química de oleos gorduras
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Química de Óleos e Gorduras
Prof. Dr. Daniel Barrera-ArellanoLaboratório de Óleos e Gorduras
DTA - FEA - UNICAMP
http://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=pt
Óleos e GordurasSubstâncias amplamente utilizadas em produtos :
Alimentícios, Cosméticos, Farmacêuticos, Químicos, Combustíveis, etc.
Insolúveis em água,
Característica :
Origem :
MineralAnimalVegetal
Lipídios
�Definição 1
Substâncias caracterizadas pela sua baixa solubilidade em água e alta solubilidade
em solventes orgânicos. Suas propriedades físicas refletem a natureza
hidrofóbica das suas estruturas
DEFINIÇÃO 2Substâncias :
a) insolúveis em água,b) solúveis em solventes orgânicos,c) que contêm hidrocarbonetos de cadeia longanas suas moléculasd) que estão presentes ou são derivadas deorganismos vivos.
Óleos & Gorduras
O estado físico é quem diferencia um óleo de uma gordura.
� Óleos: líquidos a temperatura ambiente.
� Gordura: semi-sólido, plástico a temperatura ambiente.
Azeite: óleos oriundos de frutos. Ex.: azeite de dendê, azeite de oliva
Composição do Óleo Vegetal Bruto� Triglicerídios (~97%)� Produtos de decomposição dos
triglicerídios� Fosfatídios� Esteróis� Vitaminas� Pigmentos� Proteínas� Carboidratos� Ceras� Hidrocarbonetos� Metais (cálcio, magnésio, ferro,
cobre, etc.)� Traços de outras substâncias
Grupos ou famílias de compostos incluídos nos lipídios
� Simples:
não saponificáveis
- Terpenos
- Esteróis
- Carotenóides
- Prostaglandinas
� Complexos: saponificáveis
- Acilgliceróis
- Ceras
- Fosfolipídios
- Esfingolipídios
- Glicolipídìos
(continuação)
Saponificáveis alcali
alcaliInsaponificáveis
Porque contém ácidos graxos
sabões
sem reação
não contém ácidos graxos
Classificação
� PolaridadeNeutros - Triacilgliceróis
EsteróisCarotenóides
Polares - FosfolipídiosAcilgliceróisEsfingolipídios
� Função BiológicaReserva - TriacilgliceróisEstruturais - Fosfolipídios
Esteróis
Triglicerídio = Triacilglicerol
3 ácidos graxos + Glicerol
GLICEROL
Triglicerídio
Molécula de Triglicerídio
Parte Apolar
Ácidos Graxos
Compostos alifáticos que possuem uma cadeia
hidrocarbonada e um grupamento carboxila
terminal
R COOH R COH
O
Tipos de ácidos graxos
� Saturados
CH3(CH2)n CO
OH
CH3(CH2)n CO
OH(CH CH) (CH2)n
�Insaturados
Ácidos Graxos SaturadosSímbolo Numérico Nome (Trivial) PF (oC)
C 4:0 Butírico -5.3C 6:0 Capróico -3.2C 8:0 Caprílico 6.5
C 10:0 Cáprico 31.6C 12:0 Láurico 44.8C 14:0 Mirístico 54.4C 16:0 Palmitico 62.9C 18:0 Esteárico 70.1C 20:0 Araquídico 76.1C 24:0 Lignocérico 84.2
Acidos graxos insaturados
� Quando existe mais de uma dupla ligação, estas podem ser:
não conjugadas (isoladas)
conjugadas
CH2 CH C CH2 CH CH CH2
Grupo Metileno
CH2 CH CH CH CH
H
IsomeriaOcorre na dupla ligação. A posição da dupla ligação
forma isomeros com propriedades diferentes
� Posição
CH3 (CH2)7 CH CH (CH2)7 CO
OH
OH
OCCHCHCH3 (CH2)9(CH2)5
Isomeria (continuação)� Geométrica
Cis
Trans
CH3 (CH2)7 (CH2)7 COOH
C C
H H
(CH2)7CH3
C C
(CH2)7 COOH
H
H
Oléico
Linoléico
Ácidos Graxos Insaturados
Símbolo Nome PF (oC)C 16:1 (9c) Palmitoléico 0.0C 18:1 (9c) Oléico 16.3C 18:1 (11c) Vacênico 39.5C 18:1 (9t) Elaídico 44.0C 18:2 (9, 12) Linoléico -5.0C 18:3 (9, 12, 15) Linolênico -11.0C 20:4 (5, 8, 11, 14) Araquidônico -49.5
C C
H
H
C C
H
H
H
H
C
H
H
H
H
H C C
H
H
C
H
H
H
H
C
H
H
C C
H
H
C
H
H
H
H
C
H
H
C C
H
H
C
H
H
H
H
C
H
H
CO
OH
ωωωωωωωω - 3
γγγγ ββββ αααα
Uso de Letras gregas para denominar os carbonos
O carbono próximo ao grupo -COOH é chamado αααα; o próximo é ββββ, e assim por diante. O carbono mais distante édenominado ωωωω. Algumas vezes o átomo de carbono próximos ao carbono ωωωω são designados em relação a ele. Por exemplo, o terceiro desde o final é ωωωω-3 (ômega 3).
