UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
CÂMPUS MEDIANEIRA
TECNOLOGIA EM ALIMENTOS
LECINA GOMES COSTA PIVOTTO
CAROTENÓIDES: inovações e tendências em alimentos
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
MEDIANEIRA
2011
LECINA GOMES DA COSTA PIVOTTO
CAROTENÓIDES: inovações e tendências em alimentos
Medianeira
2011
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à disciplina de Trabalho de Diplomação, do Curso Superior de Tecnologia em Alimentos – câmpus Medianeira Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, como requisito parcial à obtenção do título de Tecnólogo.
Orientadora: Prof.ª Dr.ª Ornella Maria Porcu
Dedico este trabalho à minha família e a todos que contribuíram e me
apoiaram nesta caminhada.
AGRADECIMENTOS
À Deus por ser onipresente, onisciente e onipotente em todos os momentos.
Agradeço ao meu esposo Vilnei, pela compreensão e ajuda participativa,
companheirismo, motivação e muita cooperação.
Agradeço aos meus filhos, Paulo Henrique e Arthur que contribuíram e
colaboraram muito nos momentos de ausência nesse percurso.
Agradeço a minha mãe Donezina, pelo apoio. Obrigada por tudo mãe!
À minhas irmãs Lecilei, Josefina e meus irmãos Olavi e Olair.
À toda minha família que me apoiaram com muito e todo carinho.
Agradeço à minha orientadora Ornella pela dedicação, sabedoria,
compreensão, que me orientou, compreendeu-me e, com muita paciência e carinho,
transmitiu-me ensinamentos, para meu crescimento intelectual e profissional.
Obrigada profe pela amizade!
Aos membros da banca examinadora, Prof. Dr. Valdemar Padilha Feltrin e a
Drª. Sirlei da Rosa, pelas críticas e sugestões que possa me estimular a busca da
perfeição.
Aos colegas de sala por anos decorridos os quais trarão saudades.
À Cooperativa Lar e Frimesa que foram os suportes de meus conhecimentos:
onde estagiei e trabalhei agregando conhecimento da teoria à prática.
À minha amiga Daiany que não esquecerei nunca, pela sua parceria,
amizade, e muito companheirismo. Obrigada amiga...
Aos professores que colaboraram ao conhecimento recebido, essa partilha foi
muito valiosa e acima de tudo suas amizades marcaram esse caminho.
À UTFPR, em especial a todos os professores (Tecnologia em Alimentos)
pela formação e aprendizado que me oportunizaram.
À todos que de uma forma ou de outra, contribuíram e incentivaram para a
conclusão deste trabalho, o meu muito obrigada! Pois mesmo não estando presente
nestas palavras, podem ter certeza que em meus pensamentos estarão.
O meu reconhecimento a todos que por algum motivo contribuíram para com
as pesquisas, e percurso do curso. Sem Deus e todos não teria chegado até aqui.
“A cura está ligada ao tempo e às vezes também as circunstâncias”.
(Hipócrates).
RESUMO
PIVOTTO, Lecina. Carotenóides: inovações e tendências em alimentos. 2011. 66 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnologia em Alimentos) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Medianeira, 2011.
No desenvolvimento de produtos alimentícios destaca-se a adição de ingredientes funcionais para potencializar o valor nutricional visando a redução e prevenção de doenças crônico-degenerativas. Neste contexto, incluem-se os carotenóides, uma classe de pigmentos naturais cuja cor pode variar do amarelo ao laranja e até vermelho. Estes compostos assumem importância não só pela sua ação corante como também antioxidante. Alguns carotenóides são denominados de próvitamínicos A e uma vez na dieta atuam sobre a deficiência de vitamina A. Diversas pesquisas destacaram e quantificaram os carotenóides em alimentos in natura e processados, e neste trabalho, exibem-se estudos de caso. Dessa forma verificaram-se avanços e inovações na aplicação destes na indústria de alimentos.
Palavras-chave: Pigmento. Alimento Funcional. Lácteos. Cárneos.
ABSTRACT
PIVOTTO, Lecina. Carotenoids: innovations and trends in food. 2011. 66 f. Completion of Course Work (Food Technology) – Graduate Program in Food Technology at Federal Technology University - Paraná. Medianeira, 2011.
On development of food products stands out the addition of functional ingredients to enhance the nutritional value aiming at the reduction and prevention of chronic degenerative. In this context, the carotenoids include a class of natural pigments whose color can range from yellow to orange and even red. These compounds are important not only for its antioxidant action as well as dye. Some carotenoids are called provitamin A and in the diet they work on the deficiency of vitamin A. several researches highlightd and quantified carotenoids in fresh and processed foods, and in this work, we showed some studies. Thus, there have been advances and innovations in the application of these in the food industry.
Keywords: Pigment. Functional Food. Dairy. Meat.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Estrutura química dos principais carotenóides.................................. 15
Figura 2 - Estrutura do β-caroteno..................................................................... 16
Figura 3 - Fórmula estrutural da molécula de isopreno..................................... 16
Figura 4 - Ciclização e formação da xantofilas.................................................. 18
Figura 5 - Formação do ácido mevalônico e do licopeno.................................. 19
Figura 6 - Principais isômeros cis do β-caroteno............................................... 20
Figura 7- Epoxicarotenóides derivados do β-caroteno...................................... 21
Figura 8- Apocarotenóides derivados do β-caroteno......................................... 22
Figura 9- Cromatografia em camada delgada de carotenóides........................ 23
Figura 10- Cromatografia Líquida de Alta Resolução (HPLC)........................... 24
Figura 11- Equação 1 e 2, processo químico, reações de adição..................... 27
Figura 12- Equação 3 demonstra a redução do ânion superóxido.................... 27
Figura 13- Estrutura química e clivagem do β-caroteno.................................... 29
Figura 14- Absorção metabólica de carotenóides............................................. 30
Figura 15- Degeneração macular...................................................................... 31
Figura 16- Patê de frango Enriquecido com Carotenóides pela adição da
Polpa de Cenoura e Polpa de Goiaba...............................................................
45
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 -Perfil espectral do teor de carotenóides totais presentes nas polpas de cenoura, goiaba e mix (cenoura+goiaba)...............................................
48
Gráfico 2 - Perfil espectral do teor de carotenóides totais presentes nos patês de frango elaborados com polpa de cenoura, goiaba e mix........................................
49
Gráfico 3 - Perfil espectral do teor de carotenóides totais presentes na polpa de cenoura e no patê de frango elaborado com polpa de cenoura...................................................................................................................
49
Gráfico 4 - Perfil espectral do teor de carotenóides totais presentes na polpa de goiaba e no patê de frango elaborado com polpa de goiaba....................................................................................................................
50
Gráfico 5 - Perfil espectral do teor de carotenóides totais presentes na polpa mix (cenoura+goiaba) e no patê de frango elaborado com polpa mix...........................................................................................................................
50
Gráfico 6 - Médias obtidas do teste de escala hedônica aplicado na análise sensorial dos patês de cenoura, goiaba e mix......................................................
51
Gráfico 7 - Índice de aceitabilidade calculado a partir das médias obtidas da análise sensorial dos patês de cenoura, goiaba e mix...........................................
51
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Composição (percentual do valor total) de carotenóides dietéticos, séricos e teciduais orais de pacientes com cânceres da cavidade oral e da orofaringe .............................................................................................................
38
Tabela 2 – Valores de ingestão alimentar diária de carotenóides de pacientes com cânceres da cavidade oral e da orofaringe.....................................................
39
Tabela 3 - Valores séricos de carotenóides de pacientes com cânceres da cavidade oral e da orofaringe................................................................................................
40
Tabela 4 - Conteúdo Total de Carotenóides encontrados nas polpas e nos produtos elaborados...............................................................................................
47
Tabela 5 - Mobilidade relativa (Rf) no extrato carotenóide de cada marca de pasta de tomate comercial.....................................................................................
53
Tabela 6 - Absorbância a diferentes concentrações de licopeno (padrão)............
53
Tabela 7 - Concentração de licopeno na pasta de tomate comercial B.................
54
Tabela 8- Efeito do tratamento térmico a 130ºC/72h no óleo de soja..................
56
Tabela 9 - Efeito do β-caroteno na formação de peróxidos (meq/kg) e de malonaldeido (10-8 moles/100µl) no óleo de soja mantido a 50ºC.........................
56
Tabela 10- Efeito do acetato de retinol na formação de peróxidos (meq/kg) e de malonaldeido (10-8 moles/100µL) no óleo de soja mantido a 50ºC........................
57
Tabela 11 - Efeito de 100 ppm do butilhidroxitolueno (BHT) na formação de peróxidos (meq/kg) e de malonaldeido (10-8 moles/100µL) no óleo de soja mantido a 50ºC.......................................................................................................
57
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO.................................................................................................. 11
2 OBJETIVOS...................................................................................................... 12
2.1 OBJETIVO GERAL........................................................................................ 12
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.......................................................................... 12
3 METODOLOGIA............................................................................................... 13
4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA........................................................................ 13
4.1 CAROTENÓIDES .......................................................................................... 13
4.2 BIOSSÍNTESE DE CAROTENÓIDES............................................................ 14
4.3 PROPRIEDADES .......................................................................................... 20
4.4 AÇÃO ANTIOXIDANTE.................................................................................. 26
4.5 LEGISLAÇÃO REFERENTE AOS CAROTENÓIDES................................... 28
5 FUNÇÕES E BENEFÍCIOS À SAÚDE........................................................... 29
6 ABRANGÊNCIA FUNCIONAL DOS CAROTENÓIDES................................ 33
7 PRODUTOS DIRECIONADOS A DEFICIÊNCIA NUTRICIONAL................. 35
8 ESTUDOS DE CASO..................................................................................... 36
8.1 ESTUDO DA INFLUÊNCIA DOS CAROTENÓIDES ................................... 36
8.1.1 Ingestão Dietética Versus Concentrações Séricas..................................... 36
8.1.2 Iogurte com Adição de Luteína e Avaliação de Riboflavina........................ 41
8.1.3 Iogurte Sabor Goiaba.................................................................................. 44
8.1.4 Patê de Frango – Enriquecido com Carotenóides pela Adição da Polpa
de Cenoura e Polpa de Goiaba............................................................................
45
8.1.5 Avaliação do Licopeno em Pasta de Tomate Comercial ............................ 52
8.1.6 Avaliação Antioxidante em Óleo de soja..................................................... 55
9 CONSIDERAÇÕES FINAIS.............................................................................. 56
REFERÊNCIAS.................................................................................................... 59
11
1 INTRODUÇÃO
A composição dos alimentos tem sido uma das principais causas do
consumo de alimentos, pois os seus valores nutricionais podem reduzir e/ou prevenir
doenças crônico-degenerativas auxiliando na longevidade de vida com qualidade.
A alternativa de incorporar os carotenóides na dieta se dá pela
suplementação, mas isto tem sido limitante devido aos resultados das pesquisas que
ainda não oferecem margem de segurança científica quanto à dosagem ingerida
correlacionada à toxicidade em diferentes organismos. Com isso favorece-se a
ingestão de alimentos com alto teor de carotenóides, na diversidade de frutas,
hortaliças e outros alimentos. A maioria das tabelas de composição de alimentos
informam dados nutricionais na forma in natura e, portanto, a obtenção da
composição de alimentos na forma em que são consumidos deve ser enfatizada.
Considerando a importância nutricional e suas propriedades físicas,
químicas, atividades biológicas e benefícios à saúde, os carotenóides são
investigados amplamente na área de alimentos.
