Hamilton R. F. Bavutti Maria Raquel Manhani
Aulas Práticas de
Bromatologia e
Composição dos
Alimentos
CURSO DE FARMÁCIA
2014
AMOSTRAGEM
I – INTRODUÇÃO:
“Amostra” é definida como “uma porção limitada do material tomada do conjunto - o universo, na terminologia estatística - selecionada de maneira a possuir as características essenciais do conjunto”.
Amostragem é a série sucessiva de etapas operacionais especificadas para assegurar que a amostra seja obtida com a necessária condição de representatividade. Deve apresentar verdadeiramente a composição média do produto em estudo. A amostra é obtida através de incrementos recolhidos segundo critérios adequados. A reunião dos incrementos forma a amostra bruta. A amostra de laboratório é o resultado da redução da amostra bruta mediante operações conduzidas de maneira a garantir a continuidade da condição de representatividade da amostra. A amostra para a análise é uma porção menor da amostra de laboratório suficientemente homogeneizada para poder ser pesada e submetida à análise.
a. Fluxograma Geral em Análise Quantitativa
II – AMOSTRAGEM
Cada alimento possui sua forma de amostragem. É importante ter em mente que a literatura deve ser sempre consultada para encontrar a maneira correta de realizar a tarefa.
De uma maneira geral, a amostragem compreende três etapas: Amostragem
Preparo da amostra para análise
Pegar uma alíquota da amostra
Remoção de interferentes
Medida final
Cálculos
1. Coleta de porções dos lotes do material em questão;
2. Redução de tamanho da amostra bruta recolhida para um volume adequado ao trabalho analítico;
3. Homogeneização da amostra analítica e preparação para análise. a. Coleta da amostra bruta:
O material a ser analisado pode estar a granel ou embalado em caixas, latas e outros recipientes. Um lote de grande volume deve ter porções recolhidas em vários pontos. A maneira especifica de fazê-lo depende do material em questão e deve-se ter segurança quanto ao procedimento correto a ser seguido.
Para pequenos lotes ou embalagem única, todo o material pode ser tomando como amostra bruta.
Para lotes maiores, a amostragem deve compreender de 10 a 20% do número de embalagens contidas no lote, 5 a 10% do peso total do alimento a ser analisado. Em lotes muito grandes, torna-se a raiz quadrada do número de unidades do lote.
A coleta pode ser:
Ao acaso, pegar da maior área possível; Sistemática ou planejada.
b. Redução do tamanho da amostra e preparo:
Amostras líquidas, tais como óleos, leite: misturar bem por agitação ou repetida troca de recipientes, imediatamente antes de proceder à análise. Retirar as alíquotas necessárias.
Amostras sólidas granulosas, tais como cereais e sementes leguminosas: quarteamento ou divisões sucessivas em amostrador apropriado. Para realizar o quarteamento, o material é despejado sobre uma folha de papel e achatado até tomar a forma de um círculo. O círculo é dividido em quatro partes. Duas partes opostas, por exemplo, 1 e 4, são descartadas e os segmentos 2 e 3 reunidos e o quarteamento repetido até obter-se uma amostra do tamanho desejado (aproximadamente 200g). Amostras sólidas pulverizadas: agitação apropriada, tratando-se de volume pequeno. No caso de volumes maiores, podem ser usados quarteamento e amostradores como descritos acima.
Amostras semi-sólidas ou úmidas, tais como frutas: quarteamento antes de picar ou moer. Se a fruta for pequena, deve ser moída inteira. Se for maior, deve ser cortada em quatro no sentido longitudinal e duas partes opostas escolhidas.
QUARTEAMENTO
REDUÇÃO DA AMOSTRA BRUTA – AMOSTRA DE LABORATÓRIO: A amostra bruta é frequentemente grande demais para ser convenientemente trabalhada no laboratório e, portanto, deve ser reduzida. A redução vai depender do tipo de produto a ser analisado e da análise.
1. Colocar a amostra sobre uma superfície plana, por exemplo, folha de papel Kraft, prato, dependendo do tamanho da amostra.
2. Misturar bem e formar um círculo.
3. Dividir o círculo em quatro partes ABCD, conforme a figura abaixo:
4. Os quadrantes C e B são rejeitados, enquanto os quadrantes A e D são misturados e novamente espalhados, formando um novo círculo (EFGH).
5. Como anteriormente, desprezar os quadrantes E e H e misturar os F e G.
6. Espalhar novamente, formando o terceiro círculo e continuar como antes até chegar a um tamanho ideal de amostra.
Anotações:
A B
C D
E F G H
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE
I - INTRODUÇÃO
Os diversos métodos existentes para a determinação de umidade podem ser divididos em procedimentos de secagem, destilação, físicos ou análises químicas. Para a escolha do método, deve-se levar em consideração a natureza da amostra, quantidade de água, reprodutibilidade, e principalmente simplicidade, rapidez e disponibilidade dos equipamentos necessários.
Os métodos de secagem são simples, relativamente rápidos e permitem a análise simultânea de várias amostras, por isso ainda são os preferidos de muitos analistas de alimentos.
A escolha do binômio tempo-temperatura vai depender do tipo de alimento. A faixa que pode ser usada é de 70 a 155ºC, e o tempo por um período pré escolhido (de 1 a 6 horas) ou até que duas pesagens sucessivas não tenham perda de peso significativa (menos de 0,002g em 5g de amostra, em intervalos de 1 hora). Portanto as condições do método determinam a quantidade de água perdida, tornando indispensável especificar o método empregado e as condições de trabalho.
II - EQUIPAMENTOS E MATERIAIS:
Estufa a 105ºC (deve estar vazia e ser ligada no começo da aula); Balança analítica;
Cadinhos de porcelana ou inox ou placas de Petri (previamente secos em estufa e esfriados em dessecador);
Dessecadores (a sílica deve estar azul); Espátulas;
Pinças de metal. III – PROCEDIMENTO:
1. Usar sempre uma pinça ou pedaço de papel limpo para pegar as placas. Pegar a placa (previamente aquecida e seca) do dessecador e marcar o número da equipe e turma.
2. Pesar a placa em balança analítica. Marcar data e o peso (até 0,0001g). Pesar cerca de 5g de amostra diretamente na placa e anotar o peso. Fazer o procedimento em duplicata.
3. Em seguida colocar cada placa na estufa, com o auxílio de uma pinça. Deixar na estufa por algumas horas.
4. Retirar as placas da estufa e colocá-las no dessecador, utilizando uma pinça ou pedaço de papel. 5. Esperar esfriar completamente e pesar. Ao usar o dessecador para colocar ou retirar amostras, abrir primeiro a luva na parte superior da tampa. A seguir, deslizar a tampa que deve ter a parte esmerilhada bem encerada para haver boa vedação. Colocar a placa com amostra e deslizar a tampa de volta, só então fechar a luva. Este procedimento impede uma quebra brusca de vácuo formado pelo material quente ao resfriar dentro do dessecador, que pode causar perda de material arrastado pelo ar quente que entra.
IV - CÁLCULOS
Anotar os seguintes dados: Peso da placa vazia
Peso da placa + amostra úmida (antes de colocar na estufa) Peso da placa + amostra seca (após retirar do dessecador)
Cada grupo deverá calcular a porcentagem de umidade nas amostras feitas em duplicata e encontrar a média aritmética.
Cálculo:
Questões para fixação de conhecimento:
01) Qual é a importância da coleta de amostra para a análise de alimentos?
02) Qual seria o método de amostragem ideal no caso de uma análise de leite integral? Explique: 03) Explique detalhadamente como deve ser realizada uma amostragem por quarteamento: 04) Calcule o teor de umidade da amostra abaixo, utilizando-se dos dados fornecidos:
Cadinho vazio = 18,2345 g
Cadinho + amostra úmida = 21,1988 g Cadinho + amostra seca = 20,8764 g
DETERMINAÇÃO DE CINZAS (CONTEÚDO MINERAL)
I - INTRODUÇÃO:
Cinza de um alimento é o resíduo inorgânico que permanece após a queima da matéria orgânica, que é transformada em CO2, H2O e NO2. A cinza é constituída principalmente de:
grandes quantidades: K, Na, Ca, Mg; pequenas quantidades: Al, Fe, Cu, Mn, Zn; traços: Ar, I, F e outros elementos.