�� Nomenclatura Nomenclatura ÔmegaÔmega
18 : 3 ωωωω3Localização da 1a Dupla Ligaçãocontada à partir do grupo -CH3
Número de Duplas Ligações
Número de Átomos de Carbono na Cadeia
Ácidos GraxosÁcidos Graxos
COOHCOOH18:3ω3 Ácido α−Linolênico
Famílias de ácidos graxos insaturados
Familia Ác. Graxo Estrutura Fontes
ω - 3 Linolênico 18:3 ω3 Vegetais
Eicosapentaenóico 20:5 ω3 Pescado
Docosahexaenóico 22:6 ω3 Pescado
ω - 6 Linoléico 18:2 ω6 Vegetais
Araquidônico 20:4 ω6 Animais
ω - 9 Oléico 18:1 ω9 Vegetais
Estrutura espacial dos ácidos graxos
Ácido oléico [ C18:1(9 cis) (w-9) ]
Ácido petroselínico [C18:1(6 cis) (w-12) ]
Ácido Linolêico [ C18;2 ( 9, 12 cis) (w-6)
Ácido eleosteárico [ C18:3 (9 cis, 11, 13 trans) (w-5)]
Ácido Araquidônico [( C20:4 ( 6, 9, 12, 15 cis) (w-6)]
Características dos Ácidos Graxos mais comuns em Plantas e Animais
� Número par de átomos de carbono� Número de átomos de carbono 14-22,
predominando C16 e C18� Duplas ligações não conjugadas (isoladas)� Isomeria CIS� Cadeia não substituídas
Existem mais de 800 ácidos graxos encontrados em lipídios naturais, porém só alguns estão presentes em
quantidades e freqüência considerável.
