Quimica de Oleos Gorduras

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Qumica de leos e GordurasProf. Dr. Daniel Barrera-ArellanoLaboratrio de leos e GordurasDTA - FEA - UNICAMPhttp://revistapesquisa.fapesp.br:2222/transform.php?xml=8/0/20050308/200503109/pt/SEC75_1.xml&xsl=xsl/pt/article.xsl&transf=normal&id=SEC75_1&lang=ptleos e GordurasSubstncias amplamente utilizadas em produtos :Alimentcios, Cosmticos, Farmacuticos, Qumicos, Combustveis, etc.Insolveis em gua, Caracterstica :Origem : MineralAnimalVegetalLipdiosDefinio 1Substncias caracterizadas pela sua baixa solubilidade em gua e alta solubilidade em solventes orgnicos. Suas propriedades fsicas refletem a natureza hidrofbica das suas estruturasDEFINIO 2Substncias:a) insolveis em gua,b) solveis em solventes orgnicos,c) que contm hidrocarbonetos de cadeia longanas suas molculasd) que esto presentes ou so derivadas deorganismos vivos.leos & GordurasO estado fsico quem diferencia um leo de uma gordura. leos: lquidos a temperatura ambiente. Gordura: semi-slido, plstico a temperatura ambiente. Azeite: leos oriundos de frutos. Ex.: azeite de dend, azeite de olivaComposio do leo Vegetal Bruto Triglicerdios (~97%) Produtos de decomposio dos triglicerdios Fosfatdios Esteris Vitaminas Pigmentos Protenas Carboidratos Ceras Hidrocarbonetos Metais (clcio, magnsio, ferro, cobre, etc.) Traos de outras substnciasGrupos ou famlias de compostos includos nos lipdios Simples:no saponificveis- Terpenos- Esteris- Carotenides- Prostaglandinas Complexos: saponificveis- Acilgliceris- Ceras- Fosfolipdios- Esfingolipdios- Glicolipdos(continuao)SaponificveisalcalialcaliInsaponificveisPorque contm cidos graxossabessem reaono contm cidos graxosClassificao PolaridadeNeutros - TriacilglicerisEsterisCarotenidesPolares- FosfolipdiosAcilglicerisEsfingolipdios Funo BiolgicaReserva - TriacilglicerisEstruturais - FosfolipdiosEsterisTriglicerdio = Triacilglicerol3 cidos graxos+ GlicerolGLICEROLTriglicerdioMolcula de TriglicerdioParte Apolarcidos GraxosCompostos alifticos que possuem uma cadeia hidrocarbonada e um grupamento carboxila terminalR COOH R COHOTipos de cidos graxos SaturadosCH3(CH2)nCOOHCH3(CH2)nCOOH(CH CH) (CH2)nInsaturadoscidos Graxos SaturadosSmbolo Numrico Nome (Trivial) PF (oC)C 4:0 Butrico -5.3C 6:0 Caprico -3.2C 8:0 Caprlico 6.5C 10:0 Cprico 31.6C 12:0 Lurico 44.8C 14:0 Mirstico 54.4C 16:0 Palmitico 62.9C 18:0 Esterico 70.1C 20:0 Araqudico 76.1C 24:0 Lignocrico 84.2Acidos graxos insaturados Quando existe mais de uma dupla ligao, estas podem ser:no conjugadas (isoladas)conjugadasCH2CHCCH2CH CHCH2Grupo MetilenoCH2CHCH CHCHHIsomeriaOcorre na dupla ligao. A posio da dupla ligao forma isomeros com propriedades diferentes PosioCH3(CH2)7CH CH(CH2)7COOHOHOC CH CHCH3(CH2)9(CH2)5Isomeria(continuao) GeomtricaCisTransCH3(CH2)7 (CH2)7COOHCCHH(CH2)7CH3C C(CH2)7COOHHHOlicoLinolicocidos Graxos InsaturadosSmbolo Nome PF (oC)C 16:1 (9c) Palmitolico 0.0C 18:1 (9c) Olico 16.3C 18:1 (11c) Vacnico 39.5C 18:1 (9t) Eladico 44.0C 18:2 (9, 12) Linolico -5.0C 18:3 (9, 12, 15) Linolnico -11.0C 20:4 (5, 8, 11, 14) Araquidnico -49.5C CHHC CHHHHCHHHHH C CHHCHHHHCHHC CHHCHHHHCHHC CHHCHHHHCHHCOOH - 3 Uso de Letras gregas para denominar os carbonosO carbono prximo ao grupo -COOH chamado ; o prximo , e assim por diante. O carbono mais distante denominado . Algumas vezes o tomo de carbono prximos ao carbono so designados em relao a ele. Por exemplo, o terceiro desde o final -3 (mega 