Os carotenóides são os principais responsáveis pelos pigmentos coloridos de
alimentos sendo de grande importância alimentícia, pois influenciam na saúde
quando ingerido, uma vez que, o organismo humano não sintetiza essa classe de
compostos. Encontramos comumente no plasma humano -caroteno, -caroteno, -
criptoxantina, luteína, zeaxantina e licopeno. E, mesmo em produtos processados,
ainda encontramos teores importantes e significativos.
Ainda são encontrados em vegetais, animais, aves, crustáceos entre outros.
Os carotenóides abrangem dois grupos de acordo com suas estruturas químicas
(carotenos e xantofilas) e possuem várias classificações.
Na indústria de alimentos assumem grande aplicação como agentes
antioxidantes além da ação corante. Os carotenóides são altamente instáveis,
podendo ser perdidos durante o preparo, processamento e estocagem de alimentos.
Neste contexto, este trabalho destacará alguns estudos já realizados no
desenvolvimento de produtos considerando a presença de carotenóides, os avanços
e inovações alcançados na aplicação destes na indústria de alimentos.
12
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
Realizar uma abordagem qualitativa, que busca o desenvolvimento e
produtos elaborados com carotenóides, e a sua importância na composição de
alimentos através de estudos de caso.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Conceituar carotenóides quanto a síntese, caracterização, estrutura,
propriedades, legislação, funções e benefícios à saúde
Realizar um levantamento das fontes principais de alimentos in natura e
processados;
Verificar o processo industrial: as perdas de carotenóides pelo processamento
e armazenamento.
Apresentar produtos desenvolvidos direcionados a deficiência nutricional.
Relatar estudos de caso;
Considerar novos rumos para a pesquisa em carotenóides.
13
3 METODOLOGIA
O enfoque da pesquisa é qualitativo, uma vez que este permite ao
pesquisador ter um contato direto e interativo com o objeto de sua pesquisa,
ampliando a compreensão da realidade estudada.
Foram consultadas bases de dados de periódicos, bancos de teses e
dissertações, periódicos da Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível Superior
(Capes) e acervos das bibliotecas digitais.
As palavras chaves utilizadas para a busca bibliográfica foram: carotenóides,
licopeno, radicais livres e antioxidantes.
4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
4.1 CAROTENÓIDES
Os carotenóides representam o grupo mais amplamente distribuído de
pigmentos naturais na natureza, com mais de 700 compostos já identificados, e
estão presentes em plantas superiores, micro-organismos e animais. Além de
pigmentos, estes compostos possuem ações anticarcinogênicas,
imunomoduladoras, preventivas das doenças cardiovasculares e da degeneração
macular relacionada à idade, e alguns podem ser precursores de vitamina A
(KRINSKY, 1994; MAYNE, 1996 apud MANDELLI; MERCADANTE, 2010).
A quantidade de compostos bioativos presentes naturalmente nos alimentos
varia de acordo com a espécie, maturidade, clima, práticas de cultivo, incidência
solar e região onde a planta foi cultivada, e no caso do licopeno, também varia de
acordo com o tratamento térmico a que foi submetido (RODRIGUEZ et al., 2006
apud PAES; VIOTTO, 2011).
Os carotenóides compõem a classe conhecida de antioxidantes naturais que
podem atuar como seqüestradores de radicais livres inibindo a propagação da
14
reação em cadeia tanto in vitro quanto in vivo (VANDENBERG et al., 2000 apud
SOUZA; TAVARES, 2008). Os efeitos sequestrantes de radicais são proporcionais
a quantidade de ligações duplas conjugadas, contidas nas moléculas dos
carotenóides que reagem com os radicais livres peróxidos e oxigênio. O mecanismo
pelo qual os carotenóides protegem os sistemas biológicos dos radicais depende da
transferência de energia do oxigênio excitado para a molécula do carotenóide, em
que a energia é dissipada por meio de rotações e vibrações do carotenóide no meio
solvente (STAHL, 1999 apud SHAMI; MOREIRA, 2004).
Carotenóides como o β-caroteno, licopeno, zeaxantina e luteína, exercem
funções antioxidantes em fases lipídicas, bloqueando os radicais livres que
danificam as membranas lipoprotéicas (SIES, 1995 apud SHAMI; MOREIRA, 2004).
A norbixina é um caroteno das sementes de urucum (Bixa orellana), utilizado pelos
índios como corante alimentar desde a antiguidade. Estudos demonstram que a
norbixina possui grande potencial antioxidante por ser capaz de seqüestrar os
radicais superóxidos e neutralizar o oxigênio singlete (DI MASCIO et al., 1990;
ZHAO et al.,1998 apud SOUZA; TAVARES, 2008).
Por outro lado, segundo Mandelli; Mercadante (2010) a produção de
carotenóides por processos biológicos apresenta várias razões que tornam este tipo
de abordagem muito atrativa, destacando-se a grande diversidade biológica para
produção destes pigmentos. A presença em vários alimentos estima grande
vantagem que facilita a ingestão dos mesmos em quantidades significativas.
4.2 BIOSSÍNTESE DE CAROTENÓIDES
Os carotenóides geralmente são compostos de 40 átomos de carbono, tendo
uma série de duplas ligações conjugadas, que constituem o cromóforo responsável
pela absorção de luz na região visível. Podem ser acíclicos ou ciclizados em uma ou
ambas as extremidades (PORCU; RODRIGUEZ – AMAYA, 2004).
15
Figura 1 – Estrutura química dos principais carotenóides Fonte: PORCU (2009)
De acordo com o tipo de carotenóides, surgem as várias cores características
de muitos alimentos, que podem variar desde o amarelo pálido até o vermelho
intenso.
Nos alimentos os carotenóides são tetraterpenóides C40 formados pela
união de oito unidades isoprenóides C5, exceto na posição central, onde a junção
ocorre no sentido cauda-cauda, invertendo assim a ordem e resultando numa
molécula simétrica como apresentado na Figura 3, podendo ser divididos em
carotenos, que são hidrocarbonetos, e seus derivados oxigenados, xantofilas ou
carotenóides oxigenados (NAGY; SHAW; VELDHUIS, 1977 apud PAES; VIOTTO,
2011).
A principal característica dos carotenóides é um sistema de ligações duplas
conjugadas, que corresponde ao cromóforo, e que permite a estes compostos
Licopeno
-Caroteno
-Caroteno
-Caroteno
16
absorver luz na região do visível, como pode ser observado na Figura 1 e 2, na
estrutura do β-caroteno, o qual possui 11 duplas ligações conjugadas.
Figura 2 - Estrutura do β-caroteno Fonte: MIKI (1991 apud SANTOS; MEIRELES, 2011)
Os grupos metila centrais estão separados por seis carbonos, ao passo que
os demais, por cinco. O sistema extenso de duplas ligações conjugadas
caracterizam maior destaque nestas moléculas. Este sistema é o cromóforo que
confere aos carotenóides as suas cores (RODRIGUEZ-AMAYA; KIMURA; AMAYA-
FARFAN, 2008 apud PAES; VIOTTO, 2011).
Figura 3 - Fórmula estrutural da molécula de isopreno
Fonte: GROSS (1987 apud PAES; VIOTTO, 2011).
O caminho biossintético pode ser resumido em: (1°) formação do ácido
mevalônico (MVA); (2°) formação de fitoeno; (3º) dessaturação; (4°) ciclização; (5º)
formação de xantofilas como mostra a Figura 4 (BRITTON, 1989; GODOI, 1989
apud PORCU; RODRIGUEZ-AMAYA, 2004).
17
Como primeira etapa ocorre à fusão de três moléculas de acetil-CoA para formar 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA (HMG-CoA) que é convertido por ação de HMG-CoA redutase a ácido mevalônico, que pode ser observada na figura 5. O ácido mevalônico é fosforilado sequencialmente pelas enzimas mevalonato quinase e depois por mevalonato-5-pirofosfato quinase, produzindo 5-mevalonato pirofosfato. Este composto sofre decarboxilação catalisada por pirofostomevalonato decarboxilase que requer adenosina trifosfato (ATP) e cátion divalente (Mn
+2). O ácido mevalônico dá origem ao
isopenil pirofosfato (IPP) que é o principal precursor de muitos compostos isoprenóides de cadeia longa (BRITTON, 1989; GODOI, 1989 apud PORCU; RODRIGUEZ-AMAYA, 2004 pag. 07).
As sequências de transformações bioquímicas citadas por (BRITTON, 1989; GODOI, 1989 apud PORCU,RODRIGUEZ-AMAYA).
Para iniciar a elongação da cadeia, o IPP (C5) é isomerizado ao seu isômero alílico, dimetilalil pirofosfato (DMAPP). A condensação de IPP e DMAPP leva a formação de uma molécula de 10 carbonos, geranil pirofosfato (GPP). Uma adição de IPP a GPP resulta em farnesil pirofosfato (FPP, C 15) que com outra adição de uma molécula de IPP origina geranil geranil pirofosfato (GGPP, C20 ). Por de GGPP surge o intermediário prefitoeno pirofosfato que por subseqüente eliminação do grupo pirofosfato e abstração específica de próton leva a formação de fitoeno (C40). Esta etapa é catalizada por fitoeno sintase (BRITTON, 1989; GODOI, 1989 apud PORCU; RODRIGUEZ - AMAYA, 2004 pag.07).
O fitoeno, incolor com três duplas ligações conjugadas, por uma série de
reações forma com a introdução sequêncial de duplas ligações: fitoflueno, β-
caroteno, neurosporeno e licopeno, com 11 duplas ligações conjugadas e coloração
vermelho intensa (PORCU; RODRIGUEZ-AMAYA, 2004).
18
Figura 4 - Ciclização e formação de xantofilas Fonte BRITTON, 1989; GODOI (1989 apud PORCU; RODRIGUÉZ-AMAYA, 2004)
19
Figura 5 - Formação do ácido mevalônico e do licopeno Fonte BRITTON, 1989; GODOI (1989 apud PORCU; RODRIGUÉZ-AMAYA, 2004)
20
4.3 PROPRIEDADES
A transformação mais comum que os carotenóides sofrem em alimentos é a
oxidação, reação esta que altera a cor e pode ser eliminada. Devido a instabilidade
ao pH e aquecimento dos alimentos, podendo ocorrer transformação dos trans-
carotenóides para a forma cis, o que resulta uma leve perda de cor (BOBBIO;
BOBBIO, 2001 apud PAES; VIOTTO, 2011). A Figura 6 apresenta alguns isômeros
do β-caroteno na forma cis.
A exposição dos alimentos à luz durante o processamento ou pelo uso de
embalagens transparentes é muitas vezes inevitável, podendo ocorrer perdas de
compostos fotossensíveis, como os carotenóides (BARBOSA; MERCADANTE,
2009).
Figura 6 - Principais isômeros cis do β-caroteno Fonte: RIBEIRO; BARRETO (2008)
As duplas ligações conjugadas na estrutura os tornam susceptíveis à ação da
luz acarretando perda da coloração original dos alimentos, devido à isomerização da
forma trans para cis, oxidação ou degradação a compostos incolores (PESEK;
WARTHESEN 1990; LEE; CHEN, 2002; AMAN et al., 2005; MELÉNDEZ-MARTINEZ
et al., 2004; MONTENEGRO et al., 2005 apud BARBOSA; MERCADANTE, 2009).