Lipídios
Monoinsaturados PoliinsaturadosSaturados
Cadeia LongaC14-C24
Cadeia CurtaC6-C12
PalmisteTucumCuphea
CacauLeite
BanhaSebo
OlivaCanola
Girassol (h)
LinoleicoMilho
Soja
Girassol (R)
AtumMacarella
Arengue
omega 9 omega 6 omega 3
Composição em Ácidos Graxos de algumas Gorduras
Tipo e Fonte Saturados Monoinsaturados Poli insaturadosTotal Linoleico
Gorduras SaturadasManteiga 63 33 4 1Banha 43 47 10 9Côco 90 8 2 2Dendê 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 67Açafrão 10 15 75 75Peixe 20-35 20-55 20-50 1Sardinha 20 55 25 1
Poliinsaturada
Lipídios SaponificáveisAcilgliceróis - esteres de glicerol e
ácidos graxos
2
1
3CH2 OH
HO
CH2 OH
CH
Glicerol
Reação de EsterificaçãoCH2 OH
CH2 OH
CH
Glicerol
OH + R C
O
OH
OH
O
C
OHCH
OHCH2
CH2 O C
O
R1
MonoacilglicerolMonoglicerídio
R2
CH2 O C
O
R1
CH O C
O
R2
CH2 OH
C
O
OH
R3
CH2
R2
O
COCH
R1
O
COCH2
O C
O
R3Triacilglicerol(Triglicerídio)
Diacilglicerol(Diglicerídio)
1
Exemplos
P = ácido palmíticoS = ácido esteáricoO = ácido oleico
1-Estearil - Oleil acilglicerol
1-Palmitil-2-Oleil-Estearina
2-Oleil-Diestearina
1-Oleil-Diestearina
TriestearinaTriacil-Octadecanoina
OH
OH
P
OH
O
S
SO
S
O
S
S
S
O
S
S
S
Monopalmitiana -1 Palmitil acilglicerol
P
Reação de Saponificação/Hidrólise
Triacilglicerol(Triglicerídio)
R3
O
CO
CH2 O C
O
R1
CH O C
O
R2
CH2
+OHCH
OHCH2
OHCH2
3 NaOH
H2O
CH2 OH
CH2 OH
CH OH + 3 R C
O
O- Na+
H+
H2O3Hidrólise
R1 CO
OH
R2 C
O
OH
R3 CO
OHÁcidos Graxos
Glicerol
Acidificação
H+
Reação de Esterificação
Ester Metílico
CH3
OH33CH
O
O
C3R+
R3
O
CO
CH2 O C
O
R1
CH O C
O
R2
CH2
OHCH
OHCH2
OHCH2
Reação de Hidrogenação
CH CH H2CAT CH CH
HH
R COOH H2CAT
R CH2 OH H2O
+
2+ +
FosfolipídiosComposição molecular
Grupo deGlicerol
Molécula de Fosfolipídio
X
X
e Y
Y
YZ
Ácidos Graxos
Fonte: Lucas Meyer. Lecithin - Properties and Applications.
Base nitrogenada
Fosfatídio
OH
CH
CH2
CH2
OH
HO H3PO4
HO P
O
OH
OH
OH
CH2
CH2
CH
OH
PO
O
OH
OH
Glicerol 3-fosfatoR1 COOH
R2 COOH
CH2
CH2
CH
O
O
O
C
C
C
O
O
OR2
R1
OH
OHÁcido Fosfatídico1,2 diacilglicerol 3 fosfato
+Ác. fosfatídico
Fosfolipídios Bases Nitrogenadas:
serina
colina
etanolamina
inositol
AG
AG
PO 4
Estrutura Fosfolipídios
Fonte: Lucas Meyer. Lecithin - Properties and Applications.
lipofílica
hidrofílica
Função dos fosfolipídios
Fosfolipídios em Óleos Brutos
Óleo Fosfatídios (%)Soja 1,2-3,2Milho 1-2Trigo 0,08-2,0Algodão 0,7-0,9Arroz 0,5Amendoim 0,3-0,4Colza 0,1
LECITINA DE SOJA Composição
Fonte: Catálogo Stern
CerasEsteres de um ácido graxo de cadeia longa com um álcool graxo de cadeia longa
C
O
OHR + R1 OH C OR1
O
H2O+R
cera
Glicolipídios� Esteres do glicerol com dois ácidos graxos e
um carbohidrato
CH2
CH2
CH
O
O
O R1
R2
C
C
O
O
O
CH2OH
OH
HO
OHH
3 Monogalactosil diacilglicerol
Matéria Insaponificável
Óleo Bruto M.I.(%)Arroz 4,2Germe de Trigo 3,2Palma 0,4Palmiste 0,4Soja 0,6Girassol 0,7Algodão 0,6Canola 0,9Café 3,4
Fonte: JWERN, D. 1979.Fonte: SWERN, D. 1979.
