Química de Óleos e Gorduras. Prof. Dr. Daniel Barrera-Arellano Laboratório de Óleos e Gorduras DTA - FEA - UNICAMP

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1 Química de Óleos e Gorduras Prof. Dr. Daniel Barrera-Arellano Laboratório de Óleos e Gorduras DTA - FEA - UNIAMP

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4 Óleos e Gorduras Substâncias amplamente utilizadas em produtos : Alimentícios, osméticos, Farmacêuticos, Químicos, ombustíveis, etc.

5 aracterística : Insolúveis em água, rigem : Mineral Animal Vegetal

6 Lipídios Definição 1 Substâncias caracterizadas pela sua baixa solubilidade em água e alta solubilidade em solventes orgânicos. Suas propriedades físicas refletem a natureza hidrofóbica das suas estruturas

7 Substâncias : DEFINIÇÃ 2 a) insolúveis em água, b) solúveis em solventes orgânicos, c) que contêm hidrocarbonetos de cadeia longa nas suas moléculas d) que estão presentes ou são derivadas de organismos vivos.

8 Óleos & Gorduras estado físico é quem diferencia um óleo de uma gordura. Óleos: líquidos a temperatura ambiente. Gordura: semi-sólido, plástico a temperatura ambiente. Azeite: óleos oriundos de frutos. Ex.: azeite de dendê, azeite de oliva

9 omposição do Óleo Vegetal Bruto Triglicerídios (~97%) Produtos de decomposição dos triglicerídios Fosfatídios Esteróis Vitaminas Pigmentos Proteínas arboidratos eras Hidrocarbonetos Metais (cálcio, magnésio, ferro, cobre, etc.) Traços de outras substâncias

10 Grupos ou famílias de compostos incluídos nos lipídios Simples: não saponificáveis - Terpenos - Esteróis - arotenóides - Prostaglandinas omplexos: saponificáveis - Acilgliceróis - eras - Fosfolipídios - Esfingolipídios - Glicolipídìos

11 (continuação) Saponificáveis alcali Porque contém ácidos graxos sabões Insaponificáveis alcali sem reação não contém ácidos graxos

12 lassificação Polaridade Neutros - Polares - Triacilgliceróis Esteróis arotenóides Fosfolipídios Acilgliceróis Esfingolipídios Função Biológica Reserva - Triacilgliceróis Estruturais - Fosfolipídios Esteróis

13 Triglicerídio = Triacilglicerol 3 ácidos graxos + Glicerol

14 GLIERL

15 Triglicerídio

16 Molécula de Triglicerídio Parte Apolar

17 Ácidos Graxos ompostos alifáticos que possuem uma cadeia hidrocarbonada e um grupamento carboxila terminal R H R H

18 Tipos de ácidos graxos Saturados H 3 (H 2 )n H Insaturados H 3 (H 2 )n (H H) (H 2 )n H

19 Ácidos Graxos Saturados Símbolo Numérico Nome (Trivial) PF ( o ) 4:0 Butírico :0 apróico :0 aprílico :0 áprico :0 Láurico :0 Mirístico :0 Palmitico :0 Esteárico :0 Araquídico :0 Lignocérico 84.2

20 Acidos graxos insaturados Quando existe mais de uma dupla ligação, estas podem ser: H Grupo Metileno H 2 H H 2 H H H 2 não conjugadas (isoladas) H 2 H H H H conjugadas

21 Isomeria corre na dupla ligação. A posição da dupla ligação forma isomeros com propriedades diferentes Posição H 3 (H 2 ) 7 H H (H 2 ) 7 H H 3 (H 2 ) 5 H H (H 2 ) 9 H

22 Isomeria (continuação) Geométrica is H 3 (H 2 ) 7 (H 2 ) 7 H Trans H H H 3 (H 2 ) 7 H H (H 2 ) 7 H

23 léico Linoléico

24 Ácidos Graxos Insaturados Símbolo Nome PF ( o ) 16:1 (9c) Palmitoléico :1 (9c) léico :1 (11c) Vacênico :1 (9t) Elaídico :2 (9, 12) Linoléico :3 (9, 12, 15) Linolênico :4 (5, 8, 11, 14) Araquidônico -49.5

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26 Uso de Letras gregas para denominar os carbonos H H H ω H H H H H H ω - 3 H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H γ β α H carbono próximo ao grupo -H é chamado α; o próximo é β, e assim por diante. carbono mais distante é denominado ω. Algumas vezes o átomo de carbono próximos ao carbono ω são designados em relação a ele. Por exemplo, o terceiro desde o final é ω-3 (ômega 3).

