Estudos recentes, publicados em revistas sobre nutrição e medicina, demonstram que o licopeno, o pigmento que dá cor vermelha ao tomate, é um potencial agente anticâncer. Ele também é encontrado em vegetais e frutas como a melancia, a goiaba vermelha e o mamão papaia. Estas três são as que contêm o pigmento em maior quantidade.

Os molhos de tomate são concentrados ricos em licopeno. Aliás, uma característica interessante desse pigmento é que ele não perde suas propriedades químicas ou medicinais quando concentrado ou cozido por longo tempo. E mais: é melhor absorvido pelo nosso organismo quando os produtos do tomate, como o tomate seco, por exemplo, são ingeridos com azeite de oliva. O licopeno de produtos processados é, ainda, muito melhor absorvido do que o dos produtos in natura. A goiabada é outro produto alimentício rico nesse pigmento.

Uma alimentação diária rica em licopeno na forma de molhos e purês de tomate, ketchup e tomate seco é recomendada. Os tomates frescos mais vermelhos devem ser os escolhidos para as saladas porque contém boas quantidades de licopeno. Um quilograma de tomates maduros contém cerca de 20 a 30 mg dessa substância.Nos Estados Unidos, estão sendo feitos estudos de engenharia genética no sentido de se produzir culturas de tomates com maior conteúdo de licopeno. Fica claro, também, que o tomate orgânico, colhido em plantações sem o uso de agrotóxicos, deve dar molhos e purês muito mais saudáveis, que serão certamente mais efetivos na ação anticâncer.

O licopeno é ainda um poderoso antioxidante, capaz de neutralizar a ação dos radicais livres, responsáveis pelo envelhecimento e degeneração das células.

Três tipos de trabalhos de pesquisa com seres humanos, publicados nos últimos 15 anos, envolvem o licopeno: a epidemiologia (incluindo-se a biodisponibilidade), o efeito do licopeno na proliferação dos tumores e os mecanismos bioquímicos e imunológicos de sua ação. Vários estudos epidemiológicos têm sido publicados, demonstrando a eficiência de uma alimentação rica em licopeno contra vários tipos de câncer e doenças crônicas (câncer de próstata, intestino, bexiga, vesícula, pele, seio e cervical, além de doenças cardiovasculares). Alguns pesquisadores demonstraram que o licopeno inibe o crescimento de células cancerosas em culturas de tecidos em laboratório. Ficou confirmado, também, que o licopeno induz a comunicação entre as células, o que pode ser a base da proteção contra o câncer, uma propriedade independente de sua atividade antioxidante.

Atualmente, as pesquisas com licopeno estão direcionadas para os seguintes temas:
1. Fatores que influem na alimentação, incluindo-se a interação com outros carotenóides;
2. Metabolismo do licopeno nos seres humanos e a função dos produtos derivados do licopeno (metabolitos) no corpo humano;
3. Mecanismo de controle da proliferação das células cancerosas;
4. Estudos da participação do licopeno na prevenção do câncer nos seres humanos;
5. Mecanismos de deposição do licopeno em tecidos humanos;
6. Efeito do licopeno nos sistemas imunológicos do corpo humano.

Antonio Carlos Massabni
Instituto de Química – Araraquara – UNESP
QuímicaViva – CRQ IV (Conselho Regional de Química – SP)

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Ele pode ser calórico e provocar espinhas, mas encontrar alguém que diga não a um chocolate sem demonstrar tristeza é coisa rara. Estudos mostram que a sensação de bem-estar que ele causa está ligada ao estímulo da produção de substâncias químicas do corpo humano como a serotonina. Mas o papel da Química no fascínio de tanta gente por essa iguaria começa bem antes da embalagem ser aberta.

Existem numerosos fatores que influenciam a qualidade e o sabor do chocolate, tais como: a escolha da variedade genética do cacau, o clima e as condições do solo onde é cultivado, bem como as técnicas de fabricação empregadas. O desenvolvimento do sabor do chocolate começa já na etapa de fermentação dos grãos, processo este ainda rudimentar, mas importantíssimo na produção de aminoácidos, monosacarídeos, peptídeos, flavonóides, metilxantinas, entre outros, substâncias estas que serão os precursores do sabor e aroma do chocolate.