21
Os principais derivados da degradação de carotenóides são os
epoxicarotenóides (Figura 7), apocarotenóides (Figura 8) e compostos voláteis, que
apesar de terem sua atividade pró-vitamímica A muito reduzida, ainda podem ser
aproveitados como corantes alimentícios, no caso de alguns apocarotenóides, ou
como aromatizantes naturais, no caso dos compostos voláteis (RODRIGUEZ;
RODRIGUEZ-AMAYA, 2007; UENOJO et al, 2007 apud RIBEIRO; BARRETO,
2008).
Figura 7- Epoxicarotenóides derivados do β-caroteno Fonte: RIBEIRO; BARRETO (2008)
22
Figura 8 - Apocarotenóides derivados do β-caroteno
Fonte: RIBEIRO; BARRETO (2008)
Os carotenóides apresentam muitas possibilidades de ocorrência isomérica
geométrica (induzida por temperatura) e ótica. Para fins quantitativos, um extrato
organossolvente (clorofórmio; acetona; etanol) apresentando uma absorbância de
0,25 unidades de absorbância corresponde, aproximadamente, a uma concentração
de 1 mg de carotenóide / mL em função do coeficiente de extinção A1% 1cm= 2500
(FONTANA et al., 1997).
A determinação de carotenóides é uma análise inerentemente complexa
devido à existência de um grande número de carotenóides conhecidos de ocorrência
natural, suas composições de carotenóides nos alimentos diferem quali e
quantitativamente, as concentrações variam sobre uma faixa muito grande em um
alimento e as moléculas altamente insaturadas dos carotenóides são susceptíveis a
isomerização e oxidação (TAWATA; RODRIGUEZ – AMAYA, 2010).
Investigações em bioquímica e biologia molecular avançam no sentido de
isolar e caracterizar as enzimas responsáveis pela degradação de carotenóides
(UENOJO et al., 2007).
23
Condições brandas de processo e tempos curtos de reação tornam as
culturas livres de células promissoras para a produção de compostos de aroma
noroisoprenóides (UENOJO et al., 2007).
Com o advento da cromatografia gasosa e da cromatografia gasosa
acoplada à espectrometria de massas, o número de noroisoprenóides identificados
aumentou drasticamente durante as décadas de 60 a 80 (UENOJO et al., 2007).
Entre as metodologias alternativas para monitoramento do isolamento,
purificação e determinação quantitativa de carotenóides estão à cromatografia em
camada delgada (TLC) (Figura 9) acoplada a densitometria e a cromatografia líquida
de alta pressão ou performânce (HPLC ou CLAE) (figura 10) cujo limite de
sensibilidade se situa na faixa de 5 a 10 mg de carotenóide por litro. Um estudo
analítico realizado no LQBB-UFPR tem indicado que na levedura rósea-alaranjada
Xanthophyllomyces dendrorhous (antes Phaffiarhodozyma) a astaxantina varia de 27
% a 63 % dos carotenóides totais. Como pode observar na Figura 9, (TLC em
cromatoplaca de sílica gel 60 Merck) corrida com tolueno: acetato de etila: acetona
(85 : 8 : 7), inicialmente fotografada para as cores naturais (A) e depois nebulizada
com o reagente de p-anisaldeído: metanol : ácido sulfúrico (1 : 94 : 5) a quente (B)
para revelação de todos componentes lipídicos (FONTANA et al., 1997).
Figura 9 - Cromatografia em camada delgada de carotenóides Fonte: FONTANA et al (1997)
24
A figura 10 permite observar um cromatograma obtido por Cromatografia
Líquida de Alta Resolução (HPLC) em coluna Supelcosil LC-18 com solvente
isocrático acetonitrila: clorofórmio: metanol: água (60: 25: 10: 5,v/v/v) a 0,5 mL/min e
pressão de 650 psi. (Notar a dominância de astaxantina e de β-caroteno
respectivamente nos extratos organosolventes da levedura X. dendrohous e do
fungo P. blaskeleeanus).
Figura 10 – Cromatograma Fonte: FONTANA et al (1997)
Uma fração enzimática obtida de carambola foi testada quanto à clivagem de
β-caroteno. O maior produto de reação isolado foi a β-ionona, obtido da clivagem da
dupla ligação 9-10 (9’-10’). A importância da ação enzimática de carotenóides na
carambola está relacionada com o amadurecimento da fruta (FLEISCHAMANN et
al., apud UENOJO et al., 2007) citaram:
O produto extra-celular do fungo Lepista irina foi capaz de degradar eficientemente o β,β-caroteno gerando quatro compostos: β-ionona, β-ciclocitral, diidroactinidiolida e 2-hidróxi-2,6,6-trimetilciclohexanona. O β-apo-10’-carotenal foi identificado como produto de degradação não-volátil. A enzima chave (peroxidase) para a clivagem do β,β-caroteno foi caracterizada por possuir massa molecular de 50,5 kDa e ponto isoelétrico
25
de 3,75. A degradação mais rápida ocorreu a 34°C com pH entre 3,5 e 4. Esta peroxidase representa a primeira enzima microbiana com capacidade degradadora do carotenóide caracterizada molecularmente (ZORN, 2003 apud UENOJO et al., 2007 p. 622).
O avanço tecnológico e as metodologias se aprimoram na busca de métodos
que agreguem valor com pouco ou isento de resíduos químicos, como pode-se
observar conforme o método (LOPES FILHO; CABRAL, 2007) que cita:
Mendes et al. (1995) avaliaram a viabilidade da extração de carotenóides e lipídeos da microalga Chlorella vulgaris com CO2 supercrítico. Os resultados mostraram que extrações em altas pressões permitiam uma maior eficiência da extração no que diz respeito ao rendimento total e que pequenos aumentos na temperatura, a elevadas pressões, proporcionavam leves aumentos no rendimento. Enquanto que a baixas pressões a temperatura exercia um efeito oposto sobre o total de carotenóides extraído quando comparado à altas pressões ( LOPES FILHO; CABRAL, 2007 p. 21).
A tabela brasileira de composição de carotenóides em alimentos apresenta
os dados avaliados, dando ênfase especial aos carotenóides considerados
importantes à saúde humana. Essa disponibilidade de dados apresenta as melhores
médias atuais, sendo considerada a adequação de amostragem, preparo da amostra
analítica e método empregado. A análise exata dos carotenóides tem sido uma das
metas perseguidas durante anos, com objetivo de culminar no refino dos métodos
analíticos, identificação das fontes de erros e os meios adequados para evitá-los,
assim como na implantação de sistemas de garantia da qualidade (RODRIGUEZ-
AMAYA et al., 2008).
Entres os métodos analíticos citados em diversas literaturas, os mais
utilizados são as cromatografias: cromatografia de coluna aberta (CCA) e HPLC.
Segundo Domingos; Viotto (2010) a espectroscopia de fluorescência é um método
rápido, não destrutivo, com alta sensibilidade e especificidade, cada vez mais
utilizado em análise de carotenóides.
26
4.4 AÇÃO ANTIOXIDANTE
As lesões causadas pelos radicais livres nas células podem ser prevenidas
ou reduzidas por meio da atividade de antioxidantes, sendo estes encontrados em
muitos alimentos (PAPAS,1999 apud SHAMI; MOREIRA, 2004).
Ação Antioxidante de Carotenóides contra Radicais de oxigênio (ânion
superóxido e radical hidroxila) peróxido de hidrogênio e o oxigênio singlete, são
moléculas que podem ocasionar um estresse oxidativo que conduz a danos no
Ácido Desoxirribonucleico (DNA) e oxidação lipídica (MARTIN et al.,1999 apud RIOS
et al., 2009).
Os carotenóides são conhecidos como excelentes desativadores de
espécies reativas de oxigênio e seqüestradores de radicais livres (EDGE et al.,1997
apud RIOS et al., 2009). A desativação de oxigênio singlete ocorre através da
transferência de energia, podendo tal processo ser físico ou químico
(STRATTON,1993 apud RIOS et al., 2009).
A desativação física envolve a transferência de energética de excitação do
oxigênio singlete O2 (1∆g) para o carotenóide (1CAR), resultando em formação de
oxigênio no seu estado fundamental O2 (3Ʃ-g) e estado triplete excitado do
carotenóide (3CAR*). A energia do (1CAR*) é dissipada através de interações
rotacionais e vibracionais entre o carotenóide e o solvente, para recuperar o estado
fundamental do mesmo, sem ocorrer degradação (STHAL,1993 apud RIOS et al.,
2009). Em contraste com a desativação física (kq), a Figura 11 apresenta a Equação
1, o processo químico (kr) da Equação 2 que resulta em destruição do cromóforo e
na formação de produtos de oxidação com a possibilidade de reações de adição
(STRATTON,1993 apud RIOS et al., 2009).
27
Figura 11- Equação 1 e 2, processo químico, reações de adição Fonte: STRATTON (1993 apud RIOS et al., 2009)
Radicais de oxigênio, como por exemplo na Figura 12, o ânion superóxido
(O2-), pode ser reduzido pelo β-caroteno devido à capacidade do carotenóide em
doar elétrons para espécies reativas de oxigênio (Equação 3) (CONN et al., 2001
apud RIOS et al., 2009).
Figura 12 - Equação 3 demonstra a redução do ânion superóxido Fonte: STRATTON (1993 apud RIOS et al., 2009)
O número de ligações duplas conjugadas e a presença de grupos
substituintes no carotenóide são parâmetros eficientes para quantificar a capacidade
de desativação das espécies reativas. Comparação entre a estrutura e a capacidade
de desativação entre β-caroteno, licopeno e criptoxantina revelaram que a abertura
do anel β-ionona aumenta o potencial seqüestrante, como no caso do licopeno.
Substituições por grupos hidroxilas apresentam-se menos efetivos como
desativadores. Similarmente, grupos epóxidos e metílicos possuem menor efeito,
sugerindo que as propriedades dos carotenóides residem não apenas sobre o
comprimento do sistema conjugado de ligações duplas, mas também sobre os
grupos funcionais (HIROYAMA, 1994 apud RIOS et al., 2009).
Em humanos, assim como em plantas, acredita-se que a luteína apresenta
duas grandes funções protetoras: (1) como filtro de luz azul e (2), como inativador e
sequestrador de espécies reativas de oxigênio foto-induzidas (ALVES-RODRIGUES;
28
SHAO, 2004 apud DOMINGOS; VIOTTO, 2010). A luz azul (de comprimento de
onda de aproximadamente 450 nm) é a forma de luz visível de maior energia, e é
conhecida por induzir dano foto-oxidativo pela geração de espécies reativas de
oxigênio (DOMINGOS; VIOTTO, 2010).
4.5 LEGISLAÇÃO REFERENTE AOS CAROTENÓIDES
As alegações aprovadas relacionam a propriedade funcional e ou de saúde
de um nutriente ou não nutriente do alimento, conforme o item 3.3 da Resolução nº
18/1999 (ANVISA, 1999) . A mesma especifica a obrigatoriedade, quanto a extração
dos carotenóides ao consumo humano. No entanto, são classificados como
substâncias bioativas pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA, 1999).
As substâncias bioativas estão associadas às propriedades funcionais dos
alimentos, que são capazes de fornecer benefícios fisiológicos adicionais, tais como
adiar o estabelecimento de doenças crônico-degenerativas e promover melhora da
qualidade e expectativa de vida, além de atender aos requerimentos nutricionais
básicos (COSTA et al., 2010b).
Segundo a ANVISA (1999) os carotenóides LICOPENO / LUTEÍNA /
ZEAXANTINA são reconhecidos pela legislação, porém é obrigatório a
especificação de Alegação: “O carotenóide tem ação antioxidante que protege as
células contra os radicais livres. Seu consumo deve estar associado a uma
alimentação equilibrada e hábitos de vida saudáveis”. É exigido que se acrescente
os requisitos específicos: A quantidade de carotenóide, contida na porção do
produto pronto para consumo, deve ser declarada no rótulo, próximo à alegação.
