pÂmella santos de souza monografia foi escrita levando em consideração que o ensino de química...
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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE QUÍMICA
CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA
CORANTES NOS ALIMENTOS COMO TEMA MOTIVADOR EM AULAS DE
QUÍMICA
PÂMELLA SANTOS DE SOUZA
Monografia submetida ao corpo docente do Instituto de Química da Universidade do Estado
do Rio de Janeiro como requisito final para obtenção do diploma de Licenciatura em Química
_______________________________________________________
PROF.ª MARIA DE FÁTIMA TEIXEIRA GOMES
DQGI/IQ/UERJ
_______________________________________________________
PROF. JOSÉ ILTON PINHEIRO JORNADA
DQGI/IQ/UERJ
_______________________________________________________
PROF. PEDRO IVO CANESSO GUIMARÃES
DQO/IQ/UERJ
Julho/2012
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DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho aos meus familiares em especial a meu pai
Kleber S. Souza e minha mãe Andréa S. Santos, pois sempre
incentivavam meus estudos, aos meus amigos e em especial a Gisele
S. Firmino, pela ajuda no desenvolvimento deste trabalho e a Felipe
A. Lopes por sempre estar ao meu lado.
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AGRADECIMENTOS
- A Deus, por abençoar meus estudos e minha vida.
- A minha família, pelo apoio e incentivo incondicional.
- Aos meus professores: Pedro Ivo Canesso Guimarães, José Ilton Pinheiro Jornada e Ayres
Guimarães Dias, que tiveram uma participação muito significativa na minha formação.
- A toda a equipe do colégio onde esse trabalho foi aplicado, pela parceria e receptividade.
- Ao meu namorado, Felipe dos Anjos Lopes, por me incentivar, apoiar, dar conselhos e
entender todos os finais de semana que eu não pude estar com ele, pois tinha que estudar para
provas.
- Aos meus amigos da UERJ, parceiros nas horas difíceis e alegres.
- A minha orientadora, Professora Maria de Fátima Teixeira Gomes, pela sua paciência,
sábios conselhos e orientações que foram fundamentais para a realização desse trabalho.
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“Continuar sendo estudante
deve ser o voto secreto de todo
professor.”
Gaston Bachelard (1884-1962)
5
RESUMO
SOUZA, Pâmella Santos de. Corantes nos alimentos como tema motivador em aulas de
química. Monografia (Graduação em licenciatura em química) – Instituto de Química –
Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2012.
O presente trabalho traz o relato de aulas de Química aplicadas no Ensino Médio, essas
aulas foram elaboradas na forma de sequências didáticas contextualizadas pelo tema central
“corantes alimentícios”. Foram aplicadas aulas práticas e teóricas, onde conceitos químicos
foram sendo inseridos gradativamente, de forma que o conhecimento fosse sendo construído
pelo aluno através de questionamentos e reflexões. Após essas aulas foi possível avaliar,
através da reação e comentários dos alunos, que é possível ensinar conceitos químicos de uma
maneira contextualizada, levando em consideração assuntos do dia à dia do aluno, e dessa
forma o interesse e a atenção dele cresce por essa disciplina.
Palavras - chave: Corantes naturais, corantes artificiais, alimentos e projetos didáticos.
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ABSTRACT
Colorings in food as a theme motivator in chemistry classes
This work presents the report of applied chemistry classes in high school, these lessons were
prepared in the form of didactic sequences contextualized by the theme of "food colorings ".
Were applied theoretical and practical classes, where chemical concepts were gradually being
inserted, so that the knowledge was being constructed by the learner through the questions
and reflections. After these lessons, I could to evaluate, through the reaction and comments
from students, it is possible to teach concepts in context of a chemical, taking into account
issues of the day-to-day of the student, and thus the interest and attention that it grows
discipline.
Keywords: Natural colorings, artificial colorings, food and educational projects.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Espectro eletromagnético. A luz visível (segmento ampliado) é apenas uma
pequena parte do espectro inteiro............................................................................ 12
Figura 2 - Representação das transições eletrônicas do benzeno e de seus derivados.............14
Figura 3 - Representação gráfica do intervalo de comprimento de onda captado pelos três
tipos de cones presentes no olho humano normal....................................................17
Figura 4 - Representação do olho humano................................................................................18
Figura 5 - Disposição de alimentos em função de suas cores...................................................19
Figura 6 - Representação gráfica da distribuição de corantes alimentícios pelo mundo..........23
Figura 7 - Estrutura da tartrazina, em vermelho está destacada a estrutura característica desse
grupo de corantes......................................................................................................................24
Figura 8 – estrutura do azul patente V, em vermelho está destacada a estrutura característica
desse grupo de corantes.............................................................................................................24
Figura 9 – estrutura do azul de indigotina, em vermelho está destacado a estrutura
característica desse grupo de corantes.......................................................................................24
Figura 10 – estrutura da eritrosina, em vermelho está destacado a estrutura característica desse
grupo de corantes......................................................................................................................25
Figura 11 – estrutura química da bixina, onde Me representa grupos metil.............................25
Figura 12 – estrutura química do ácido carmínico....................................................................26
Figura 13 – estrutura da curcumina, onde R1 e R2 são metoxidos............................................26
Figura 14 – estrutura química da antocianina, onde G representa açúcares (glicose, arabinose,
galactose ou ramnose), R e R’ podem ser hidrogênio ou hidroxila..........................................27
Figura 15 – apresenta a estrutura fundamental da betalaína.....................................................27
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO.....................................................................................................................9
1.1. A contextualização no ensino de química............................................................................9
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA...........................................................................................11
2.1. A cor e a luz.......................................................................................................................11
2.2. A cor e o sistema visual humano.......................................................................................15
2.3. A influência das cores........................................................................................................19
2.4. Os corantes alimentícios....................................................................................................20
2.5. Corantes (pigmentos) no ensino de Química.....................................................................28
3. OBJETIVO..........................................................................................................................32
4. METODOLOGIA...............................................................................................................32
5. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS..................................................................................34
6. COMENTÁRIOS FINAIS.................................................................................................36
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..............................................................................37
ANEXO 1 - Texto utilizado na primeira e segunda sequência didática, durante a aula
expositiva: Corantes..................................................................................................................41
ANEXO 2 - Roteiro da prática aplicada na primeira sequência didática, durante a aula
experimental: Corantes naturais................................................................................................46
ANEXO 3 - Roteiro da prática aplicada na segunda sequência didática, durante a aula
experimental: Corantes artificiais.............................................................................................49
ANEXO 4 - Texto utilizado na terceira sequência didática, durante a aula expositiva: O que é
melhor, corante artificial ou natural?........................................................................................52
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1. INTRODUÇÃO
1.1. A CONTEXTUALIZAÇÃO NO ENSINO DE QUÍMICA
As pessoas adquirem conhecimento à medida que relacionam o que já conhecem com o
novo conhecimento que querem aprender, esse processo ocorre durante toda a vida e é
chamado de aprendizagem significativa. Muitos pesquisadores da área de ensino enfatizam
que se deve desenvolver em sala de aula uma metodologia que favoreça uma aprendizagem
significativa. A Teoria da aprendizagem significativa, proposta por David Ausubel (1980,
2003 apud TAVARES, 2004), que objetiva explicar como o ser humano constrói conceitos
(significados), aponta três condições que devem ser atendidas para que a aprendizagem se
torne significativa (para o aluno): disposição para aprender; dispor de conceitos
(conhecimentos prévios) em sua estrutura cognitiva que possibilite a conexão com o novo
conhecimento e ter acesso a um material que seja potencialmente significativo. Ausubel
também aponta caminhos para a elaboração de estratégias de ensino que facilitem uma
aprendizagem significativa, como a proposição de problemas, em que os alunos devem
procurar soluções criativas para resolvê-los.
Desse modo, para que o conteúdo ensinado tenha chance de ser significativo, deve-se
levar em conta o conhecimento prévio do aluno, e a partir dele desenvolver os novos
conteúdos que se quer que o aluno aprenda. O professor pode começar a aula abordando um
tema social, dentro da realidade do aluno, e à medida que apresenta os conceitos escolares, os
novos significados, relacioná-los aquele saber já presente na estrutura cognitiva do aluno.
A valorização dos conhecimentos prévios dos alunos, como ponto de partida para uma
aprendizagem significativa, também é ressaltada em aulas baseadas na metodologia de
Alfabetização Científica e Tecnológica (ACT). A ACT é definida por Gérard Fourez (1994)
como uma forma de se organizar os currículos de Ciências, de modo que o aluno participe de
atividades desenvolvidas a partir de projetos, e que ele aplique tanto os conhecimentos de
origem escolar, de diversas disciplinas, como os seus conhecimentos prévios (conhecimentos
adquiridos no seu dia-a-dia) para resolver a problemática sugerida no projeto (FOUREZ,
2003).
Chassot (2010) considera a “Alfabetização Científica como o conjunto de
conhecimentos que facilitariam aos homens e mulheres fazer a leitura do mundo onde vivem”
e também os levaria a entender “as necessidades de transformá-lo, e transformá-lo para
melhor”. Nessa obra, o autor discute como ele concebe o ensino de Ciências para a cidadania
e recomenda que se deixe de fazer um ensino asséptico; que se migre do abstrato para uma
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realidade mais concreta; que o ensino seja menos dogmático e que se deixe de tratar os
conhecimentos de uma maneira a-histórica e apolítica.
Santos & Schnetzler (2010), na obra Educação em Química: Compromisso com a
cidadania, afirmam que “educar para a cidadania é preparar o indívíduo para participar em
uma sociedade democrática, por meio da garantia de seus direitos e do compromisso de seus
deveres”. Os autores consideram a que a participação é desenvolvida, à medida que os
indivíduos se identificam com as questões postas em discussão, o que requer a necessidade de
se levar em conta a contexto social em que está inserido o aluno. Os autores destacam que um
ensino de ciências para a formação da cidadania precisa necessariamente ser socialmente
contextualizado, daí a importância de se trabalhar em sala de aula com temas presentes na
estrutura social.
Para Paulo Freire, ensinar inserindo temas presentes na estrutura social contribui para a
libertação tanto do estudante como do professor. Ele afirma “será a partir da situação
presente, existencial, concreta, refletindo o conjunto de aspirações do povo, que poderemos
organizar o conteúdo programático da educação.” (FREIRE, 2005).
A contextualização do conteúdo químico que se deseja ensinar implica que se leve em
conta os conhecimentos prévios dos alunos e o meio em que eles estão inseridos, o que torna
evidente a necessidade de o professor dispor de várias fontes alternativas para preparar suas
aulas e de elaborar o seu próprio material didático. Além disso, o professor deve estar atento
às concepções dos alunos para que, atuando como um professor pesquisador possa promover
a reformulação e a adaptação do ensino às características da escola (SANTOS &
SCHNETZLER, 2010).
Esta monografia foi escrita levando em consideração que o ensino de Química deve
desenvolver no aluno uma visão critica da realidade que o cerca e, também, a necessidade de
se trabalhar em sala de aula com temas químicos contextualizados, que contribuam para a
formação do cidadão. Neste sentido, foram desenvolvidas sequências didáticas que abordam o
tema “Corantes”, sob diferentes aspectos, em que se privilegia a interdisciplinaridade,
terminando em uma discussão que os relaciona à saúde humana. Após essa etapa de
desenvolvimento, essas sequências didáticas foram aplicadas em uma turma de terceiro ano
do Ensino Médio, com o objetivo de despertar o interesse do aluno pela Química e favorecer o
estabelecimento de relações entre o conteúdo químico ensinado na escola e a realidade social
cotidiana.
