Prof. Paulo Cesar Stringheta Departamento de Tecnologia de Alimentos Universidade Federal de Viçosa - MG

1. Pesquisas e Tendências no Uso de Corantes Alimentares Prof. Paulo Cesar Stringheta Departamento de Tecnologia de Alimentos Universidade Federal de Viçosa - MG

2. “Nada é mais difícil de realizar, mais perigoso de conduzir, ou mais incerto quanto ao êxito, do que uma nova ordem das coisas, pois a inovação tem como inimigos todos os que prosperaram sob as condições antigas e, como tímidos aliados, os que podem se dar bem nas novas condições.” Maquiavel

3. Ponto de Vista • Coisas novas • Palestra não é uma aula • Palestra é • Convencimento • Disseminação de idéias • Conseguir adeptos

4. ALIMENTOS:Por Que Colorir?

5. HISTÓRICO • 1396 -coloração da manteiga; • 1500 a.C.- Cúrcuma, páprica e açafrão; • Século XIX • Sulfito de cobre, arsenito de cobre e chumbo; • 1850 - 1°corante sintético: Malva; • 1906 - 1ª legislação sobre uso de corante; • 1930 - 1ª padronização da simbologia de uso de corante FD&C, D&C, D&C-Ext • 1970 - 1ª proibição de corante “Amaranto.”

6. COR • Os sentidos do ser humano captam cerca de 87% de suas percepções pelo olho, 9% pelo ouvido e as 4% restantes pelo olfato, paladar e tato. • A aceitação de um produto alimentício pelo consumidor está diretamente relacionada com o atributo cor. • Apesar da alimentação ser necessária para sobrevivência, não se pode negar que é também fonte de prazer e satisfação .

7. Linguagem das Cores Amarelo: Mais alegre das cores. Relacionada ao sol. Irradia muita luz. Laranja: Cor de grande brilho. Luminosidade do amarelo e a excitação do vermelho. Desperta euforia e sensações agradáveis. Vermelho: Cor forte. Grande poder de atração. Ativa a circulação e a pressão. Violeta: Cor fria e negativa. Em alimento está muitas vezes associada a mau sabor. Azul: Atmosférica. Sensação de tranqüilidade. Pureza. Repugnância quando associada ao alimento. Verde: Relacionada ao frescor. Esperança. Natureza. Harmonia entre sol e o céu. Preto, Branco, Cinza: Peso. Leveza, claridade.

8. Espectro dos Naturais VERDE (clorofila) Amarelo esverdeado/verde amarelado (cúrcuma/xantofila/clorofila) AMARELO “gema de ovo” (urucum/b-caroteno/cúrcuma) Laranja avermelhado (urucum/carmim/carmim + urucum) Laranja (urucum/b-caroteno) VERMELHO (carmim/beterraba/antocianina) Marrom (caramelo) Lilás/azul (antocianina) AZUL ?? PRETO (carbo vegetabilis/caramelo/”blends”)

9. Importância da Cor no Alimento • Percepção • Seleção de plantas/alimento • Julgamento da qualidade • Motivação • A cor pode aumentar ou reduzir o desejo/apetite • Emoção • Plantas/alimentos coloridos são atrativos – geram prazer • Aceitação • Cores agradáveis e características favorecem a escolha e a decisão • Comparamos/escolhemos pela cor

10. Porque usar Corantes em Alimentos • Reforçar a cor existente • Iogurte, massas, geléias, etc. • Padronizar a cor de um produto durante a produção • Sucos, sorvetes, polpas de frutas, ovos • Repor perdas ocorridas no processamento • Cereja • Conferir cor • Balas, gelatinas, refrigerantes, bebidas alcoólicas (campari), etc.

11. DOCE ÁCIDO AMARGO SALGADO                 Interrelação entre a cor outras características sensoriais. • Efeito da cor sobre o limiar de percepção do gosto. Fonte: CLYDESDALE (1993)

12. A cor como um fator de escolha • A cor é o primeiro quesito de qualidade do produto. • Sugestões visuais permitem a identificação do alimento e por experiências anteriores evocam antecipadamente sensações orais.