No caso de produtos nas formas de cápsulas, tabletes, comprimidos e
similares, deve-se declarar a quantidade do carotenóide na recomendação diária do
produto pronto para o consumo, conforme indicação do fabricante. Ainda
apresentar o processo detalhado de obtenção e padronização da substância,
incluindo solventes e outros compostos utilizados. Apresentar laudo com o teor do(s)
resíduo(s) do(s) solvente(s) utilizado(s). Apresentar laudo com o grau de pureza do
produto (BRASIL, 1999).
29
5 FUNÇÕES E BENEFÍCIOS À SAÚDE
O suprimento inadequado de vitaminas no Brasil, ainda enfrenta o problema
de carência de vitamina A, problema muito sério e principal responsável pela perda
de visão de parte da população.
Em praticamente todas as culturas, os alimentos sempre foram relacionados
com a saúde, não apenas porque a sua abundância ou escassez colocam em
questão a sobrevivência humana (CARNEIRO, 2005).
Os vegetais fornecem provitaminas A, como o β-caroteno e a β-criptoxantina,
que podem ser biologicamente transformadas em vitamina A em organismos animais
(PAHO, 2001 apud CAMPOS e ROSADO 2005). Como pode ser visualizado na
Figura 13, a estrutura e clivagem do β-caroteno à provitamínico A (AMBROSIO et
al., 2006). Sendo também, o mais distribuído em alimentos, como o menor ou como
o maior constituinte carotenogênico (RODRIGUEZ-AMAYA, 1993 apud CAMPOS;
ROSADO 2005).
Figura 13 - Estrutura química e clivagem do β-caroteno Fonte: AMBRÓSIO et al (2006)
30
A importância dos carotenóides não é somente atribuída à cor que eles
conferem a alguns vegetais, mas também aos benefícios à saúde que alguns destes
compostos apresentam bem como suas ações antioxidantes e imunomoduladoras
(SGARBIERI; PACHECO, 1999; RODRIGUEZ-AMAYA, 2002a; SANJINEZ
ARGANDOÑA, 2005 apud PAES, 2011). Estudos mostram que há relação entre o
aumento no consumo de alimentos ricos em carotenóides e a diminuição no risco de
várias doenças (OLSON, 1999; SGARBIERI; PACHECO, 1999; GARDNER et al.,
2000 apud PAES, 2011).
O consumo de lipídios, paralelo ao consumo de carotenóides, parece ser de
extrema importância para a absorção dos últimos (VAN, 2000 apud CAMPOS;
ROSADO 2005). Uma vez que os carotenóides são lipossolúveis e são absorvidos,
em geral, de maneira semelhante aos demais lipídios da dieta, eles necessitam da
formação de micelas na luz intestinal para garantir sua solubilização, e a presença
de fatores que interferem na formação das micelas podem influenciar na absorção
dos carotenóides (CAMPOS; ROSADO 2005). A figura 14, demonstra a absorção de
carotenóides.
Figura 14 - Absorção metabólica de carotenóide Fonte: (CONDE, 2011)
31
Os carotenóides estão presentes em alimentos com pigmentação amarela,
laranja ou vermelha (tomate, abóbora, pimentão, laranja). Seus principais
representantes são os carotenos, precursores da vitamina A e o licopeno (GAZZONI,
2003 apud MORAES; COLLA, 2006). As xantofilas são sintetizadas a partir dos
carotenos, por meio de reações de hidroxilação e epoxidação. O β-caroteno e o
licopeno são exemplos de carotenos, enquanto a luteína e a zeaxantina são
xantofilas. Entre os carotenóides, o β-caroteno é o mais abundante em alimentos e o
que apresenta a maior atividade de vitamina A. Tanto os carotenóides precursores
de vitamina A como os não precursores, como a luteína, a zeaxantina e o licopeno,
parecem apresentar ação protetora contra o câncer, inibição da proliferação celular,
aumento da diferenciação celular via retinóides, estimulação da comunicação entre
as células e aumento da resposta imune. O β-caroteno é um potente antioxidante
com ação protetora contra doenças cardiovasculares. A oxidação do LDL (low
density lipoprotein) é fator crucial para o desenvolvimento da aterosclerose e o β-
caroteno atua inibindo o processo de oxidação da lipoproteína. Estudos apontam
que a luteína e a zeaxantina, que são amplamente encontradas em vegetais verdes
escuros, parecem exercer uma ação protetora contra degeneração macular e
catarata (AMBRÓSIO, et al., 2006 apud MORAES; COLLA, 2006).
Figura 15 – Degeneração macular Fonte: www.google.imagens
32
A significância dos carotenóides não é somente devido às suas propriedades
corantes, como já foi evidenciado anteriormente, eles também são muito importantes
para a saúde. Estes compostos também desempenham importante papel nutricional
como precursores de vitamina A, além de outras ações, tais como proteção contra
alguns tipos de câncer, doenças cardiovasculares, cataratas, degeneração macular
e melhoria do sistema imunológico (GOUVEIA; EMPIS, 2003; ROBERT et al., 2003
apud SANTOS, 2011).
33
6 ABRANGÊNCIA FUNCIONAL DOS CAROTENÓIDES
O Comitê de Alimentos e Nutrição do Instituto de Medicina da FNB
(Federação Náutica de Brasília) define alimentos funcionais como qualquer alimento
ou ingrediente que possa proporcionar um benefício à saúde, e garante os nutrientes
tradicionais que eles contêm (HASLER, 1998 apud MORAES; COLLA, 2006).
O termo "alimento funcional" é tema de estudo e discussão por muitos
autores (LAJOLO; ANGELIS, 2001; ARAÚJO, 2005; MORAES; COLLA, 2006 apud
ZERAIK, 2010).
Os alimentos funcionais incluem os alimentos integrais, fortificados,
enriquecidos ou melhorados que causam efeitos potencialmente benéficos à saúde
quando consumidos regularmente como parte de uma dieta variada em níveis
efetivos (COSTA, 2003).
Os alimentos e ingredientes funcionais podem ser classificados de dois
modos: quanto à fonte, de origem vegetal ou animal, ou quanto aos benefícios que
oferecem, atuando em determinadas áreas do organismo: sistema gastrointestinal;
sistema cardiovascular; metabolismo de substratos; no crescimento, no
desenvolvimento e diferenciação celular; no comportamento das funções fisiológicas
e como antioxidantes (SOUZA et al., 2003 apud MORAES; COLLA, 2006).
Para Kruger; Mann (2003 apud Moraes; Colla 2006) definem os ingredientes
funcionais como um grupo de compostos que apresentam benefícios à saúde.
Alimentos funcionais são todos os alimentos que consumidos na alimentação
cotidiana, podem trazer benefícios fisiológicos específicos, graças à presença de
ingredientes fisiologicamente saudáveis (CÂNDIDO; CAMPOS, 2005 apud
MORAES; COLLA 2006). Os alimentos funcionais se caracterizam por oferecer
vários benefícios à saúde, além do valor nutritivo inerente à sua composição
química, pode ou deve desempenhar um papel potencialmente benéfico na redução
do risco de doenças crônico-degenerativas (NEUMANN, et al., 2000; TAIPINA, et al.,
2002, apud MORAES; COLLA, 2006).
Estes nutrientes devem ser ingeridos juntamente com o produto de sua
origem in natura ou processado, sendo estes alimentos considerados alimentos
funcionais. Devem ter adequado perfil de segurança, demonstrando a segurança
34
para o consumo humano. Não devem apresentar risco de toxicidade ou efeitos
adversos de drogas medicinais (BAGCHI, et al., 2004 apud MORAES; COLLA,
2006).
A busca por corantes alimentícios que atendam aos requisitos considerados
saudáveis aumenta gradualmente e para satisfazer o cliente, a substituição dos
corantes alimentícios sintéticos está sendo feita, na medida do possível, por
corantes naturais (MARCOLINO, 2008).
Os alimentos não são mais visualizados meramente como uma fonte de
saciar a fome. A dieta vem sendo reconhecida como primeira linha de defesa na
prevenção de diversas doenças não transmissíveis (HASLER, 2000 apud COSTA,
2003).
Os conteúdos de carotenóides podem diminuir durante o processamento e de
certa forma reduzir a funcionalidade. Como foram demonstrados os resultados de
Gonçalves; Menegalli (2010) após a secagem e durante o armazenamento de
carambola, a maior retenção de carotenóides foi obtida nas amostras revestidas com
pectina e suco de uva.
35
7 PRODUTOS DIRECIONADOS A DEFICIÊNCIA NUTRICIONAL
Além do uso dos carotenóides como corantes para colorir os alimentos
incolores, realçar e uniformizar a cor de alguns produtos alimentícios e repor a cor
dos alimentos durante o processamento e armazenamento estes que também são
utilizados como aditivos em rações para aquicultura com o objetivo de promover a
pigmentação adequada de alguns animais, como exemplo, o uso de astaxantina na
ração de salmão e de camarão segundo Aksu; Eren (2007 apud Moraes; Colla 2006)
e, o uso de luteína e zeaxantina na pigmentação de gema de ovos de galinha
(ALCÂNTARA E SANCHEZ, 1999 apud MORAES; COLLA, 2006).
Os carotenóides podem ser produzidos biotecnologicamente mediante cultivo
de micro-organismos que expressam altas quantidades de carotenóides (BRENES;
SARDIVAR, 2003). Mediante a engenharia genética se desenvolveu o denominado
arroz dourado rico em carotenóides, com o objetivo de combate a cegueira
endêmica nas zonas subdesenvolvidas do continente Asiático (NASH, 2000 apud
BRENES; SARDIVAR, 2003).
Os pesquisadores suíços introduziram no genoma do arrroz, genes
produtores de β-caroteno (provitamina A) procedente de uma flor. Os genes foram
introduzidos mediante o uso de Erwinia uredora. Os genes produtores e promotores
foram insertados em plásmidios que ocorre dentro da bactéria Agrobacterium
tumefacies que foram cultivadas in vitro junto com o embrião do cereal (BRENES;
SARDIVAR, 2003). O consumo de arroz pode beneficiar quando milhares de
crianças morrem anualmente por debilidade e carência de vitamina A e mais de mil
crianças desenvolvem cegueira permanente (BRENES; SARDIVAR, 2003).
Nessa mesma linha de desenvolvimento de produtos alimentícios foram
citados estudos de caso visando avaliação dos resultados alcançados.
36
8 ESTUDOS DE CASO
A ingestão dos alimentos é a principal fonte dos nutrientes essenciais ao
organismo, por isso a importância das avaliações no contexto geral. As
interferências na biodisponibilidade são consideráveis, diante das dietas que atuam
na prevenção. No entanto se faz necessário avaliar o consumo, a disposição e a
quantidade, selecionar os alimentos saudáveis e agregar tecnologias e métodos
para enriquecer o consumo, caracterizar considerável elevação de teores da
composição de alimentos.
8.1 ESTUDO DA INFLUÊNCIA DOS CAROTENÓIDES
8.1.1 Ingestão Dietética Versus Concentrações Séricas
Maio et al.,(2009) estudou as características de um grupo de pacientes com
carcinoma epidermóide da cavidade oral e da orofaringe quanto à ingestão alimentar
e às concentrações dos carotenóides no soro e nos tecidos (normal e neoplásico).