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2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. A COR E A LUZ
“O elemento determinante para o aparecimento da cor é a luz. O
próprio olho, que a capta, é fruto da sua ação, ao longo da evolução da
espécie” (PEDROSA, 2002).
Ao interagir com um material, uma parte da luz incidente é absorvida e outra é emitida
(refletida) e, a proporção em que isso se dá, depende da natureza das partículas que formam o
material. Se a parcela de luz emitida estiver compreendida na faixa denominada visível, ela
vai ser percebida pelo olho humano, analisada pelo cérebro e causar a percepção de cor. A luz
é emitida e absorvida em pacotes de energia, denominados quanta (ou fótons).
A quantidade de fótons emitidos com uma dada frequência característica (), ou com
um dado comprimento da onda (), determina a energia (E) de uma luz específica. Sendo a
luz uma radiação eletromagnética, sua energia e frequência estão relacionadas pela Equação
de Planck: E = h. , onde h é a constante () é igual à velocidade da luz que, no vácuo,
corresponde a 3,0 x 108 m.s
-1, mas em um meio material depende de sua constituição química,
assumindo valores diferentes para ar, água, vidros, etc. Todos os corpos quentes, ou seja,
corpos que estão em temperatura superior a zero absoluto (temperatura próxima a -273ºC)
podem emitir radiação eletromagnética, mas apenas a radiação com comprimento de onda na
faixa entre 400 e 700 nm (do violeta ao vermelho, luz visível) é percebida visualmente pelo
ser humano (KOTZ, TREICHEL & WEAVER, 2002). A Figura 1 apresenta o espectro
eletromagnético e destaca, no segmento ampliado, a faixa de comprimento de onda da região
visível, que corresponde, apenas, a uma pequena parte do espectro inteiro.
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Figura 1- Espectro eletromagnético. A luz visível (segmento ampliado) é apenas uma
pequena parte do espectro inteiro (ATKINS, P. JONES, 2001).
Os materiais não têm cor, o que eles têm é a capacidade de absorver, refratar ou refletir
determinados comprimentos de onda da radiação eletromagnética que sobre eles incidam. Um
corpo ao ser iluminado pela luz branca (que contém todas as cores) se apresenta como
vermelho, porque reflete a luz vermelha e absorve as demais. Um corpo iluminado pela luz
branca se apresenta branco porque reflete todas as cores. Um corpo negro absorve todas as
cores. Apesar de a luz visível corresponder a uma pequena faixa do espectro eletromagnético,
o olho humano é capaz de perceber 10 milhões de cores, que variam em tonalidades e brilho
(percebemos as combinações entre as ondas eletromagnéticas que possuem diferentes
comprimentos e diferentes números de fótons). (RETONDO & FARIA, 2009).
A luz branca possui todos os comprimentos de onda da região do visível, o que pode ser
confirmado quando esta é decomposta ao passar por um prisma de vidro. Quando um feixe de
luz branca incide sobre o prisma, luzes de cores diferentes são refratadas em ângulos
diferentes, isso ocorre porque cada cor tem um índice de refração diferente. Isto é, sofre um
desvio diferente quando passa de um meio (ar) para outro (vidro) e, esse desvio depende do
comprimento de onda da luz. A luz vermelha possui maior comprimento de onda é a que se
desvia menos, a luz violeta que possui o menor comprimento de onda é a que mais se desvia
(SERWAY & JEWETT, 2005).
O arco-íris existe pelo mesmo princípio: as gotículas de água presentes na atmosfera,
após a chuva, agem do mesmo modo que o prisma de vidro ao decomporem a luz solar.
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A luz refletida por um corpo, frente à ação de uma luz visível incidente, depende da
natureza do material de que ele é formado, mais precisamente dos átomos e moléculas que o
constituem e que se tornam excitados devido à absorção de fótons de comprimentos de onda
específicos. A absorção de energia induz a transições de elétrons em orbitais atômicos ou em
orbitais moleculares, que passam de estados de mais baixa energia (estado inicial) para
estados de mais alta energia (estado final). Tais estados energéticos são quantizados, o
significa dizer que somente determinados valores de energia são possíveis para o estado
inicial e final. A energia absorvida é exatamente igual à diferença de energia entre estes
estados, a consequência é que, da luz visível incidente, somente fótons com um dado
comprimento de onda ou frequência são absorvidos (E = h. ), os demais são refletidos, sendo
estes os responsáveis pela cor manifestada pelo corpo.
A teoria dos orbitais moleculares (TOM) explica a natureza da cor nas substâncias com
base na transição de elétrons de orbitais moleculares de mais baixa energia (orbitais ligantes e
não-ligantes) e orbitais moleculares de mais alta energia (orbitais antiligantes).
Quando a luz incide sobre uma substância, elétrons de orbitais ligantes e, ou, não-
ligantes absorvem energia e migram para orbitais antiligantes. A energia absorvida é a
quantidade exata necessária para realizar a transição dos elétrons, qualquer excesso será
refletido e, dependendo de seu comprimento de onda, poderá ser ou não percebido como cor
pelo nosso sistema visual.
Sendo assim, quanto maior a diferença de energia entre os orbitais moleculares mais
energia será necessária para que a transição eletrônica aconteça logo, menor será o
comprimento de onda da luz absorvida. Se o comprimento da onda for muito pequeno, é
provável que a parte refletida esteja dentro da faixa do ultravioleta, e assim, não chegará
qualquer estímulo ao sistema visual humano, e nenhuma cor será percebida, ou seja, dentro do
que foi refletido estão todos os comprimentos de onda da região do visível e o sistema visual
humano não será capaz de identificar uma cor.
Se a energia absorvida estiver dentro da faixa do visível, parte dessa energia será
absorvida e parte refletida, a parte refletida entrará em contato com nosso sistema visual e nos
causará a percepção de uma cor.
O orbital preenchido de maior energia é denominado HOMO (sigla, em inglês, para
highest orbital molecular occupied) e o orbital vazio de menor energia é denominado LUMO
(sigla, em inglês, para lowest orbital molecular inoccupied). Quanto mais próximos estiverem
esses orbitais, menos energia é requerida para realizar as transições eletrônicas, como
consequência, é mais provável que a absorção de energia ocorra na faixa do visível, e a
substância exiba cor.
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Em se tratando de uma substância orgânica e dependendo de sua estrutura molecular, é
possível que existam orbitais moleculares sigma-ligante (), pi-ligante (), não-ligante (n),
antiligante*) e o pi-antiligante (), ocupados ou não, no estado fundamental. Em
havendo absorção de energia, os elétrons poderão migrar de um orbital molecular de menor
energia para outro de maior, sendo possível a ocorrência de transições eletrônicas do tipo:
*, *, *, *, n * e n *.
Dentre as transições acima, somente as transições n * e * necessitam de
energia na faixa do visível para ocorrer, pois como esses orbitais estão mais próximos, a
transição eletrônica requer menos energia. Sendo assim, para que uma substância orgânica
exiba cor é necessário que em sua molécula existam ligações pi. Se a molécula tiver ligações
duplas conjugadas, os elétrons pi estarão deslocalizados por vários átomos, menos energia
será necessária para que as transições n *e * ocorram, o que aumenta a
probabilidade da substância exibir cor. (RETONDO & FARIA, 2009). A Figura 2 mostra os
comprimentos de onda absorvidos por moléculas com elétrons pi deslocalizados.
Figura 2- Representação das transições eletrônicas do benzeno e de seus derivados.
(RETONDO & FARIA, 2009)
O benzeno possui três ligações pi e suas transições eletrônicas estão na faixa do
ultravioleta. Quando se liga mais um anel aromático ao benzeno (naftaleno), a molécula passa
a ter cinco ligações pi. No naftateno os elétrons estão mais deslocalizados do que no benzeno,
sendo assim, sua transição eletrônica necessita de menos energia para ocorrer. A energia
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segue diminuindo até a molécula do naftaceno, que possui nove ligações pi, para o qual a
transição eletrônica requer energia dentro da faixa do visível e a substância exibe cor.
Se imaginarmos uma substância formada por muitas e muitas ligações pi, é possível que
a transição requeira tão pouca energia que a radiação infravermelha seja suficiente para
promovê-la, e com isso todos os comprimentos de onda da faixa do visível serão absorvidos e
nada será refletido. Com isso, nenhum estimulo chegará até o sistema visual humano, e a
substância será percebida como de cor preta. Esta é a razão do grafite, cuja estrutura é
formada por ligações pi deslocalizadas, apresentar-se com cor preta (SHRIVER & ATHINS,
2003).
Em geral, a cor de uma substância inorgânica depende do metal, do seu estado de
oxidação e dos demais átomos ou grupos de átomos ligados a ele. Embora nem sempre seja
fácil explicar a cor exibida por um composto inorgânico, é possível prever se este será
colorido ou não, examinando a configuração eletrônica do metal. O composto exibira cor se o
metal tiver um subnível d parcialmente preenchido, o que é observado na maior parte dos íons
dos metais de transição. Os íons metálicos que têm os subníveis d completamente vazios
(como Ca2+
e Al3+
) ou completamente ocupados (como Ag+ e Zn
2+, d
10) são incolores. Desse
modo, os sólidos CaO, CaCO3 e ZnO são brancos. Por outro lado, íons metálicos que têm o
subnível d parcialmente preenchido, geralmente, formam soluções aquosas e compostos
coloridos. Isto explica, por exemplo, porque soluções aquosas de sais contendo os íons Ti3+
(violeta, 3d1), Co
2+ (rosa, 3d
7), Ni
2+ (verde, 3d
8) e Cu
2+ (azul, 3d
9) exibem cor.
A exibição ou não de cor pelo íon metálico depende da energia requerida para a
transição de elétrons de orbitais moleculares de menor energia (t2g, HOMO) para orbitais
moleculares de maior energia (eg, LUMO). Do mesmo modo que nas substâncias orgânicas,
quanto mais próximos estiverem os orbitais HOMO e LUMO, menos energia é requerida para
realizar as transições eletrônicas, e se essa energia estiver compreendida na região do visível,
a espécie química exibirá a cor complementar à absorvida (SHRIVER & ATHINS, 2003).
2.2. A COR E O SISTEMA VISUAL HUMANO
A luz refletida por objetos com comprimentos de onda variados dentro da faixa do
visível é capaz de ser percebida pelo sistema visual humano como cor. No interior dos olhos
se encontram os fotorreceptores que são capazes de captar a luz dentro de um intervalo
específico (faixa do visível) e transformá-la em um sinal, esse sinal é conduzido através de
neurônios até o cérebro, onde o sinal é analisado e a imagem e a cor são identificadas.
A percepção da cor é pessoal, por mais que duas pessoas concordem que uma tinta é
azul, não tem como garantir que ambas enxerguem o mesmo tom de azul, isso porque a cor só
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existe no cérebro de cada uma delas, é mais provável que cada uma esteja vendo um tom
diferente de azul.