13. Aspectos que podem limitar o uso de corantes em alimentos • pH do alimento; • Solubilidade do corante; • Qualidade microbiológica do corante e do alimento; • Composição do alimento; • Condições de processamento; • Embalagem; • Estocagem do alimento.

14. Usos e Aplicações de Corantes Naturais • Aditivos alimentares • Colorir papel • Têxteis • Cosméticos/perfumaria • Fármacos

15. Principais Corantes Naturais • Carmim • Cochonilha – Dactylopius coccus Costa • Bixina • Urucum (norbixina) (pó de urucum) • Clorofila • Frutos/folhas • Licopeno • Tomate, goiaba, mamão, melancia • Monascus • Fungos do gênero Monascus • Antocianinas • Berinjela, morango, uva, açaí, maçã, repolho roxo, flores, capim gordura • Carotenóides • Cenoura, pimentão vermelho, tomate, urucum • Betalaínas • Beterraba, buganville • Curcumina • Açafrão

16. FATORES CORANTES pH LUZ TEMPERATURA Antocianina 2,0 a 4,0: Estável Instável Estável até 70ºC Bixina/Norbixina 3,0 a 12,0: Estável Instável Estável até 100ºC Betalaína 4,0 a 7,0: Estável Instável Instável Carmim 3,0 a 7,0: Estável Estável Estável Cúrcuma 2,0 a 7,0: Estável Instável Estável CORANTES NATURAIS - Fatores que afetam sua estabilidade

17. Cores e Sabores Abacaxi, Carambola Limão Maracujá, Manga Laranja, Tangerina Pêssego Morango, Acelora Cereja Uva

18. Antocianinas • Flavonóide amplamente distribuído na natureza, capaz de absorver fortemente no visível  laranja, vermelho, púrpura e azul. • Quimicamente pode ser definida como glicosídeos de antociaidinas. • Dependendo do grau de acidez ou alcalinidade, as antocianinas adotam diferentes estruturas químicas em meio aquoso. • São sensíveis a fatores como luz, oxigênio, metais, sulfito. A sua estabilidade é fortemente dependente do pH do meio. • Fontes comerciais utilizadas atualmente: uva e repolho roxo.

19. Antocianinas 1  Base quinoidal: cor azul; 2 Cátium flavilium: cor vermelha; 3 carbinol: incolor; 4  chalcona: incolor

20. Urucum • Carotenóide amarelo-alaranjado obtido da semente do urucuzeiro. • O urucum fornece pigmento hidrossolúvel e lipossolúvel dependendo do solvente de extração. • A reação mais significativamente sofrida é a oxidação. • Empregado tradicionalmente em produtos lácteos. Estruturas químicas dos pigmentos do urucum Semente de urucum (Bixa orelleana)

21. Betalaínas • Betalaínas se assemelham em aparência e comportamento às antocianinas. • As betalaínas são encontadas principalmente em uma ordem de vegetais, Centrospermeae, à qual pertence a beterrada (Beta vulgaris) e de onde são facilmente extraídas com água. • Das 70 betalaínas conhecidas, 50 são pigmentos vermelhos chamados betacianinas e 20 são pigmentos amarelos denominados betaxantinas. • Cor: vermelha em 3<pH<7, violeta em pH<3 e azul em pH>7. • Estabilidade semelhante a das antocianinas (pH dependente) sendo mais sensível ao calor. 1,7 diazo-heptamelina Estrutura química da betanina

22. Curcumina • A curcumina é o principal corante presente nos rizomas da planta cúrcuma (Curcuma longa). • A cúrcuma é cultivada em vários países tropicais incluindo a Índia, China, Paquistão, Peru e Haiti. • O rizoma é comercializado desidratado na forma de pó e é genericamente chamado de cúrcuma. • Três extratos são obtidos a partir da cúrcuma: óleo essencial, óleo resina e curcumina. • Cor: amarelo limão em meio ácido e laranja em meio básico. • Aplicações.

