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Determinação dos lipídios nos alimentos. Curso de Biomedicina, disciplina de Bromatologia

O documento aborda a determinação dos lipídeos nos alimentos, discutindo suas propriedades, classificações e usos, além dos efeitos do consumo excessivo e da falta desses compostos no organismo. Métodos de extração de lipídeos, como o uso de solventes, são detalhados, incluindo vantagens e desvantagens de diferentes técnicas. A análise dos lipídeos é essencial para a saúde, considerando a necessidade de ingestão moderada e a interação com medicamentos.

Saúde e medicina◦
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DETERMINAÇÃO DOS LIPÍDEOS NOS ALIMENTOS Prof.ª M.e. Mylene. G. M. Camozzi
INTRODUÇÃO Biomoléculas orgânicas, que resultam da associação entre ácidos graxos e álcool Não formam polímeros, portanto não são macromoléculas
INTRODUÇÃ O  Ocorrem em todas as células animais ou vegetais
INTRODUÇÃ O • Geralmente insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos tais como: ÉTER ETÍLICO ÉTER DE PETRÓLEO ACETONA CLOROFÓRMIO BENZENO ÁLCOOIS
• Estes solventes apolares atacam a fração lipídica neutra que incluem ácidos graxos livres, mono, di e trigliceróis, e alguns mais polares como fosfolipídeos, glicolipídeos e esfingolipídeos. • Esteróis, ceras, pigmentos lipossolúveis e vitaminas, que contribuem com energia na dieta, podem ser extraídos apenas parcialmente.
USOS • Alimentação, como óleos de cozinha, margarina, manteiga, maionese • Produtos manufaturados: sabões, resinas, cosméticos, lubrificantes • Os lipídios contribuem para as características organoléticas dos alimentos • Por sua lenta digestão, sensação de plenitude gástrica
USOS • O excesso de lipídios que o ser humano ingere, causa obesidade, colesterol elevado, complicações cardiovasculares, doenças degenerativas (como a esclerose múltipla) A recomendação que se tem hoje é de um consumo de 15%-30% do valor total da dieta.
USOS • A falta de lipídios no organismo pode causar a dermatite (eczema) • Diminuição na produção de alguns hormônios • Comprometimento no revestimento da célula nervosa (bainhas de mielina) • Diminuição na produção de vitaminas lipossolúveis.
CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDIOS De acordo com a natureza do ácido graxo e do álcool que os formam LIPÍDEOS SIMPLES LIPÍDEOS COMPLEXOS LIPÍDEOS DERIVADOS LIPÍDEOS PRECURSORES
 São compostos apenas por átomos de C, H e O  Quando sofrem hidrólise total, originam somente ácidos graxos e álcoois Os óleos e as gorduras LIPÍDIOS SIMPLES
 Além de possuírem os átomos C, H e O apresentam átomos de outros elementos, como o fósforo Os fosfolipídios, por exemplo, apresentam ácido fosfórico e um composto nitrogenado LIPÍDIOS COMPLEXOS
 São compostos obtidos a partir da hidrólise de lipídios, simples e complexos  Podem ser definidos como substâncias obtidas por hidrólise dos outros grupos de lipídios Esteroides, como os hormônios sexuais (testosterona, estrogênio) LIPÍDIOS DERIVADOS
 São lipídios que servem como substratos para a síntese de outros compostos lipídicos O ácido linoleico é um precursor na síntese de ácidos graxos ômega-6 LIPÍDIOS PRECURSORES
CLASSE DOS LIPÍDIOS Divididos com base em sua estrutura e função GLICERÍDEOS CAROTENOIDES ESTEROIDES FOSFOLIPÍDIOS CERÍDEOS
LIPÍDEOS Estrutura básica geralmente composta por cadeias de ácidos graxos e glicerol Ácidos graxos: Consistem em uma cadeia hidrocarbonada com um grupo carboxila (-COOH) em uma das extremidades, variando em comprimento e na presença ou ausência de ligações duplas ao longo da cadeia Classificados como:
GORDURAS SATURADAS  Solidificam a temperatura ambiente O excesso de ingestão de gordura saturada pode aumentar os níveis de colesterol no sangue e aumentar o risco de desenvolver doença arterial coronariana.