A forma e a quantidade de cores que percebemos podem ser influenciadas por fatores
externos como cultura, idade e até a profissão. Por exemplo, um idoso pode ter mais
dificuldade em diferenciar alguns tons, pois como se diz a visão já está mais “gasta”, do que
a de um jovem. Um decorador, por exemplo, que trabalhe explorando os recursos da cor, será
capaz de perceber pequenas nuances, e diferenciar o branco, do branco gelo e do branco
palha.
Fatores biológicos também influenciam na percepção da cor. Os fotorreceptores são
células capazes de captar luz na faixa do visível (400 à 700 nm). Uma pessoa que possua uma
visão normal tem, aproximadamente, 125 milhões de fotorreceptores. Os fotorreceptores são
classificados em bastonetes e cones. Existem três tipos de cones e um tipo de bastonete. Os
bastonetes são extremamente sensíveis a luz, eles captam luz de comprimento de onda de 400
à 600 nm e estão em maior quantidade no olho do que os cones. Os bastonetes são muito mais
sensíveis à luz que os cones e são, por isso, os responsáveis por conseguirmos enxergar no
escuro, descriminando formas e tamanhos de objetos, entretanto não somos capazes de gerar
imagens bem definidas, nem diferenciar muitas cores, isso porque, no escuro, os cones não
são ativados. Os cones só são ativados quando há luz no ambiente e são os responsáveis por
enxergarmos uma imagem bem definida e colorida.
Como já relatado, existem três tipos de cones em um olho humano normal. Cada tipo é
responsável por captar um intervalo de comprimento de onda dentro da faixa do visível.
Cones sensíveis ao azul são responsáveis pelo intervalo de comprimento de onda de
aproximadamente 400 à 480 nm; cones sensíveis ao verde são responsáveis pelo intervalo de
comprimento de onda de aproximadamente 430 à 670 nm e cones sensíveis ao vermelho são
responsáveis pelo intervalo de comprimento de onda de aproximadamente 500 à 700 nm. Essa
teoria tricromática do sistema visual humano foi elaborada pelo fisiologista inglês Thomas
Young, na segunda metade do século XVIII (SANTANA; OIWA; COSTA; TIEDEMANN;
SILVEIRA & VENTURA, 2006).
Uma substância que seja formada por moléculas cujas transições eletrônicas absorvam
energia na faixa de 400 à 600 nm, irá refletir luz com comprimentos de onda entre 600 e 700
nm, que será captada pelo nosso sistema visual, mais especificamente por cones sensíveis ao
vermelho, e teremos a percepção de que essa substância é vermelha. Se o comprimento de
onda refletido pela substância ativar igualmente os cones sensíveis ao verde e vermelho, a
pessoa verá a cor amarela. Entretanto, se os comprimentos de onda refletidos pela substância
ativarem cones verde e vermelho, em diferentes intensidades, por exemplo, o vermelho com
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maior intensidade que o verde, a pessoa verá a cor laranja. A Figura 3 representa graficamente
como os três tipos de cones estão relacionados com os comprimentos de onda que absorvem e
também mostra, por exemplo, como é possível a pessoa ter uma sensação de amarelo, mesmo
sem possuir um cone sensível à cor amarela.
Figura 3- Representação gráfica do intervalo de comprimento de onda captado pelos três tipos
de cones presentes no olho humano normal (PARIZOTTO, 1997).
Percebemos a cor branca quando a molécula espalha a luz de todos os comprimentos de
onda, e com isso, todos os três tipos de cones são ativados com a mesma intensidade. A luz
branca, como contém todos os comprimentos de onda da região do visível, ativa todos os
cones, é transparente para o olho humano. Quando a luz branca incide sobre um material, no
estado sólido ou líquido, no qual ela seja refratada e posteriormente refletida, sem mudança de
direção, o material será percebido pelo olho humano como incolor. Entretanto, se nenhum
cone for ativado, veremos a cor preta. (RETONDO & FARIA, 2009, p 119).
O daltonismo (doença genética) é o caso de pessoas que enxergam bem, porém não
conseguem diferenciar alguns tipos de cores, isso ocorre devido a ela não possuir, pelo menos,
um tipo de cone. Pessoas sem os cones sensíveis ao vermelho enxergam comprimentos de
onda de 400 à 650 nm, por isso não conseguem diferenciar cores de comprimentos de onda
maiores, como o amarelo, o laranja e o vermelho. Pessoas sem os cones sensíveis ao azul
enxergam comprimentos de onda de 430 à 700 nm, por isso não conseguem diferenciar cores
de comprimentos de onda pequenos como tons de azul e a diferença entre o verde e o azul.
Por outro lado, pessoas sem os cones sensíveis ao verde enxergam comprimentos de onda de
400 a 480 nm e de 480 a 700 nm, essas enxergam praticamente todo o espectro da região do
visível, apenas pouquíssimos tons de verde seriam confundidos. As pessoas com ausência de
mais de um tipo de cone não teria apenas dificuldade em reconhecer algumas cores, ela teria
sérios problemas em reconhecer formas definidas dos objetos e detalhes nas cenas, já que essa
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também é uma função dos cones. A Figura 4 representa esquematicamente o olho humano,
suas diferentes partes e a função que cada uma desempenha no sistema visual.
Figura 4- Representação do olho humano (produzida pela autora).
Os fotorreceptores transformam a energia da região do visível em um sinal que será
captado pelos axônios (neurônios da retina, que estão organizados em forma de um feixe,
denominados de nervo óptico) e conduzido até o cérebro. Assim que este sinal chega ao
cérebro, cada grupo de neurônios vai interpretar uma parte do sinal, pois cada grupo é
específico para detectar um tipo de informação, como forma, cor, tamanho, etc. Esses
neurônios completam a informação um do outro no córtex cerebral, de maneira associativa, e
assim, nossas percepções e memórias visuais são formadas.
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2.3. A INFLUÊNCIA DAS CORES
Uma jarra de vidro, com um líquido amarelo, pode conter um suco fruta amarela, como
manga, maracujá, laranja, etc., mas também poderia ser um suco artificial de uva com um
corante amarelo. Como associamos a cor a alguns grupos de alimentos, a indústria alimentícia
faz uso dos corantes para tornar seus produtos mais atrativos para os consumidores.
Uma pesquisa revelou que a visão influencia cerca de 87% as nossas escolhas e os
outros 13% se deve a influência dos outros sentidos (ADITIVOS & INGREDIENTES, 2009).
Uma pesquisa publicada na revista Super Interessante (1988) revela a influencia da cor
nas nossas escolhas. Uma pessoa em um ambiente onde a cor vermelha predomina, tem seu
ritmo cardíaco aumentado, a sua respiração é acelerada, o seu metabolismo é impulsionando e
suas secreções glandulares aumentam, sendo assim, há uma maior probabilidade dessa pessoa
sentir fome. Esta pode ser a razão de, em muitas lanchonetes, tons de vermelho, laranja e
amarelo prevalecerem na decoração. Agora, se uma pessoa estiver em um ambiente onde as
cores frias (violeta, azul e certas tonalidades de verde) prevalecem à tendência é que ela não
sinta fome, isso porque a sua pressão arterial cai, o seu ritmo cardíaco diminui e a sua
respiração se torna mais lenta. Em vez de sentir fome, é mais provável que ela sinta sono.
Essa pesquisa pode ser comprovada ao se olhar para a Figura 5, em que os alimentos estão
distribuídos em função de suas cores. Os alimentos de cor verde chamam mais a atenção que a
própria comida, por isso não abrem o apetite; os de cor violeta “esfriam” o prato; já os de cor
vermelha e laranja estimulam a fome, tendem a chamar a atenção para o alimento.
Figura 5- Disposição de alimentos em função de suas cores
(Superinteressante, 1988)
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“Os cientistas sabem que determinadas cores precisam ser evitadas
em certas situações. Objetos de cor laranja ou vermelha tendem a deixar os
doentes mentais ainda mais confusos. Nos quartos dos hospitais modernos,
as paredes estão sendo pintadas de cores suaves em substituição ao clássico
branco, isso porque o branco traz tamanha sensação de paz que, em pessoas
deprimidas por causa de doenças, pode acabar resultando numa impressão
de solidão”. (SUPERINTERESSANTE, 1988).
Segundo a psicóloga Ana Cristina Menezes, professora na área de gastronomia,
normalmente temos preferência por alimentos de cores vermelha, laranja ou amarela (cores
quentes) porque essas cores “preenchem psiquicamente nossas carências”.
(SUPERINTERESSANTE, 2003).
A nutricionista-chefe do Hospital das Clínicas de São Paulo, Andréa Jorge, declara que
seu departamento desenvolveu uma mistura a base de uma proteína de soja, pasta de ameixa e
caramelo, essa mistura possuía cor marrom. Na degustação da pasta muitos disseram que ela
era chocolate. “Isso acontece porque temos uma memória sensorial que é evocada antes que
os outros sentidos. O aspecto pode enganar o gosto”, afirma. Nesse caso, a cor do alimento
está influenciando o seu gosto. A indústria alimentícia utiliza corantes nos seus produtos,
como por exemplo, a adição de urucum à margarina para tingi-la de amarelo, e com isso
favorecer sua associação, pelo consumidor, à manteiga. (SUPERINTERESSANTE, 2003).
2.4. OS CORANTES ALIMENTÍCIOS
Os corantes alimentícios são materiais formados por uma ou mais substâncias químicas
que dão cor aos alimentos. O uso de corantes em alimentos não é uma ação moderna, existem
evidências arqueológicas de que civilizações antigas faziam uso de substâncias naturais para
colorir seus alimentos. Os primeiros relatos de uso de corantes em alimentos são de cerca de
1500 a.C. pelos Chineses, indianos e egípcios. (GIRI, 1991 apud ANTUNES & ARAÚJO,
2000).
Atualmente, os corantes alimentícios podem ter origem vegetal, animal ou serem
sintetizados industrialmente. No passado, os corantes eram usados principalmente para tingir
roupas e, geralmente, eram extraídos de vegetais, minerais ou animais. Os corantes naturais
eram de difícil obtenção e caros, primeiro porque que a extração tinha etapas manuais que
demandavam muitos trabalhadores; segundo, porque requeriam enormes quantidades de
matéria prima e terceiro, porque a maioria desses corantes desbotava rapidamente. Algumas
21
espécies de moluscos chegaram a ficar ameaçadas de extinção devido à produção do corante
púrpura de Tiro, muito comercializado na antiguidade por gregos e fenícios. Eram necessários
cerca de nove mil moluscos para se produzir um grama do corante. Ainda hoje, a produção de
corantes naturais é dispendiosa. O açafrão, um corante natural, alaranjado vivo, requer a mão
de obra de muitos operários. Sua cor não tem boa fixação e são necessários 13 mil estigmas
(responsáveis pela captação do pólen para o ovário da flor) para produzir 30 g do corante. O
carmim de cochonilha, um corante natural utilizado em muitos iogurtes e biscoitos com
recheios de frutas vermelhas, é obtido por trituração do inseto cochonilha. São necessários 70
mil corpos desse inseto para produzir meio quilo do corante. (COUTEUR & BURRESON,
2006).
No passado,os corantes eram muito caros e só eram usados para tingir roupas (de início
não eram usados em alimentos) das pessoas mais abastadas, e algumas cores eram restritas à
nobreza. Com isso o uso de corantes servia para distinguir classes sociais.
Entre os cientistas se acreditava que era impossível produzir corantes artificiais. O
primeiro corante artificial foi criado em 1771, o ácido pícrico. Seu uso na tintura de tecidos
teve início em 1788, porém devido ao seu grande potencial explosivo, deixou de ser usado.