Descreveram o estado nutricional deste grupo relacionado aos carotenóides.
Os autores realizaram um estudo transversal, foram incluídos 48 pacientes
com cânceres da cavidade oral e da orofaringe atendidos pelo Serviço de Cirurgia
de Cabeça e Pescoço do Hospital Amaral Carvalho em Jaú (SP). Os dados foram
coletados no período de maio de 2001 a novembro de 2002. A participação
voluntária dos pacientes no estudo, com obtenção do consentimento de todos (MAIO
et al., 2009).
A pesquisa foi conduzida após aprovação pelo Comitê de Ética em Pesquisa
da Faculdade de Medicina de Botucatu, UNESP (Ofício n°234/2000), em obediência
à Resolução 196/96 sobre “Pesquisa envolvendo Seres Humanos”, do Conselho de
Saúde do Ministério da Saúde. Todos os pacientes participantes do estudo
37
realizaram avaliação laboratorial geral. Os critérios de exclusão foram considerados:
presença concomitante de insuficiência renal crônica terminal, cardiopatia,
hepatopatia e pneumopatia grave, glicemia de jejum ≥126 mg/dL e pacientes em uso
recente de polivitamínicos. Dos pacientes estudados, 37 foram do sexo masculino e
11, do feminino. A faixa etária foi de 39 a 77 anos, sendo a média 56 anos de idade
e comparação ao consumo de fumo e álcool (MAIO et al., 2009).
Para avaliação da ingestão alimentar habitual, individual no período de seis
meses, utilizaram o questionário de frequência alimentar quantitativo (QFAq). O
QFAq é uma modificação existente do Questionário de Frequência Alimentar (QFA),
utilizado para avaliar a ingestão habitual de grupos específicos de alimentos, no qual
o indivíduo relata a quantidade dos alimentos ingeridos para definir o tamanho das
porções (MAIO et al., 2009).
Os dados foram convertidos em quantidades de consumo diárias
(gramas/dia do alimento) para avaliar à análise da ingestão alimentar, que foi feita
usando o cálculo: da quantidade diária de licopeno (Li), luteína/zeaxantina (L/Z), β-
criptoxantina (BCr), α-caroteno (AC), β-caroteno (BC), e total dos carotenóides (TC).
A ingestão total de carotenóides foi obtida pela soma das ingestões dos
carotenóides individuais (Li+L/Z+BCr+AC+BC). A estimativa da ingestão de
carotenóides foi baseada em dados brasileiros de composição alimentar para a
maioria dos alimentos (MAIO, 2005 apud MAIO et al., 2009).
A comparação da proporção de carotenóides individuais na dieta, no soro e
nos tecidos orais dos pacientes estudados é demonstrada na Tabela 1. O licopeno
predominou na dieta e no soro, enquanto a luteína/zeaxantina foi o segundo
carotenóide no soro e o terceiro na dieta. Nos tecidos, a luteína/zeaxantina
representou 64 % – 65 % dos carotenóides totais no tecido oral. Não foram
encontradas diferenciações estatísticas entre as proporções de licopeno e
luteína/zeaxantina presentes no soro e nos tecidos (MAIO et al., 2009). Também não
foram verificadas diferenças estatísticas significantes entre as proporções de
licopeno e β-caroteno na dieta (Tabela 1). Quanto à distribuição dos carotenóides,
no tecido oral, não foram verificadas diferenças estatísticas entre os carotenóides
predominantes no tecido normal (luteína/zeaxantina 64 % e licopeno 25 %) e no
tecido neoplásico (luteína/zeaxantina 65 % versus licopeno 26 %) (Tabela 1). Este
resultado sugeriu que há maior consumo no tecido, visando à proteção antioxidante,
38
ou menor taxa de captação tecidual de licopeno, ou captação seletiva ou acúmulo de
luteína/zeaxantina no tecido (EL-SOHEMY et al. 2002; PAIVA, 1999 apud MAIO et
al., 2009).
Tabela 1- Composição (percentual do valor total) de carotenóides dietéticos, séricos e
teciduais orais de pacientes com cânceres da cavidade oral e da orofaringe
Dieta* (n=46)
Soro* (n=46)
Tecido normal* (n=46)
Tecido neoplásico* (n=46)
Li 53 (33-65)c 45 (36-55)b 25 (18-33)b 26 (20-36)b
L/Z 14 (7-22)b 28 (21-38)b 64 (52-73)b 65 (49-72)b
BCr 2 (1-7)a 9 (4-16)a 3 (0,3-8)a 3 (0-6)a
AC 3 (1-7)a 4 (2-6)c 0 (0-3)a 0 (0-4)a
BC 26 (18-36)bc 7 (5-12)a 3 (1-50a 3 (1-4)a
Li=licopeno; L/Z=luteína e zeaxantina; BCr=β-criptoxantina; AC=α-caroteno; BC=β-caroteno *Os dados foram expressos como porcentagem (mediana) do total de carotenóides; números em parênteses representam os percentis 25 e 75. Testes estatísticos usados: Kruskal-Wallis (mediana); comparações das proporções de carotenóides em cada grupo (dieta, soro e tecidos): método de Dunn [letras diferentes mostram diferenças significativas (P>0,05)] Obs.: n=46, uma vez que ocorreram perdas de amostras: uma de tecido normal e uma de tecido neoplásico de pacientes diferentes. Fonte: MAIO et al., (2009)
O World Cancer Research Fund/American Institute for Cancer Research,
1997 apud MAIO (2009) recomenda que nível prudente para a prevenção do câncer,
aproximadamente 9.000 a 18.000 mg/dia de carotenóides dietéticos (WORLD
CANCER RESEARCH FUND, 1997 apud MAIO 2009). No estudo, o grupo de
pacientes apresentou valor mediano de ingestão total de carotenóides inferior à
recomendação (3.859 mg/dia). Em relação ao licopeno, o valor de 35.000 mg/dia é
sugerido como ingestão média diária apropriada deste nutriente para proteção
antioxidante (MAIO, 2005 apud MAIO et al., 2009). Com base neste nível, os valores
de ingestão de licopeno foram inferiores (MAIO et al., 2009).
Por outro lado, o estudo amplo do United States Third National Health and
Nutrition Examination Survey (NHANES III) (1988-1994; Institute of Medicine, 2008
apud Maio et al., 2009) tem sido utilizado como dado populacional de referência para
o consumo de carotenóides. Sendo assim, os valores de ingestão verificados no
39
presente estudo são menores dos que os valores médios relatados pelo NHANES III
(Tabela 2). A ingestão alimentar diminuída de carotenóides pode estar associada à
própria doença, por interferência na mastigação e deglutição dos alimentos, bem
como pela anorexia (MAIO et al., 2000 apud MAIO et al., 2009). Outro fator que
pode ter contribuído para a reduzida ingestão de carotenóides é a má qualidade da
dieta entre os alcoolistas crônicos e indivíduos fumantes. Os valores médios e
desvios-padrão ou as medianas e os percentis 25 e 75 da ingestão habitual diária
(mg/dia) de carotenóides são apresentados na Tabela 2. Os valores de ingestão
habitual de carotenóides foram menores do que os valores de ingestão da
população no estudo do NHANES III. Não foram observadas diferenças significativas
entre as ingestões dos carotenóides entre os pacientes do sexo masculino e
feminino (MAIO et al., 2009).
Tabela 2 – Valores de ingestão alimentar diária de carotenóides de pacientes com cânceres da
cavidade oral e da orofaringe
Variáveis (MG/dia)
Resultados Valores médios*
De referência NHANES III
(mg/dia Homens (n=37)
Mulheres
(n=11)
Total
(n=48)
Li
2.023 (1.032–2.823)
2.500±2.064 1.994 (1.144–3.114) 9.378
L/Z 446 (252–786)
713±488 508 (269–848) 1.719
BCr 83 (19–326) 93 (42–244) 78 (17–288) 145
AC
107 (47–271)
93 (42–244)
102 (47–265) -
BC 1.279±1.016
1.602±1.059 1.345±1.013 1.985
TC
3.469 (2.371–6.728)
5.139±3.526 3.859 (2.565–7.266) -
Os valores são apresentados na forma de médias e desvios-padrão, e medianas e percentis 25 e 75. Li=licopeno; L/Z=luteína e zeaxantina; BCr= β-criptoxantina; AC=α-caroteno; BC=β-caroteno; TC=total dos carotenóides (Li+L/Z+BCr+AC+BC); - = sem dado. *Valores médios (ingestão habitual) de todos indivíduos, independente do sexo e da faixa etária (NHANES III, 1988-1994); Fonte: Institute of Medicine (IOM, 2000 apud MAIO et al., (2009)
40
Os valores médios e desvios-padrão ou medianos (percentis 25 e 75) das
concentrações séricas (µmol/L) dos carotenóides estão apresentados na Tabela 3.
Os carotenóides presentes em maiores concentrações no soro foram o licopeno e a
luteína/zeaxantina. Não foram observadas diferenças significativas entre as
concentrações séricas dos carotenóides entre os pacientes do sexo masculino e
feminino:
Tabela 3 - Valores séricos de carotenóides de pacientes com cânceres da cavidade oral e da orofaringe
Variáveis
(µmol/L)
Resultados Valores médios* De referência NHANES III
(µmol/L)
Homens (n=37)
Mulheres
(n=11)
Total
(n=48)
Li 0,56±0,31 0,48±0,33 0,54±0,32 0,44
L/Z 0,31(0,28–0,35) 0,33±0,05 0,31 (0,28–0,36) 0,37
BCr 0,09 (0,04–0,16) 0,08 (0,06–0,13) 0,09 (0,05–0,16) 0,17
AC 0,04 (0,02–0,06) 0,06±0,05 0,04 (0,02–0,07) 0,09
BC 0,07 (0,05–0,10) 0,21±0,21 0,09 (0,05–0,13) 0,35
Os valores são apresentados na forma de médias e desvios-padrão, e medianas e percentis 25 e 75. Li=licopeno; L/Z=luteína e zeaxantina; BCr=β-criptoxantina; AC=α-caroteno; BC=β-caroteno. *Valores médios de todos indivíduos, independente do sexo e da faixa etária (NHANESIII, 1988-1994) transformados de mg/dLpara µmol/L; Fonte: INSTITUTE OF MEDICINE (IOM) 2000 apud MAIO et al., (2009)
As relações de consumo entre fumo, álcool e carotenóides podem refletir o
efeito específico sobre os carotenóides, o próprio padrão alimentar do indivíduo, ou
a combinação destes fatores (MAYNE, 1999 apud Maio et al.,2009).
Esses níveis de valores das correlações entre os valores da ingestão e as
concentrações séricas de carotenóides podem depender da influência de vários
fatores, como a variação da biodisponibilidade entre as fontes alimentares de
carotenóides, a diferença de absorção devida à composição da dieta e a estimativa
41
errônea da ingestão alimentar (INSTITUTE OF MEDICINE, 2008 apud MAIO et al.,
2009).
8.1.2 Iogurte com Adição de Luteína e Avaliação de Riboflavina
O leite e seus derivados constituem-se em uma das melhores fontes de
cálcio, vitaminas, e proteínas, com inúmeras funções no organismo. As tendências
representadas pelo aumento na proporção de idosos na população e pela busca por
hábitos alimentares mais saudáveis (DOMINGOS; VIOTTO, 2010) destacam os
produtos lácteos entre os mais consumidos.
