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Aspectos envolvidos na redução de ácidos graxos trans e saturados

Aspectos envolvidos na redução de ácidos graxos trans e saturados

Por Raquel Bonati Moraes Ibsch e Carolina Krebs de Souza
Programa de Pós Graduação em Engenharia Química - FURB

 

Os lipídios, juntamente com os carboidratos e proteínas, constituem os principais macronutrientes presentes nos alimentos. Além de fornecerem energia, também são responsáveis pelo sabor e pelo aroma do alimento. Os principais tipos de lipídios são os óleos e gorduras e seu principal componente, são os triglicerídeos. Estes são ésteres formados a partir do glicerol e três moléculas de ácidos graxos.

As moléculas de triglicerídeos se diferem de acordo com o tipo de ácidos graxos que os compõe. Os ácidos graxos, por sua vez, podem ser saturados ou insaturados. Os saturados possuem apenas uma ligação simples entre os carbonos, enquanto que os insaturados podem apresentar duas ou mais ligações duplas em sua composição (respectivamente, denominados de monoinsaturados e poliinsaturados).

Quanto à forma geométrica, os ácidos graxos podem ser cis ou trans. Os ácidos cis são menos estáveis em relação aos isômeros trans, pois possuem mais elétrons em torno da molécula, diminuindo assim a sua estabilidade. Portanto, a ligação trans é termodinamicamente mais estável do que a cis, razão pela qual os AGT (ácidos graxos trans) são menos reativos.

A maioria dos alimentos de origem animal, como carne de animais poligástricos (ruminantes), leite, e derivados, normalmente contêm pequenas quantidades de ácidos graxos trans. Os AGTs são formados normalmente a partir do processo de bio-hidrogenação ruminal. Os processos de hidrogenação industrial e desodorização de óleos e gorduras formam AGTs em diferentes níveis, chegando a 50% no caso de hidrogenação parcial. Os ácidos graxos trans também podem ser formados, em menor quantidade, durante a extração e refino dos óleos e em processos de fritura dos alimentos.

No caso específico da hidrogenação, trata-se do processo industrial através do qual os óleos vegetais líquidos são convertidos em gorduras. Esse processo consiste basicamente em agregar hidrogênio ao óleo vegetal líquido, a fim de possibilitar sua posterior conversão em gorduras sólidas ou semi-sólidas, de acordo com o objetivo da aplicação. Sendo assim, com relação à base graxa, as gorduras podem ser produzidas por uma combinação de óleos vegetais líquidos e/ou hidrogenados e/ou interesterificados.

Em virtude das condições de reação ocasionadas pela hidrogenação, algumas das duplas ligações presentes nos ácidos graxos, reconfiguram-se, formando as denominadas ligações “trans” ou isômeros de ácidos graxos trans ou ainda gorduras trans.

Evidências científicas comprovam os efeitos negativos dos AGTs à saúde, tais como o aumento do colesterol LDL, conhecido como “colesterol ruim” e redução do colesterol HDL, considerado como “bom colesterol”. Por este motivo, há mais de 10 anos temos presenciado uma mudança significativa na composição das gorduras vegetais utilizadas como matérias-primas em diversos tipos de alimentos. As gorduras vegetais eram desenvolvidas predominantemente a partir de óleo de soja hidrogenado. O óleo de soja representava a época, cerca de 80% da matéria-prima utilizada para a produção das gorduras vegetais. Desde então, em virtude das iniciativas dos órgãos governamentais e das indústrias de alimentos, visando reduzir os teores de gorduras trans nos alimentos, o processo de hidrogenação de óleos vegetais passou a ser parcialmente substituído por outros processos, como a interesterificação e o fracionamento de óleos, com a utilização de uma diversidade maior de matérias-primas (óleos de palma, palmiste, algodão, etc).

Investimentos significativos têm sido feitos nos últimos anos em pesquisa e desenvolvimento de processos e produtos, para se obter alimentos com baixos teores de gorduras trans, sem alterar as características sensoriais desejadas pelos consumidores. Deste modo, as gorduras hidrogenadas têm sido substituídas por gorduras interesterificadas ou obtidas por outros processos, possibilitando a fabricação de uma variedade cada vez maior de alimentos com baixos teores de gorduras trans.

No Brasil, a disponibilidade de óleos vegetais para fabricação de gorduras é predominantemente de óleo de soja, seguido dos óleos de algodão, palma, palmiste e, em escala menor, de girassol, canola e milho. Estes três últimos não são empregados em grande escala nos processos industriais de alimentos, devido a sua menor disponibilidade no Brasil, características peculiares de tecnologia, desempenho no produto final e do seu alto custo, quando comparado com o óleo de soja.