Foi em 1856, que o estudante de química, Henry Perkin, com apenas 18 anos, sintetizou, por
acaso, o primeiro corante artificial, com um bom potencial para tingir tecidos, que chamou de
Malveína, já que lembrava a cor da flor de malva. O baixo custo para produzir a malveína e
sua boa fixação em tecidos, tornou essa cor tão popular que todos queriam se vestir com
roupas de cor malva, e até selos foram produzidos com ele.
A síntese da malveína foi o ponto de partida para Perkin e outros pesquisadores
sintetizarem mais de 90 corantes, e no início do século XX mais de 700 corantes sintéticos já
estavam disponíveis no mercado (BARROS & BARROS, 2010). Atualmente, os corantes
artificiais substituíram quase totalmente os corantes naturais no ato de tingir as roupas.
Como os corantes sintéticos eram mais fáceis e mais baratos de serem obtidos que os
naturais, eles passaram a ser usados não só para tingir roupas, mas também para colorir
alimentos.
Até se descobrir que alguns corantes poderiam causar danos a saúde de quem o
ingerisse, o uso de corantes em alimentos era indiscriminado, qualquer corante poderia ser
usado nos alimentos. Existem relatos de que no século XIX, na Inglaterra, para colorir de
verde conservas de picles foi utilizado sulfato de cobre; para colorir de negro folhas de chá
(para estas ficarem como novas) foi utilizado sulfato de chumbo negro e para intensificar a
coloração alaranjada de alguns queijos foi utilizado sulfato de chumbo vermelho. Em 1860,
foi relatada a morte de duas pessoas que consumiram esses produtos. (PRADO & GODOY,
22
2003). Atualmente, antes que um corante artificial seja liberado para ser usado
industrialmente como um corante alimentício, várias pesquisas e testes devem ser feitos para
avaliar os possíveis riscos à saúde e se a quantidade a ser adicionada ao alimento precisa ser
controlada.
Os corantes adicionados aos alimentos industrializados são considerados aditivos
alimentares, materiais que são empregados com a finalidade de aumentar a validade dos
alimentos e melhorar sua aparência, intensificando sua cor, seu aroma e seu sabor.
Aditivo para alimentos é definido pela Food and Agriculture Organization/World
Health Organization (FAO/WHO) como sendo:
“toda substância, que não apresenta valor nutritivo, adicionada ao
alimento com a finalidade de impedir alterações, manter, conferir ou
intensificar seu aroma, cor e sabor; modificar ou manter seu estado físico
geral, ou exercer qualquer ação exigida para uma boa tecnologia de
fabricação do alimento.” (FOOD AND AGRICULTURE
ORGANIZATION, 1974 apud ANTUNES & ARAÚJO, 2000).
Assim, os corantes alimentícios são aditivos usados pela indústria alimentícia com o
objetivo de atrair cada vez mais consumidores. Existem várias classes de aditivos alimentares
sendo usadas siglas para representá-las, tais como: acidulantes (H), antioxidantes (A),
aromatizantes e flavorizantes (F), conservador (P), Corantes (C), educorantes (D),
estabilizantes (ET), umectantes (U), etc.
Cada país tem uma legislação própria sobre os corantes alimentícios que podem entrar
em seu território. No Brasil, a primeira legislação a classificar e definir os corantes tolerados
para uso em alimentos e bebidas foi a Resolução n°44 da Comissão Nacional de Normas e
Padrões para Alimentos (CNNPA), publicada em 1977. Atualmente, o uso de aditivos para
colorir alimentos e bebidas é regido pelas Resoluções n° 382 a 388, de 9 de agosto de 1999,
da ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). (colocar nas referências) É
permitido no Brasil o uso dos seguintes corantes alimentícios: amarelo crepúsculo, amarelo
tartrazina, azul brilhante, amaranto, azul indigotina, azul patente V, vermelho ponceau 4R,
vermelho 40, eritrosina, azorrubina e verde rápido FCF, tentando acompanhar a legislação dos
EUA, da Europa e do MERCOSUL. (BARROS & BARROS, 2010).
A legislação brasileira permite o uso de três categorias de corantes alimentícios: os
corantes artificiais, o corante caramelo e os corantes naturais. Os corantes artificiais são
substâncias obtidas por processos de síntese, têm com composição química definida e podem
ser divididos em dois grupos: sintéticos cuja fórmula química é idêntica a natural e sintéticos
23
cuja fórmula química é diferente da fórmula de qualquer corante natural. O corante caramelo,
um dos mais antigos aditivos utilizados para coloração de alimentos, produz uma cor que
pode variar da amarelo-palha à marrom escuro, é obtido a partir da desidratação e degradação
de carboidratos (geralmente, glicose, frutose, sacarose e dextrose), a temperaturas
apropriadas, e de acordo com o tipo de caramelo (existem quatro tipos), são usados ácidos,
álcalis ou sais para promover a caramelização. Os corantes naturais são pigmentos ou corantes
inócuos extraídos de materiais de origem vegetal ou animal (ADITIVOS &
INGREDIENTES, 2009). A Figura 6 mostra a porcentagem de cada categoria de corantes,
usado em alimentos e bebidas no mundo.
Figura 6- Representação gráfica da distribuição de corantes alimentícios pelo mundo.
(ADITIVOS & INGREDIENTES, 2011)
Os corantes artificiais não possuem valor nutritivo, essa é a razão de muitos
nutricionistas questionarem seu uso em alimentos e bebidas. O uso desses aditivos só se
justifica do ponto de vista comercial e tecnológico, já que eles estão diretamente ligados à
aceitação dos produtos alimentícios pelos consumidores. Se comparado a corantes naturais, o
emprego industrial de corantes alimentares artificiais tem as seguintes vantagens: alta
estabilidade frente à luz, ao oxigênio do ar, ao calor e a variações de pH; maior uniformidade
na cor conferida; alto poder tintorial, isenção de contaminação microbiológica e custo de
produção relativamente baixo. Entretanto, um pequeno número de corantes artificiais pode ser
usado em alimentos, pois a maioria é prejudicial à saúde humana. (PRADO & GODOY,
2003)
Os corantes artificiais são classificados em quatro grupos: azo, trifenilmetanos,
indigóides e xantenos.
24
Corantes azo: possuem um anel naftaleno ligado a um segundo anel benzeno por uma
ligação azo (N=N). Esse é o grupo dos corantes sintéticos alimentícios mais usados, sua
estrutura química característica está destacada em vermelho na figura 7. Pertencem a esse
grupo os corantes amaranto, ponceau 4R, vermelho 40, azorrubina, tartrazina e amarelo
crepúsculo.
Figura 7 – estrutura da tartrazina, em vermelho está destacado a estrutura característica
desse grupo de corantes (ADITIVOS & INGREDIENTES, 2009).
Corantes trifenilmetanos: possuem, em geral, três radicais arila; grupos fenólicos
ligados a um átomo de carbono central e grupos sulfônicos; são muito solúveis em água; sua
estrutura característica está destacada em vermelho na figura 8. Pertencem a esse grupo os
corantes azul patente V, verde rápido e azul brilhante.
Figura 8 – estrutura do azul patente V, em vermelho está destacada a estrutura
característica desse grupo de corantes (ADITIVOS & INGREDIENTES, 2009).
Corantes indigóides: são mais usados na indústria têxtil; o corante desse grupo usado
em alimentos é o azul de indigotina, que possui baixa estabilidade à luz, ao calor e a ácido
(descolore na presença de dióxido de enxofre e de ácido ascórbico); sua estrutura química
pode ser observada na figura 9.
Figura 9 – estrutura do azul de indigotina, em vermelho está destacada a estrutura
característica desse grupo de corantes (ADITIVOS & INGREDIENTES, 2009).
25
Corantes xantenos: o único corante desse grupo de uso permitido em alimentos, no
Brasil, é o eritrosina, que é insolúvel em pH abaixo de 5; sua estrutura química pode ser
observada na figura 10 (PRADO & GODOY, 2003).
Figura 10 – estrutura da eritrosina, em vermelho está destacado a estrutura característica
desse grupo de corantes (ADITIVOS & INGREDIENTES, 2009).
Os corantes artificiais causam muito mais problemas para a saúde do que os corantes
naturais, por isso a tendência atual é a substituição dos corantes artificiais usados em
alimentos por corantes naturais (ADITIVOS & INGREDIENTES, 2009).
Os corantes naturais mais utilizados pela indústria alimentícia são os extratos de:
- Urucum: corante, de cor amarelo alaranjado, pertencente ao grupo dos carotenoides e é
obtido a partir da semente do urucuzeiro. Esse corante é o mais usado na indústria alimentícia.
Aproximadamente 70% dos corantes naturais utilizados em alimento são derivados do
urucum.
A cis-bixina, cuja a estrutura química pode ser observada na figura 11, é o principal
corante derivado do urucum, possui um potencial a ser explorado pela indústria farmacêutica,
pois sua estrutura com duplas conjugadas o torna um captor de radicais livres.
Figura 11 – estrutura química da bixina, onde Me representa grupos metil (ADITIVOS &
INGREDIENTES, 2009).
- Carmim de cochonilha: é um corante de cor vermelha amplamente usada em alimentos
como iogurte, biscoitos recheados, balas, etc. É extraído da fêmea do inseto da espécie
Dactylopius coccus costa através de um processo de dessecação.
O ácido carmínico, principal constituinte desse corante, é um derivado da antraquinona.
Sua estrutura pode ser observada na figura 12.
26
Figura 12 – estrutura química do ácido carmínico (ADITIVOS & INGREDIENTES, 2009).
- Curcumina: é o principal componente do curry, no Brasil é conhecida como açafrão-
da-terra, possui cor e aroma característicos. A curcumina é encontrada nos rizomas da
cúrcuma (cúrcuma longa). É um composto fenólico, como pode ser observado pela sua
estrutura, que está representada na figura 13.
Esse corante é usado na indústria alimentícia para tingir diversos alimentos, como
manteiga, queijo, sorvete, etc. Além ser usada como corante, a curcumina possui
características que possibilitam que ela seja empregada em outras áreas, como por exemplo,
em medicamentos e em cosméticos.
Figura 13 – estrutura da curcumina, onde R1 e R2 são metoxidos (ADITIVOS &
INGREDIENTES, 2009).
- Antocianinas: podem ser encontrados em diversas flores, frutos e plantas, como, no
repolho roxo, uva roxa, açaí, etc. Sua cor varia entre vermelho, roxo, verde e amarelo em
função do pH do meio.
As antocianinas pertencem ao grupo dos flavonoides (um grupo de compostos
orgânicos), sua estrutura é definida como glicosídeos de antocianidinas (derivadas do 2-
fenilbenzopirilium), sua estrutura química pode ser observada na figura 14.
- Betalaínas: são corantes utilizados em alimentos, encontrados apenas em plantas
(principalmente em plantas da ordem Centrospermeae, como por exemplo a beterraba); sua
aparência é semelhante às antocianinas e são facilmente extraídos com água. Atualmente, são
conhecidos mais de sessenta tipos de betalaínas. Sua estrutura fundamental pode ser
observada na figura 15.
27
Figura 14 – estrutura química da antocianina, onde G representa açúcares (glicose, arabinose,
galactose ou ramnose), R e R’ podem ser hidrogênio ou hidroxila (ADITIVOS &
INGREDIENTES, 2009).
