distúrbios gastrintestinais
p-hidroxibenzoato de n-propila: dermatite; redução de atividade motora
p-hidróxibenzoato de metila: dermatite; redução de atividade motora
Dióxido de enxofre: redução do nível de vitaminas B1 nos alimentos; aumenta a freqüência de mutações genéticas em animais de laboratório
Nitratos (de Na ou K): carcinógenos
Nitritos (de Na ou K): carcinógenos
Riscos à saúde
salsicha
Carne bovina e suína; carne mecanicamente separada de aves, gordura suína, água, sal, proteína isolada de soja
(consistência); amido (liga); condimentos naturais (sabor e aroma).
Ingredientes com valor nutritivo
Aditivos sem valor nutritivo
Estabilizante
polifosfatode sódio
(INS 452 i)
Realçadorde saborglutamato
monossódico(INS 621)
Antioxidante
eritorbatode sódio(INS 316)
Corantenaturalurucum
(INS 160 b)
Conservantenitrito
de sódio(INS 250)
Nitrosaminas: comprovadamente cancerígenas
Nitritos
Reação entre nitritos e ácido clorídrico
NaNO2(aq) + HCl(aq) HNO2(aq) + NaCl(aq)
Clostrídios (botulismo) Fixar e desenvolver cor
Reação entre ácido nitroso e aminas
HNO2(aq) + H3C N H H3C N N O + H2O(l)
CH3CH3
salsicha
São substâncias que sofrem oxidação mais facilmente do que aquelas que constituem o
alimento ou a bebida, principalmente os óleos e as gorduras, os carboidratos e as enzimas
(presentes em frutas e verduras).
antioxidantes
Óleos e gorduras Ranço Sabor e odor desagradáveis
Carboidratos Mudança de cor, perda de sabor e aroma
Frutas everduras
Escurecimento e perda das propriedades nutritivas
Ácido ascórbico
Ácido fosfórico
Ácido nordihidroguaiarético
Ascorbato de sódio
Ácido cítrico
BHA – butil-hidroxianisol
BHT – butil-hidróxitolueno
Fosfolipídeos
Galato de propila
Tocoferois
Quantidade máximaSubstância Usos mais comuns
0,02% a 0,20%
0,01%
0,01%
0,02% a 0,20%
0,01% a 0,20%
0,01%
0,01%
0,10% a 0,20%
0,01%
0,03%
Cerveja, sucos de frutas, farinhas, margarinas
Maioneses, gorduras, margarinas
Farinhas, leite de coco, produtos de cacau
Conservas de carne, óleos e gorduras
Conservas vegetais, maioneses, gorduras
Farinhas, leite de coco, chocolate, óleos
Farinhas, leite de coco, óleos, margarinas
Biscoitos e similares, sorvetes, leite em pó
Maioneses, produtos de cacau, farinhas
Farinhas, margarinas, óleos e gorduras
Observação:
BHA – 3-t-butil-4-hidróxi-1-metóxibenzeno e BHT – 3,5-di-t-butil-4-metil-1-hidróxibenzeno
Ácido fosfórico: aumento da ocorrência de cálculos renais
Ácido nordihidroguaiarético: interfere nas enzimas do metabolismo das gorduras
BHA e BHT: ação tóxica sobre o fígado, interfere na reprodução de cobaias de laboratório
Fosfolipídeos: acréscimo do colesterol sangüíneo
Galato de propila: reações alérgicas, interfere na reprodução de animais de laboratório
Riscos à saúde
Os antioxidantes são considerados menos nocivos ao
organismo humano do que os produtos da oxidação dos alimentos, principalmente de óleos e gorduras.
Esses produtos podem causar arteriosclerose daaorta e destruição de vitaminas A e E do organismo
que passam a exercer a função antioxidante.
Conceito de forças intermoleculares – Exercício da FUVEST
- Uma das propriedades que determina maior ou menor concentração de uma vitamina na urina é a sua solubilidade em água.
a) Qual dessas vitaminas é mais facilmente eliminada na urina? Justifique.
b) Dê uma justificativa para o ponto de fusão da vitamina C ser superior ao da vitamina A.
VestibularVestibular
Vitamina A (ponto de fusão = 62 oC)(massa molar = 286 g/mol)
C
HCC
C
HC
H
CH3
C
HC
C
HC
H
CH3
CH OH2
C
C
C
C
H2C
H2
H2
CH3
CH3
CH3
Vitamina C (ponto de fusão = 193 oC)(massa molar = 176 g/mol)
C
HO
O
C C C OHH H H2
C
C
O
HO OH
a) A vitamina C é mais facilmente eliminada pela urina porque apresenta um número maior de grupos – OH na sua molécula, o que favorece a formação de várias pontes de hidrogênio com a água, facilitando a sua solubilidade neste solvente.A vitamina C é hidrossolúvel.
A vitamina A é predominantemente apolar e, portanto, é lipossolúvel, o que dificulta sua eliminação do organismo.
b) Pontes de hidrogênio são interações intermoleculares fortes. A presença de maior número de grupos – OH na vitamina C favorece o aparecimento de uma quantidade maior de pontes de hidrogênio entre as moléculas dessa substância justificando o seu maior ponto de fusão.