O aroma total do chocolate é formado na etapa de torrefação, na qual os grãos, fermentados e secos, são cuidadosamente aquecidos a temperaturas que variam de 110° C a 140°C. Foram identificadas 500 substâncias responsáveis pelo sabor do chocolate. Entre elas, podemos citar os compostos carbonílicos como os álcoois, aldeídos, cetonas, e os heterocíclicos. Estas substâncias são produtos de um fenômeno químico conhecido como Reação de Maillard.

Após moagem dos grãos já torrados, obtém-se o “liquor de cacau” ou pasta de cacau que será combinado com açúcar, leite em pó (no caso de chocolate ao leite), manteiga de cacau, emulsificante e opcionalmente um aromatizante. Esta mistura segue para a etapa chamada conchagem na qual a massa será aquecida sob agitação por várias horas, objetivando a obtenção de uma pasta fluida e a eliminação de substâncias voláteis que poderiam interferir no sabor final do chocolate. A função do emulsificante, normalmente lecitina de soja, é a de reduzir a tensão superficial entre a manteiga de cacau, a gordura do leite e os outros componentes presentes, bem como diminuir a viscosidade da mistura.

Usa-se combinar liquor de cacau de procedências diferentes, obtendo-se desta forma um produto com características de aroma e sabor diferenciados.

Outro procedimento importante na produção do chocolate é a “temperagem”, que consiste no resfriamento controlado da massa após a conchagem, objetivando a solidificação do chocolate pela cristalização da manteiga de cacau presente na sua forma mais estável. A manteiga de cacau pode cristalizar em várias formas polimórficas. Algumas delas são instáveis e, com o passar do tempo, poderão se recristalizar na forma mais estável. Isto resultará na perda de brilho e na formação de cristais acinzentados na superfície do chocolate, defeito conhecido como fat-bloom. Este problema também ocorre quando, no armazenamento, a temperatura do chocolate sofre variações.

Também no armazenamento, as mudanças bruscas de temperatura, das áreas frias para as áreas quentes, fazem com que haja condensação de umidade na superfície do chocolate. As moléculas de água formadas durante a condensação dissolvem o açúcar do chocolate formando um xarope e, posteriormente, quando são novamente evaporadas pelo aquecimento (aumento da temperatura ambiente), deixam o açúcar depositado na superfície na forma de cristais grossos e irregulares, que conferem ao produto um aspecto desagradável. Este defeito, conhecido como sugar-bloom, é facilmente identificado, pois se caracteriza pela apresentação de uma camada de cor acinzentada, rugosa e irregular na superfície do chocolate. Portanto, para garantir sua qualidade, padronização e a conservação de suas características, o produto precisa ser armazenado sob rigoroso controle de temperatura, entre 18ºC e 25ºC, e umidade relativa do ar de no máximo 70%.

A obtenção de diferentes tipos de chocolate depende principalmente da proporção dos ingredientes e das variações do processo. As diferenças básicas entre o chocolate ao leite e o amargo estão na formulação: o primeiro tem leite e o segundo não. Além disso, o amargo possui uma concentração maior de pasta de cacau e menor de açúcar. Mas a cor e o sabor resultam também da Reação de Maillard, que é acelerada a altas temperaturas. Como já citamos anteriormente, ela ocorre antes mesmo da fabricação do chocolate, no processo de obtenção da sua principal matéria-prima: a pasta de cacau. Graças a esse fenômeno químico, a pasta de cacau tem uma coloração marrom escura, quase preta e, por isso, não é empregada na formulação do chocolate branco. Neste caso, é usada apenas a manteiga de cacau. Na conchagem do chocolate branco, a temperatura precisa ser mais baixa que a dos chocolates escuros para que a Reação de Maillard não ocorra e escureça o produto.

Como em vários outros tipos de indústria, na de chocolates a Química também é fundamental para o controle da qualidade. Tanto as matérias-primas como o produto final passam por testes químicos que avaliam, por exemplo: teor de gordura, umidade, atividade de água, proteína e iodo. Sem elas, as indústrias teriam problemas na padronização e identificação de insumos e produtos finais. Com essas análises feitas internamente em um laboratório químico, o tempo de resposta aos problemas de produção e insumos é bem menor, favorecendo assim a agilidade das decisões e possíveis ações corretivas a serem tomadas. Algumas não conformidades que podem ser evitadas são: irregularidade no ponto de quebra, falta de consistência, perda de sabor e brilho, crescimento microbiano, redução da vida de prateleira do chocolate, entre outros.