Figura 15 – apresenta a estrutura fundamental da betalaína (ADITIVOS & INGREDIENTES,
2009).
Apesar de algumas desvantagens no uso desses corantes, tais como a dificuldade de uso
em relação à estabilidade nas condições utilizadas no processamento e armazenamento dos
alimentos, a tendência mundial é a substituição de corantes artificiais por corantes naturais, e
isso não se deve, apenas, a crescente preocupação em se consumir preferencialmente produtos
naturais, mas também às propriedades funcionais atribuídas a alguns corantes naturais
(ADITIVOS & INGREDIENTES, 2009).
Como exemplo, o extrato de curcumina (cúrcuma), usado como corante e aromatizante
em alimentos e um dos principais componentes do Curry, é usada também no tratamento de
várias doenças, tais como reumatismo, disfunção hepática, disfunção biliar, sinusite, lesões de
pele, além de apresentar propriedades antifúngica, antitumoral e antibacteriana (ANTUNES &
ARAÚJO, 2000).
Mesmo com todas as pesquisas na área de corantes alimentícios artificiais, ainda temos
alguns problemas com eles, que podem causar alergias alimentares (os sintomas são bem
28
variados vai da dor de cabeça a placas vermelhas sobre o corpo e em casos mais graves a falta
de ar), urticária, asma e até mesmo câncer (PRADO & GODOY, 2003 ).
A presença de corante (seja ele natural ou artificial) em um alimento deve ser
especificada em seu rótulo, que deve conter o nome completo do corante ou seu número de
INS (International Numbering System) (ANVISA, 2012).
2.5. CORANTES NO ENSINO DE QUÍMICA
Existem muitos relatos de aulas de Química em que o tema “corante” foi utilizado para
contextualizá-las, mostrando para os alunos a Química de uma forma aplicada. Essas aulas
relatam diferentes técnicas e aplicações para esse tema.
As técnicas mais utilizadas foram a extração de pigmentos para posterior separação pela
técnica de cromatografia e a extração de pigmentos que atuam como indicadores naturais de
pH. Franceto e Lima (2002) afirmam que:
“A cromatografia é um método de análise que ocupa um lugar de
destaque em vários campos da Ciência (Química, Bioquímica, Engenharia
de Alimentos etc.) devido à sua praticidade de efetuar separações,
permitindo identificar e quantificar variadas misturas de compostos
químicos.”.
Oliveira, Simonelli e Marques (1998) estudaram os pigmentos naturais, clorofilas a e b
e os -carotenos, descrevendo onde são encontrados e quais seus benefícios para a saúde. Os
autores propuseram a análise desses corantes naturais através da técnica de cromatografia em
camada do extrato do espinafre, já que esse vegetal possui todos esses corantes. A proposta
dos autores é de realizar a cromatografia usando materiais encontrados no dia a dia.
Pinheiro e Lima (1999) investigaram o comportamento do extrato aquoso da casca de
barbatimão (Stryphnodendron barbatimão, M.), árvore de pequeno porte que apresenta 50%
de tanino (corante vermelho usado na fabricação de tinta de escrever) em sua composição,
como indicador em titulação ácido-base. Efetuaram vários titulações utilizando ácidos e bases
de diferentes forças e determinaram os pontos de equivalência empregando o indicador
natural, e esses foram concordantes com os obtidos com o método potenciométrico. Segundo
os autores, os resultados indicaram que o extrato aquoso da casca de barbatimão apresenta
potencial didático para ser usado para explicar os conceitos básicos de equilíbrio químico em
29
do Ensino Médio e de cursos de Graduação, sendo assim, esse corante poderia ser utilizado
como um agente motivador para essas aulas.
Matos (1999) apresentou uma explicação química e física para as mudanças de cor de
determinadas substâncias, de acordo com o pH do meio, com o objetivo de fundamentar os
experimentos realizados com indicadores de pH, visto que a aplicação desses experimentos é
uma prática comum no Ensino Médio. A partir da análise de princípios teóricos associados à
mudança de cor nos indicadores de pH, o autor discuti temas como, o que são as cores, a
interação luz-matéria, a absorção de luz pelos compostos orgânicos e a cor dos indicadores.
Ramos e colaboradores (2000) utilizaram o extrato bruto obtido dos frutos da espécie
Solanum nigrum L (maria-preta), um vegetal facilmente encontrado no Brasil, como indicador
em titulações ácido-base, e observaram erros relativos da ordem de 0,11-1,0%, quando
comparados com os resultados potenciométricos. A mudança de cor observada foi de
vermelho para amarelo, entre pH 4 e 10. Os frutos de coloração escura forneceram um extrato
vermelho, rico em antocianinas, pigmentos da classe dos flavonóides, e que são as principais
substâncias cromogênicas encontradas nas flores vermelhas, azuis e púrpuras. De acordo com
os autores: “Uma das principais características das antocianinas, com aproveitamento
didático, é a mudança de coloração de suas soluções em função do pH do meio.”. Os autores
sugerem a obtenção e o uso do corante em aulas de Química no Ensino Médio, e destacam
que “a interdisciplinaridade está presente, neste caso, desde os procedimentos de extração
até a explicação da mudança de cor, passando pelas diferentes velocidades de reação, além
da classificação botânica da espécie envolvida, oferecendo grande riqueza de detalhes e
informações a alunos em diferentes estágios de aprendizagem”.
Soares, Cavalheiro e Antunes (2001) relataram a utilização de extratos brutos obtidos da
casca do feijão preto (Phaseolus vulgaris L.), das flores da quaresmeira (Tibouchina
granulosa) e das flores da azaléia (Rododhendron simsii) em titulações ácido-base; os
resultados dessas titulações foram comparados com os resultados obtidos com os indicadores
tradicionais. Eles também relatam os resultados obtidos quando esses indicadores foram
utilizados em uma aula prática em um curso de Graduação. Segundo o relato dos alunos, a
atividade foi satisfatória e os indicadores naturais funcionam tão bem quanto os
tradicionalmente utilizados nos laboratórios, só que o uso dos corantes naturais, os deixou
mais motivados e interessados do que se tivessem usado indicadores tradicionais. O objetivo
principal desse trabalho foi o de explorar o interesse despertado nos alunos pelo uso de
indicadores alternativos (corantes naturais). Apesar de o trabalho ser voltado para um curso de
Graduação, os autores alegam que ele pode ser adaptado para ser aplicado no Ensino Médio.
30
Terci e Rossi (2002), em artigo sobre uso de indicadores naturais de pH, apresentam
uma breve história sobre a descoberta e as primeiras aplicações desses indicadores e se
referem a como este conhecimento pode ser utilizado para favorecer a contextualização no
ensino de Química, recomendada nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN’s) e na lei de
Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB/96- Lei 9.394/96). Neste trabalho os autores
utilizaram a Myrciaria cauliflora (jabuticaba), Syzygium cuminii (jambolão) e Vitis vinífera
(uva) para a produção de extratos brutos, a fim de testá-los como indicadores naturais de pH,
na forma de solução e em tiras de papel (eles descrevem o passo a passo do processo que vai
da preparação do extrato bruto até o teste desse extrato como possível indicador de pH). De
acordo com os resultados obtidos todos esses extratos funcionaram como bons indicadores de
pH, tanto na forma de solução como na forma em papel.
Fraceto e Lima (2003) seguiram os princípios que regem a técnica de cromatografia em
papel, para a execução da separação e análise dos corantes alimentícios artificiais encontrados
em pastilhas de chocolate. Os autores propõem que o professor compare o resultado obtido na
cromatografia com os ingredientes descritos no rótulo do produto, visando identificar cada
corante. Após a identificação, o professor pode discutir o efeito de cada um desses corantes na
saúde humana. Para facilitar essa discussão, no artigo há uma tabela que apresentada as
características e os efeitos no organismo, dos principais corante encontrados nessas pastilhas
de chocolate. O objetivo desse trabalho é incentivar aulas práticas de química
contextualizadas, uma vez que todos os materiais utilizados são de fácil acesso e o tema
desperta o interesse do aluno. Para finalizar essa aula os autores propõem perguntas para os
alunos refletirem sobre a prática.
Fonseca e Gonçalves (2004) analisaram os corantes -caroteno, xantinas ou xantofilas,
clorofila a e b presentes no extrato do espinafre. No artigo os autores também descrevem as
principais características desses pigmentos, indicando suas cores e suas estruturas
moleculares. Para realizar a separação dos pigmentos do extrato de pimentão, utilizam a
técnica de cromatografia em coluna. No artigo é descrito como fazer uma coluna
cromatográfica utilizando açúcar comercial que, segundo os autores, funciona de forma rápida
e com relativa eficiência (eficiência é comprovada pela diferença de cor dos produtos obtidos
pela cromatografia do extrato de espinafre).
Damasceno e colaboradores (2005) apresentaram em seu trabalho uma proposta de
atividade experimental, desenvolvida para aulas de Química no Ensino Médio, que utiliza
extrato de açaí como indicador ácido-base, na forma de solução e em tiras de papel
impregnadas com o extrato. Os autores construíram uma escala de pH, valendo-se das cores
observadas ao se adicionar ao extrato de açaí soluções de pH conhecido e, com base nessa
31
escala, determinaram o pH de soluções domésticas (limão, vinagre, álcool, detergente, sabão
em pó, água sanitária e sabão caseiro). Os autores também confeccionaram um papel
indicador ácido-base, sensível nas seguinte faixas de viragem de pH: 1,0-2,0 cor rosa, 3,0-5,0
cor vermelho claro e 6,0-7,0 cor cinza. De acordo com os autores, o extrato bruto de açaí
funcionou bem como um indicador natural de pH e essa atividade prática pode ser aplicada
em um colégio que não disponha de laboratório de Química.
Ribeiro e Nunes (2008) propõem utilizar corantes naturais em aulas de Química através
de um experimento que busca separar os pigmentos encontrados nos extratos de pimentões
verdes, vermelhos e amarelos, para isso eles utilizam a cromatografia em papel. São
apresentadas informações sobre os carotenóides (corantes naturais encontrados em diversos
vegetais e que trazem benefícios para a saúde, pois possuem atividade antioxidante e
anticancerígena), dando destaque para os encontrados nos pimentões. O artigo traz
informações relevantes para o professor que queira aplicar esse experimento na sua turma. Ao
final ainda é proposta à substituição de alguns equipamentos por materiais mais acessíveis,
caso o professor queira aplicar esse experimento em uma escola que não possua um
laboratório de Química.
Nesses exemplos descritos, é relatado o desenvolvimento de vários experimentos com
corantes, porém, com exceção do trabalho dos pesquisadores Soares, Cavalheiro e Antunes
(2001), que foi aplicado em uma turma de Graduação, os demais não foram aplicados em
salas de aula. Isso demonstra que, apesar da busca pelo desenvolvimento de atividades
experimentais que atraiam a atenção dos alunos e que aumente o interesse pela Química,
ainda é preciso incentivar os professores a utilizá-las em suas aulas, especialmente porque a
maioria delas dispensa a necessidade de laboratórios na escola.