A cinza obtida não tem necessariamente a mesma composição que a matéria mineral presente originalmente no alimento, pois pode haver perda por volatilização ou alguma interação entre os constituintes da amostra. Os elementos minerais apresentam-se na cinza sob a forma de óxidos, sulfatos, fosfatos, silicatos e cloretos, dependendo das condições de incineração e da composição do alimento. Algumas mudanças podem ocorrer, tais como oxalatos de cálcio podem ser transformados em carbonatos ou até em óxidos.
Alguns minerais podem ser perdidos por volatilização, tais como: Composto T de volatilização (o C)
Carbonato de potássio 900 Carbonato de sódio 900
Mercúrio (Hg) 100 a 550 Cádmio (Cd) > 450 Zinco (Zn) e chumbo (Pu) 300 a 1000
A composição da cinza vai depender da natureza do alimento e do método de determinação utilizado:
1. Cálcio: alta concentração: produtos lácteos, cereais, nozes, alguns peixes e certos vegetais. Baixa concentração: em todos os alimentos, exceto em açúcar, amido e óleo.
2. Fósforo: alta concentração: produtos lácteos, grãos, nozes, carne, peixe, aves, ovos e legumes. 3. Ferro: alta concentração: grãos, farinhas, produtos farináceos, cereais assados e cozidos, nozes,
carne, aves, frutos do mar, peixes, ovos e legumes. Baixa concentração: produtos lácteos, frutas e vegetais.
4. Sódio: sal (cloreto de sódio) é a principal fonte, e em quantidade média em produtos lácteos, frutas e cereais, nozes, carne, peixes, aves, ovos e vegetais.
5. Magnésio: nozes, cereais e legumes.
6. Manganês: cereais, vegetais e algumas frutas e carne. 7. Cobre: frutos do mar, cereais e vegetais.
8. Enxofre: alimentos ricos em proteínas e alguns vegetais. 9. Cobalto: vegetais e frutas.
Conteúdo de cinzas totais nos diferentes alimentos:
Produto Conteúdo de cinzas
Cereais 0,3 a 3,3%
Produtos lácteos 0,7 a 6,0% Peixes produtos marinhos 1,2 a 3,9% Frutas frescas 0,3 a 2,1% Vegetais frescos 0,4 a 2,1% Carnes e produtos cárneos 0,5 a 6,7%
Aves 1,0 a 1,2%
Nozes 1,7 a 3,6%
Óleos e gorduras 0,0 (óleos e gorduras vegetais) a 2,5% (manteiga e margarina) Leguminosas 2,2 a 4,0%
Açúcares e xaropes 0,0 a 1,2% A determinação de cinza total é utilizada como indicativo de várias propriedades:
largamente aceito como índice de refinação para açúcares e farinhas. Nos açúcares, um teor de cinzas muito alto dificultará a cristalização e descoloração. Na farinha, a quantidade de cinzas influirá na extração.
níveis adequados de cinza total são um indicativo das propriedades funcionais de alguns produtos alimentícios, por exemplo, a gelatina. Em geléias de frutas e doces em massa, a cinza é determinada para estimar o conteúdo de frutas.
é um parâmetro útil para verificação do valor nutricional de alguns alimentos e rações. Alto nível de cinza insolúvel em ácido indica a presença de areia.
O método está baseado na determinação da perda de peso do material submetido à queima em temperatura de 550ºC. A determinação de cinzas permite verificar a adição de matérias inorgânicas ao alimento. A perda de peso nos fornece o teor da matéria orgânica do alimento. A diferença entre o peso original da amostra e o peso de matéria orgânica, fornece a quantidade de cinza presente no alimento. II – EQUIPAMENTOS E MATERIAIS:
Cadinhos de porcelana (da determinação de umidade). Balança analítica. Bicos de bunsen. Dessecador. Mufla a 550ºC Espátula e pinça. III – PROCEDIMENTO:
1. Retirar o cadinho do dessecador, com auxílio de pinça ou papel;
2. Marcar o número do grupo na base do cadinho com lápis (fazer uma marcação bem forte, pois a mesma pode apagar durante a incineração na mufla);
3. Pesar o cadinho em balança analítica (até 0,1 mg). Registrar o peso do cadinho vazio;
4. Pesar no cadinho, 2 a 3 g de amostra de alimento seca, em balança analítica (até 0,1 mg). Anotar o peso da amostra ;
5. Colocar o cadinho mais a amostra na mufla e aquecer gradualmente até que a temperatura atinja 550º C. Incinerar o alimento até que o mesmo se torne branco ou cinza claro. Esta é uma indicação de que a cinza está pronta.
6. Esfriar o material em dessecador por cerca de 20 a 30 minutos; 7. Pesar o material frio na balança analítica (até 0,1mg);
8. Fazer a determinação em duplicata. IV – CÁLCULOS:
Anotar os seguintes dados: Peso do cadinho vazio
Peso do cadinho + amostra seca (antes de colocar na mufla)
Peso do cadinho + amostra incinerada ( após retirar do dessecador) Calcular a porcentagem de cinza na amostra.
% CINZAS = peso da cinza (g) x 100 peso da amostra (g)
A diferença entre o peso do conjunto após a incineração e o peso do cadinho nos dará a quantidade de cinzas da amostra.
Cálculo:
Questões para fixação do conhecimento:
01) Quais os cuidados que devem ser tomados na análise de cinzas, em relação à incineração inicial da amostra?
02) Quais os cuidados para a correta utilização da mufla? 03) Calcule o teor de cinzas para os valores fornecidos abaixo:
Cadinho vazio = 19,0039 g
Cadinho mais amostra seca = 21,2788 g Cadinho mais amostra incinerada = 19,3241 g
DETERMINAÇÃO DE EXTRATO ETÉREO (LIPÍDEOS)
I – INTRODUÇÃO:
O termo lipídio é empregado para gorduras e substâncias gordurosas. Lipídios são definidos como componentes do alimento que são insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos apolares, tais como éter etílico, éter de petróleo, acetona, clorofórmio e álcoois. Estes solventes extraem a fração lipídica neutra que inclui ácidos graxos livres, mono, di e triacilgliceróis e alguns mais polares como fosfolipídios, glicolipídios e esfingolipídios. Esteróis, ceras, pigmentos lipossolúveis e vitaminas, que contribuem com energia na dieta, podem ser extraídos apenas parcialmente.
O conteúdo de gordura varia muito como tipo de alimento:
Alimento Teor de lipídios (%) Manteiga ou margarina 81
Molhos para salada 40 a 70 Leite fresco 3,7 Leite em pó 27,5 Sorvetes 12 Cereais 3 a 5 Carne 16 a 25 Peixes 0,1 a 20 Ovos 12 Chocolate 35 Frutas 0,1 a 1 (abacate: 26) Vegetais 0,1 a 1,2 O método baseia-se em três etapas:
1. extração da gordura da amostra com solvente; 2. eliminação do solvente por evaporação;
3. quantificação da gordura extraída por pesagem.
A escolha do solvente vai depender dos componentes lipídicos existentes no alimento:
A extração com solventes é mais eficiente quando o alimento é seco antes da análise, pois existe maior penetração do solvente na amostra. Pode-se utilizar amostra que foi usada na determinação da umidade.
A preparação da amostra para determinação de gordura deve ser cuidadosa, de maneira a evitar sua degradação. Em muitos alimentos processados, como produtos derivados do leite, pão, produtos fermentados, açucarados e produtos para animais, a maior parte dos lipídios está ligada a proteínas e carboidratos, e a extração direta com solventes não polares é ineficiente. Estes alimentos precisam ser preparados para a extração de gordura por hidrólise ácida ou básica, ou por outros métodos.