Até na higienização da fábrica e de seus equipamentos, o conhecimento químico é necessário. Ela é dividida em duas etapas: limpeza e desinfecção. Na limpeza, ocorre a remoção física dos resíduos. Utilizam-se detergentes inodoros específicos para remoção do material orgânico e sujidades presentes nos equipamentos e utensílios, com o intuito principal de remover a gordura, o maior resíduo gerado em uma indústria de chocolate. Após a limpeza, é realizada a desinfecção. Esta é uma operação de redução, por meio de agentes químicos, do número de microorganismos a um nível que não comprometa a segurança do alimento. Normalmente, são utilizados sais à base de biguanida, quaternário de amônio e também ácido peracético. Para a aplicação desses agentes químicos, os operadores devem estar bem instruídos e protegidos com os Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) necessários. É muito importante a utilização de produtos específicos para indústrias de alimentos, pois, além de ser necessária a verificação de sua eficácia e garantir que não restarão resíduos após sua aplicação, estes produtos químicos não podem exalar odores fortes que possam vir a contaminar o chocolate, que é um produto muito sensível à absorção de odores.

Tudo isso é tecnologia química desenvolvida pelos profissionais da área nas universidades, no dia-a-dia das indústrias e nos seus centros de pesquisas. No caso do chocolate, essa tecnologia não está só no processo descrito acima, mas também é fundamental para a fabricação de aditivos como a lecitina de soja, a obtenção da pasta e da manteiga de cacau e o cultivo do cacaueiro, que emprega fertilizantes e defensivos agrícolas. Isso sem contar o desenvolvimento das embalagens que tornam o produto, já tão atraente, ainda mais irresistível.

Fonte: A Engenheira de Alimentos Karina Chahade Fernandes (kacf@hotmail.com), Responsável Técnica pela Kopenhagen, forneceu informações para a produção deste texto, pelas quais a Comissão de Divulgação do CRQ-IV agradece.

Reação de Maillard

A cor, o aroma e o sabor de muitos alimentos depois de cozidos ou assados é resultado de uma reação química entre um carboidrato e um aminoácido (proteína) que ficou conhecida pelo nome do médico e químico francês que a descreveu em 1912, Louis-Camille Maillard. Após várias etapas dessa reação, formam-se compostos escuros chamados melanoidinas, que conferem cor à carne assada e ao doce de leite, por exemplo. Dependo do tipo de açúcar e proteína do alimento, o processo produz cores, sabores e aromas diferentes. Importante ressalvar, contudo, que essa reação é diferente do que ocorre nos processos de tostamento e caramelização.

Acredita-se que a Reação de Maillard seja também responsável pelo envelhecimento do corpo humano.

Serotonina

A serotonina é uma molécula sintetizada a partir de uma proteína chamada triptofano, que desempenha no corpo humano a função de neurotransmissor. Isso quer dizer que ela trabalha na comunicação entre as células nervosas (neurônios). Por isso, afeta nosso humor, sono e apetite. Além do sistema nervoso central, a serotonina está presente no trato intestinal e nas plaquetas sanguíneas. Quimicamente, recebe o nome 5-hidroxitriptamina e é representada pela fórmula molecular N₂OC₁₀H₁₂.

QuímicaViva – CRQ IV (Conselho Regional de Química – SP)

Você sabia que as carapaças de lagosta, camarão e caranguejo têm inúmeras aplicações tecnológicas? Pois é. Por exemplo, podem ser utilizadas na medicina como controladores de liberação de drogas, na biomedicina como separadores de proteínas e no meio ambiente como removedores de poluentes. O segredo é um biopolímero chamado quitina encontrado como principal componente das carapaças desses crustáceos. Essa quitina, por reações químicas, é isolada e transformada em quitosana, um novo biopolímero que possui propriedades químicas e biológicas importantes para várias aplicações tecnológicas.

A quitosana é um produto natural obtido da quitina de carapaças de crustáceos. A quitina é separada de outros componentes da carapaça por um processo químico que envolve as etapas de desmineralização e desproteinização das carapaças com soluções diluídas de HCl e NaOH, seguida de descoloração com KMnO₄ e ácido oxálico, por exemplo. A quitina obtida, o biopolímero contendo grupos acetil (NHCOCH₃), é desacetilada com solução concentrada de NaOH, produzindo a quitosana.