Sendo assim, com base em algumas experiências aqui descritas, propôs-se desenvolver
uma proposta didática, focada no uso de corantes em alimentos, que favorecesse a
contextualização de conteúdos de Química Orgânica em aulas no Ensino Médio. A
participação da autora no Programa de Bolsas de Iniciação à Docência da Capes, PIBID,
possibilitou a aplicação da proposta em uma escola da rede pública de ensino no Rio de
Janeiro. A proposta foi aplicada na forma de sequências didáticas, nas quais foram abordados
aspectos históricos e sociais sobre o uso dos corantes, reproduzidas técnicas para a separação
de misturas de pigmentos e empregado extrato natural como indicador de pH. As sequências
didáticas foram encerradas através de um grande debate, com a participação dos alunos,
relacionando os corantes alimentícios com a saúde humana.
32
3. OBJETIVO
A presente monografia tem como objetivo divulgar/socializar as experiências
vivenciadas pela autora ao desenvolver aulas de Química contextualizadas, em que a partir do
tema “CORANTES” conceitos dessa e de outras disciplinas são trabalhados com alunos do
Ensino Médio, através de exposições orais e a realização de experimentos.
4. METODOLOGIA
A proposta didática relatada nesta monografia foi concretizada em aulas de Química em
um colégio da Rede Pública Estadual de Ensino Médio, no município do Rio de Janeiro, por
bolsistas PIBID do curso de Licenciatura em Química, com a supervisão e a coordenação de
docentes da escola parceira e da universidade, respectivamente.
Anualmente, a escola parceira elege um tema ou mais temas geradores que devem
envolver alunos e professores tendo como propósito final a realização da “Feira do
Conhecimento”. Em 2011, o tema gerador “Alimentos” nortearia as atividades que deveriam
ser propostas pelos professores e desenvolvidas pelos alunos do 3º ano do Ensino Médio.
Considerou-se ser está uma ótima oportunidade para trabalhar com os alunos projetos
didáticos que facilitassem a construção do conhecimento em sala de aula e que
possibilitassem a contextualização dos conteúdos de Química Orgânica.
Um tema amplo como alimentos contempla diferentes abordagens, iniciou-se, então, um
estudo de suas ramificações e relações com a Química e o Ensino de Química, do qual os
seguintes subtemas foram apreciados: Distúrbios alimentares; Produção e distribuição de
alimentos; Conservação de alimentos e Aditivos alimentares. O estudo dos tipos de aditivos
utilizados em alimentos remeteu ao uso frequente de materiais naturais e artificiais para
colori-los. Assim, decidiu-se trabalhar com o tema “Corantes”, em aulas teóricas e práticas.
O tema “Corantes” foi desenvolvido, na forma de um projeto didático, com trinta
alunos, do 3º ano do Ensino Médio, no turno diurno, com a finalidade de contextualizarmos
conteúdos de Química Orgânica que estavam sendo visto em sala de aula e, desse modo,
facilitar a construção dos conceitos pelos alunos.
A turma foi dividida em dois grupos iguais, metade ficava no laboratório para realizar
uma atividade experimental e a outra metade ficava em sala de aula realizando outra
atividade. Após o primeiro tempo de aula (cada tempo tem duração de quarenta e cinco
minutos), os grupos trocavam de sala, para ter mais um tempo de aula. De forma que, ao final
de dois tempos de aula, todos os alunos realizavam todas as atividades propostas.
33
Nas atividades realizadas em sala de aula, os alunos recebiam um texto que abordava o
tema (todos os textos trabalhados com os alunos podem ser encontrados no anexo) que seria
desenvolvido. Os alunos liam trechos do texto em voz alta; no decorrer da aula, o professor
interrompia a leitura, em algumas partes do texto, para levantar alguns questionamentos e
promover o debate das ideias; por fim os alunos eram levados a tirarem suas próprias
conclusões.
Nas atividades desenvolvidas no laboratório, eram realizadas atividades práticas,
propostas em roteiro, relacionadas ao tema em questão. Os alunos, divididos em grupos de
cerca de cinco alunos, recebiam o material necessário, realizavam as atividades propostas e
faziam anotações em seus cadernos.
Na semana seguinte cada grupo entregava um relatório sobre a atividade prática
realizada e as respostas das perguntas localizadas no fim de cada roteiro.
O trabalho foi desenvolvido na forma das três sequências didáticas descritas, a seguir.
Sequência didática 1: Corante natural: um divisor entre classes sociais.
Objetivo: explorar as características dos corantes naturais e como estes foram
instrumentos de segregação social.
No decorrer dessas aulas foram explorados os seguintes conceitos químicos: estrutura
molecular (características estruturais das substâncias usadas como corante), pH (o uso de
corantes naturais como indicador) e equilíbrio químico (como o pH pode influenciar a cor da
substância).
Aula expositiva: leitura e discussão do texto “Corantes”, abordando aspectos gerais
sobre a produção dos corantes naturais e sua baixa fixação, em alguns casos; o alto custo dos
corantes naturais e a distinção entre classes sociais (Anexo 1).
Aula experimental: extração do corante natural antocianina presente no repolho roxo
(DAMASCENO, OLIVEIRA, PINTO, LEMES & LEITE, 2005) e investigação de como o
pH do meio afeta a coloração do extrato (MATOS, 1999) (Anexo 2).
O extrato do repolho roxo foi usado como indicador ácido-base, em soluções de pH
conhecido, para os alunos constatarem a mudança de coloração em função da acidez do meio.
Sequência didática 2: corantes artificiais: salvando alguns animais da extinção.
Objetivo: explorar as características dos corantes artificiais e seu papel na revolução
industrial.
No decorrer dessas aulas foram explorados os conceitos de solubilidade, partição e
absorção, relacionados à processos de separação de componentes de misturas.
34
Aula expositiva: continuação da leitura e discussão do texto “Corantes”. Os principais
tópicos abordados nesse debate foram: se existem os corantes naturais, por que a necessidade
de se criar corantes artificiais? O estudante que ficou rico com a Química dos corantes (Henry
Perkin e o corante de Malva); um crime cometido com corantes; com tantos corantes
artificiais sendo inventados e usados nos alimentos, será que eles não causavam nenhum dano
a saúde humana? (pergunta que seria respondida na próxima aula) (Anexo 1).
Aula experimental: análise de corantes artificiais - cromatografia de corantes
alimentícios artificiais presentes em pastilhas de chocolate (FRACETO & LIMA, 2003)
(Anexo 3). Foi levantada uma discussão sobre o porquê dos corantes se decomporem em
outras cores, ao serem submetidos a uma cromatografia em papel, e por que algumas cores se
concentraram na parte superior do papel e outras na parte inferior.
Sequência didática 3: você também come com os olhos: a cor dos alimentos.
Objetivo: discutir como a cor dos alimentos influencia nossas preferências alimentares e
como a indústria alimentícia se vale disso. Discutir as vantagens e desvantagens do uso de
corantes artificiais em alimentos.
Aula expositiva: leitura e discussão do texto “O que é melhor, corante artificial ou
natural?”, foi conduzido um debate entre os alunos, de forma a serem respondidas as
seguintes questões: como associamos a cor aos alimentos? Por que são adicionados corantes
naturais ou artificiais em alimentos, mesmo quando eles já possuem cores? Se os corantes
artificiais são mais baratos e de obtenção mais fácil, por que eles não substituíram 100% os
corantes naturais nos alimentos? É melhor usar corante natural ou artificial nos alimentos?
(Anexo 4)
5. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Na sala de aula:
Os alunos reclamaram bastante, assim que receberam os textos, queixaram-se que
“teriam muita coisa para ler" e que “se era uma aula de Química, cadê a matéria no quadro?”
Os alunos não estavam acostumados a ler e discutir textos em aulas de Química e se sentiram
um tanto perdidos no começo, achando que algo estava errado. À medida que os alunos iam
lendo e debatendo o primeiro texto, eles começaram a se interessar. No final da aula os alunos
fizeram os seguintes comentários:
- “Poxa, já acabou? Nem senti o tempo passar”
- “Nossa, achei que seria chato ficar lendo texto, mas foi bem legal.”
- “Vou levar esse texto pra casa e mostrar pra minha mãe, aposto que ela vai gostar.”
35
- “Professora, quando vai ser a próxima aula?”
Esses comentários e a participação dos alunos nessa e nas duas outras aulas expositivas
mostraram a importância de dar sentido aos conteúdos de Química, contextualizando-os com
o dia a dia do aluno. Assim, eles aprendem porque gostam do que está sendo ensinado, porque
o tema desperta interesse, traz várias questões, e o surpreendente é que alguns saem da aula
querendo ensinar a outro o que aprenderam.
No laboratório:
Assim que a aula de laboratório foi anunciada os alunos ficaram animados. Realizaram
os experimentos demonstrando bastante interesse e curiosidade.
Durante o primeiro experimento (extração e utilização do extrato de repolho roxo)
inicialmente adicionou-se uma pequena quantidade do extrato de repolho roxo a uma solução
de ácido clorídrico concentrado. A solução ficou vermelha, e os alunos associaram essa cor a
um pH ácido, pois classificaram o ácido clorídrico como um ácido forte. Quando foi
adicionado o extrato de repolho roxo a uma solução de hidróxido de sódio, os alunos já
esperavam observar uma cor diferente do vermelho, considerando que o hidróxido de sódio é
uma base forte. A cor observada, após a adição, foi amarela. Ao se perguntar para os alunos
que cor eles esperavam para a solução formada pela adição do extrato de repolho roxo a uma
solução de hidróxido de amônio, eles responderam que seria a cor amarela, uma vez que a
solução também era básica, porém após a adição do extrato, o que se observou foi o
aparecimento da cor verde. Esse experimento simples possibilitou discutir a força de ácidos e
bases. Os alunos perceberam que, como o hidróxido de sódio é uma base mais forte que o
hidróxido de amônio, o pH dessas soluções são muito diferentes (apesar das duas substâncias
serem básicas). O professor explicou, que o fato da solução de hidróxido de amônio ser menos
básica, se deve a possibilidade do cátion amônio reagir com a água, formando o cátion
hidrônio no meio, o que diminui a basicidade da solução. Após os alunos chegarem as suas
próprias conclusões, foi mostrada uma bateria de tubos de ensaio contendo soluções de
extrato de repolho roxo com diferentes valores de pH. A partir da escala de viragem da cor do
extrato de repolho roxo, eles puderam constatar que a linha de raciocínio que haviam
desenvolvido estava correta. Depois outras soluções ácidas e básicas tiveram seu pH medido
usando essa escala.Com isso foi revisado com os alunos vários conceitos: acidez, basicidade,
escala de pH e força de ácidos e bases.
Durante a realização do segundo experimento (cromatografia do corante presente em
pastilhas de chocolate) os alunos foram questionados se a pastilha verde era produzida apenas
utilizando corante verde, eles afirmaram que sim, após o resultado da cromatografia eles
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constataram que na verdade a indústria misturou corante amarelo com corante azul para
produzir o corante verde usado na pastilha de chocolate. Com a análise do resultado da
cromatografia do corante verde os alunos foram questionados por que o corante amarelo ficou
na parte superior da tira de papel de filtro e o corante azul na parte inferior do papel. Como
eles estavam com dificuldade para responder esse questionamento foi sugerido que eles
pensassem no conceito de solubilidade; depois disso, eles chegaram a conclusão que o corante
amarelo era mais solúvel no solvente e o azul era menos solúvel, como o solvente era a água o
corante amarelo era mais polar que o corante azul. Através dessa prática foi possível revisar o
conteúdo de solubilidade e polaridade.