Os produtos lácteos vêm sendo um dos principais veículos para a adição de
substâncias benéficas à saúde (DOMINGOS; VIOTTO, 2010). No Brasil, o iogurte
foi o produto que vem crescendo em consumo no ano de 2007, com aumento de
32% das vendas em relação a 2006 (NECNETWORK, 2008 apud DOMINGOS;
VIOTTO, 2010). Uma pesquisa realizada pela Federação das Indústrias do Estado
de São Paulo (FIESP) e Instituto Brasileiro de Opinião Pública e Estatística (IBOPE,
2010) indica que o iogurte é o produto que mais desperta o desejo no consumidor
quando lançado no mercado, à frente dos demais produtos.
A adição de luteína nos alimentos apresenta funcionalidades específicas
com as devidas alegações estimadas pela legislação. Em humanos, assim como em
plantas, acredita-se que a luteína apresenta grandes funções protetoras (ALVES;
RODRIGUES; SHAO, 2004 apud DOMINGOS; VIOTTO, 2010). Estudos mostraram
que o consumo de luteína é inversamente proporcional ao risco de doenças
oculares, como a degeneração macular relacionada à idade (DMRI) (SEDDON et al.,
1994 apud DOMINGOS; VIOTTO, 2010). Além disso, alguns estudos indicam que a
luteína pode contribuir para redução do risco de aterosclerose (MARES-PERLMAN
et al., 2002 apud DOMINGOS, 2010) e manutenção da saúde da pele, uma vez que
reduz danos provocados pela incidência de luz Ultra violeta (UV) (CHEN et al., 2002
apud DOMINGOS; VIOTTO, 2010).
Entretanto, a absorção da luteína e da zeaxantina pelo organismo relaciona-
se com o conteúdo de lipídios presentes na dieta. Em estudo de (ROODENBURG et
42
al., apud DOMINGOS; VIOTTO, 2010). O iogurte é definido como produto resultante
da fermentação do leite viabilizada pela cultura inicial mista composta por
Streptococcus salivarius subsp thermophilus e do Lactobacillus delbruechii subsp
bulgaricus. Caracteriza-se por ser um gel viscoso e por apresentar sabor
característico (TAMIME; DEETH, 1980 apud DOMINGOS; VIOTTO, 2010).
O sabor característico do iogurte é resultante da ação simbiótica das culturas
lácteas, as quais levam à produção de ácido lático, acetaldeído, diacetil, ácido
acético dentre outras substâncias voláteis. O Streptococcus thermophilus promove o
crescimento do Lactobacillus bulgaricus, o qual remove o oxigênio e promove
liberação de substâncias estimulantes para o Streptococcus, como glicina e histidina
provenientes da degradação das proteínas do leite (TAMIME; ROBINSON, 1999
apud DOMINGOS; VIOTTO, 2010).
Os produtos lácteos são sensíveis à foto-oxidação devido à presença de
riboflavina (vitamina B2) que é forte sintetizador e é capaz de absorver luz e emitir
fluorescência (emissão máxima em aproximadamente 525 nm), e transferir essa
energia para formar espécies altamente reativas de oxigênio, como o oxigênio
singlete e radicais livres (DOMINGOS; VIOTTO, 2010).
Os autores relataram que a iluminação e a alta temperatura promoveram a
degradação da luteína, enquanto que a estocagem em freezer manteve a
concentração de luteína praticamente inalterada.
Durante o processo de fermentação utilizado em alguns alimentos ocorre
diminuição do pH, o que não afetou a concentração de luteína (MINGUEZ-
MOSQUERA ; GALLARDO-GUERRERO, 1995 apud DOMINGOS; VIOTTO, 2010).
O tratamento térmico apresenta importância nos produtos in natura, onde
após a aplicação de temperatura elevada, a luteína fica mais disponível. Até o
momento, poucos estudos sobre a adição de luteína em produtos lácteos foram
encontrados (DOMINGOS; VIOTTO, 2010).
Jones et al. (2005 apud Domingos; Viotto, 2010) estudaram a estabilidade
da luteína durante a maturação de queijo Cheddar. As amostras tinham diferentes
concentrações de luteína: 1, 3 e 6 mg/28 g (porção de queijo), foram acondicionadas
em embalagens a vácuo e maturadas durante 24 dias a 4,5°C, ao abrigo da luz.
Foram analisados a cor, o pH, a contagem microbiana, as características sensoriais
e a estabilidade durante o processo de maturação. Os atributos de cor diferiram
43
significativamente entre as amostras adicionadas de luteína e o controle. Em relação
às características sensoriais, foram relatados que os queijos adicionados de luteína
apresentaram um sabor amargo, mas não diferiram quanto à textura e aparência. A
quantificação de luteína durante o período de estocagem mostrou que não houve
degradação de luteína.
Aryana et al. (2006 apud Domingos; Viotto, 2010, 2010) verificaram a
estabilidade da luteína adicionada em iogurte de morango. Foram adicionadas
concentrações de 0,5; 1,5; e 3,0 mg por 170 g de iogurte, e os parâmetros
analisados foram pH, sinérese, viscosidade, cor, contagem microbiana,
características sensoriais, e quantificação da luteína durante 5 semanas a 5°C. Os
resultados mostraram que a luteína não afetou os parâmetros anteriormente
descritos. Entretanto houve diminuição de aproximadamente 10% da concentração
de luteína durante o período de estocagem refrigerada. Essa diminuição da luteína
foi mais acentuada principalmente na quinta semana.
Em um estudo realizado com cream cheese, Tokusoglu (2008 apud
Domingos; Viotto, 2010) adicionou 0,5; 0,75; 1,5 e 3,0 mg de luteína para cada
porção de 170g. De forma semelhante aos trabalhos citados acima, os parâmetros
analisados durante 6 semanas de estocagem refrigerada foram estabilidade da
luteína, pH, sinérese, cor, viscosidade, contagem microbiana e características
sensoriais. Os resultados mostraram que as amostras adicionadas da maior
quantidade de luteína apresentaram diferença significativa em relação ao parâmetro
de cor, o conteúdo de luteína se apresentou inalterado durante o período estudado.
Segundo Domingos; Viotto, 2010, a partir dos estudos citados acima, é
possível afirmar que até o momento não há pesquisas que avaliam a interação entre
a luteína e a foto-oxidação que ocorre em produtos lácteos durante estocagem
refrigerada na presença de luz ou em condições similares às encontradas no
supermercado em decorrência da ação da riboflavina sintetizada pela luz.
44
8.1.3 Iogurte Sabor Goiaba
Diante da importância de uma dieta a base de frutas e a tendência cada vez
maior de se consumir alimentos processados, como por exemplo derivados lácteos,
desenvolveu-se um iogurte contendo licopeno como carotenóide majoritário
(PORCU, 2009).
Porcu (2004) elaborou duas formulações, designadas de Formulação A (iogurte
produzido de forma convencional) e Formulação B (iogurte produzido do tipo
“congelado”). A preferência sensorial foi de 86 % para o iogurte convencional,
enquanto que o iogurte obtido pelo processo congelado obteve 75 %. Esta
formulação preferida (A) foi analisada quanto ao teor de carotenóides totais através
de dois procedimentos analíticos: (a) com saponificação, (b) sem saponificação. Os
teores encontrados para o extrato saponificado e não saponificado foram de 2,7 µg/g
e 3,0 µg/g, respectivamente. A formulação convencional foi novamente elaborada
utilizando-se polpa de goiaba industrializada. O produto de formulação A reduziu os
níveis de carotenóides totais de 5,7 ± 0,1 g/g para 5,2 ± 0,2 g/g, enquanto que a
formulação B reduziu de 3,8 ± 0,1 g/g para 1,7 ± 0,1 g/g após um período de 15
dias. O produto de formulação A apresentou conteúdo total de carotenóides duas
vezes maior que a B (PORCU, 2009).
A análise sensorial forneceu nota de 6,5 ± 1,3 para cor; 7,1 ± 2,1 para sabor e
7,5 ± 2,1 para textura, de acordo com a escala hedônica aplicada a 30 julgadores
não treinados. Os atributos foram um valor médio igual a 7,0, o que pode ser
considerado dentro do índice de aceitabilidade esperado para o produto alimentício.
Para melhoria do produto alguns ajustes tecnológicos foram sugeridos tais como a
cor poderia ser realçada com o acréscimo de um corante ou com a adição de maior
proporção de polpa de goiaba, e consequente melhoria do sabor (PORCU, 2009).
45
8.1.4 Patê de Frango – Enriquecido com Carotenóides pela Adição da
Polpa de Cenoura e Polpa de Goiaba
Para Giraldi et al., (2007 apud Porcu, 2009) a carne de aves ou frango, assim
como seus produtos processados, se destaca por ser uma das mais consumidas
pela população brasileira, principalmente por se tratar de um alimento de ótima
qualidade nutricional. É uma carne rica em proteínas de alto valor biológico e
também fonte importante de energia e de outros nutrientes como vitaminas, minerais
e lipídios. Apresenta quantidade considerável de ferro e vitaminas do complexo B,
em especial niacina (músculo escuro) e riboflavina (músculo claro). Seus músculos
apresentam baixos teores de gordura, já a pele é rica em colesterol e seu consumo
deve ser limitado.
Entretanto, toda essa qualidade nutricional da carne de aves não faz dos
produtos derivados da carne de frango um produto funcional, apenas saudável
GIRALDI et al., (2007 apud PORCU, 2009).
É necessária a incorporação de ingredientes que possuam nutrientes
essenciais, capazes de atuar beneficamente no organismo humano, para que este
seja considerado como um alimento funcional (GIRALDI; PORCU, 2007).
Figura 16 – Patê de frango enriquecido com carotenóides pela adição da polpa de cenoura e polpa de goiaba
Fonte: GIRALDI et al.; PORCU (2007)
46
No Brasil, entre os produtos mais consumidos, derivados de carne de aves,
estão os produtos emulsionados também denominados de produtos curados de
massa fina, como por exemplo, os patês. Atualmente os consumidores têm se
preocupado muito com a qualidade dos alimentos por eles consumidos e cada vez
mais exigentes e a procura de produtos saudáveis a fim de alcançar uma boa
qualidade de vida (GIRALDI; PORCU, 2007 apud PORCU, 2009).
Buscando atender a demanda do mercado e seguindo as novas tendências
do setor alimentício, ocorre a necessidade de inovações no setor de tecnologia de
carnes, tais como a fabricação de produtos cárneos funcionais. Portanto, neste
trabalho de Giraldi et al (2007) foi proposto a elaboração de um patê de peito de
frango, adicionado de polpa de cenoura, outro de polpa de goiaba, bem como a
mistura das mesmas, que traz a combinação de uma carne rica em nutrientes com
vegetais que naturalmente apresentam propriedades funcionais benéficas à saúde.
Procedeu-se a elaboração das formulações baseando-se na Portaria Nº1004
(BRASIL 1998) e no Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade de Patê
(BRASIL, 2000). As formulações tradicionais de Patê de peito de frango de acordo
com a legislação foram adicionadas 25 % de polpa de cenoura, goiaba 25 % e o mix
(cenoura e goiaba) 25 %respectivamente (GIRALDI; PORCU, 2007 apud PORCU,
2009).
A Tabela 4 apresenta os teores totais de carotenóides presentes nas polpas
de cenoura, goiaba e mix e em seus respectivos patês.
Esse teor indica o caráter funcional que os patês elaborados apresentam. No
caso do patê constituído de polpa de cenoura, este tem como carotenóide
majoritário o β-caroteno. Considerando o patê formulado com polpa de goiaba, este
apresenta o licopeno como carotenóide principal, sendo a concentração de
carotenóides totais dos mesmos, calculados em função de seu pigmento majoritário
(GIRALDI; PORCU, 2007 apud PORCU, 2009).
