Protegendo contra a oxidação

Proteger o frescor, o sabor, a cor e o aroma apetitoso de produtos alimentícios sempre será um desafio no segmento alimentício e, seguramente, faz parte da prioridade das indústrias deste segmento.

A oxidação lipídica é a reação espontânea do oxigênio com os lipídeos e leva à deterioração de atributos sensoriais dos alimentos. Por esta razão, uma proteção adicionada diretamente ao produto é frequentemente necessária.

Através de um eficaz processo de seleção natural, desenvolveu-se uma multiplicidade de espécies químicas para evitar a oxidação lipídica. Algumas são solúveis em água, tais como ácido ascórbico, enquanto outras, como os tocoferóis, são solúveis em lipídeos.

Os tocoferóis são os antioxidantes naturais mais comuns na natureza. São encontrados em óleos vegetais, assim como em grãos, sementes e castanhas e foram um dos primeiros antioxidantes solúveis em lipídios que puderam ser isolados de fontes vegetais. Eles protegem gorduras e óleos contra oxidação e são uma excelente solução para desenvolvedores e processadores de alimentos.

Mecanismo de ação

Para compreender o mecanismo de ação do tocoferol é necessário entender o processo da oxidação lipolítica.

Existem diversos estudos analíticos que comprovam que óleos insaturados são mais suscetíveis à oxidação do que os óleos saturados.

Os lipídios podem ser expostos a diversas condições que irão promover sua oxidação como oxigênio, luz, calor e alguns metais, entre outras.

A reação de oxidação acontece em três etapas, a da iniciação, a da propagação e a da terminação, sendo que esta última etapa pode ocorrer simultaneamente às demais.

“Iniciação”: As moléculas de gordura reagem com as de oxigênio formando moléculas de hidro peróxido, o qual possui uma fraca ligação entre as moléculas de oxigênio, que consequentemente produzem o radical peróxi livre, conforme exemplificado abaixo.

PRODUÇÃO DO HIDRO PERÓXIDO

RH + ¹O₂ ROOH

Ácido graxo + oxigênio solteiro -> Hidro peróxido

PRODUÇÃO DE RADICAIS LIVRES, R

ROOH -> RO• + •OH

2ROOH -> RO• + H₂0 + ROO•

Radical peróxi livre

Propagação - Os radicais livres formados na iniciação continuam se combinando com o oxigênio e com os substratos da reação inicial, formando mais radicais peróxi. Nesta etapa a velocidade da reação é muito maior, pois é uma reação que não necessita de grande energia para acontecer e consequentemente o consumo de oxigênio é bastante alto. A decomposição dos peróxidos formados gera moléculas de aldeídos e cetonas que são responsáveis por um odor e sabor característico comumente conhecido de ranço.

PRODUÇÃO DE HIDRO PERÓXIDO E RADICAIS LIVRES

ROO• + R-H ROOH + R•

Hidro peróxido + Radical alquil

Terminação - Nesta fase os radicais livres reagem entre si, formando novos compostos não reativos, porém oxidados, e que podem se polimerizar, aumentando a viscosidade do óleo.

Tocoferol em ação

Os tocoferóis possuem um grupo hidroxila (OH¯) que é essencial para seu modo de ação. Ao adicionar o tocoferol diretamente ao produto o mesmo inicia sua reação de imediato, retardando as reações em cadeia dos radicais livres através da doação de um átomo de hidrogênio para um radical hidro peróxi. O tocoferol resultante (ArO• / A•) é relativamente estável e não continua a reação em cadeia.

ROO• + ArOH ROOH + ArO•

Radical peróxi + Tocoferol / Doador de hidrogênio

RO• + ArH ROH + A•

Qualificação dos tocoferóis

Os tocoferóis existem na natureza como uma mistura de quatro homólogos diferentes que se diferenciam uns dos outros somente pelo número e posição dos grupos de metil no anel aromático, conforme ilustrado na figura abaixo.

ESTRUTURA DOS QUATRO HOMÓLOGOS DE TOCOFEROL

Os homólogos delta e gama, por suas estruturas, permitem que o hidrogênio seja liberado da estrutura com maior facilidade e por esta razão eles têm atuação maior e mais rápida no momento de impedir a propagação da reação de oxidação em óleos e gorduras descrita acima.

Diferentes parâmetros de processo para a obtenção dos tocoferóis permitem obter diferentes concentrações desta mistura de tocoferóis (alfa, beta, delta e gama) e por este motivo existem no mercado misturas com diferentes concentrações para diferentes aplicações e performance.