Através da correção dos relatórios que os alunos entregaram e dos seus comentários
durante a leitura dos textos, pude constatar que os alunos chegaram às seguintes conclusões:
- Tudo o que tem cor na natureza possui corante natural, mas nem todos podem ser
usados como corantes nas indústrias. Os corantes naturais possuem grandes desvantagens:
difícil extração, necessidade de muita matéria prima para a produção de pouco corante, baixa
fixação nos tecidos e as roupas coloridas com corantes naturais eram muito caras, o que fazia
com que somente a nobreza possuísse essas roupas, por isso os corantes artificiais
substituíram os corantes naturais no ato de tingir roupas.
- A descoberta do corante malveína por Henry Perkin revolucionou a indústria de
corantes, já que foi o primeiro corante sintético. Com a revolução industrial a demanda por
corantes aumenta muito, por isso a invenção dos corantes artificiais foi de vital importância,
pois possibilitaram o aumento da produção de roupas coloridas, uma vez que eram produzidos
em grandes quantidades e com baixo custo. A descoberta de corantes artificiais aumentou a tal
ponto que começaram a ser usados em alimentos, mas como não podemos ingerir qualquer
substância também é necessário se criar uma legislação dos corantes que podem e dos que não
podem ser usados em alimentos.
- Os alimentos coloridos com cores mais vivas são os que chamam mais atenção do
consumidor e por isso a indústria alimentícia utiliza os corantes em seus produtos. Que apesar
dos corantes artificiais serem mais baratos causam mais danos à saúde, sendo os principais
causadores das alergias alimentares, por isso a tendência atual é de, sempre que possível, usar
corantes naturais em vez de corantes artificiais nos alimentos.
37
6. COMENTÁRIOS FINAIS
Durante as aulas pude constatar que os alunos não gostam muito de ler, isso implica na
necessidade do professor em trabalhar com textos dinâmicos que despertem nos alunos o
gosto pela leitura. Essa tarefa não cabe, apenas, ao professor de português.
Pude constatar também que aulas práticas não só despertam a atenção dos alunos como
também promovem maior interação entre o professor e os alunos, o que faz com estes se
tornem mais atentos às aulas e, assim, aprendam mais.
Penso que esse trabalho foi importante para os alunos do Colégio, mas também para
minha formação, já que tive a oportunidade pesquisar sobre um tema químico de importância
histórica e social e aplicar uma metodologia de ensino diferente da que eu estava acostumada
a ver em sala de aula.
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41
Anexo 1 - Texto utilizado na primeira e segunda sequência didática, durante a aula
expositiva: Corantes
Colégio Estadual Professor Ernesto Faria
Projeto PIBID-UERJ – Química
Corantes
Quem nunca sentiu vontade de comer algo que viu na televisão?
Neste caso o único sentido que está te influenciando a querer comer o alimento é apenas o
sentido da visão, pois você não tocou, não cheirou e não sentiu o gosto daquele alimento.
Uma pesquisa revela que a visão influencia cerca de 87% as nossas escolhas e os outros
13% se deve a influência dos outros sentidos.
Vamos fazer um teste:
Dos alimentos abaixo qual você ficou com vontade de comer?
42
Associamos a cor a alguns grupos de alimentos
Por exemplo: essas garrafas estão cheias de que?
Apesar de vocês acharem que são sucos, na verdade essas garrafas estão cheias de água
com corante, não tem nenhuma fruta e nenhum gosto.
Assim como vocês relacionaram suco de frutas a essas garrafas apenas pela cor delas e
alguns até ficaram com vontade de tomá-los, os alimentos mais coloridos também são mais
atrativos. Por isso a indústria de alimentos faz uso de corantes em seus produtos e assim os
torna mais atrativos. Afinal ninguém quer comprar um alimento com uma cor desbotada ou
uma cor diferente da normal.
E é justamente para atrair os consumidores que a indústria dos corantes alimentícios
surgiu.
Você também come com os olhos:
corantes naturais e artificiais nos alimentos.
Tudo o que comemos tem corante, corantes nada mais são do que molécula que dão cor
aos alimentos, logo tudo o que tem cor tem corante.
Quem nunca ouviu que, quanto mais colorido estiver o seu prato mais saudável e completo
estará sua alimentação?
Neste caso a cor está relacionada com a saúde.
Além das indústrias, quais são os outros produtores de corantes?
Os corantes naturais são produzidos por vegetais e animais.
Assim como as indústrias tem como objetivo tornar os seus produtos mais atrativos, os
vegetais também produzem flores e frutos coloridos para atrair agentes polinizadores e
animais que se alimentem de seus frutos e espalhem suas sementes.
Geralmente crianças pequenas rejeitam alimentos verdes ou marrons, como feijão, brócolis
e couve sem nem ao menos experimentarem, mas quando se trata de alimentos de cores mais
vivas ou mais claras como morango, batata, arroz, a aceitação pela criança é mais fácil de
ocorrer.
43
Por que as cores como laranja, vermelho e amarelo são mais atrativas
e as cores verdes e marrons não são?
Muitas das vezes as cores verdes e marrons são associadas a alimentos amargos ou azedos,
como é o caso de frutas verdes (que não estão maduras) e alimentos que quando começam a
estragar ficam primeiro verdes e depois marrons.
Outro fato é que na natureza as plantas usam as cores verdes para fazer a fotossíntese e
para indicar que o seu fruto ainda não está próprio para ser comido, assim, com exceção dos
animais que se alimentam de folhas, os outros animais também não são atraídos por alimentos
da cor verde.
Você pode até imaginar que os animais não produzem corantes, mais isso não é verdade,
como foi dito acima, tudo o que tem cor tem corante, por isso se a carne dos animais tem cor
então é porque tem corante nelas (corante hemoglobina).
Já que falamos de corantes nas carnes, porque então as carnes quando são
cozidas, assadas ou fritas mudam de cor?
Essa resposta é fácil, os corantes naturais têm a sua cor alterada rapidamente pelo calor ou
tempo de armazenamento. E por causa dessa mudança de cor dá para identificar se o peixe é
fresco ou não apenas olhando sua guelra.
Se os alimentos já possuem corantes, então por que o homem precisou
criar os corantes artificiais?
Por que a indústria de alimentos usa na maioria das vezes corantes
artificiais nos seus produtos em vez de corantes naturais?
Um pouco da história dos corantes:
O passado só era conhecido os corantes naturais e eles eram usados principalmente para
tingir roupas, esses corantes eram retirados de vegetais, minerais e animais.
Corantes que eram retirados de vegetais nem sempre podiam ser usados em alimentos, pois
eles além de darem a cor ao alimento também mudavam seu sabor.
Você já imaginou uma bala tingida com um corante presente na pimenta? Ou um glacê
amarelo para cobrir um bolo tingido com o corante do pimentão amarelo? Usar sangue para
colorir doces, seria muito estranho (embora exista um animal bem pequeno que seu sangue é
usado para colorir alimentos, mas isso veremos mais a frente).
44
Embora existam corantes naturais que não têm gosto, mesmo esses na
maioria das vezes são substituídos por corantes artificiais.
Por que isso ocorre?
Vamos analisar como eram extraídos e usados os corantes antes de se descobrirem os
corantes artificiais.
Os corantes naturais eram de difícil obtenção e de extração muito cara, primeiro porque
eram necessários muitos trabalhadores, já que a extração tinha etapas manuais, segundo
porque era preciso quantidades enormes de matéria prima para se produzir quantidades
pequenas de corantes e terceiro porque a maioria dos corantes naturais desbotava muito
rápido.
Exemplo: o açafrão produz um corante alaranjado vivo, são necessários muitos operários
para a sua produção, sua cor não tem boa fixação e são necessários 13 mil estigmas (parte da
flor do açafrão responsável pela captação do pólen para o ovário da flor) para produzir 30 g
do corante.
Carmim de cochonilha é um corante natural que é obtido quando se tritura o inseto
cochonilha, apesar de nojento esse corante é usado até hoje em muitos iogurtes e biscoitos
recheados de frutas vermelhas, são necessários 70 mil corpos desse inseto para produzir meio
quilo do corante.
Espécies de moluscos firam ameaçadas de extinção, pois eram mortos para se obter o
corante púrpura de tiro.
Então como os corantes eram muito caros, eles eram usados para tingir roupas e só quem
podia comprar as roupas de cores fortes era quem tinha dinheiro, e algumas cores eram
restritas somente a nobreza.
O estudante de Química William Henry Perkin , com apenas 18 anos, sintetizou o primeiro
corante artificial, que chamou de Malveína já que lembrava a cor da flor de malva.
Essa cor ficou tão popular que todos queriam se vestir com roupas cor de malva, e até selos
eram produzidos com ele.
45
Com isso é descoberto que é possível produzir corantes sintéticos, Perkin e outros
pesquisadores criaram mais de 90 corantes sintéticos, sendo que, até o início do século XX
mais de 700 corantes sintéticos já estavam disponíveis.
Como os corantes sintéticos eram mais fáceis e mais baratos de se obter que os naturais, os
corantes passaram não só a serem usados para tingir roupas mais também para colorir
alimentos.
Um crime cometido com corantes
Como os corantes davam uma aparência atrativa e saudável aos alimentos, algumas
indústrias alimentícias ou mercados usaram os corantes para restaurar a aparência saudável de
alimentos que estavam começando a estragar.
Com tantos corantes artificiais sendo usados nos alimentos, será que
eles não causam algum dano a saúde?
Para responder essa pergunta é preciso uma análise mais profunda dos corantes naturais e
artificiais, e isso será feito no nosso próximo encontro, até breve.
Bibliografia
Barros, A. A. & Barros, E. B. P.(2010). A Química dos Alimentos. Coleção Química no
Cotidiano. Vol. 4. São Paulo: Sociedade Brasileira de Química.
Couteur, Le Penny & Burreson, Jay. (2006). Os Botões de Napoleão – As 17 Moléculas que
Mudaram a História. Rio de Janeiro: Editora Jorge Zahar.
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Anexo 2 – Roteiro da prática aplicada na primeira sequência didática, durante a aula
experimental: Corantes naturais
Colégio Estadual Professor Ernesto Faria
Projeto PIBID-UERJ – Química
Corantes naturais
Objetivo
Extrair o corante natural (antocianina) presente no repolho roxo e usá-lo como um
indicador ácido base.
Materiais utilizados
a) Um béquer de 500 mL b) Dois béqueres de 50 mL. c) Solução básica. d) Solução ácida. e) Folhas de repolho roxo. f) Placa de aquecimento.
Experimento
1) Pique as folhas do repolho roxo em pequenos pedaços, coloque esses pedaços no beque de 500 mL, para um mesmo volume de folhas adicione um mesmo volume de água.
2) Coloque esse béquer na placa de aquecimento e deixe ferver até que toda a cor do repolho-roxo tenha saído da folha.
3) Retire o líquido e descarte os pedaços da folha do repolho roxo.
4) Em um béquer de 50 mL coloque um pouco da solução ácida e no outro um pouco da solução básica.
5) Em cada um desses dois béqueres coloque um pouco do extrato do repolho-roxo e observe a mudança de cor.
Entendendo o experimento
Por apresentar cores diversas conforme a acidez ou basicidade do meio em que se
encontra, o extrato de repolho-roxo pode constituir-se em um bom indicador universal de pH.