GORDURAS INSATURADAS • Líquidas à temperatura ambiente MONOINSATURADO POLI-INSATURADOS
Ácidos graxos insaturados – cis e trans - AG trans são originados pelo processo de hidrogenação, onde ocorre a eliminação de duplas ligações da cadeia de carbono dos AG e inversão da disposição dos átomos de hidrogênio, modificando a estrutura do ácido graxo e dando assim origem aos ácidos graxos trans.
FATOS CONHECIDOS TRANS  Competem com as mesmas enzimas que produzem ácidos graxos essenciais  Afeta o desenvolvimento psicomotor das crianças  Passam através do leite materno para o bebê
GORDURA VEGETAL HIDROGENADA EX: converter óleos vegetais líquidos em gorduras sólidas ou semi- sólidas (margarina) Desodorização de óleos vegetais: T>> 250°C Fritura de alimentos: mecanismo induzido termicamente
GLICERÍDEOS (AGs ligados à 1 glicerol) Exemplo: triglicerídeo (3 AG + 1 glicerol)  Classificados em 2 grupos, dependendo ponto de fusão: Gorduras: compostos por ácidos graxos saturados, Sólidos à temperatura ambiente origem animal, como carnes e laticínios
GLICERÍDEOS (AGs ligados à 1 glicerol) Exemplo: triglicerídeo (3 AG + 1 glicerol)  Classificados em 2 grupos, dependendo ponto de fusão: Óleos: consistem em glicerídeos de ácidos graxos insaturados líquidos à temperatura ambiente óleos vegetais, como azeite de oliva, óleo de canola e óleo de soja.
FOSFOLIPÍDIOS (glicerol ligado a 2 AG + 1 grupo fosfato)  Esses componentes conferem propriedades únicas aos fosfolipídios, com os AG formando uma cauda hidrofóbica e o grupo fosfato uma cabeça hidrofílica  Essa característica torna os fosfolipídios importantes constituintes de membranas celulares, vesículas e lipossomas
ESTEROIDES (Estrutura básica consiste em quatro anéis de carbono fundidos) COLESTEROL  síntese de hormônios esteroides, como os hormônios sexuais  progesterona, testosterona, aldosterone
CAROTENOIDES (pigmentos lipossolúveis) Encontrados em uma variedade de organismos, incluindo plantas, algas, algumas bactérias e fungos O mais conhecidos é o betacaroteno Responsável de tons amarelos, laranjas e vermelhos Quando consumimos esses alimentos ricos em betacaroteno, ele é convertido em vitamina A em nosso corpo
CERÍDEOS Compostos principalmente por ácidos graxos de cadeia longa, álcoois de cadeia longa e ésteres Encontrados em diversas partes de plantas, animais e alguns microrganismos "são altamente hidrofóbicos Impermeabilizantes em folhas e frutos Propriedade impermeabilizante das ceras também está presente nos animais
ALIMENTOS RICOS EM LIPÍDIOS Encontrados tanto em alimentos de origem vegetal quanto em alimentos de origem animal Óleos vegetais abacate peixes nozes oleaginosas carnes vermelhas gordas queijos amarelados chocolates leite integral
O CONTEÚDO DE GORDURA VARIA MUITO COM O TIPO DE ALIMENTO: CONTEÚDO DE GORDURA Manteiga e margarina 81% Molhos de salada 40 a70% Leite fresco 3,7% Leite em pó 27,5% Sorvetes 12% Cereais 3 a 5% Carnes 16 a 25% Peixes 0,1 a 20% Ovo 12% Chocolate 35% Frutas 0,1 a 1% Vegetais 0,1 a 1,2 %
FUNÇÕES ENERGÉTICA Fonte secundária de energia >>> tec. Adiposo Mais energia que carboidratos
FUNÇÕES ISOLANTE TÉRMICO ISOLANTE ELÉTRICO Bainha de mielina
FUNÇÕES Formação de membranas (plasmáticas/ organelas) AÇÃO LUBRIFICANTE
FUNÇÕES Formam alguns hormônios (derivados do COLESTEROL): progesterona, testosterona, aldosterone.