A eficiência da extração a quente depende de vários fatores: - natureza do material a ser extraído;
- tamanho das partículas: quanto menor, mais fácil a penetração do solvente;
- umidade da amostra: a água presente na amostra dificulta a penetração do solvente orgânico por imiscibilidade;
- natureza do solvente;
- semelhança entre as polaridades do solvente e da amostra; - ligação dos lipídios com outros componentes da amostra; - circulação do solvente através da amostra;
- a velocidade do refluxo não deve ser nem muito alta nem muito baixa, porque pode haver pouca penetração do solvente quando da velocidade muito alta;
- quantidade relativa entre solvente e material a ser extraído: quanto mais solvente, maior é a extração, porém não se deve usar um excesso devido ao alto custo do solvente.
Os dois solventes mais utilizados são o éter de petróleo e o éter etílico, sendo este de extração mais ampla, pois pode extrair também vitaminas, esteróides, resinas e pigmentos, o que constitui um erro quando se deseja determinar somente gordura (triacilglicerídios). Porém, estes compostos aparecem geralmente em pequenas quantidades, o que levaria a um erro aceitável. Por outro lado, ele é menos utilizado por ser mais caro, perigoso e pode acumular água durante a extração que vai dissolver materiais não lipídicos. Assim, o éter de petróleo é mais comumente usado. Em alguns casos é conveniente utilizar mistura de solventes como no caso de produtos lácteos.
II – EQUIPAMENTOS E MATERIAIS: a) Equipamento Soxhlet
É um extrator que utiliza refluxo de solvente. O processo de extração é intermitente.
Pode ser utilizado somente com amostras sólidas.
A amostra não fica em contato com o solvente muito quente, evitando assim a decomposição da gordura da amostra.
atingir o sifão do equipamento.
Tem a desvantagem da possível saturação do solvente que permanece em contato com a amostra antes de ser sifonado, o que dificulta a extração.
III - PROCEDIMENTO:
1. Pese o balão extrator de Soxhlet em balança analítica, sem colocar a mão. O balão deve estar seco, livre de impurezas e previamente tarado.
2. Pese quantidade conveniente do material dessecado (cerca de 2 g) diretamente dentro de um cartucho de soxhlet montado dentro de um béquer. Tampar com um pouco de algodão.
3. Proceda à extração. Separado o éter por destilação (até cerca de 9/10 do volume), elimine o éter residual em Banho-Maria, seque o balão em estufa até que duas pesadas consecutivas não mostrem diferença de peso. Essa pesada corresponde diretamente, à quantidade de extrato etéreo da tomada de ensaio.
4. Calcule para 100 g do produto. Para este caso o balão extrator de Soxhlet deverá ser previamente tarado.
Cálculo:
Questões para fixação do conhecimento:
01) É correto chamar esta análise de “determinação de lipídeos”? Explique:
02) No que se baseia a extração de Soxhlet? Explique brevemente o seu funcionamento: 03) Calcule o valor do extrato etéreo de acordo com os dados fornecidos a seguir:
Peso da amostra seca que sofreu extração: 2,0138 g Peso do balão = 117,3234 g
DETERMINAÇÃO DE PROTEINA PELO MÉTODO KJELDAHL
I – INTRODUÇÃO:
As proteínas são os maiores constituintes de toda a célula viva, exercendo, de acordo com sua estrutura molecular, diferentes funções biológicas associadas às atividades vitais.
Nos alimentos, além da função nutricional, as proteínas têm propriedades sensoriais e de textura. Podem estar combinadas com lipídios e carboidratos. Na tabela abaixo são apresentadas as quantidades de proteínas nos vários tipos de alimentos.
Alimento Teor de proteínas (%) Leite integral 3,5 Carne assada 25 Ovo integral 13 Arroz integral 7,5 a 9,0 Arroz polido 5,2 a 7,6 Farinha de trigo 9,8 a 13,5 Milho 7,0 a 9,4 Soja 33 a 42 Amendoim 25 a 28 Batata 10 a 13 maçã 0,3
O procedimento mais comum para a determinação de proteína é através de um elemento ou grupo pertencente à molécula de proteína. A conversão para conteúdo de proteína é feita através de um fator. Os elementos analisados geralmente são carbono ou nitrogênio.
A determinação mais utilizada é a análise de nitrogênio. Nessa análise, considera-se que as proteínas têm em média 16% de nitrogênio (dependendo do tipo de proteína). O fator geral na transformação de nitrogênio para proteína é igual a 6,25.
16 g Nitrogênio 100 g de proteínas y g Nitrogênio x g proteínas x = n . 100
16 X = n . 6,25
Este fator de conversão apresenta erros quando o conteúdo em Nitrogênio de um alimento é muito diferente de 16%. Nestes casos, existem fatores de conversão específicos para cada alimento:
Farinha de trigo: 5,70 Leite e derivados: 6,38 Gelatina: 5,55 Ovos: 6,68 Carnes: 6,25 Arroz: 5,95 Soja: 6,00
II - MÉTODO DE KJELDAHL – DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNA ATRAVÉS DO NITROGÊNIO TOTAL
O método foi proposto por Kjeldahl, na Dinamarca em 1883, quando estudava proteína em grãos. O método original sofreu várias modificações, mas continua sendo ainda o mais empregado na determinação de proteína.
Este método determina N orgânico total (N protéico e não protéico orgânico). Isto implica que o nitrogênio proveniente de outras fontes, tais como ácidos nucléicos, alcalóides, lipídeos nitrogenados, carboidratos nitrogenados, porfirinas ou pigmentos nitrogenados entram no cômputo total. Porém, na maioria dos alimentos, o N não protéico representa muito pouco no total.
Se o resultado for dado em porcentagem de proteína, o fator usado deverá ser indicado. Atualmente, usa-se expressar a porcentagem de nitrogênio em vez de porcentagem de proteína.
O método Kjeldahl é simples e universal, emprega reagentes comuns e equipamentos bastante difundidos, além fornecer resultados confiáveis.
O procedimento é realizado em três etapas:
1. Digestão: aquecimento da amostra com ácido sulfúrico para a digestão até que carbono e hidrogênio sejam oxidados. O nitrogênio de origem orgânica é convertido a sulfato de amônio. É importante que uma mistura de sulfato de cobre e sulfato de potássio seja adicionada na etapa da digestão. O catalisador metálico (cobre) acelera a digestão e o sulfato de potássio aumenta o ponto de ebulição da mistura, minimizando a necessidade de reposição de ácido sulfúrico à amostra durante a digestão.
2. Destilação: em presença de solução saturada de NaOH é liberada amônia, que após passar por um condensador é recolhida em um frasco que contém solução de H3BO3 (ácido bórico) em excesso,
gerando borato de amônio.
3. Titulação: a amônia proveniente do condensador é titulada com solução de HCl (ácido clorídrico) padronizada, em presença dos indicadores vermelho de metila e azul de metileno. O ponto de viragem da titulação é evidenciado pela mudança da coloração verde para vermelho (rosa), com formação de cloreto de amônio.
H2SO4 NaOH H3BO3 HCl
Amostra (N orgânico) (NH4)2SO4 NH3 (NH4)3BO3 NH4Cl + H3BO3
III - EQUIPAMENTOS E MATERIAL:
Balão microKjedahl 100 mL, Bureta de 50 mL com suporte universal, Erlenmeyer 125 mL, Bloco digestor, Destilador Kjeldahl, Pipeta volumétrica 10 mL, Solução de HCl 0,02 N padronizada, Solução de NaOH 60%, Mistura de catalisadores (96% K2SO4 + 4% CuSO4.5H2O), H2SO4
concentrado. IV - PROCEDIMENTO:
1. Pesar 0,1g de amostra em balança analítica. Envolver a amostra em uma trouxinha de papel manteiga. Anotar o peso da amostra.
2. Transferir a amostra para um balão de microKjeldahl de 100 mL.
3. Adicionar 0,2 g de mistura de catalisadores e 2,0 mL de H2SO4 (ácido sulfúrico) concentrado.
4. Aquecer gradativamente em bloco digestor, na capela (há desprendimento de vapores e gases tóxicos) até temperatura de 350º C.