3).Nomenclatura Nomenclaturamegamega18 : 3 3Localizao da 1aDupla Ligaocontada partir do grupo -CH3Nmero de Duplas LigaesNmero de tomos de Carbono na Cadeiacidos Graxoscidos GraxosCOOH COOH18:33 cido LinolnicoFamlias de cidos graxos insaturadosFamilia c. Graxo Estrutura Fontes - 3Linolnico18:3 3VegetaisEicosapentaenico20:5 3PescadoDocosahexaenico22:6 3Pescado - 6Linolico18:2 6VegetaisAraquidnico20:4 6Animais - 9Olico18:1 9VegetaisEstrutura espacial dos cidos graxoscido olico[ C18:1(9 cis) (w-9) ]cido petroselnico [C18:1(6 cis) (w-12) ]cido Linolico [ C18;2 ( 9, 12 cis) (w-6)cido eleosterico [ C18:3 (9 cis, 11, 13 trans) (w-5)]cido Araquidnico [( C20:4 ( 6, 9, 12, 15 cis) (w-6)] Caractersticas dos cidos Graxos mais comuns em Plantas e Animais Nmero par de tomos de carbono Nmero de tomos de carbono 14-22, predominando C16 e C18 Duplas ligaes no conjugadas (isoladas) Isomeria CIS Cadeia no substitudasExistem mais de 800 cidos graxos encontrados em lipdios naturais, porm s alguns esto presentes em quantidades e freqncia considervel.LipdiosMonoinsaturados Poliinsaturados SaturadosCadeia LongaC14-C24Cadeia CurtaC6-C12PalmisteTucumCupheaCacauLeiteBanhaSeboOlivaCanolaGirassol (h)LinoleicoMilhoSojaGirassol (R)AtumMacarellaArengueomega 9 omega 6 omega 3Composio em cidos Graxos de algumas GordurasTipo e Fonte Saturados Monoinsaturados Poli insaturadosTotal LinoleicoGorduras SaturadasManteiga 63 33 4 1Banha 43 47 10 9Cco 90 8 2 2Dend 50 39 11 10Gordura MonoinsaturadaOliva 17 73 10 10Amendoim 18 52 30 30Canola 6 67 27 17Gordura poli insaturadaMilho 15 30 55 55Soja 16 24 60 53Girassol 12 21 67 67Aafro 10 15 75 75Peixe 20-35 20-55 20-50 1Sardinha 20 55 25 1PoliinsaturadaLipdios SaponificveisAcilgliceris - esteres de glicerol e cidos graxos213CH2OHHOCH2OHCHGlicerolReao de EsterificaoCH2OHCH2OHCHGlicerolOH +R COOHOHOCOH CHOH CH2CH2O COR1MonoacilglicerolMonoglicerdioR2CH2O COR1CHOCOR2CH2OHCOOHR3CH2R2OCOCHR1OC O CH2O COR3Triacilglicerol(Triglicerdio)Diacilglicerol(Diglicerdio)1ExemplosP = cido palmticoS = cido estericoO = cido oleico1-Estearil - Oleil acilglicerol1-Palmitil-2-Oleil-Estearina2-Oleil-Diestearina1-Oleil-DiestearinaTriestearinaTriacil-OctadecanoinaOHOHPOHOSSOSOSSSOSSSMonopalmitiana -1 Palmitil acilglicerolPReao de Saponificao/HidrliseTriacilglicerol(Triglicerdio)R3OC OCH2O COR1CHOCOR2CH2+ OH CHOH CH2OH CH23NaOHH2OCH2OHCH2OHCH OH + 3 R COO-Na+H+H2O 3HidrliseR1COOHR2COOHR3 COOHcidos GraxosGlicerolAcidificaoH+Reao de EsterificaoEster MetlicoCH3OH 3 3CHOOC 3R +R3OC OCH2O COR1CHOCOR2CH2OHCHOH CH2OH CH2Reao de HidrogenaoCH CHH2CATCH CHH HRCOOH H2CATRCH2OHH2O+2 ++FosfolipdiosComposio molecularGrupo deGlicerolMolcula de FosfolipdioXXeYYYZcidos GraxosFonte: Lucas Meyer. Lecithin - Properties and Applications.Base nitrogenadaFosfatdioOHCHCH2CH2OHHOH3PO4HOPOOHOHOHCH2CH2CHOHP OOOHOHGlicerol 3-fosfatoR1COOHR2COOHCH2CH2CHOOOCCCOOOR2R1OHOHcido Fosfatdico1,2 diacilglicerol 3 fosfato+c. fosfatdicoFosfolipdios Bases Nitrogenadas:serinacolinaetanolaminainositolAGAGPO 4Estrutura FosfolipdiosFonte: Lucas Meyer. Lecithin - Properties and Applications.lipoflicahidroflicaFuno dos fosfolipdiosFosfolipdios em leos Brutosleo Fosfatdios (%)Soja 1,2-3,2Milho 1-2Trigo 0,08-2,0Algodo 0,7-0,9Arroz 0,5Amendoim 0,3-0,4Colza 0,1LECITINA DE SOJA ComposioFonte: Catlogo SternCerasEsteres de um cido graxo de cadeia longa com um lcool graxo de cadeia longa COOHR+ R1OH COR1OH2O+RceraGlicolipdios Esteres do glicerol com dois cidos graxos e um carbohidratoCH2CH2CHOOO R1R2CCOOOCH2OHOHHOOHH3 Monogalactosil diacilglicerolMatria Insaponificvelleo Bruto M.I.