FUNÇÕES IMPERMEABILIZANTES : São películas protetoras
COMO DETERMINAR LIPÍDIOS DOS ALIMENTOS? Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BY-NC
EXTRAÇÃO COM SOLVENTE A QUENTE • O método três etapas: Extração de gorduras da amostra com solventes; Eliminação do solvente por evaporação; A gordura extraída é quantificada por pesagem
A eficiência da extração a quente depende de uma série de fatores: 1. Natureza do material a ser extraído; 2. Tamanho das partículas (quanto menor mais fácil à penetração do solvente); 3. Umidade da amostra (a água presente na amostra dificulta a penetração do solvente orgânico) - utilizar a “amostra seca’ 4. Natureza do solvente;
LIPÍDEOS entre as polaridades do solvente e da lipídeos com outros componentes da 5.Semelhança amostra; 6.Ligação dos amostra; 7. Circulação do solvente através da amostra; 8.A velocidade do refluxo não deve ser nem muito alta nem muito baixa, porque pode haver pouca penetração do solvente na velocidade muito alta; 9.Quantidade relativa entre solvente e material a ser extraído: quanto mais solvente maior é a extração, porém não se deve usar em excesso por causa do alto custo do solvente.
LIPÍDEOS TIPOS DE SOLVENTES Os dois solventes mais utilizados são o éter de petróleo e o éter etílico. O ÉTER ETÍLICO : é um solvente de extração mais ampla (vitaminas, esteróides, resinas e pigmentos) o que constitui um erro quando se deseja determinar somente gordura (triacilglicerídeos). *Porém estes compostos aparecem geralmente em pequenas quantidades, o que daria um erro aceitável.
LIPÍDEOS TIPOS DE SOLVENTES O ÉTER ETÍLICO, apesar de ser um excelente extrator para lipídeos, tem algumas desvantagens: a) deve estar completamente livre de água, necessitando, portanto, de uma série de manuseios e cuidados; b)contendo água, dissolverá também alguns mono e dissacarídeos provocando desvios na determinação; c) a amostra a ser usada deve, portanto, estar completamente seca; d) é altamente inflamável e, quando oxidado, é explosivo e a sua recuperação deve ser acompanhada com grande cuidado.
LIPÍDEOS TIPOS DE SOLVENTES ÉTER DE PETRÓLEO, por sua vez, apesar de não ser o solvente por excelência, traz uma série de vantagens: a)Não extrai outras frações que não seja a lipídica; b) É muito mais barato; c) Não é afetado por pequenas quantidades de água; d) Sua recuperação por destilação é muito conveniente.
SÃO UTILIZADOS DOS TIPOS DE EQUIPAMENTOS SOXHLET GOLDFISH
TIPOS DE EQUIPAMENTOS Soxhlet Utiliza refluxo de solvente em um processo intermitente; Pode ser utilizado somente em amostras sólidas; A amostra não fica em contato com o solvente muito quente
TIPOS DE EQUIPAMENTOS Soxhlet Vantagem Evitar a temperatura alta de ebulição do solvente, pois a amostra não fica em contato com o solvente muito quente, evitando assim a decomposição da gordura da amostra
COMO O EXTRATOR DE SOXHLET FUNCIONA: Amostra - cartucho celulósico (vedar o cartucho com algodão para evitar a perda da amostra) Solvente condensado ultrapassa um certo volume, ele escoa de volta para o balão, onde é aquecido, e novamente evaporado. Condensação do solvente = estado gasoso para líquido Condensa sobre a amostra Solvente é aquecido e evaporado. No final do processo de extração, o solvente é retirado antes de atingir a altura máxima do sifão e o óleo é concentrado no balão. Calcular a diferença de peso entre o balão vazio e o balão contendo extrato etéreo.