5. Quando a solução se tornar clara, transparente, indica que a digestão está perto do final. Aquecer por mais uma hora. Deixar esfriar. Após resfriamento, a solução fica clara, ligeiramente azulada.
6. No destilador, adicionar lentamente solução de hidróxido de sódio concentrada até formação de precipitado marron de hidróxido de cobre.
7. Deixar que os vapores de água “arrastem” a amônia formada até a entrada do condensador (a amônia no estado gasoso é liquefeita e recolhida em um frasco contendo 10 mL de solução de H3BO3 e indicadores vermelho de metila e azul de metileno), alterando a cor vermelha para verde,
indicando a formação do borato de amônia. Recolher aproximadamente 20 mL de solução.
8. Titular a amônia com solução de HCl 0,02 N padronizada (na bureta) até viragem da cor verde para vermelho/roxo. Anotar o volume gasto na titulação.
V - CÁLCULOS
a. Cálculo da % de nitrogênio do alimento dessecado:
% N = V HCl x N HCl x 14,007 x 100
m amostra
V HCl = Volume de HCl gasto na titulação (mL)
N HCl = Normalidade padronizada da solução de HCl
M amostra = massa da amostra (mg)
Massa atômica do nitrogênio (N) = 14,007
b. Cálculo da % de proteína do alimento dessecado: % proteína = % N x 6,25 Cálculos:
Questões para fixação do conhecimento:
01) O método de Kjeldahl é um método específico para determinação do nitrogênio proveniente das proteínas? Explique:
02) Por que os alimentos apresentam fatores de conversão diferentes na hora de se calcular a quantidade de proteínas?
03) Qual o teor de proteínas no arroz, utilizando-se os valores a seguir: V gasto HCl (12,3 mL), N HCl (0,0198 N), massa as amostra de arroz analisada ( 0,112 g).
DETERMINAÇÃO DE FIBRAS EM ALIMENTOS
I – INTRODUÇÃO:
Fibra bruta inclui, teoricamente, compostos que não são digeríveis pelo organismo humano e animal, sendo insolúveis em ácido e base diluídos em condições específicas. Dentre esses compostos estão a celulose, lignina e pentosanas – responsáveis pela estrutura celular das plantas.
A fibra bruta não tem valor nutritivo, mas fornece a ferramenta necessária para os movimentos peristálticos sadios do intestino.
As fibras podem ser encontradas:
Na parede celular das células de tecido vegetal; No cimento intercelular;
Na secreção produzida por plantas como resposta a agressões; e, Na cobertura de sementes para evitar a desidratação.
As fibras podem ser classificadas de acordo com suas funções em:
1. Polissacarídeos estruturais: na parede celular – predominam celulose e polissacarídeos não celulósicos como hemicelulose e algumas pectinas.
2. Compostos estruturais que não são polissacarídeos: predominantemente lignina.
3. Polissacarídeos não estruturais: Gomes e mucilagens, e polissacarídeos do gênero carragena e agar (proveniente de algas).
A determinação de fibra bruta é importante para diversas análises em alimentos e reações: Avaliação nutritiva de rações: misturas com muita fibra têm baixo valor nutritivo.
Eficiência na moagem e refinação de farinha.
Verificação da maturação de frutas e vegetais: produtos muito maduros têm maior teor de fibras. Adulterações, tais como: casca em nozes moídas, sementes em frutas processadas e serragem
em alimentos em geral – estes adulterantes aumentam o teor de fibra. Tabela 1. Conteúdo de fibras em alguns alimentos:
Alimento Teor de fibras Frutas e produtos de frutas 0,1 a 6,8 %
Nozes 1,1 a 2,7 %
Vegetais 0,4 a 1,0 %
Leguminosas 2,0 a 4,0 % Cereais e produtos de cereais 0,0 a 2,2 %
Chocolate Aproximadamente 2,6 % Massa de cacau Aproximadamente 4,6 % II – MATERIAIS:
Estufa a 110ºC Balança analítica
Cadinho com placa de porcelana porosa Béquer de 600 mL sem bico
Ácido nítrico concentrado Ácido tricloroacético anidro Solução de ácido acético a 70 %
III – PROCEDIMENTO:
1. Pesar aproximadamente 2,0000 g de amostra (anotar o peso correto) em béquer de 600 mL de capacidade.
2. Adicionar 2 g de ácido tricloroacético, 70 mL de solução de ácido acético e 5 mL de ácido nítrico. 3. Cobrir com vidro de relógio e deixar em refluxo durante 30 minutos (Contar o tempo a partir do momento da adição dos solventes).
4. Filtrar em cadinho de placa porosa ou em papel de filtro quantitativo – livre de cinzas (previamente seco em estufa a 110oC por 1 h e com peso conhecido (anotar o valor), com auxílio de bomba de vácuo.
5. Lavar com água destilada até remoção de todo ácido acético. 6. Secar em estufa a 110oC, até peso constante.
7. Esfriar em dessecador e pesar. IV – CÁLCULO:
% Fibra = (peso do cadinho + fibra) – (peso do cadinho vazio) x 100 massa da amostra (g)
Cálculo:
Questões para fixação do conhecimento:
01) Este método de determinação de fibras é seletivo ou determina um grande número de tipos de fibras? Explique:
02) Quais os pontos fracos, ou aspectos negativos, desta análise? 03) Qual o teor de fibras conseguido após os resultados obtidos abaixo?
Peso do cadinho poroso = 15,6745 g
Peso do cadinho poroso + fibras = 15,6895 g Massa da amostra analisada: = 2,0064 g
DETERMINAÇÃO DE ACIDEZ TOTAL, pH E PORCENTAGEM DE SÓLIDOS
SOLÚVEIS (GRAUS BRIX) EM NÉCTARES DE FRUTAS
Brix
O índice de refração () é definido como a razão da velocidade da luz no ar e a velocidade da luz no meio medido. Os índices de refração de soluções aquosas de sacarose a 20o C podem ser
correlacionados com o seu teor de sacarose. Tem-se, assim, uma correspondência entre índice de refração e percentagem de sacarose, à qual se dá o nome de graus Brix. Na prática, emprega-se a leitura refratométrica ou o correspondente grau Brix para expressar os sólidos solúveis.
A técnica fundamenta-se na leitura refratométrica direta dos graus Brix da amostra a 20o C.
Normalmente, utiliza-se, o refratômetro tipo ABBE com escala de graus Brix. Procedimento para Calibração e Leitura de Amostra
1. Primeiro, calibrar o refratômetro com água destilada, corrigindo o valor lido para a temperatura ambiente. Para tanto, usar a chave adequada até que o índice de refração lido na escala coincida com o valor dado na Tabela 1 para a temperatura escolhida;
2. Abrir o prisma secundário e adicionar 2 a 3 gotas das amostras fornecidas, na parte central da superfície do prisma principal (Figura 1). Gentilmente, fechar o prisma secundário. A amostra espalhar-se-á entre o prisma principal e o secundário como um filme bem fino (delgado);
3. Utilizando o controle dos prismas, ajustar até se ter uma linha bem nítida de separação entre a parte escura e a parte clara do campo. A luminosidade do campo pode ser ajustada através do seletor de iluminação situado na parte superior do termômetro digital;
4. Colocar a linha de separação no centro do X do visor retangular. Fazer a leitura na escala abaixo do visor retangular (Figura 2). A escala superior fornece leitura de índice de refração, enquanto que a inferior fornece o Brix (gramas sacarose/100 g solução ou gramas sólido solúvel/100g solução);
5. Caso a leitura refratométrica seja feita em temperatura diferente de 20o C, anotar a temperatura e
fazer a correção do Brix em função da temperatura, com o auxílio da Tabela 2 (a ser fornecida na aula). 6. Se o produto apresentar teor de acidez total igual ou superior a 1%, fazer a correção do Brix em função da acidez total (com auxílio de uma tabela a ser fornecida na aula).