Eficácia dos tocoferóis

Como um primeiro indício de sua eficácia em lipídios temos a seleção feita pela própria natureza a qual define os tocoferóis como o principal antioxidante solúvel em lipídios.

E ainda no campo de uma perspectiva sobre a natureza, ao compararmos o óleo de soja com banha de porco, revela-se que o óleo de soja é mais resistente à oxidação, mesmo tendo um grau de instauração muito maior que a banha de porco. Essa resistência ilustra a efetividade do tocoferol, pois é o tocoferol que protege o óleo de soja contra oxidação. O conteúdo do tocoferol no óleo de soja (800-1000ppm) é substancialmente mais alto do que na banha de porco (5-50ppm).

Com o objetivo de avaliar na prática a performance dos tocoferóis em óleos bastante críticos, ou seja, com maior teor de insaturação, realizou-se um experimento no óleo de peixe¹ (peixe Menhaden) com o produto Covi-Ox^® T70 (composição na Tabela 1).

A estabilidade do óleo de peixe não pode ser medida utilizando-se o método tradicional de oxigênio ativo, devido a sua demasiada reatividade e então desenvolveu-se uma técnica especial para medir o ganho de peso do óleo, pois alguns dos compostos formados se polimerizam e aumentam a densidade do óleo.

O óleo foi degaseificado por 45 minutos em uma temperatura de 27º C sob uma situação de vácuo em um evaporador rotatório. Esta etapa foi necessária para remover voláteis dissolvidos no óleo; caso contrário, seria observada uma redução inicial no peso da amostra.

Dez gramas dos óleos degaseificados foram medidos de forma acurada dentro de uma proveta de 20ml coberta por um vidro de observação e então posicionado em um forno de ar com temperatura forçada de 40º C. As provetas foram removidas periodicamente, resfriadas em um dessecador e então pesadas. Os resultados são mostrados na figura abaixo.

Nota: Valores determinados em triplicata

Este estudo mostra que a adição da mistura de tocoferóis (Covi-Ox^® T 70) produziu um aumento significante na estabilidade oxidativa deste óleo. Os tocoferóis foram comparáveis em eficiência ao antioxidante sintético BHT e etoxiquina numa dosagem de 200pm e uma estabilidade excelente foi alcançada com uma dosagem entre 600 – 800 ppm do Covi-Ox^® T70.

Tocoferóis versus antioxidantes sintéticos

A comparação da estrutura molecular dos tocoferóis com a estrutura molecular dos antioxidantes sintéticos é essencial para entender as diferentes propriedades físico-químicas entre eles.

A molécula do tocoferol é maior e menos volátil que a dos antioxidantes artificiais.

Por esta razão os tocoferóis conferem uma menor volatilidade do que os antioxidantes sintéticos (BHA, TBHQ e BHT). Uma baixa volatilidade traduz-se em maior quantidade de antioxidante remanescente no produto após um processo com aquecimento, seja ela uma pasteurização, uterização, forneamento, extrusão e principalmente frituras.

Volatilidade².

A conformação da molécula do tocoferol também permite que o hidrogênio seja liberado da estrutura com maior facilidade do que da molécula do antioxidante sintético BHT e por consequência, o tocoferol começa sua atuação de forma mais rápida no momento de impedir a propagação da reação de oxidação em óleos e gorduras.

Seguro e aprovado

A divisão de Nutrição Humana da BASF possui uma linha completa de tocoferóis mistos: a linha Covi-Ox^® (Tabela 1). Disponível em diferentes concentrações, apresentações (pó e óleo) e também nas versões GMO (Genetically Modified Organism) e não GMO, o Covi-Ox^® é um produto reconhecido no mercado e aprovado pela ANVISA devido a sua comprovada segurança e eficácia em diversas categorias de alimentos, assim como também é aprovado pelo Codex Alimentarius e Mercosul.

* As informações compartilhadas nesse artigo são provenientes de relatórios de pesquisa interna (²) Cognis e também do resultado do estudo (¹) da eficácia de antioxidantes em lipídeos marinhos, de autoria de C.J.Megremis e J.P. Clark, publicado em 1989.

TABELA 1 - LINHA COVI-OX^®

*Cyntia Moreira é Coordenadora de Assuntos Técnicos para a área de Nutrição Humana da BASF.

BASF S/A

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