Analisando o patê produzido com adição de polpa mix na proporção de 1:1
(cenoura: goiaba) temos neste produto a viabilização da presença dos dois
carotenóides (β-caroteno e licopeno), os quais são abundantemente citados em
literatura pela ação benéfica à saúde (GIRALDI; PORCU, 2007 apud PORCU, 2009).
Nos resultados obtidos observou-se que houve diferença nos teores de
carotenóides totais entre a polpa e o produto. A polpa de cenoura durante sua
47
elaboração sofreu um processo de cocção durante cerca de 40 minutos à
temperatura de 100 ºC. No processo de industrialização do patê de cenoura e mix,
estes sofreram um novo cozimento até atingir 72 ºC internamente (GIRALDI;
PORCU, 2007 apud PORCU, 2009).
Apesar do cozimento proporcionar um aumento na disponibilidade dos
carotenóides por provocar um rompimento inicial do tecido celular do alimento,
observou-se no presente trabalho que condições extremas de tempo e temperatura
causaram a diminuição ou degradação do teor dos carotenóides totais tanto para o
patê de cenoura (25,90 µg/g de β-Caroteno) quanto para o patê mix (27,00 de
licopeno e 34,55 µg/g de β-Caroteno) em relação as suas polpas (GIRALDI;
PORCU, 2007 apud PORCU, 2009).
O patê de goiaba passou pelo mesmo processo de industrialização que os
demais patês, porém sofreu apenas uma etapa de cocção. No entanto, também
apresentou diminuição no seu teor de carotenóides totais (14,17 µg/g de licopeno).
O decréscimo pode ser decorrente da adição de outros ingredientes, o que leva a
uma diluição desse constituinte presente no produto a uma concentração de apenas
25 %, a qual verifica-se também para os demais patês (GIRALDI; PORCU, 2007
apud PORCU, 2009).
De maneira geral os maiores conteúdos de licopeno e β-Caroteno foram
encontrados no patê mix com 27,00 µg/g e 34,55 µg/g de carotenóides totais,
respectivamente.
Tabela 4 - Conteúdo Total de Carotenóides encontrados nas polpas e nos produtos elaborados
Amostras Carotenóide
majoritários
Carotenóides
Totais (µg/g)
Polpa de Cenoura β-Caroteno 64,96
*Patê de Cenoura β-Caroteno 25,90 + 7,49
Polpa de Goiaba Licopeno 60,61
*Patê de Goiaba Licopeno 14,17 + 4,27
Polpa Mix (goiaba + cenoura) Licopeno
β-Caroteno
51,96
61,93
48
Tabela 4 - Conteúdo Total de Carotenóides encontrados nas polpas e nos produtos elaborados
continua
Amostras Carotenóide
majoritários
Carotenóides
Totais (µg/g)
*Patê Mix (goiaba + cenoura) Licopeno
β-Caroteno
27,00 + 1,12
34,55 + 1,49
* Os resultados expressam a média e o desvio padrão de duas repetições. Fonte: GIRALDI; PORCU (2007 apud PORCU, 2009)
Nos gráficos 1, 2, e 3 estão ilustrados o perfis espectrais do teor de
carotenóides totais obtidos das polpas e dos patês elaborados, na faixa de 300 a
600 nm. No gráfico 4 e 5 podem ser observados os teores comparativos de
carotenóides totais presentes nas polpas e em seus respectivos patês(GIRALDI;
PORCU, 2007 apud PORCU, 2009).
Gráfico 1 - Perfil espectral do teor de carotenóides totais presentes nas polpas de cenoura, goiaba e mix (cenoura+goiaba) Fonte: GIRALDI; PORCU (2007 apud PORCU, 2009)
TEOR DE CAROTENÓIDES TOTAIS PRESENTES NAS
POLPAS DE CENOURA, GOIABA E MIX
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
COMPRIMENTO DE ONDA (ג)
AB
SO
RB
ÂN
CIA
( n
m)
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
POLPA DE CENOURA POLPA DE GOIABA POLPA MIX
600 450 300
49
Gráfico 2 - Perfil espectral do teor de carotenóides totais presentes nos patês De frango elaborados com polpa de cenoura, goiaba e mix
Fonte: GIRALDI; PORCU (2007 apud PORCU, 2009)
Gráfico 3 - Perfil espectral do teor de carotenóides totais presentes na polpa de cenoura e no patê de frango elaborado com polpa de cenoura Fonte: GIRALDI; PORCU (2007 apud PORCU, 2009)
TEOR DE CAROTENÓIDES TOTAIS PRESENTES NOS
PATÊS DE CENOURA, GOIABA E MIX
-0,15
-0,1
-0,05
0
0,05
0,1
0,15
0,2
COMPRIMENTO DE ONDA (ג)
AB
SO
RB
ÂN
CIA
(n
m)
-0,15
-0,1
-0,05
0
0,05
0,1
0,15
0,2
PATÊ DE CENOURA PATÊ DE GOIABA PATÊ MIX
600 450 300
COMPARAÇÃO DO TEOR DE CAROTENÓIDES
TOTAIS PRESENTES NA POLPA DE CENOURA E
NO PATÊ DE CENOURA
-0,15
-0,05
0,05
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
COMPRIMENTO DE ONDA (ג)
AB
SO
RB
ÂN
CIA
(n
m)
-0,15
-0,05
0,05
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
POLPA DE CENOURA PATÊ DE CENOURA
600 450 300
50
Gráfico 4 - Perfil espectral do teor de carotenóides totais presentes na polpa de goiaba e no patê de frango elaborado com polpa de goiaba Fonte: GIRALDI; PORCU (2007 apud PORCU, 2009)
Gráfico 5 - Perfil espectral do teor de carotenóides totais presentes na polpa mix (cenoura+goiaba) e no patê de frango elaborado com polpa mix
Fonte: GIRALDI; PORCU (2007 apud PORCU, 2009)
COMPARAÇÃO DO TEOR DE CAROTENÓIDES
TOTAIS PRESENTES NA POLPA DE GOIABA E
NO PATÊ DE GOIABA
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
COMPRIMENTO DE ONDA (ג)
AB
SO
RB
ÂN
CIA
(n
m)
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
POLPA DE GOIABA PATÊ DE GOIABA
600 450 300
COMPARAÇÃO DO TEOR DE CAROTENÓIDES
TOTAIS PRESENTES NA POLPA MIX E NO PATÊ
MIX
-0,1
0,1
0,3
0,5
0,7
0,9
COMPRIMENTO DE ONDA (ג)
AB
SO
RB
ÂN
CIA
(n
m)
-0,3
-0,1
0,1
0,3
0,5
0,7
0,9
POLPA MIX PATÊ MIX
600 450 300
51
Gráfico 6 - Médias obtidas do teste de escala hedônica aplicado na análise sensorial dos patês de cenoura, goiaba e mix
Fonte: GIRALDI; PORCU (2007 apud PORCU, 2009)
Gráfico 7 - Índice de aceitabilidade calculado a partir das medias obtidas da analise sensorial dos patês de cenoura, goiaba e mix Fonte: GIRALDI; PORCU (2007 apud PORCU, 2009)
MÉDIAS DOS PATÊS ELABORADOS
7,6
7,2
7,3
7
7,1
7,2
7,3
7,4
7,5
7,6
7,7
PATE DE CENOURA PATE DE GOIABA PATE MIX
AMOSTRAS
MÉ
DIA
S
ÍNDICE DE ACEITABILIDADE DOS PATÊS
ELABORADOS
84%
80%
81%
78%
79%
80%
81%
82%
83%
84%
85%
PATE DE CENOURA PATE DE GOIABA PATE MIX
AMOSTRAS
PO
RC
EN
TA
GE
M
52
8.1.5 Avaliação do Licopeno em Pasta de Tomate Comercial
O estilo de vida das pessoas as obrigam, a consumir alimentos processados
que não possuem a mesma característica nutricional que os alimentos frescos, o
correto é elaborar produtos fáceis de preparar com alta qualidade nutricional
(FERNANDEZ, 2007). Os carotenóides são de grande importância devido a ação
antioxidante principalmente do licopeno que possuem ação mais potente que os
demais carotenos (CANDELAS et al., 2005 apud FERNANDEZ, 2007). Este
carotenóide se encontra no tomate fresco, mas também nos produtos processados,
como nos tomates desidratados, pasta de tomate e em pó (CLINTON, 1998 apud
FERNANDEZ, 2007). O conhecimento dos benefícios demonstrados no licopeno
motivou a investigação do estudo e avaliação de tomate em pasta do nível de
licopeno de três diferentes marcas nacionais e uma importada, permitindo
estabelecer comparação entre as mesmas a fim de verificar os níveis de licopeno
(FERNANDEZ, 2007).
Os critérios para seleção das pastas por métodos convencionais, duplicatas
para cada marca. A separação dos pigmentos de carotenóides foram avaliados por
processo conhecido como cromatografia de capa fina (TLC). As distâncias
percorridas pelo sistema com diluente éter de petróleo relacionadas com os valores
obtidos, diferentes componentes de cada pasta de tomate comercial representada
na cromatografia de capa fina, na Tabela 5, se observa a mobilidade relativa (Rf) por
média de cada marca de pasta de tomate, onde o licopeno apresenta uma
mobilidade relativa (Rf) teórica de 0,15 (MINGUEZ, 1997 apud FERNANDÉZ, 2007);
por que se calculam os valores obtidos a cerca destes valores de Rf obtidos abaixo
de 0,15 se acerca dos valores de Rf demonstrados teoricamente (MINGUEZ,1997
apud FERNANDEZ, 2007); para o Fitoflueno que é de 0,12. Essa probabilidade que
o “Fitoflueno” possui, constitui parte dos carotenóides presentes na marca comercial
“A” como se pode observar na Tabela 6, os outros componentes separados na
cromatografia de capa fina apresentaram valores de Rf que estão acima dos valores
demonstrados na bibliografia trabalhando com éter de petróleo como sistema
diluente por que não pode identificar o tipo de carotenóide aplicando esse método
(MINGUEZ, 1997apud FERNANDEZ, 2007 ).
53
Tabela 5 - Mobilidade relativa (Rf) no extrato carotenóide de cada marca de pasta de tomate comercial.
Marca A B C D
Rf
(adim)
0,06 ------ ------ ------
0,12 ------ 0,10 0,10
0,14 0,15 0,15 0,15
0,43 0,41 0,39 0,34
------ ------ 0,42 0,38
Fonte: FERNANDEZ (2007).
Uma vez realizada a curva de calibração Y= 0, 2386X – 0,0718, se procede
a tomar as absorbâncias das amostras de licopeno para cada pasta de tomate
comercial, a um valor de longitude de onda (λ) aproximadamente a 450 (nm), valor
teórico demonstrado na bibliografia para o licopeno quando se trabalha no
espectrofotômetro com hexano como solvente (MINGUEZ, 1997 apud FERNANDEZ,
2007) e calcular a concentração experimental. No espectro de absorbância se
demonstra três picos um a 450 nm e outros picos a longitudes de onda muito longe
470 y 654 nm, que indica a possível presença de outros compostos.
Tabela 6 - Absorbância a diferentes concentrações de licopeno (padrão)
Concentração (ppm ± *E-5)
Absorbância (Au ± 5*E-5)
1 0,12688
2 0,46976
3 0,63454
4 0,86713
Fonte: FERNANDEZ, 2007.