Figura 1. Colocação da amostra no refratômetro Figura 2. Leitura do Brix
Tabela 1. Relação entre temperatura da água destilada e índice de refração. Temperatura C Índice de refração D Temperatura C Índice de refração D 10 1.33369 26 1.33240 11 1.33364 27 1.33229 12 1.33358 28 1.33217 13 1.33352 29 1.33206 14 1.33346 30 1.33194 15 1.33339 31 1.33182 16 1.33331 32 1.33170 17 1.33324 33 1.33157 18 1.33316 34 1.33144 19 1.33307 35 1.33131 20 1.33299 36 1.33117 21 1.33290 37 1.33104 22 1.33280 38 1.33090 23 1.33271 39 1.33075 24 1.33261 40 1.33061 25 1.33250 Acidez total
A acidez total (fixa e volátil) em alimentos é resultante dos ácidos orgânicos do próprio alimento, dos ácidos adicionados intencionalmente durante o processamento e daqueles resultantes de alterações químicas no produto. Portanto, a determinação da acidez total pode fornecer dados valiosos na apreciação do processamento e do estado de conservação do alimento.
Os métodos que avaliam a acidez total resumem-se em titular com solução padronizada de álcali a acidez do alimento, empregando fenolftaleína como indicador do ponto final da titulação. O potenciômetro pode ser usado na titulação, até que a solução atinja pH = 8,1, o qual é o ponto de viragem da fenolftaleína. Material Pipeta volumétrica de 10 mL Bureta de 25 mL Erlenmeyer 250 mL Reagentes
Solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,100N Solução de fenolftaleína a 1% em álcool etílico
Procedimento
1. Pipetar 10,0 mL, com pipeta volumétrica, de amostra em Erlenmeyer de 250 mL e adicionar 90 mL de água destilada;
2. Titular com solução de hidróxido de sódio até coloração rosa, empregando-se 2 ou 3 gotas de fenolftaleína ou potenciômetro até pH 8,1.
Cálculos e Resultados
g de ácido cítrico anidro/100mL ou 100 g = mL NaOH x N x 64 x 100 g ou mL de amostra x 1000 N = normalidade da solução de NaOH
64 = equivalente-grama do ácido cítrico anidro Expressão dos Resultados
Geralmente é expresso em gramas de ácido cítrico anidro/100mL ou 100g. Quando o ácido predominante é conhecido, o resultado deve ser expresso em g do ácido predominante/100mL ou 100g.
Assim, expressar em: g/100mL ou em g/100g Equivalente-grama:
Ácido cítrico – 64 (frutas cítricas e pêssego) Ácido málico – 67 (maçã)
Ácido tartárico – 75 (uva) Ácido lático – 90 (leite) Ácido acético – 60 (vinagre)
Relação Brix – Acidez Total
A relação entre oBrix e acidez total é utilizada para indicar o equilíbrio doce-ácido de alimentos,
principalmente de sucos e néctares, sendo uma avaliação da sua qualidade.
O resultado é obtido dividindo-se o valor de oBrix pelo teor de acidez total.
REAÇÃO DE
MAILLARD
A reação de Maillard foi descrita em 1912 por Louis-Camille Maillard. Trata-se de uma reação que ocorre entre os aminoácidos ou proteínas e os açúcares (carboidratos) redutores. Neste contexto, quando o alimento é aquecido o grupo carbonila (C=O) do carboidrato interage com o grupo amino (-NH2) do aminoácido ou proteína e, após várias etapas, produz melanoidinas, que dão a cor e o aspecto
característicos dos alimentos cozidos ou assados.
Dependendo dos tipos de proteínas e açúcares que compõem o alimento, o processo produz resultados diferentes quanto a aspecto, cor e sabor, que são característicos para cada tipo de alimento.
Figura 3 - Compostos intermediários da Reação de Maillard.
Carboidratos aldeídicos ou cetônicos, a exemplo da glicose e frutose, reagem não-enzimaticamente com grupos amínicos livres encontrados em proteínas, para formarem aldiminas e cetiminas, conhecidas como bases de Schiff ou compostos de Maillard. Essas bases são os primeiros
compostos a serem formados na reação de glicação e são instáveis. Estes complexos de Maillard sofrem modificações para ceto-aminas secundárias, conhecidas como arranjos moleculares de Amadori, que os tornam mais estáveis, porém quimicamente reversíveis (Figura 3).
Procedimento:
1) Preparo da amostra de batata para análise:
Descascar uma batata e cortá-la em forma de palito. Pesar 50 g dessas batatas cortadas em palito e reservar. 2) Branqueamento e Desenvolvimento da Reação de Maillard:
Fazer o branqueamento das batatas. Para isso, colocar a batata em água fervente por 2 minutos. Retirar as batatas do branqueamento e interromper o calor, deixando-as mergulhadas em água
deionizada (GRUPO CONTROLE - 1) por 15 minutos.
Após o descanso de 15 minutos, secar um a um os palitos de batata, com guardanapos de papel. Fritar em óleo quente. Aquecer o óleo em uma panela, até chegar a 200º C, em seguida adicionar as batatas palito secas e, quando a temperatura chegar a 175º C, desligar o fogo e deixar fritando por mais 6 minutos.
Observar as intensidades de coloração e comparar os resultados.
Repetir o mesmo experimento, deixando-se as batatas mergulhadas em solução de sacarose 2% (Grupo 2), solução de glicose 2% (Grupo 3), e solução de xilose 2% (Grupo 4).
Anotações:
Questões de fixação do conhecimento:
01) Qual a importância da Reação de Maillard para a indústria de alimentos? 02) Quando essa reação deve ser evitada?
03) No experimento realizado, qual foi a conclusão na comparação entre as batatas banhadas com água, sacarose, glicose e xilose?
CARAMELIZAÇÃO
I - Introdução:
A caramelização e a reação de Maillard são transformações químicas que frequentemente ocorrem com açúcares durante o processamento e o armazenamento de alimentos e que dão origem a diversos compostos cujo aroma, sabor e cor são muito importantes para a aceitação dos alimentos. Ambas resultam na degradação dos açúcares envolvidos e, no caso da reação de Maillard, também dos aminoácidos envolvidos. A reação de Maillard também é chamada de escurecimento não enzimático e inclui várias reações, algumas ainda desconhecidas.
II – Materiais:
- Por bancada: 3 béqueres, 1 bastão de vidro, 1 placa de aquecimento, proveta de 25 mL.
- Uso conjunto: sacarose, glicose, água destilada, solução de HCl 0,25 M, solução de NaOH 0,25 M.
III – Procedimentos:
Caramelização em meios neutro, ácido e alcalino:
Pese 3 amostras de 10 gramas cada de sacarose e coloque em 3 béqueres de 100 mL.
Junte a uma das amostras 20 mL de água destilada a pH 7,0. À outra amostra adicione 20 mL de solução de HCl 0,25 M. À terceira amostra junte 20 mL de solução de NaOH 0,25 M.
Aqueça os três béqueres juntos em placas aquecedoras, agitando-os de tempos em tempos até completa dissolução completa da sacarose.
Continue aquecendo e marque o tempo até o início do escurecimento. Continue a aquecer por mais 2 minutos.
ESTUDOS DE GELIFICAÇÃO DO AMIDO
I - INTRODUÇÃO:
O amido é um carboidrato constituinte de muitos alimentos. É um agente espessante e por isso ajuda a atingir consistências desejáveis em muitas preparações. É composto por duas frações, a amilose e a amilopectina. A amilose contribui principalmente com características de geleificação, e a amilopectina, com a coesividade e o aspecto gomoso. A maioria dos amidos contém as duas frações, cujas proporções fazem com que amidos de fontes distintas se comportem diferentemente, devido às diferenças na composição e na estrutura molecular.
Imagem microscópica dos grânulos de amido Organização do amido
Parte de molécula de amido, com ênfase na porção amilopectina.
Vários fatores devem ser considerados nas preparações com amido, para se obterem bons produtos, tais como temperatura da cocção, tempo de agitação, intensidade de agitação, pH da mistura e efeito de outros ingredientes.