TIPOS DE EQUIPAMENTOS Goldfish Também utiliza refluxo de solvente para extração Processo de extração é contínuo (a amostra fica permanentemente em contato com o solvente – mais rápido) Pode ser utilizado somente com amostras sólidas Vantagem de usar menos solvente
TIPOS DE EQUIPAMENTOS Goldfish Desvantagem Contato do solventemuito quente com a amostra O que pode acarretar degradação da gordura.
Pesar 3 g da amostra seca Reboiler Estufa 105°C (3 horas) Dessecador (30 min) Pesado Fechar a saída de condensado para o éter não voltar para o reboiler Em cartucho celulósico (vedar o cartucho com algodão para evitar a perda da amostra) Reboiler Cartucho + amostra seca Suspender o cartucho acima do nível do éter (30 min.) Para escorrer o excesso de solvente Submergir a amostra com éter Extrator de lipídeos (2 horas) (temperatura desejada - Ponto de ebulição do éter) COMO O EXTRATOR DE GOLDFISH FUNCIONA:
Reboiler + extrato etéreo Estufa 105 ºC até evaporar o solvente (éter) Pesar Dessecado r COMO O EXTRATOR DE GOLDFISH FUNCIONA
EXTRAÇÃO COM MISTURA DE SOLVENTE A FRIO MÉTODO DE BLIGH-DYER MATERIAL • tubos de ensaio de 250 x 25 mm (70 mL) • tubos de ensaio 150 x 15 mm (30mL) com tampa de rosca • agitador de tubos • centrífuga de baixa rotação • metanol • clorofórmio • sulfato de sódio anidro • solução de sulfato de sódio 1% em água
EXTRAÇÃO COM MISTURA DE SOLVENTE A FRIO MÉTODO DE BLIGH-DYER Pesar a amostra > 20% de gordura (leite integral em pó e amendoim) 2 a 5 g < 20 % pesar entre 3,0 e 3,5 g Amostra + mistura de Tubo + amostra solvente (1:2:0,8) 10 mL de clorofórmio 20 mL de metanol 8 mL de água destilada Tampar Tubo de 70 mL Relação - 1:2:0,8 Nesta proporção a solução fica homogênea Clorofórmio - conter lipídeos /metanol + água – substâncias não lipídicas
Amostra + mistura de solvente (1:2:0,8) Agitador para tubos (30 min.) 10 mL de clorofórmio 10 mL de sulfato de sódio 1,5% Relação - 2:2:1,8 Causa separação total do clorofórmio que carrega os lipídeos (camada inferior) Todo lipídio da amostra fica dissolvido em 20 mL de clorofórmio. Agitador para tubos (2 min.)
Amostra + mistura de solvente (2:2:1,8) Amostra + mistura de solvente (2:2:1,8) Retirar entre 13 a 15 mL da camada inferior (clorofórmio) Centrifugar para separar as camadas (1000 rpm por 2 min.) 1g de sulfato de sódio anidro Tubo de 30 mL Estufa 100 ºC até evaporar o solvente (clorofórmio) Pesar (gordura) Transferir 5 mL do filtrado para um béquer de 50 mL Agitar para remover traços de água Filtrar rapidamente usando papel filtro
METODOLOGIA DE ANÁLISE EXTRAÇÃO COM SOLVENTES A FRIO • MÉTODO BLIGH-DYER Bligh e Dyer, em 1959. Clorofórmio; Metanol; Água. Extrai todas as classes de lipídios. Produtos com altos teores de umidade. Os lipídios são extraídos sem aquecimento . Não necessita de equipamentos especializados.
O método tem uma série de vantagens em relação à extração a quente 1.Extrai todas as classes de lipídeos. 2.Os lipídeos são extraídos sem aquecimento. 3. Pode ser utilizado em produtos com altos teores de umidade, além dos produtos secos. 4.A determinação completa pode ser realizada em tubos de ensaio não necessitando de equipamentos especializados e sofisticados.
Considerações Finais Nos tratamentos medicamentosos é importante que a dieta do paciente seja avaliada a fim de impedir a interação do medicamento com os lipídios; Os lipídios estão presentes em nosso dia-a- dia e são fundamentais para a manutenção da saúde desde que sejam ingeridos de forma moderada.
OBRIGADA!