Lipídios Não-SaponificáveisTerpenos
CH3
H2C
C
CH
CH2
CH2
C CH3
CH
CH2
=
C
C C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
CC
C
Isopreno
cabeça-cabeça cabeça-cabeçaIrregularRegular
Isopreno
��������������������������������
http://dcb-carot.unibe.ch/carotint.htm
� ����������
Classe de hidrocarbonetos (Carotenos)
e seus derivados oxigenados (Xantofilas)
http://dcb-carot.unibe.ch/carot-intro.htm
Estrutura dos Carotenóides
α - caroteno
β- caroteno
Carotenos
http://www.carotenoid.uconn.edu/carotenoids/carotenoids.html
Caroteno
http://www.microscopy.fsu.edu/vitamins/pages/carotene.htmlββββ - caroteno
ε -caroteno
γ -caroteno
ζ -caroteno
http://www.carotenoid.uconn.edu/carotenoids/carotenoids.html
Licopeno
Neurosporeno
Phytoeno
http://www.carotenoid.uconn.edu/carotenoids/carotenoids.html
Pigmentos
Clorofila b
H
OOCH3
C
COO-phylyl
CH2
CH2H
HH3C
H
H3C
O
CH3
H
CH3
CH2
CH3H
CH
HH
C
NMg
N
N
NN N
NN
C
HH
CH
H CH3
CH2
CH3
H
CH3
O
H3C
H
H3CH
HCH2
CH2
COO-phylyl
C
OCH3
O
H
Clorofila a
Mg
Clorofila
Feofitina
Prof. Dr. Daniel Barrera-ArellanoLaboratório de Óleos e GordurasDTA - FEA - UNICAMPwww.chem.ox.ac.uk/mom/vitamins
TP-188 Tópicos Especiais sobre Lipídios
ESTERÓIS :
• Zoosterois
• Fitosterois
• Micosterois
http://quimbaya.udea.edu.co/~facqf/sterols.htm
Estrutura dos Esteróis
http://ull.chemistry.uakron.edu/genobc/Chapter_18/
http://ull.chemistry.uakron.edu/genobc/Chapter_18/
COLESTEROL :
Associado com o endurecimento das artérias, devido o acumulo em placas (artroma), ocasionando :
Redução do diâmetro e elasticidade das artérias e veias,
� Aumento da pressão arterial.
Aumento do risco de doenças coronárias e ataque cardíaco.
http://www.biochem.arizona.edu/classes/bioc462/462a/NOTES/LIPIDS/Membranes.html
FITOSTERÓIS
Exemplos :
β - sitosterolEstigmasterolCampesterolAvenasterolBrassicasterol
Colesterol
β−Sitosterol
Stigmasterol
Campesterol
C om p osição d e E steró is em Ó leos
Óleo FraçãoEsterólica
(%)
Colesterol Campesterol Estigmasterol ββββ-sitosterol
∆∆∆∆5Avenasterol
Algodão 0,35 Traços 9,2 2,5 88,2 TraçosAmendoim 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 Traços 3,9 2,1 85,4 8,6Soja 0,37 Traços 21,3 19,1 53,5 2,4
Hidrocarbonetos
H[CH2C
CH3
CHCH2]2CH2C
CH3
CHCH CHCH CCH2[CH2CH CCH2]2H
CH3 CH3
Hidrocarbonetos em Óleos e Gorduras
Óleos e Gorduras HidrocarbonetosLinhaça 3,7-14,0Oliva 2,8-3,5Soja 3,8Milho 1,4Toicinho 13,8Sebo 11,8Colza 8,7
Fonte: Manual AGA, 1995.
TOCOFERÓIS
http://aesop.rutgers.edu/~hamm/vitamine/tsld002.htm
•Existem oito formas de tocois (Vit. E).
• São produzidos somente por plantas.
• A atividade vitamínica e antioxidante varia nos diferentes isômeros.
Base atividade vitamínica = DL-∝-tocoferol acetato= 1 IU/mg
TOCÓIS
Tocoferóis
O termo genérico tocoferol (óis) é usado para identificar todosos mono, di, e trimetiltocóis
http://www.tocotrienol.org/define.htm
TOCOTRIENÓIS
http://www.tocotrienol.org/define.htm
http://www.tocotrienol.org/define.htm
Nomenclatura
Teor de Tocóis em Óleos e Gorduras
http://www.tocotrienol.org/sources.htm
http://www.tocotrienol.org/sources.htm
Bibliografía :
Swern D. (Ed) - Bailey´s 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