(%)Arroz 4,2Germe de Trigo 3,2Palma 0,4Palmiste 0,4Soja 0,6Girassol 0,7Algodo 0,6Canola 0,9Caf 3,4Fonte: JWERN, D. 1979.Fonte: SWERN, D. 1979.Lipdios No-SaponificveisTerpenosCH3H2CCCHCH2CH2C CH3CHCH2=CC CCCCCCCCCCCCCCCC CCIsoprenocabea-cabeacabea-cabeaIrregularRegular IsoprenoCAROTENIDEShttp://dcb-carot.unibe.ch/carotint.htmCarotenidesClasse de hidrocarbonetos (Carotenos)e seus derivados oxigenados (Xantofilas)http://dcb-carot.unibe.ch/carot-intro.htmEstrutura dos Carotenides - caroteno- carotenoCarotenoshttp://www.carotenoid.uconn.edu/carotenoids/carotenoids.htmlCarotenohttp://www.microscopy.fsu.edu/vitamins/pages/carotene.html - caroteno -caroteno -caroteno -carotenohttp://www.carotenoid.uconn.edu/carotenoids/carotenoids.htmlLicopenoNeurosporenoPhytoenohttp://www.carotenoid.uconn.edu/carotenoids/carotenoids.htmlPigmentosClorofila bHOOCH3CCOO-phylylCH2CH2HHH3CHH3COCH3HCH3CH2CH3 HCHHHCNMgNNN N NN NCHHCHHCH3CH2CH3HCH3OH3CHH3CHHCH2CH2COO-phylylCOCH3OHClorofila aMgClorofilaFeofitinaProf. Dr. Daniel Barrera-ArellanoLaboratrio de leos e GordurasDTA - FEA - UNICAMPwww.chem.ox.ac.uk/mom/vitaminsTP-188 Tpicos Especiais sobre LipdiosESTERIS : Zoosterois Fitosterois Micosteroishttp://quimbaya.udea.edu.co/~facqf/sterols.htmEstrutura dos Esterishttp://ull.chemistry.uakron.edu/genobc/Chapter_18/http://ull.chemistry.uakron.edu/genobc/Chapter_18/COLESTEROL :Associado com o endurecimento das artrias, devido o acumulo em placas (artroma), ocasionando : Reduo do dimetro e elasticidade das artrias e veias,Aumento da presso arterial. Aumento do risco de doenas coronrias e ataque cardaco.http://www.biochem.arizona.edu/classes/bioc462/462a/NOTES/LIPIDS/Membranes.htmlFITOSTERISExemplos : - sitosterolEstigmasterolCampesterolAvenasterolBrassicasterolColesterolSitosterolStigmasterolCampesterolComposio de Esteris em leosleo FraoEsterlica(%)Colesterol Campesterol Estigmasterol -sitosterol 5AvenasterolAlgodo 0,35 Traos 9,2 2,5 88,2 TraosAmendoim 0,25 - 12,8 10,8 74,6 -Milho 0,90 - 22,1 7,2 62,2 3,5Colza 0,84 0,8 29,4 - 54,9 5,7Oliva 0,16 Traos 3,9 2,1 85,4 8,6Soja 0,37 Traos 21,3 19,1 53,5 2,4HidrocarbonetosH[CH2CCH3CHCH2]2CH2CCH3CHCH CHCH CCH2[CH2CH CCH2]2HCH3CH3Hidrocarbonetos em leos e Gordurasleos e Gorduras HidrocarbonetosLinhaa 3,7-14,0Oliva 2,8-3,5Soja 3,8Milho 1,4Toicinho 13,8Sebo 11,8Colza 8,7Fonte: Manual AGA, 1995.TOCOFERIShttp://aesop.rutgers.edu/~hamm/vitamine/tsld002.htmExistem oito formas de tocois (Vit. E). So produzidos somente por plantas. A atividade vitamnica e antioxidante varia nos diferentes ismeros.Base atividade vitamnica = DL--tocoferol acetato= 1 IU/mgTOCIS TocoferisOtermo genrico tocoferol (is) usado para identificar todosos mono, di, e trimetiltocishttp://www.tocotrienol.org/define.htmTOCOTRIENIShttp://www.tocotrienol.org/define.htmhttp://www.tocotrienol.org/define.htmNomenclaturaTeor de Tocis em leos e Gordurashttp://www.tocotrienol.org/sources.htmhttp://www.tocotrienol.org/sources.htmBibliografa :Swern D. (Ed) - Baileys Industrial Oil and Fat Products. V. 1 John Wiley & Sons. 1979. Capitulo 1. Structure and composition of fats and oils.Akoh, C.C. & Min, D. (Eds) Food Lipids. Marcel Deker, Inc. New York, 1997. Capitulo 1. Nomenclature and classification of lipids.Sites relacionados interessantes :http://ull.chemistry.uakron.edu/genobc/Chapter_18/http://ntri.tamuk.edu/cell/lipid.html