27 Nomenclatura Ômega 18 : 3 ω3 Ácidos Graxos Localização da 1 a Dupla Ligação contada à partir do grupo -H3 Número de Duplas Ligações Número de Átomos de arbono na adeia H 18:3ω3 Ácido α Linolênico

28 Famílias de ácidos graxos insaturados Familia Ác. Graxo Estrutura Fontes ω - 3 Linolênico 18:3 ω3 Vegetais Eicosapentaenóico 20:5 ω3 Pescado Docosahexaenóico 22:6 ω3 Pescado ω - 6 Linoléico 18:2 ω6 Vegetais Araquidônico 20:4 ω6 Animais ω - 9 léico 18:1 ω9 Vegetais

29 Estrutura espacial dos ácidos graxos Ácido oléico [ 18:1(9 cis) (w-9) ] Ácido petroselínico [18:1(6 cis) (w-12) ]

30 Ácido Linolêico [ 18;2 ( 9, 12 cis) (w-6)

31 Ácido eleosteárico [ 18:3 (9 cis, 11, 13 trans) (w-5)] Ácido Araquidônico [( 20:4 ( 6, 9, 12, 15 cis) (w-6)]

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33 aracterísticas dos Ácidos Graxos mais comuns em Plantas e Animais Número par de átomos de carbono Número de átomos de carbono 14-22, predominando 16 e 18 Duplas ligações não conjugadas (isoladas) Isomeria IS adeia não substituídas Existem mais de 800 ácidos graxos encontrados em lipídios naturais, porém só alguns estão presentes em quantidades e freqüência considerável.

34 Lipídios Saturados Monoinsaturados Poliinsaturados adeia urta 6-12 adeia Longa omega 9 omega 6 omega 3 Palmiste Tucum uphea acau Leite Banha Sebo liva anola Girassol (h) Linoleico Milho Soja Girassol (R) Atum Macarella Arengue

35 omposição em Ácidos Graxos de algumas Gorduras Tipo e Fonte Saturados Monoinsaturados Poli insaturados Total Linoleico Gorduras Saturadas Manteiga Banha ôco Dendê Gordura Monoinsaturada liva Amendoim anola Gordura poli Poliinsaturada insaturada Milho Soja Girassol Açafrão Peixe Sardinha

36 Lipídios Saponificáveis Acilgliceróis - esteres de glicerol e ácidos graxos H 2 H 3 H H 2 H 2 H 1 Glicerol

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38 H 2 H Reação de Esterificação H H 2 H Glicerol R 2 H + R1 H H H 2 H H H 2 H Monoacilglicerol Monoglicerídio R 1 H 2 H H 2 H R 1 R 2 R 3 H H 2 H H 2 R 1 R 2 Diacilglicerol (Diglicerídio) Triacilglicerol (Triglicerídio) R 3

39 Exemplos S S S Triestearina Triacil- ctadecanoina S S 1-leil- Diestearina H 1-Estearil - leil acilglicerol S P = ácido palmítico S = ácido esteárico = ácido oleico S S 2-leil- Diestearina P H P S 1-Palmitil- 2-leil- Estearina H Monopalmitiana - 1 Palmitil acilglicerol

40 Reação de Saponificação/Hidrólise H 2 H H 2 R 1 R 2 R 3 3 NaH H 2 H 2 H H H + 3 R H 2 H - Na + Triacilglicerol (Triglicerídio) H 2 H H 2 H + 3 H 2 Hidrólise H H H + R 1 R 2 H R 3 H H Ácidos Graxos Glicerol H + Acidificação

41 Reação de Esterificação H 2 H H 2 R 1 R 2 R 3 3H3 H H 2 H H 2 H H H + 3R H 3 Ester Metílico

42 Reação de Hidrogenação H H H AT + 2 H H H H R AT H + 2H 2 R H 2 H + H 2

43 Fosfolipídios omposição molecular Grupo de Glicerol

44 Molécula de Fosfolipídio X Y X Z e Y Base nitrogenada Ácidos Graxos Fonte: Lucas Meyer. Lecithin - Properties and Applications.

45 Fosfatídio H 2 H Ác. fosfatídico H 2 H + H H H 3 P 4 H H H 2 H H 2 P H H P H H H 2 H H 2 Ácido Fosfatídico 1,2 diacilglicerol 3 fosfato H Glicerol 3-fosfato R 1 H R 2 H H R 1 R 2 H

46 Fosfolipídios Bases Nitrogenadas: AG colina AG serina P 4 etanolamina inositol

47 Estrutura Fosfolipídios lipofílica Função dos fosfolipídios hidrofílica Fonte: Lucas Meyer. Lecithin - Properties and Applications.