23. Carmim • O termo carmim é usado mundialmente para descrever complexos formados a partir do alumínio e o ácido carmínico. • O ácido carminico é extraído a partir dos corpos dessecados de insetos fêmeas da espécie Dactylopius coccus costa (Coccus cacti L). • O ácido carmínico é solúvel em água e a sua coloração é dependende do pH do meio ( laranja em pH<5, vermelho em 5<pH<7 e azul em pH>7). • O carmim apresenta maior intensidade de coloração que o ácido carmínico e sua cor é independente do pH do meio. • Estabilidade e aplicações. Estrutura química do ácido carminico

24. Clorofila • Plantas com folhagem de cor verde são fontes de clorofilas. • A clorofila é obtida por extração do vegetal seco e moído. • É solúvel em óleo, mas também são comercializadas formas dispersíveis em água. • O extrato contém as clorofilas "a" e "b" associadas aos carotenóides. • A clorofila é empregada em produtos de confeitaria, sopas,molhos, iogurtes, pickles, bebidas não alcoólicas, geléias de menta, sorvetes.

25. Páprica • A capsantina e a capsorubina são os principais pigmentos das pimentas vermelhas Capsicum annum. • Obtido a partir das pimentas secas e moídas. • Comercializados sob o nome de extrato de páprica. • Solúvel em óleo e aroma adocicado. Também disponível sob a forma de dispersão em água. • A cor varia do vermelho ao alaranjado dependendo da concentração. • Empregado em molhos (ketchup, misturas para sopas desidratadas), salsichas, produtos derivados de carne, condimentos e queijos.

26. CAROTENOIDES • β -caroteno: frutas e hortaliças amarelas e vegetais verdes folhosos • Zeaxantina e luteína: couve e espinafre • Licopeno: tomate • α-caroteno: cenoura • Solúvel em óleo e em água sob a forma de dispersão. • Aplicações: refrigerantes, biscoitos, molhos, geléias, pós instantâneos para bebidas alcoólicas, balas, sorvetes e outros produtos

27. Estruturas dos Carotenóides

28. Conhecimento dos consumidores sobre o uso de corantes em alimentos industrializados

29. Tipo de corante utilizado.

30. Tipo de corante usado em cada setor alimentício da amostra.

31. Corantes que as indústrias declararam usar em seus produtos • Urucum • Carmim • Cúrcuma • Páprica • Beta-caroteno • Clorofila • Antocianina • Caramelo • Dióxido de titânio • Vermelho 40 • Bordeaux S • Tartrazina • Amarelo crepúsculo • Eritrosina • Azul brilhante • Ponceau 4R

32. Associação feita pelos consumidores à palavra “natural” quando relacionada a um alimento.

33. Fatores que influenciam muito no momento da compra de um produto na opinião dos consumidores.

34. Corantes Naturais: Alegações Funcionais / Saúde • Controle do colesterol – Antocianinas, bixina • Controle de triglicérides – Antocianinas, bixina • Antioxidante: Carotenóides, antocianinas • Distúrbios cardiovasculares: podem reduzir os distúrbios

35. Mortality From Coronary Heart IAge standardized male, 35-64 years Mortality Cholesterol Plasma per 104 Plasma (mg/dL) Japan 33 - Toulouse (Fr) 78 224 France (Gen) 102 216 Stanford (USA) 182 209 United Kingdom 380 240 (Renaud and de Logeril, 1992)

36. Mortalidade por insuficiência cardíaca por 1000 homens 12 Finlândia 10 Estados Unidos Nova Zelândia Austrália Escócia 8 Canadá Inglaterra Irlanda Noruega Holanda 6 Dinamarca Bélgica Suécia Austria 4 Alemãnha Itália Suiça França 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Consumo de vinho diário per capita (Renaud and de Logeril, 1992)