II – GELIFICAÇÃO DO AMIDO:
Os grânulos de amido formam uma suspensão em água fria, mas não se dissolvem. Quando essa suspensão é aquecida à temperatura de aproximadamente 60oC, os grânulos incham. Com a
continuação do aquecimento os grânulos continuam a inchar e a suspensão torna-se mais viscosa. A viscosidade da pasta decresce com o aquecimento, para depois aumentar com o resfriamento, dando origem a um gel. A pasta de amido é um sol que formará um gel após o resfriamento.
Em razão dos numerosos grupos hidrofílicos nas moléculas de amido, os grânulos de amido podem absorver grandes quantidades de água. O aumento da viscosidade de uma suspensão de grânulos de amido durante a cocção é devido ao fato de parte do líquido que estava do lado de fora dos grânulos, de forma livre, antes de a pasta ser aquecida, estar agora dentro deles e imobilizado.
A estrutura dos géis é frequentemente descrita como uma rede entrelaçada, formada por moléculas de amilose, amilopectina e água, unidas por ligações intermoleculares.
Grânulos de amido gelificados podem ser secos, mas eles não retornam ao seu estado pré-gelificado. As trocas causadas pela água quente são irreversíveis. Amido gelificado seco retém habilidade de reabsorver grandes quantidades de água. Essa característica de amido gelificado referido como pré-gelificado é utilizada para fazer alimentos pré-cozidos com elevado teor de amido, como arroz, pós para pudins, etc.
III – PROCEDIMENTOS:
Gelificação de diferentes tipos de amido: Gel básico.
Pese amostras de 10 gramas de amido de batata (fécula), amido de mandioca (polvilho), de milho (maisena) e de arroz (arrozina) – CADA GRUPO ESCOLHE UM TIPO DE AMIDO - e coloque em béqueres de 300 mL de capacidade.
Junte 150 mL de água destilada a cada amido. Aqueça as misturas em chapas aquecedoras, sempre agitando com o bastão de vidro até adquirir a consistência de gel pastoso.
Leve o béquer ao banho de gelo e deixe gelar até que a mistura esfrie. Após alguns minutos, coloque no refrigerador para acelerar o resfriamento.
Efeito da concentração de açúcar sobre a formação do gel de amido:
Em um béquer de 300 mL de capacidade, deposite 10 g do amido de escolha do grupo.
Adicione 30 g de açúcar (sacarose) e 150 mL de água. Leve para aquecer até formar o gel de amido.
Efeito da adição de ácidos sobre a formação do gel de amido:
Em um béquer de 300 mL de capacidade deposite 10 g do amido de escolha do grupo. Adicione 100 mL de água e 50 mL de suco de limão.
Aqueça em chapa aquecedora.
Leve os béqueres para o banho de gelo e deixe esfriar em refrigerador.
Anote na tabela abaixo as características de cada gel.
Gel Básico Gel + Açúcar Gel + Ácido Amido de batata (Fécula) Amido de milho (Maisena) Amido de arroz (Arrozina) Amido de mandioca (Polvilho)
Questões para fixação do conhecimento:
1. Faça um esquema da formação do gel de amido a partir do amido e água gelada. 2. O que é sinérese?
3. O que é retrogradação?
DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE AÇÚCARES REDUTORES E NÃO
REDUTORES EM NÉCTARES DE FRUTAS
Introdução
De acordo com a Instrução Normativa n° 12, set, 2003/Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, néctar de fruta é a bebida não-fermentada, obtida da diluição em água potável da parte comestível do vegetal ou de seu extrato.
A diferença básica é que o néctar não tem a obrigatoriedade de conservar todas as características originais de um suco natural de fruta. É permitida somente adição de açúcar, não sendo permitida a adição de corantes e de aromatizantes.
A porcentagem de polpa de fruta presente no néctar é fixada pelos Padrões de Identidade e Qualidade (PIQ). Quando a fruta não tem especificação mínima de polpa na normativa, considera-se que o néctar de determinada fruta deve conter no mínimo 30% da respectiva polpa, ressalvado o caso de fruta com acidez ou conteúdo de polpa muito elevado ou sabor muito forte e, neste caso, o conteúdo de polpa não deve ser inferior a 20%.
Os monossacarídeos na forma de aldoses ou cetoses em meio alcalino são facilmente enolizados. Estes compostos participam de reações de oxirredução. No método de Fehling, ocorre o processo de redução do cobre (Cu2+ Cu1+) e a oxidação do açúcar redutor. Esta reação acontece em meio alcalino
e em temperatura de ebulição.
A solução de Fehling A é composta de sulfato de cobre e a solução de Fehling B corresponde a uma mistura de hidróxido de sódio e tartarato duplo de sódio e potássio, o qual permite o tamponamento do meio em pH alcalino.
Na Figura 4, está representada a reação entre açúcares redutores e as soluções de Fehling. No método, o cobre do reativo de Fehling (solução alcalina de sulfato de cobre em tampão de tartarato duplo de sódio e potássio) é reduzido a óxido cuproso.
A sacarose não possui a capacidade de participar diretamente de uma reação de oxirredução (trata-se de um açúcar não-redutor). Promovendo-se a inversão deste carboidrato, ou seja, realizando-se a hidrólirealizando-se da sacarorealizando-se, com a formação de glicorealizando-se + frutorealizando-se, é possível fazer a determinação indireta da concentração de sacarose pelo método de Fehling.
A hidrólise da sacarose é realizada em meio ácido e sob aquecimento (100º C). Após a hidrólise, torna-se necessário neutralizar o meio, uma vez que a redução de Cu2+ a Cu1+ com o emprego de um
Figura 4 - O sal de sódio que se forma com o produto primário da oxidação do açúcar redutor (A.R.) sofre posterior oxidação na sequência da reação.
Fonte: SILVA et al. (2003).
Material
Balança analítica, espátula de metal, banho-maria, béquer de 100 mL, proveta de 50 mL, balão volumétrico de 100 mL, frasco Erlenmeyer de 250 mL, funil de vidro, pipetas volumétricas de 10 e 20 mL, bureta de 25 mL e chapa elétrica.
Reagentes
Ácido clorídrico concentrado, solução de hidróxido de sódio a 40% m/v e soluções de Fehling A e B padronizadas.
Preparo da solução de Fehling:
Solução A: Pesar 34,639g de sulfato de cobre, transferindo-se para balão volumétrico de 1000mL e completar o volume com água destilada.
Solução B: Pesar 173g de tartarato de sódio e potássio e dissolver em 250 mL de água destilada. Adicionar 250mL de solução de NaOH a 20%, recém-preparada. Completar o volume para 100mL .
Titulação da solução de Fehling:
Transferir para balão de titulação, 10mL de cada uma das soluções, A e B. Adicionar 40mL de água destilada. Aquecer até ebulição e adicionar, com auxílio de bureta, solução-padrão de glicose a 1%, m/v, mantendo a fervura, sob agitação, até a solução tornar-se incolor (no fundo do balão aparecia um resíduo avermelhado de óxido de cobre)
Nota: a massa de glicose utilizada deve ser conhecida até a 4a casa decimal.
Cálculo de fator (f) das soluções.
(g de glicose correspondente a 10 mL de cada uma das soluções A e B). V x 0,01 = f
V = mL da solução de glicose gastos P = título da solução de glicose (g%)
Procedimentos
A. Determinação de açúcares redutores
1. Transferir, com auxilio de pipeta volumétrica, 10,0 mL da amostra para um balão volumétrico de 100 mL.
2. Completar o volume com água destilada e agitar.
3. Filtrar, quando necessário, em papel de filtro seco e receber o filtrado em béquer de 250mL. 4. Transferir o filtrado para a bureta.
5. Colocar em um Erlenmeyer de 250mL, com auxilio de pipetas volumétricas de 10 mL, cada uma das soluções de Fehling A e B, adicionando 40mL de água destilada.
6. Aquecer a solução de Fehling até ebulição.
7. Adicionar, às gotas, a solução da bureta sobre a solução do Erlenmeyer em ebulição, agitando frequentemente, até que esta solução passe de azul a incolor (no fundo do balão observa-se um resíduo vermelho de Cu2O – Figura 5).