A quitosana, um biopolímero do tipo polissacarídeo, possui uma estrutura molecular quimicamente similar à fibra vegetal chamada celulose, diferenciando-se somente nos grupos funcionais. Grupos hidroxil (OH) estão dispostos na estrutura geral do carboidrato para a celulose e grupos amino (NH₂) para a quitosana. É solúvel em meio ácido diluído, formando um polímero catiônico, com a protonação (adição de prótons) do grupo amino (NH₃⁺), que confere propriedades especiais diferenciadas em relação às fibras vegetais.

Devido à alta densidade de cargas positivas do polímero, a quitosana atrai e se liga aos lipídeos (moléculas de gordura de natureza negativa) como uma “esponja”. Em um ambiente ácido como o estômago, a quitosana adsorve as gorduras durante a digestão, formando uma esponja de gordura, de baixa digestibilidade. No intestino, um ambiente básico, a esponja de gordura é solidificada e eliminada pelas fezes, sem ser aproveitada pelo organismo. Portanto, a quitosana é indicada como auxiliar no controle de excesso de gordura das dietas. Dependendo das condições do meio em que a quitosana se encontra e do seu grau de desacetilação (porcentagem de grupos amino presentes no biopolímero), ela pode adsorver (reter) de 4 a 5 vezes o seu peso em gordura.

A quitosana é conhecida como um redutor de níveis de colesterol no sangue. Apresenta uma capacidade de diminuir o colesterol LDL (forma prejudicial – “mau colesterol”) mantendo o colesterol HDL (“bom colesterol”). É conhecida também como um antiácido, para o controle de pressão alta, para prisão de ventre e para redução de ácido úrico no sangue. Está sendo estudada como controlador de liberação de drogas e coadjuvante no controle de doenças como a artrose. Como cosmético é utilizada na formulação de cremes para o rosto, as mãos e o corpo, loções de banho e fabricação de xampus.

Figura 1 - Esquema de preparação de quitina e quitosana a partir de exoesqueleto (carapaças) de crustáceos.

Figura 2 – Comparação das estruturas moleculares da celulose e da quitosana

Na área ambiental, a quitosana é conhecida como um bioadsorvente para remoção de íons metálicos tóxicos, corantes e compostos orgânicos e utilizada nos processos de tratamento e purificação de água. Atua como floculante e coagulante nos processos de tratamento de efluentes industriais. Ainda pode remover o petróleo de derramamentos no mar contribuindo na solução de um dos grandes problemas ambientais.
A quitosana é um produto natural, de baixo custo, renovável e biodegradável, de grande importância econômica e ambiental. As carapaças de crustáceos são resíduos abundantes e rejeitadas pela indústria pesqueira, que em muitos casos as consideram poluentes. Sua utilização reduz o impacto ambiental causado pelo acúmulo nos locais onde é gerado ou estocado.

Leia mais:
- Roberta Signini, Sérgio P. Campana Filho, “Características e propriedades de quitosanas purificadas nas formas neutra, acetato e cloridrato”. Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 11, n. 2, p. 58-64, 2001.
- Lucilia Atas, “Fibras do mar”, Revista Pesquisa Fapesp, n. 98, p. 80-81, abril de 2004.
Fereidon Shahidi, Janak K. V. Arachchi, You-Jin Jeon, “Food applications of chitin and chitosans”, Trends in Food Science & Technology 10, p. 37-51, 1999.

Mitiko Yamaura
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares – IPEN
QuímicaViva – CRQ IV (Conselho Regional de Química – SP)

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The interest of Member States of the IAEA in introducing radiation technology into the polymer and plastics industry is growing. This publication summarizes a number of studies conducted in the framework of a coordinated research project (CRP) on controlling of degradation effects on polymers by radiation processing technologies. It reviews a variety of applications and details the most important results and achievements of the participating centres and laboratories during the course of the CRP. The publication is intended to be of use to scientists implementing the technology and managers of radiation processing facilities.

CNEN – Comissão Nacional de Energia Nuclear
2009 – Boletim de Energia – Acesso livre