A estabilidade do licopeno observada teve uma diferença de sua
concentração expressa em ppm. Na Tabela 7 se demonstra no estudo realizado
num período de 4 semanas a concentração de licopeno para os 4 extratos obtidos
de pasta de tomate selecionada B, apresentou o mais alto nível de licopeno com
54
respeito as amostras posteriormente, isto se deve a condições que é submetida o
produto como, atividade de água, temperatura, luz, isomerização e oxidação
(MINGUEZ, 1997; NGUYEN; SCHWARTZ, 1999; ANGELOVA, WARTHESEN,
2000a apud FERNANDÉZ, 2007).
Tabela 7 - Concentração de licopeno na pasta de tomate comercial B
Concentração
(ppm ± *E-5) Tempo
(semanas)
0,12710 1
0,11790 2
0,10590 3
0,09350 4
Fonte: FERNANDEZ, 2007.
A evidente degradação do licopeno indicou que existência de fatores físico-
químicos que altera na amostra, o qual foi visualizado nas análises.
8.1.6 Avaliação Antioxidante em Óleo de Soja
Um dos principais problemas na conservação dos alimentos lipídicos é o
desencadeamento do processo oxidativo, que resulta na produção de odores e
sabores desagradáveis, tornando os alimentos inadequados para o consumo
(PASSOTTO et al., 1998). A produção de compostos de baixo peso molecular,
advindos das reações dos ácidos graxos insaturados resultam, em odores
indesejáveis e consequente redução no valor nutricional, pois sua composição de
ácidos graxos insaturados são extremamente sensíveis a oxidação (PASSOTTO et
al., 1998).
Segundo Passotto et al. (1998) antioxidantes sintéticos como o
butilhidroxianisol (BHA) e o butilhidroxitolueno (BHT) são normalmente utilizados nas
indústria de óleos e de derivados lipídicos. Entretanto, estes compostos podem
55
apresentar alguns inconvenientes (TAKAHASHI; HIRAGA,1978 PASSOTTO et al.,
1998). Como alta toxicidade. Os ácidos graxos insaturados também podem ser
oxidados por ação direta do oxigênio singleto, formando peróxidos e hidroperóxidos
(KAREL, 1992; FOOTE; DENNY, 1968 apud PASSOTTO et al., 1998), atribuíram ao
β-caroteno a capacidade de reprimir a formação de oxigênio singleto. O β-caroteno
mostrou ação supressora dos radicais ativos pelo bloqueio do oxigênio singleto,
quando adicionado em sistema contendo óleo de soja, reduzindo o nível da oxidação
(KAREL, 1992, WARNER; FRANKEL, 1987 apud PASSOTTO et al., 1998). Das;
Pereira,1990, Burton, 1989 apud Passotto et al., 1998) estudaram o uso de
antioxidantes naturais em óleos comestíveis, puderam observar que a vitamina A e
seus análogos, retinal, ácido retinóico, acetato e palmitato de retinol, mostraram
efeitos antioxidantes expressivos, podendo ser usados como uma alternativa na
inibição da peroxidação lipídica. Passotto et al. 1995 apud Passotto et al. (1998)
verificou a atividade antioxidante do β -caroteno e da vitamina A quando adicionados
ao óleo de soja, comparando a eficiência de suas atividades antioxidantes a um
antioxidante sintético, o butilhidroxitolueno (BHT).
A quantificação da vitamina A e seu principal precursor efetuada por Passotto
et al. (1998) foi a partir de absorbâncias, através da quantificação evaporaram os
solventes (éter de petróleo ou o hexano), em rotaevaporador para estabelecerem
concentração do β-caroteno e da vitamina A.
O óleo de soja sem antioxidantes, ativado por 24 horas quando adicionado,
tornava se miscível com o β-caroteno e com o acetato de retinol por possuírem
características hidrofóbicas. O BHT, que é obtido em forma cristalina, onde
adicionaram diretamente ao óleo de soja. Com base nos resultados de Passotto et
al. (1998). O óleo de soja foi submetido a tratamento térmico para inativar os
interferentes como os tocoferóis totais, interferentes no estudo como é apresentado
na Tabela 8. Com isso pode-se verificar que não houve alteração expressiva do
percentual dos ácidos graxos do óleo de soja tratado e não tratado termicamente
(PASSOTTO et al., 1998).
56
Tabela 8– Efeito do tratamento térmico a 130ºC/72h no óleo de soja
Perfil dos ácidos graxos (%) Óleo não tratado* Óleo tratado*
C16:0 11,3 11,5
C18:0 3,4 3,5
C18:1 25,6 25,9
C18:2 53,7 53,3
C18:3 6,0 5,8
*medias aritméticas de duas determinações. Fonte: PASSOTTO et al., (1995).
O óleo de soja adicionado de β-caroteno apresentou os índices de peróxidos
reduzidos em relação ao respectivo controle, considerando o tempo de 72 horas.
Quanto aos teores de malonaldeído, a Tabela 9 demonstra que não houve
diferenças significativas entre as soluções adicionadas de β-caroteno com as
soluções controle (PASSOTTO et al., 1998)..
Tabela 9 - Efeito do β-caroteno na formação de peróxidos (meq/kg) e de malonaldeido (10-8
moles/100µL) no óleo de soja mantido a 50ºC
Tempo
(h)*
Índice de Peróxidos *** Malonaldeido***
Controle* β-caroteno* Controle* β-caroteno*
24 47,5±3,7 46,9±3,7 3,42±0,51 3,03±0,23
48 61,3±4,7 52,6±4,8 9,57±2,52 7,64±1,76
72 151,3±4,3 131,3±8,1 21,80±2,96 19,93±1,50
*Erro-padrão, **p < 0,01, *** Média de 5 determinações Fonte: PASSOTTO et al., (1995).
Os resultados sugeriram que a eficiência do β-caroteno neste sistema não foi
muito expressiva, embora que apresentou atividade antioxidante no intervalo de 48
horas (PASSOTTO et al., 1998). A Tabela 10 apresenta quanto o acetato de retinol
reduziu de forma acentuada o nível da oxidação nos dois experimentos.
57
Tabela 10 - Efeito do acetato de retinol na formação de peróxidos (meq/kg) e de malonaldeido
(10-8
moles/100µL) no óleo de soja mantido a 50ºC
Tempo (h)
Índice de Peróxidos *** Malonaldeido***
Controle Retinol Controle Retinol
24 44,05±2,52 41,65±0,80 3,85±0,05 2,55±0,25
48 82,90±4,20 32,05±6,25 12,50±0,80 5,65±0,015
72 245,5±21,80** 53,15±1,65 31,20±2,20 14,20±0,60**
*Erro-padrão **p < 0,01 *** Média de 5 determinações Fonte: PASSOTTO et al., (1995).
O BHT na concentração de 100 ppm reprimiu de forma mais eficiente a
formação de peróxidos e de malonaldeído (Tabela 11). Os resultados apresentados
na Tabela 8 demonstram que o acetato de retinol reduziu a formação de peróxidos e
malonaldeído já no início da adição no óleo de soja havendo, no entanto uma rápida
interação com os radicais ativos (PASSOTTO et al., 1998).
Tabela 11 - Efeito de 100 ppm do butihidroxitoluno (BHT) na formação de peróxidos (meq/kg) e
de malonaldeido (10-8
moles/100µL) no óleo de soja mantido a 50ºC
Tempo
(h)
Índice de Peróxidos *** Malonaldeido***
Controle BHT Controle BHT
24 48,45±0,02* 44,70±0,05 47±0,00 3,5±0,05
48 85,80±1,20 24,25±0,02 11,30±0,00 2,90±0,05
72 228,10±0,05** 25,00±0,05 27,50±0,04 2,55±0,05**
*Erro-padrão
**p < 0,01 *** Média de 5 determinações Fonte: PASSOTTO et al., (1995).
Em estudos anteriores com outros carotenóides foi possível caracterizar
interação dos carotenóides com os radicais ativos formados, e quanto menor o nível
de degradação, maior a capacidade de interação (PASSOTTO et al., 1995 apud
PASSOTTO,1998). A estabilidade dos carotenóides também foi estudada por
(KOPAS-LANE; WARTHENSEN, 1995 apud PASSOTTO,1998) que analisaram a
58
foto sensibilidade dos carotenóides durante o armazenamento à baixas
temperaturas. Os resultados apresentados, demonstram que o acetato de retinol
reduziu a formação de peróxidos e malonaldeído já no início da adição no óleo de
soja, havendo portanto, uma rápida interação com os radicais ativos. Foram
analisadas as amostras do óleo de soja apenas para os ácidos linoléico e linolênico,
por serem os mais susceptíveis à oxidação (LABUZA, 1971 apud PASSOTTO,1998).
Os resultados do autor apresentou contrariações as afirmações de outros autores,
que apresentam o número de duplas ligações relacionado com a capacidade
antioxidante (FOOTE,1970; JUNG; MIN, 1991 apud PASSOTTO,1998 ).
Em comparação com o BHT observou-se que o retinol apresenta atividade
antioxidante superior ao β-caroteno, possivelmente pela maior sensibilidade deste
carotenóide frente ao aquecimento. O acetato de retinol retardou a degradação dos
ácidos graxos, as composições dos ácidos linoléicos e linolênicos são diferenciadas
em relação aos respectivos controles as quais foram observadas na (Tabela 6). O
BHT, a exemplo das análises de peróxidos e malonaldeído, mostrou-se com melhor
eficiência antioxidante (PASSOTTO et al., 1998).
Os ácidos graxos linoléicos e linolênicos, como o esperado pelo grau de
insaturação, apresentam maior sensibilidade ao processo oxidativo. Embora a
vitamina A não tenha a mesma eficiência dos antioxidantes sintéticos, pode ser uma
alternativa na inibição da peroxidação lipídica, assim como outros componentes de
origem naturais já estudados. O β-caroteno não apresentou ação antioxidante
marcante, degradando-se facilmente neste sistema. A possível antioxidação que
algumas literaturas relatam como antioxidantes biológicos não apresentam
coerência frente às análises de Passotto et al., (1998). O acetato de retinol também
apresentou expressiva eficiência antioxidante em relação ao β-caroteno, sendo a
atividade antioxidante destes compostos proporcionais a resistência de degradação
no sistema contendo óleo de soja ativado. O acetato de retinol interagiu rapidamente
com os radicais ativos, a exemplo do BHT, no início de sua adição no sistema
(PASSOTTO et al., 1998).
59
9 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os carotenóides estão presentes naturalmente em muitas variedades de
alimentos in natura tais como frutas, hortaliças, lácteos e cárneos. Uma inovação é
acrescentá-los como ingredientes funcionais no desenvolvimento de produtos
alimentícios. Os diferentes métodos de processamentos, caseiros ou industriais,
causam alterações na composição de carotenóides. Como vários autores citaram
outros fatores também influenciam as mesmas, tais como a localização geográfica, o
clima e diferenças de cultivares, produção e estado de maturação.
A estimativa da demanda global no mercado para carotenóides é de
crescimento em torno de 2,3 % ao ano e espera-se atingir R$ 919 milhões em 2015.
O desenvolvimento de novos produtos com diferentes funcionalidades enfatizará
essa tendência de mercado. As inovações e pesquisas ainda é foco e se faz
necessário ao crescimento determinante de suas funcionalidades nutricionais a
diversas classes sociais, favorecendo longevidade com qualidade e saúde.
Esses resultados direcionam a importantes pesquisas voltadas a composição
integra dos componentes do alimento a ser estudado, devido à complexa estrutura
bioquímica que os compõem.
60
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