Isso ocorre graças a um composto orgânico a antocianina que está presente no repolho-roxo.
Esse composto possui ligações duplas alternadas que de acordo com o pH mudam de posição
e passa a apresentar outra coloração.
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Solução ácida Solução básica
Extrato de repolho-roxo Vermelho/rosado Verde/amarelado
Estrutura da antocianina, onde R3 e Glc podem ser hidrogênio ou
açúcares (glicose, arabinose, galactose ou ramnose), R1 e R2 podem
ser hidrogênio ou hidroxila:
Estruturas de ressonância da antocianina:
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Bibliografia:
GEPEQ. Estudando o Equilíbrio Ácido-base. Acessado em 03/11/2011.
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc01/exper1.pdf.
Gouveia-Matos, J. A. M. Mudança nas Cores dos Extratos de Flores e de Repolho Roxo.
Acessado em 03/11/2011. http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc10/conceito.pdf
Sociedade Brasileira de Química-SBQ.(2010). A Química Perto de Você: Experimentos de
Baixo Custo para a Sala de Aula do Ensino Fundamental e Médio. São Paulo: Sociedade
Brasileira de Química.
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Anexo 3 - Roteiro da prática aplicada na segunda sequência didática, durante a aula
experimental: Corantes artificiais.
Colégio Estadual Professor Ernesto Faria
Projeto PIBID-UERJ – Química
Corantes Artificiais
Cromatografia (cromo = cor e grafia = escrita, cromatografia = escrita das cores) é um
método de separação físico-químico que se baseia na polaridade das moléculas.
Na cromatografia há sempre duas fases: uma fase estacionária e uma fase móvel. A fase
estacionária é formada por um material capaz de fixar, em sua superfície, a substância que
está sendo separada. A fase móvel é um solvente fluido (líquido ou gás) que arrasta o material
a ser separado.
Existem vários tipos de cromatografia, em camada fina, em coluna, em papel, entre
outras. Vamos estudar a cromatografia em papel que usa uma tira de papel poroso como fase
estacionária e um solvente líquido como fase móvel.
Objetivo
Apresentar aos estudantes uma técnica de análise rotineira usada em laboratórios de
análises e, paralelamente, abordar aspectos que facilitem o entendimento da natureza dos
corantes.
Materiais utilizados:
(a) Béquer de 100 mL.
(b) Pincel pequeno com ponta arredondada.
(c) Uma caneta com tampa.
(d) Papel para cromatografia (pode ser usado um papel de filtro qualitativo ou papel de
coador de café; nesse caso a separação das substâncias fica menos nítida).
(e) Um lápis.
(f) Um saquinho de confetes® coloridos.
Experimental
1. Corte um pedaço de papel de filtro, na forma de um retângulo, que caiba num béquer
de 100 mL, de modo que o retângulo cortado fique afastado das laterais do béquer em
1 cm de cada lado e 1 cm da borda. Em seguida, marque com um lápis uma linha na
horizontal que esteja afastada 1 cm da base do papel.
2. Use um pincel umedecido para remover a cor do confete® e faça, com esse pincel, um
círculo pequeno sobre a linha desenhada no papel.
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3. Lave o pincel e aplique outra cor, da mesma forma, mantendo os círculos afastados em
pelo menos 0,5 cm.
4. Anote com lápis o nome da cor embaixo de cada círculo (não use caneta!).
5. Ponha água no béquer, de modo que seu fundo seja preenchido com um pequeno
volume de água (a quantidade de água deve preencher cerca de 0,5 cm).
6. Leve o papel com os círculos coloridos ao béquer. O papel deve ficar com sua borda
inferior mergulhada na água, porém sem que a água toque nas manchas coloridas. A
base do papel deve ser deixada o mais reta possível para que, com a passagem da água,
as manchas se movimentem ao mesmo tempo e não borrem e a parte superior do papel
deve ser presa com uma caneta com tampa.
7. Deixe a água subir pelo papel. Quando ela chegar próximo ao topo do papel,
remova-o do béquer.
8. Marque a altura final que a água alcançou no papel.
9. Deixe o papel secar ao ar e anote os resultados.
Entendendo o experimento
A cromatografia é um método de separação físico-químico utilizado para a separação,
ela é muito utilizada em laboratórios, na pesquisa ou no controle de qualidade nas áreas de
alimentos, farmacêutica, dentre outras. Aqui, ela é usada para separar corantes presentes em
doces usualmente apreciados pelos estudantes.
Na cromatografia realizada ocorre a migração dos corantes do confete® depositados
sobre a fase estacionária (no caso, o papel) e por ação da fase móvel (no caso, a água). Isso é
possível graças às diferenças de polaridade da água e dos corantes presentes no confete®.
Corantes de diferentes cores são formados por substâncias diferentes. Como as substâncias
possuem propriedades distintas, algumas são arrastadas com mais velocidade e outras com
menos.
O papel e a água são substâncias polares. Quanto mais polar for o corante, menos ele irá
subir, pois vai interagir mais fortemente com o papel. Quanto menos polar for o corante, mais
ele irá subir até chegar a uma região característica em que ele pára, pois menos interações ele
fará com o papel. A diferença de polaridade entre os corantes torna possível separá-los e
explica porque um corante sobe mais que o outro no papel.
Perguntas para discutir
1) Por que alguns corantes mantêm uma única cor durante o processo cromatográfico e
outros se desdobram em várias cores?
2) Por que alguns corantes se movimentam mais, ficando mais próximos do topo do
papel que os outros?
3) Verifique se no rótulo do confete® está descrito quais corantes foram usados e anote-
os.
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Bibliografia
Sociedade Brasileira de Química-SBQ.(2010). A Química Perto de Você: Experimentos de
Baixo Custo para a Sala de Aula do Ensino Fundamental e Médio. São Paulo: Sociedade
Brasileira de Química.
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Anexo 4 – Texto utilizado na terceira sequência didática, durante a aula expositiva: O
que é melhor, corante artificial ou natural?
Colégio Estadual Professor Ernesto Faria
Projeto PIBID-UERJ – Química
O que é melhor, corante artificial ou natural?
Já analisamos como os corantes influenciam nossas escolhas e discutimos um pouco sobre
os corantes naturais.
Mas e os corantes artificiais, vimos que no início do século XX já haviam sido criados
mais de 700 corantes artificiais para serem usados em roupas e também em alimentos.
Como os corantes artificiais são mais baratos não é de se surpreender que eles tenham
substituídos totalmente os corantes naturais no ato de tingir as roupas.
Será que podemos usar qualquer corante artificial na nossa comida?
Os corantes artificiais são substâncias químicas e como tais podem apresentar
características benéficas ou maléficas para a saúde humana. Assim, para um corante artificial
ser utilizado como um corante alimentício, várias pesquisas e testes devem ser feitos para
avaliar os possíveis riscos para a saúde e, só depois dessa avaliação, é decidido se ele poderá
ou não ser usado em alimentos e, também, se a quantidade adicionada precisa ser controlada.
Entretanto, antes de se descobrir que alguns corantes artificiais poderiam ser nocivos à saúde,
muitos pessoas morreram intoxicadas.
Não é de se surpreender que tenha havido mortes por ingestão
de corantes, quando ficamos sabendo que alguns deles tinham
em sua estrutura metais pesados como chumbo e cromo, que são
altamente tóxicos.
Por isso, hoje em dia cada país tem sua própria legislação
sobre os corantes alimentícios que podem entrar em seu
território.
Já imaginou? Um alimento pode ter sua entrada barra em um
país só por causa do corante que foi usado para a sua fabricação.
Corantes artificiais nos alimentos: será que eles podem jogar os corantes
naturais “pra escanteio”?
Você já ouviu falar de alergias alimentares?
Os sintomas são bem variados vai da dor de cabeça a placas
vermelhas no corpo e, em casos mais graves, à falta de ar. O
culpado por essas alergias é, quase sempre, os corantes artificiais.
Por isso se tem uma legislação para controlar o uso de corantes
artificiais e, quando eles são usados, o fabricante tem que
informar o nome do corante no rótulo da embalagem do alimento
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ou medicamento para que o consumidor saiba o que está comprando.
Logo, apesar dos corantes artificiais serem mais baratos, eles não podem substituir 100%
os corantes naturais, devido aos problemas alérgicos que eles podem causar. Isto não significa
dizer que corantes naturais não possam causar alergia alimentar. Podem, só que causam bem
menos...
Vamos conhecer alguns dos principais corantes naturais e artificiais!
Corantes artificiais corantes azo
É a maior e mais a importante classe de corantes artificiais utilizados em alimentos
(também são muito usados no tingimento de fibras). Seu nome azo se deve ao grupamento -
N=N-, que liga os diferentes anéis das moléculas (veja as figuras a seguir). Neste grupo temos
também alguns dos corantes mais polêmicos, como é o caso da tartrazina, já conhecida como
causadora de diversas alergias alimentares e proibida em diversos países, mas ainda utilizada
no Brasil não só em alimentos como também em medicamentos.
A figura a direita, ilustra
as estruturas químicas dos
corantes tartrazina (acima) e
do crepúsculo (embaixo),
acompanhadas dos
respectivos materiais.
A figura a esquerda, ilustra as
estruturas químicas dos corantes
azorrubina (acima) e do ponceau 4R
(embaixo), acompanhadas dos respectivos
materiais.
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Corantes naturais
Bixina ou Anatto
É um dos corantes naturais mais famosos,
extraído das sementes do urucum (Bixa
orellana), uma fruta nativa da América
Central e do Brasil. Os índios já o usavam
para pintar a pele em cerimônias ou em seus
utensílios, ou até mesmo como repelente
contra insetos.
Ao contrário do que se imagina o urucum não fornece a cor vermelha (que muitos vêem
nas sementes), mas sim tons de amarelo ao laranja, que variam de acordo com o pH da
mistura à qual ele é adicionado. É um corante muito barato, bem tolerado pela maioria das
pessoas e fornece cores estáveis, por isso, é usado em muitos alimentos. A bixina e seus
derivados representam 70% dos corantes naturais utilizados nos alimentos. Quimicamente, o
urucum pertence ao grupo dos carotenos, conhecidos pelos tons laranja.
Capsantina e capsorubina: Todo mundo conhece o pimentão (Capsicum annuum). Ele tem uma forma bem
característica e podemos encontrá-lo em várias cores: vermelho, verde, roxo, laranja e
amarelo. Apesar de ser mais conhecido como tempero, o pimentão é uma ótima fonte de
corantes naturais do grupo dos carotenos, e conferem tons vermelhos: a capsantina e a
capsorubina.
Embora o pimentão seja conhecido como um alimento picante, seus corantes não
interferem no sabor onde são aplicados, pois são quimicamente diferentes das substâncias
ardidas desse vegetal.
Agora que analisamos os corantes artificiais e naturais, que são apenas uma das classes de
sustâncias presentes nos alimentos, os alimentos coloridos nunca mais serão os mesmos!!!
Bibliografia
Barros, A. A. & Barros, E. B. P.(2010). A Química dos Alimentos. Coleção Química no
Cotidiano. Vol. 4. São Paulo: Sociedade Brasileira de Química. Couteur, Le Penny & Burreson, Jay. (2006). Os Botões de Napoleão – As 17 Moléculas que
Mudaram a História. Rio de Janeiro: Editora Jorge Zahar.