Observações: As amostras com coloração intensa (néctar de uva) devem ser clarificadas adicionando-se solução saturada de acetato neutro de chumbo, até não haver mais precipitação (aproximadamente 1,5mL). Completar o volume com água destilada. Filtrar em papel de filtro seco, recebendo o filtrado em béquer de 250mL. Adicionar sulfato de sódio anidro, até precipitar o excesso de chumbo. Filtrar em papel de filtro seco, recebendo o filtrado em outro béquer de 250mL. Transferir o filtrado para uma bureta.
Para as amostras com alto teor de proteínas (bebibas à base de extrato de soja): adicionar 5 mL de solução de ferrocianeto de potássio a 6% e 5 mL de solução de acetato de zinco a 12%. Completar o volume com água, agitar e deixar em repouso por 15 minutos. Filtrar a vácuo, em papel de filtro seco e receber o filtrado em béquer de 250mL. Verificar o pH da solução. Se estiver ácido, (pH < 6,0), adicionar algumas gotas de solução de hidróxido de sódio a 40% até que a solução torne-se alcalina (pH próximo a 9,0) e filtrar novamente. Transferir o filtrado para uma bureta.
Cálculos
100 x A x a = glicídios redutores em glicose, por cento, m/V P x V
A = n° de mL da solução de P g da amostra
a = n° de g de glicose correspondente a mL das soluções de Fehling P = volume da amostra em mL
V = n° de mL da solução da amostra gasto na titulação
B. Determinação de glicídios não-redutores expressos em sacarose
1. Transferir, com auxílio de pipeta volumétrica, 10,0 mL da amostra para um balão volumétrico de 100mL.
2. Adicionar ao balão 1 mL de ácido clorídrico concentrado. 3. Colocar o balão em banho-maria a 100°C por 45 minutos.
4. Esfriar e neutralizar com solução de hidróxido de sódio a 40%, com auxilio de papel indicador para verificar o pH.
5. Completar o volume com água destilada e agitar.
6. Filtrar em papel de filtro seco e receber o filtrado em béquer de 250mL. 7. Transferir o filtrado para uma bureta.
8. Colocar em um Erlenmeyer de 250mL, com auxilio de pipetas volumétricas de 10 mL, cada uma das soluções de Fehling A e B, adicionando 40mL de água destilada.
9. Aquecer a solução de Fehling até ebulição.
10. Adicionar, às gotas, a solução da bureta sobre a solução do Erlenmeyer em ebulição, agitando frequentemente, até que esta solução passe de azul a incolor (no fundo do balão observa-se um resíduo vermelho de Cu2O).
Cálculos
100 x A x a - B x 0,95 = glicídios não redutores em sacarose, por cento, m/m P x V
A = n° de mL da solução de P g da amostra
a = n° de g de glicose correspondente a mL das soluções de Fehling P = massa da amostra em g ou n° de g da amostra usada na inversão V = n° de mL da solução da amostra gasto na titulação
B = n° de g de glicose por cento obtido em glicídios redutores, em glicose.
ANÁLISE BROMATOLÓGICA DE LIPÍDIOS
MÉTODOS: ÍNDICE DE ACIDEZ, PROVA DE KREISS E ÍNDICE DE PERÓXIDOS
A degradação de óleos e gorduras pode ocorrer por oxidação, hidrólise, polimerização, pirólise e absorção de odores e sabores estranhos. Dentre essas possibilidades, a oxidação é a principal causa de deterioração de lipídios, alterando várias propriedades do alimento, como qualidade sensorial, valor nutricional, funcionalidade e toxicidade, mudanças essas que podem ocorrer em várias etapas do processamento, como produção e armazenamento.
Mais de 400 compostos químicos diferentes já foram identificados em óleos reutilizados. Os produtos de degradação costumam ser divididos em voláteis e não-voláteis, os quais permanecem no alimento e causam as alterações referidas anteriormente.
Há duas formas principais de rancificação de lipídios. A oxidação de lipídios (Figura 6), que ocorre quando o oxigênio é adicionado ou o hidrogênio ou elétrons são removidos da molécula, tem sido arduamente estudada devido à relação com a alteração de alimentos, com a produção de diversas substâncias, assim como pelas várias reações com outros constituintes dos alimentos. Sabe-se que essas reações podem ser modificadas por muitos fatores, como a presença de metais, enzimas (lipoxigenase, oxidases e lipases), antioxidantes, luz, pH, temperatura, oxigênio e peróxidos.
Figura 6 – Esquema geral do mecanismo de oxidação lipídica
A velocidade de oxidação depende do grau de insaturação do ácido graxo, ou seja, quanto maior o número de duplas ligações, maior a suscetibilidade à reação. Um exemplo é o óleo de soja, cuja estabilidade é menor do que a da gordura de coco.
Alguns testes de execução rápida possibilitam avaliar a qualidade de óleos e gorduras detectando a ocorrência do ranço hidrolítico, medido através:
1) do índice de acidez,
2) do ranço oxidativo, avaliado pelo teste de Kreiss 3) do índice de peróxidos.
1. Índice de Acidez:
O índice de acidez de um óleo ou gordura é um indicador de seu conteúdo de ácidos graxos livres. Um óleo de boa qualidade deve apresentar um baixo teor de ácidos graxos livres, pois embora o processo de extração possa acarretar a hidrólise de acilgliceróis com consequente liberação de ácidos graxos, a refinação subsequente deve reduzir sua presença a um mínimo. O índice de acidez é definido como a quantidade de hidróxido de sódio ou potássio (mg) necessária para neutralizar os ácidos graxos livres presentes em 1 g de óleo ou gordura. Um índice de acidez entre 0,2 e 1,0 mg KOH/g é considerado adequado para óleos vegetais refinados e gorduras animais.
Procedimento:
- Pesar 2 g da amostra de óleo ou gordura em um Erlenmeyer de 250 mL.
- Adicionar 25 mL de solução de etanol-éter etílico (proporção 1:2). Agitar. Adicionar 2 gotas de solução de fenolftaleína.
- Titular com solução de KOH 0,01 N até o aparecimento da cor rósea permanente. - Anotar o volume gasto na titulação.
Cálculo: Índice de acidez = Vol. KOH (mL) x Normalidade do KOH x Fator x 56,1 Massa da amostra (g)
2. Ranço oxidativo – prova de Kreiss
A rancificação oxidativa é uma das principais causas da deterioração de alimentos lipídicos. A prova de Kreiss é um teste qualitativo que possibilita detectar a presença de produtos (aldeídos) dessa reação, indicando a ocorrência do ranço oxidativo.
Procedimento:
- Transferir 5 mL de óleo ou gordura fundida para um tubo de ensaio de 25 mL, usando uma proveta. - Adicionar 5 mL de ácido clorídrico concentrado, tampar o tubo de ensaio com uma rolha e agitar lentamente por 30 segundos.
- Acrescentar 5 mL de solução de floroglucina a 0,1% recentemente preparada. Agitar novamente por 30 segundos e deixar em repouso por cerca de 3 minutos para a completa separação de fases.
- Comparar a coloração da camada inferior com a coloração de uma solução de permanganato de potássio a 0,0012% (padrão). Na presença de ranço a camada inferior apresentará coloração rósea ou vermelha mais intensa que a do padrão.
3. Índice de peróxidos
- Pesar 5 g da amostra (utilizar balança analítica) de óleo em um Erlenmeyer de 250mL com tampa esmerilhada.
- Acrescentar 30mL de solução de ácido acético-clorofórmio 3:2, agitando até a dissolução da amostra. - Adicionar 0,5mL de solução saturada de iodeto de potássio (preparo da solução saturada de iodeto de potássio: pesar 30 g de iodeto de potássio e adicionar 21 mL de água destilada). Deixar em repouso ao abrigo da luz por exatamente um minuto. Acrescentar 30mL de água destilada e titular com solução de tiossulfato de sódio 0,1N, com agitação constante.
- Continuar a titulação até que a cor alaranjada/amarelada diminua bastante.
- Acrescentar 0,5mL de solução indicadora de amido a 1% - a solução adquire caráter azulado. - Continuar a titulação até o completo desaparecimento da cor azul.