ResoluçãoResolução
Conceito de óxido-redução – Exercício da Unicamp
Ali na geladeira há um pacote de lingüiças. Você sabia que elas contêm nitrito de sódio, uma substância tóxica? Bastam 4 gramas para matar uma pessoa; além disso é conhecido carcinógeno. Esse sal é adicionado em pequenas quantidades para evitar a proliferação da bactéria Clostridium Botulinum, que produz uma toxina muito poderosa: 2 x 10-6 mg da mesma são fatais para uma pessoa, veja só que perigo! Bem, vamos deixar agora os cálculos de lado. Pelo que está aqui no livro, uma das maneiras de identificar a presença do ânion nitrito é adicionar; numa solução, íons ferro II e um pouco de ácido. Nessa reação forma-se NO, além de ferro III e água.
a) Escreva as semi-reações de óxido-redução que se referem à reação descrita, que ocorre em solução aquosa.
- E mais – complementa Chuá. – O monóxido de nitrogênio, NO, formado combina-se com ferro II, que deve estar em excesso, para formar uma espécie marrom escuro. Isto identifica o nitrito. Considere que a composição dessa espécie obedece à relação 1 : 1 e apresenta carga bipositiva.
b) Escreva a fórmula molecular dessa espécie.
VestibularVestibular
ResoluçãoResolução
a) As semi-reações são:
Oxidação: Fe2+ Fe3+ + 1 e-
Redução: NO1- + 2 H3O1+ + 1 e- NO(g) + 3 H2O(l)
b) A espécie que identifica o nitrito é:
Fe(NO)2+
1 : 1
(aq)
2(aq)
(aq)
(aq)
Óxido-redução – Mercúrio Pulsante
1 H2O2(aq) + 2 H3O1+ + 2 elétrons 4 H2O(l)1 Fe(s) 1 Fe3+ + 3 elétrons
Corrosão – Gravação em chapa de cobre
Corrosão de metais
Pingente de identificaçãopara cachorros
Nome Telefone
1 Cu(s) + 2 FeCl3(aq) 1 CuCl2(aq) + 2 FeCl2(aq)
Transferência de elétrons
A oxidação de gorduras e carboidratosé catalisada pela presença de íons metálicos.
Seqüestrantes são substância que apresentam a propriedade de prender e inativar um íon
metálico ajudando a proteger o alimento da oxidação.
Ácido cítrico
EDTA (etileno diamino tetracético)
Citrato de isopropila
Citrato de estearila
Substância
sequestrantes
0,01% a 0,20%
0,01%
Quantidade máxima
0,005% a 0,02%
0,005% a 0,15%
Conservas vegetais, maioneses, margarinas
Maioneses, margarinas, molhos, condimentos
Usos mais comuns
Óleos vegetais
Óleos vegetais
EDTA: descalcificação e redução da absorção de ferro
Riscos à saúde
O EDTA é um núcleo quelato – nome derivado de quelas, que significa garras de caranguejo.
Na fórmula a seguir, o íon cobre II é “seqüestrado” pelo EDTA por meio de duas ligações iônicas
deslocalizadas entre o Cu2+ e os 4 átomos de oxigênio e os 2 átomos de nitrogênio que o circundam.
mecanismo de ação
H2
CNaO
O
N
C
H2
CO
HOC
C C NH2 H2
H2
CONa
OC
H2
CO
OHC
NC CH2 H2 H2
C
O1-
OC
C H 2
OC
N
Na1+Cu2+
OH
OH2
C
H2C
C
O OH
O1-
Na1+
C
Conceito de constante de equilíbrio – Exercício da Unicamp
- Íons como Cu2+, Fe3+ e Fe2+, presentes em certos alimentos, como por exemplo maionese, podem causar a sua deterioração através da formação de peróxidos. Para evitar este problema, em alguns alimentos industrializados pode ser adicionada uma substância que complexa (reage com) estes íons, impedindo a sua ação. Esta substância, genericamente conhecida como “EDTA”, é adicionada na forma de seu sal de sódio e cálcio.
- A reação que ocorre entre os íons “indesejáveis” e o “EDTA” adicionado pode ser representada pela equação:
CaEDTA2+ + Men+ MeEDTAn – 4 + Ca2+
- Os valores dos logaritmos das constantes de equilíbrio para as reações de complexação desses íons com EDTA são:
Men+ log Keq
Fe2+ 14,4
Cu2+ 18,8
Fe3+ 25,1
a) Qual dos íons Men+ será removido com mais eficiência? Justifique.
b) Escreva a equação química que representa a reação entre CaEDTA2- e o íon escolhido no item a da questão.
VestibularVestibular
A reação com o íon Fe3+ apresenta o maior valor de constante de equilíbrio, portanto é a que está mais deslocada no sentido de formação de produtos, ou seja, de formação do complexo. O íon Fe3+ é removido com mais eficiência.
b) CaEDTA2+ + Fe3+ FeEDTA3 – 4 = -1 + Ca2+
ResoluçãoResoluçãoa) Se log Keq = x, então Keq = 10x
Desse modo, temos:
Men+ log Keq Keq
Fe2+ 14,4 1014,4
Cu2+ 18,8 1018,8
Fe3+ 25,1 1025,1
CaEDTA2+ + Men+ MeEDTAn – 4 + Ca2+
Keq =[MeEDTAn – 4 ] . [Ca2+]
[CaEDTA2+] . [Men+]
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