Por outro lado, a disponibilidade dos óleos de palma e palmiste, provenientes de matéria-prima nacional, não atende a demanda interna, motivo pelo qual se importa uma grande quantidade de óleo de palma (e derivados) de outros países, especialmente da Malásia e Indonésia. Apesar disto, juntamente com o avanço tecnológico dos processos, também tem ocorrido uma evolução na utilização de combinações de óleos líquidos (especialmente óleo de soja com óleos de palma e de palmiste) na formulação de gorduras vegetais.

Até meados de 2005, o processo de hidrogenação de óleos era utilizado em quase toda a produção de gorduras vegetais e margarinas. Desde então, apesar do óleo de soja continuar sendo a principal matéria-prima, houve um significativo aumento na utilização do óleo de palma e palmiste.

O óleo de soja apresenta originalmente cerca de 16% de gorduras saturadas e, por esta razão, é líquido à temperatura ambiente. Para ser utilizado na indústria de alimentos, precisa tornar-se mais pastoso ou sólido e isto acontece, tradicionalmente, através do processo de hidrogenação. Neste processo de hidrogenação, os ácidos graxos insaturados vão sendo "saturados" com hidrogênio, obtendo-se uma gordura vegetal pastosa ou sólida (o que é controlado conforme as especificações do produto final desejável). Como resultado, parte dos ácidos graxos insaturados altera sua configuração para um ácido graxo saturado ou ácido graxo trans. Por esta razão, diz-se que o processo de hidrogenação parcial pode formar ácidos graxos trans. Assim, ao fim do processo, o óleo de soja, que originalmente tinha 16% de gorduras saturadas, passa por uma modificação, que aumenta a quantidade de gorduras saturadas e gorduras trans, transformando-se em um produto pastoso ou sólido em temperatura ambiente.

O óleo de palma, por sua vez, apresenta naturalmente 50% de gorduras saturadas, o que lhe confere textura semi-sólida sem conter gorduras trans, não sendo necessário ser submetido à hidrogenação para obter esta característica. Apesar disto, para atender as características de aplicação nos alimentos, conforme necessidades tecnológicas de custos e disponibilidade, em geral ele é combinado com outros óleos vegetais, como o óleo de soja, por exemplo, e submetido a outros processos como a interesterificação. Este processo não modifica a estrutura dos ácidos graxos, mas "combina" os ácidos graxos saturados do óleo de palma com os ácidos graxos insaturados do óleo de soja: ocorre um "rearranjo" dos ácidos graxos na molécula de glicerol, ou seja, trocam de posição. Como não há hidrogenação, não há formação de gorduras trans. Ao final, obtém-se uma gordura vegetal que apresenta aspecto semi-sólido, resistência ao calor, estabilidade à oxidação e outras características desejáveis para a aplicação nos produtos finais, mantendo baixos teores de gorduras trans. No entanto, isto poderá resultar em elevados teores de gorduras saturadas.

O desenvolvimento de um processo de fabricação ou matéria-prima que possibilite a obtenção de gorduras vegetais sem (ou com baixos níveis de) ácidos graxos trans e, ao mesmo tempo, com baixos teores de ácidos graxos saturados é um grande desafio para a indústria.

Visto que para a fabricação de alimentos são necessárias as gorduras vegetais e estas, por sua vez, precisam ser sólidas ou pastosas, é fundamental que os ácidos graxos saturados sejam obtidos da própria matéria-prima (como palma e derivados) ou durante a modificação destes óleos com os processos industriais de hidrogenação. Estas questões caracterizam as dificuldades tecnológicas existentes para a obtenção de gorduras vegetais com baixos teores de gorduras trans e também com baixos teores de gorduras saturadas.

A indústria tem se dedicado exaustivamente no desenvolvimento de um óleo/gordura alimentício com propriedades diferenciadas, as quais proporcionem ao consumidor, através da sua adição em produtos finais, a melhora nos valores nutricionais, com redução dos teores de trans e saturados.

A grande questão é a superação dos inconvenientes causados pela redução de saturados e trans de gorduras e/ou blends de óleos e gorduras em termos industriais, o que pode limitar o desempenho da cristalização quando utilizados em determinadas aplicações da indústria alimentícia. A principal delas é o uso em recheados, como biscoitos, nos quais a alteração da estrutura (pela redução do teor de sólidos e aumento da presença de óleos líquidos ou de gorduras de menor ponto de fusão) dificulta a cristalização adequada dos recheios, tornando-os excessivamente macios, além de causar grandes perdas e/ou reprocesso.

A estrutura da maioria dos alimentos à base de óleos e gorduras é composta por redes de cristais de triglicerídeos oriundos de bases graxas com alto ponto de fusão. Estas são conhecidas como “esqueleto” e contêm altos teores de ácidos graxos saturados, que estão entre os fatores de risco para o aumento da probabilidade de desenvolvimento de doenças cardiovasculares. Desta forma, torna-se desejável e necessário, o desenvolvimento de caminhos alternativos para a estruturação dos óleos comestíveis, sem o aumento dos teores de saturados e trans.