37. Médias de colesterol (± erro–padrão) de soro de ratos machos Wistar e suas respectivas percentagens de variação Grupos Colesterol total % de variação Ração (R) 84,90 ± 4,66 - R + Triton (T) 262,83 ± 18,91 - R + T + Biochanina A 121,30 ± 7,10 d -53,85* R + T + Kaempherol 116,22 ± 7,59 d -55,78* R + T + Naringina 122,65 ± 5,46 d -53,33* R + T + Antocianina 150,01 ± 3,45 c -42,93* R + T + Carmim 166,78 ± 4,46 c -36,54* R + T + Monascus 197,03 ± 11,37 b -25,04* R + T + Biochanina A + Antocianina 92,38 ± 5,91 e -64,85* R + T + Biochanina A + Carmim 105,46 ± 7,26 e -59,88* R + T + Biochanina A + Monascus 86,84 ± 8,38 e -66,96* R + T + Kaempherol + Antocianina 84,72 ± 5,11e -67,77* R + T + Kaempherol + Carmim 95,79 ± 5,29e -63,55* R + T + Kaempherol + Monascus 83,70 ± 5,70 e -68,15* R + T + Naringina + Antocianina 98,72 ± 3,00 e -62,44* R + T + Naringina + Carmim 96,96 ± 4,47 e -63,11* R + T + Naringina + Monascus 87,52 ± 3,68 e -66,70* Letras - Scott-Knott (P>0,05) * diferente do controle (ração + Triton) Dunnet (P<0,05)

38. Médias de triacilgliceróis (± erro–padrão) de soro de ratos machos Wistar e suas respectivas percentagens de variação Grupos Triacilgliceróis % de variação Ração (R) 92,24 ± 13,26 - R + Triton (T) 311,53 ± 3,05 - R + T + Biochanina A 162,33 ± 6,82 c -47,89* R + T + Kaempherol 132,28 ± 3,30 d -57,54* R + T + Naringina 135,52 ± 3,43 d -56,50* R + T + Antocianina 195,89 ± 4,87 b -37,12* R + T + Carmim 181,88 ± 5,18 b -41,62* R + T + Monascus 198,23 ± 5,75 b -36,37* R + T + Biochanina A + Antocianina 74,46 ± 4,18 e -76,10* R + T + Biochanina A + Carmim 96,79 ± 2,73 e -68,93* R + T + Biochanina A + Monascus 90,68 ± 6,63 e -70,89* R + T + Kaempherol + Antocianina 81,22 ± 3,02 e -73,93* R + T + Kaempherol + Carmim 105,02 ± 4,94 e -66,23* R + T + Kaempherol + Monascus 104,97 ± 5,72 e -66,31* R + T + Naringina + Antocianina 92,82 ± 11,16 e -70,21* R + T + Naringina + Carmim 105,33 ± 5,15 e -66,19* R + T + Naringina + Monascus 114,25 ± 20,73 d -63,33* Letras - Scott-Knott (P>0,05) DMS Dunnet = 38,56mg / dL * diferente do controle (ração + Triton) Dunnet (P<0,05)

39. Médias de colesterol total (± erro–padrão) de soro de ratos machos Wistar e suas respectivas percentagens de variação Grupos Colesterol total % de variação Dieta 58,50 ± 2,36 - D + ácido cólico (AC) + colesterol (C) 99,59 ± 2,92 - D + AC + C + Biochanina 64,38 ± 2,37 ab -35,35* D + AC + C + Kaempherol 59,23 ± 2,26 ab -40,53* D + AC + C + Naringina 54,09 ± 2,52 b -45,69* D + AC + C + Antocianina 68,76 ± 2,82 a -30,96* D + AC + C + Monascus 59,50 ± 2,31 ab -40,26* D + AC + C + Biochanina + Monascus 60,54 ± 2,93 ab -39,21* D + AC + C + Kaempherol + Antocianina 62,76 ± 1,77 ab -36,98* D + AC + C + Naringina + Antocianina 65,42 ± 1,48 ab -34,31* D + AC + C + Naringina + Monascus 58,31 ± 1,79 ab -41,45* Letras – Student – Newman- Keuls (P>0,05) DMS Dunnet = 10,90mg / dL * diferente do controle (dieta + Ác. Cólico + Colesterol) Dunnet (P<0,05)