48 Fosfolipídios em Óleos Brutos Óleo Fosfatídios (%) Soja 1,2-3,2 Milho 1-2 Trigo 0,08-2,0 Algodão 0,7-0,9 Arroz 0,5 Amendoim 0,3-0,4 olza 0,1

49 LEITINA DE SJA omposição Fonte: atálogo Stern

50 eras Esteres de um ácido graxo de cadeia longa com um álcool graxo de cadeia longa R + R 1 H R R 1 H cera + H 2

51 Glicolipídios Esteres do glicerol com dois ácidos graxos e um carbohidrato H 2 H R1 R 2 H 2 H H 2 H H H H 3 Monogalactosil diacilglicerol

52 Matéria Insaponificável Óleo Bruto M.I.(%) Arroz 4,2 Germe de Trigo 3,2 Palma 0,4 Palmiste 0,4 Soja 0,6 Girassol 0,7 Algodão 0,6 anola 0,9 afé 3,4 Fonte: Fonte: JWERN, SWERN, D D

53 Lipídios Não-Saponificáveis Terpenos H 3 H 2 H 2 H H 2 = H 3 H Isopreno Isopreno H 2 cabeça-cabeça Regular cabeça-cabeça Irregular

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55 lasse de hidrocarbonetos (arotenos) e seus derivados oxigenados (Xantofilas)

56 Estrutura dos arotenóides arotenos α - caroteno β- caroteno

57 aroteno

58 β - caroteno

59 ε -caroteno γ -caroteno ζ -caroteno

60 Licopeno Neurosporeno Phytoeno

61 Pigmentos H H H H H 3 H 2 H H H H H 3 H 3 H H 3 H H H2 H 2 N N N Mg N H H 3 H H 3 H 3 H 3 H H H H 2 H 2 N N N Mg N H H 2 H 3 H H 3 - H 3 phylyl lorofila a H 3 - phylyl lorofila b

62 lorofila

63 Feofitina

64 TP-188 Tópicos Especiais sobre Lipídios Prof. Dr. Daniel Barrera-Arellano Laboratório de Óleos e Gorduras DTA - FEA - UNIAMP

65 ESTERÓIS : Zoosterois Fitosterois Micosterois

66 Estrutura dos Esteróis

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68 LESTERL : Associado com o endurecimento das artérias, devido o acumulo em placas (artroma), ocasionando : Redução do diâmetro e elasticidade das artérias e veias, Aumento da pressão arterial. Aumento do risco de doenças coronárias e ataque cardíaco.

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70 FITSTERÓIS Exemplos : β - sitosterol Estigmasterol ampesterol Avenasterol Brassicasterol

71 olesterol β Sitosterol Stigmasterol ampesterol

72 om p osição d e E steróis em Ó leos Óleo Fração Esterólica (%) olesterol ampesterol Estigmasterol β- sitosterol 5 Avenasterol Algodão 0,35 Traços 9,2 2,5 88,2 Traços Amendoim 0,25-12,8 10,8 74,6 - Milho 0,90-22,1 7,2 62,2 3,5 olza 0,84 0,8 29,4-54,9 5,7 liva 0,16 Traços 3,9 2,1 85,4 8,6 Soja 0,37 Traços 21,3 19,1 53,5 2,4

73 Hidrocarbonetos H[H 2 H 3 HH 2 ] 2 H 2 H 3 H 3 H 3 HH HH H 2 [H 2 H H 2 ] 2 H

74 Hidrocarbonetos em Óleos e Gorduras Óleos e Gorduras Hidrocarbonetos Linhaça 3,7-14,0 liva 2,8-3,5 Soja 3,8 Milho 1,4 Toicinho 13,8 Sebo 11,8 olza 8,7 Fonte: Manual AGA, 1995.

75 TFERÓIS

76 TÓIS Existem oito formas de tocois (Vit. E). São produzidos somente por plantas. A atividade vitamínica e antioxidante varia nos diferentes isômeros. Base atividade vitamínica = DL- -tocoferol acetato = 1 IU/mg

77 Tocoferóis termo genérico tocoferol (óis) é usado para identificar todos os mono, di, e trimetiltocóis

78 TTRIENÓIS

79 Nomenclatura

80 Teor de Tocóis em Óleos e Gorduras

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83 Bibliografía : Swern D. (Ed) - Bailey s Industrial il and Fat Products. V. 1 John Wiley & Sons apitulo 1. Structure and composition of fats and oils. Akoh,.. & Min, D. (Eds) Food Lipids. Marcel Deker, Inc. New York, apitulo 1. Nomenclature and classification of lipids. Sites relacionados interessantes :