 

Normalmente, para a formulação das gorduras vegetais são combinados vários tipos de processos, tais como hidrogenação, interesterificação e fracionamento. Estas operações podem ser realizadas a partir de uma matéria-prima única ou através da mistura de dois ou mais tipos de matérias-primas. Como alternativas ao processo de hidrogenação parcial, sem causar significativo aumento das gorduras saturadas, para aplicações que não requerem estrutura física (teor de sólidos), tais como frituras e massa de biscoito, recomendam-se as seguintes rotas alternativas:

• Mistura de óleos líquidos, incluindo os provenientes de sementes de oleaginosas que sofreram melhoramento genético (biotecnologia). Dependendo da matéria-prima utilizada, pode ser necessária a adição de antioxidantes (manutenção do shelf life e da estabilidade oxidativa). Deste modo, poderá haver aumento do custo da formulação, que dependerá do tipo da matéria-prima utilizada e dos aditivos adicionados, resultando em maior investimento fabril;
Já para aplicações que requerem estrutura física (sólidos), tais como recheios de biscoitos e de bombons, sorvetes, margarinas, cremes tipo chantilly.:
• Blend de óleos líquidos com bases graxas totalmente hidrogenadas, com adição ou não de bases interesterificadas (frações de palma ou não);
• Mistura de frações de palma com bases interesterificadas e/ou com totalmente hidrogenados;
• Utilizar frações de palma (com adição ou não de totalmente hidrogenados). Importante considerar que gorduras totalmente hidrogenadas tendem a apresentar mais sólidos a 37 °C e, desta forma, dependendo da quantidade adicionada, o derretimento à boca pode ser prejudicado;
• Estruturação de óleos com ingredientes com propriedades lipídicas (tais como emulsificantes especiais) e não lipídicas (hidrocoloides, fibras, etc). Neste caso, pode haver restrições regulatórias (aditivos e ingredientes ainda não aprovados para uso) e/ou restrições com relação a know how (pedidos de patentes), além de custos possivelmente mais altos (investimentos em pesquisas).

Seja qual for a aplicação, nos diversos tipos de alimentos é necessário que algumas características sejam observadas, tais como: possível impacto na percepção sensorial (cerosidade à boca e quanto à liberação de sabores), separação de fases (grandes quantidades de óleo líquido para aplicações que requerem estrutura mais sólida), migração de gordura no produto final, consistência, compatibilidade com outros ingredientes utilizados e a velocidade da cristalização no processo. Dependendo da tecnologia adotada, obtém-se uma velocidade lenta de cristalização, obrigando as indústrias a investir em equipamentos com alta capacidade de resfriamento durante o processo de cristalização.

 

Devido a estas possíveis modificações no produto e no processo, torna-se necessário que sejam avaliados alguns pontos antes e durante a mudança da formulação, tais como:

• Adequação do processo de envase e dos parâmetros de processo (condições de cristalização devido às novas características do produto, principalmente sua textura);
• Adequação dos rótulos, em função das possíveis alterações;
• Realização de novos estudos de shelf life e de da aceitação do consumidor;
• Nova avaliação de preços, custos, margens e posicionamento (investimentos fabris, pesquisas, novas matérias-primas, novos ingredientes, etc.).

Apesar do grande número de pesquisas realizadas, ainda há a necessidade de maiores informações sobre a interação entre os triglicerídeos e os ácidos graxos, as condições de processo, a estrutura cristalina (e interação com outros ingredientes), além da funcionalidade física (conteúdo de sólidos, comportamento de fusão, textura e dureza). Entretanto, a redução dos ácidos graxos trans e saturados nos produtos alimentícios é um caminho sem volta. Vários desafios tecnológicos, econômicos e mercadológicos precisam ainda ser superados e a preocupação com a saúde e a satisfação do consumidor têm impulsionado a indústria de alimentos a buscar soluções cada vez mais viáveis do ponto de vista econômico e fabril.

Raquel Bonati Moraes Ibsch é consultora técnica em óleos e gorduras, membro da Diretoria da SBOG e acadêmica do Programa de Pós Graduação em Engenharia Química da Universidade Regional de Blumenau.

 

Referências Bibliográficas
BAILEY, A.E. Industrial oils and fat products. Bailey’s industrial oils and fats. p. 691 – 710, 1951.
GRIMALDI, R.; GONÇALVES, L.A.G. Gorduras Low Trans/Low Sat: Um novo desafio para a indústria. Food Ingredients Brasil, n.7, p.42-44, 2009.
FÁBIO, M. O que é uma Gordura Trans. Revista Química Nova na Escola, v.32, n.2, 2010. p. 20 – 27.
Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas, v.40, n.4, 2005. p.505 – 520.
NARINE, S.S; MARANGONI, A.G. Factors influencing the texture of plastic fats. Inform. v.10, p.565-570, 1999.

 

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