40. Médias de triacilgliceróis (± erro–padrão) de soro de ratos machos Wistar e suas respectivas percentagens de variação Grupos Triacilgliceróis % de variação Dieta 58,06 ± 2,91 - D + ácido cólico (AC) + colesterol (C) 103,04 ± 7,64 - D + AC + C + Biochanina 56,31 ± 5,02 a -45,35* D + AC + C + Kaempherol 55,75 ± 4,03 a -45,89* D + AC + C + Naringina 54,80 ± 4,28 a -46,82* D + AC + C + Antocianina 72,20 ± 4,17 a -29,93* D + AC + C + Monascus 56,03 ± 4,72 a -45,62* D + AC + C + Biochanina + Monascus 66,90 ± 5,45 a -35,07* D + AC + C + Kaempherol + Antocianina 62,56 ± 3,81 a -39,29* D + AC + C + Naringina + Antocianina 59,66 ± 6,24 a -42,10* D + AC + C + Naringina + Monascus 55,55 ± 1,81 a -46,09* Letras – Student – Newman- Keuls (P>0,05) DMS Dunnet = 18,83mg / dL * diferente do controle (dieta + Ác. Cólico + Colesterol) Dunnet (P<0,05)

41. Valores médios de triacilglicerol, em mg/dL, de coelhos machos submetidos a diferentes dietas com repolho roxo e uva roxa e avaliados aos 15 e 30 dias.

42. Valores médios de colesterol total, em mg/dL, de coelhos machos submetidos a diferentes dietas com repolho roxo e uva roxa e avaliados aos 15 e 30 dias.

44. Formação de complexo Antocianina-DNA FONTE: SARMA & SHARMA, 1999. Mecanismo proposto para interação cianidina-DNA que leva a formação do complexo de copigmentação cianidina-DNA.

45. Recomendações • Comer colorido faz bem e é agradável. • Preferir sempre produtos alimentícios coloridos com corantes naturais. • Alimentos com cores muito fortes/brilhantes têm grandes concentrações de sintéticos.

46. Prospectos Atuais e Futuros • Necessidade do uso de corantes. • Substituição dos corantes sintéticos pelos naturais. • Tendência do consumo de produtos naturais. • Propriedades nutracêuticas de alguns corantes naturais.

47. Universidade Federal de ViçosaLaboratório de Corantes Naturais • Pesquisas em Execução • Estudos de Pigmentos Naturais no Metabolismo Sanguíneo e, na Atividade Hepatoprotetora; • Eficiência dos Corantes Naturais na Manutenção de Níveis Saudáveis de Colesterol em Humanos; • Ação Antioxidante de Antocianinas de Produtos (casca, semente, suco, vinho) de Uva Roxa e Branca, produzidas no RS; • Identificáção da Estrutura Química e Estabilidade dos Pigmentos Extraídos de Frutos de Bertalha; • Caracterização de Antocianinas de Açaí e Metodologia de Obtenção de Extratos Antociânicos;

48. Pesquisas em Execução (continuação) • Substituições de Corantes Sintéticos por Naturais em Bebidas Isotônicas; • Desenvolvimento de Formulações de Isotônicos; • Utilização de Corantes Naturais em Misturas para Refrescos; • Desenvolvimento de Novos Métodos para a Produção de Corantes Naturais Microencapsulados; • Desenvolvimento de Metodologia Alternativa para a Extração de Pigmentos de Sementes de Urucum; • Diagnóstico de Corantes Naturais - Produção, Usos e Aplicações; • Estudos de Técnicas de Copigmentação de Antocianinas.

49. “Meu pai me disse certa vez, que há dois tipos de pessoas: as que fazem o trabalho e as que recebem o crédito por ele. E me disse para tentar ficar no primeiro grupo, onde é menor a concorrência.” Indira Gandhi

50. “Cada cor produz um efeito específico sobre o homem, revelando a sua presença tanto na sua retina quanto na alma.” • “Cada cor produz um efeito específico sobre o homem, revelando a sua presença tanto na sua retina quanto na alma.”