- Anotar o volume gasto na titulação.
- Realizar, em paralelo, um teste em branco seguindo a mesma metodologia.
Resultados
Terminada toda a metodologia, pode-se calcular então o índice de peróxidos do óleo, que é dado pela seguinte fórmula:
Cálculo: Índice de peróxido em meq por 1000g de amostra = (A – B) x N x f x 1000 P
A = mL de solução de tiossulfato de sódio 0,1N gasto na titulação da amostra B = mL de solução de tiossulfato de sódio 0,1N gasto na titulação do branco N = normalidade da solução de tiossulfato de sódio
f = fator da solução de tiossulfato de sódio P = g de amostra
Anotações:
Segundo a literatura, o valor de índice de peróxidos não deve ultrapassar o valor de 10 meq/1000g da amostra.
Questões de fixação dos conhecimentos
01) Como ocorre a rancificação hidrolítica? 02) Como ocorre a rancificação oxidativa?
03) Quais são os fatores principais que influenciam a formação do ranço?
04) Qual o valor de índice de peróxidos encontrado pelo grupo? Apresente os cálculos.
PREPARAÇÃO DAS SOLUÇÕES REAGENTES 1. Preparo de solução de amido a 1%
Misturar 10mL de água fria ou gelada a 1g de amido solúvel. Adicionar a esta mistura 100mL de água em ebulição, mantendo a fervura por 2 minutos. Esfriar e conservar a solução em geladeira por no máximo 30 dias.
2. a. Preparo de solução de tiossulfato de sódio 0,1N
Pesar 24,9g de Na2S2O3.5H2O e 0,2g de Na2CO3 (carbonato de sódio) em um béquer de 1L e
transferir para um balão volumétrico de 1L com auxílio de água destilada previamente fervida e resfriada (para eliminar o CO2) e completar o volume para 1L com a mesma água. Agitar, transferir a
solução para frasco âmbar e guarda-la na geladeira por no máximo 30 dias.
2.b. Padronização da solução de tiossulfato de sódio 0,1N
Secar aproximadamente 0,5g de padrão primário KIO3 (iodato de potássio) em estufa a 110ºC
transferir para Erlenmeyer de 250mL e adicionar 50mL de água destilada e 15mL de solução de H2SO4
(ácido sulfúrico) 2N. titular imediatamente o iodo (I2) liberado com a solução de tiossulfato a ser padronizada, agitando continuamente. Quando a coloração se tornar amarela clara, adicionar 2mL de solução indicadora de amido 1%. A solução deve se tornar azul. Continuar adicionando a solução de tiosulfato, gota a gota, até a solução ficar incolor. Anotar o volume de solução de tiossulfato gasto na titulação.
Equivalente grama do KIO3 = 35,665g
Equações das reações envolvidas:
KIO3 + 5 KI + 3 H2SO4 3 K2SO4 + 3 I2 + 3H2O
2 Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2 NaI
Normalidade do Na2S2O3 = m
V x 0,035665 m = massa (g) do padrão KIO3
MIOGLOBINA E COR DA CARNE
A mioglobina é uma importante proteína sarcoplasmática por ser o pigmento responsável pela coloração da carne. O conteúdo de mioglobina vai determinar a intensidade da cor da carne, e depende principalmente do tipo de animal, de sua alimentação, da idade e da parte da carcaça.
A molécula de mioglobina é constituída por uma cadeia polipeptídica denominada globina, ligada através de um átomo de nitrogênio de um resíduo de histidina ao ferro do grupo heme.
Alterações na cor da carne podem ocorrer em consequência de alterações na estrutura da molécula de mioglobina. As principais são descritas a seguir:
1) Interior do tecido cárneo fresco - Mioglobina:
GLOBINA N N
Fe++
N N H2O
2) Superfície da carne fresca em contato com o oxigênio - Oximioglobina: GLOBINA
N N Fe++
N N O2
3) Tecido cárneo em armazenamento prolongado (esgota-se a presença de O2) – Metamioglobina:
GLOBINA N N
Fe+++
N N
4) Adição de nitrito ou nitrato de sódio – Nitrosomioglobina: GLOBINA N N Fe++ N N NO
5) Aquecimento do produto durante processamento com nitrito/nitrato – Nitrosohemocromo: GLOBINA DESNATURADA N N Fe++ N N NO Procedimento:
1) Efeito do contato do oxigênio sobre a carne:
- Observe e anote a coloração de um corte de carne embalado a vácuo. - Abra a embalagem e observe a alteração na cor após alguns minutos. - Triture a carne em multiprocessador. Observe e anote a coloração.
2) Efeito da adição de nitrito:
- Pese uma amostra de 50 gramas de carne moída e coloque-a em um béquer de 250 mL.
- Adicione à amostra 0,5 g de nitrito e 0,5 g de eritorbato. Homogeneize com um bastão de vidro. Após alguns minutos, observe e anote a alteração na cor.
- Coloque o béquer na estufa aquecida à temperatura de 100ºC. Observe a coloração apresentada pela carne após 50 a 60 minutos.
CAPACIDADE DE RETENÇÃO DE ÁGUA (CRA) PELAS PROTEÍNAS DA CARNE
A capacidade das proteínas de absorver e reter água tem papel fundamental na textura de diversos alimentos. Alterações no pH, por afetar a magnitude da carga líquida da molécula de proteína, resultam em alteração na sua capacidade de se associar com a água. No pI, quando a carga líquida é nula, aumentam as interações proteína e são reduzidas a um mínimo as interações proteína-água. Desse modo, a capacidade de retenção de água (CRA) também é reduzida na faixa de pH do pI da proteína.
No caso da carne, a CRA das proteínas presentes é importante para suas características organolépticas, em particular a suculência. As alterações de pH que acontecem como resultado de transformações bioquímicas no post-mortem tem influência decisiva sobre a CRA. A adição de sal e de substâncias como os polifosfatos no processamento de produtos cárneos pode ter influência importante sobre a CRA do produto final.
Procedimento:
- Pese 4 porções de 100 g de carne moída sem gordura, em béqueres de 250 mL de capacidade. Incorpore à primeira porção 5 g de cloreto de sódio, à segunda 5 g de tripolifosfato de sódio e à terceira 5 g de ácido cítrico. A quarta porção será utilizada como controle. Adicione 10 g de água a cada uma das amostras (na forma de gelo) e mistura bem, homogeneizando-as.
- Tampe os béqueres com papel alumínio. Cozinhe a 150-180ºC por pelo menos 30 minutos.
- Deixe esfriar. Se ocorrer formação de líquido, separe-o e meça o volume em uma proveta. Pese as amostras (peso final).
- Corte as amostras, compare a cor e a textura. - Calcule o rendimento das amostras
Cálculo: % rendimento = peso final x 100 peso inicial
DETECÇÃO DA PUTREFAÇÃO SULFÍDRICA EM CARNE
A putrefação é um processo deteriorativo resultante da utilização anaeróbica de proteínas e substâncias nitrogenadas não-protéicas por microrganismos. O processo de putrefação inicia-se com a utilização de substâncias nitrogenadas não protéicas por microrganismos, em particular Pseudomonas e Alteromonas. À medida que esgotam-se essas substâncias inicia-se um processo proteolítico que resulta na liberação de aminoácidos, os quais também serão utilizados por microrganismos, dando continuidade à deterioração.
Durante o processo da putrefação são formados compostos que alteram sensivelmente as características sensoriais de alimentos proteicos, notadamente os de origem animal. Alterações no aroma derivam da liberação de produtos voláteis, principalmente compostos resultantes da decomposição de aminoácidos sulfurados, como o gás sulfídrico e o dimetilssulfeto. Alguns desses compostos são altamente tóxicos, tornando o alimento impróprio para consumo.
Procedimento:
Fundamenta-se na decomposição de aminoácidos sulfurados, que resulta na liberação de enxofre. Este, em meio ácido, transforma-se em H2S que combina-se com acetato de chumbo formando
produto escuro.
- Pese amostras de 10 g de carne triturada e homogeneizada e coloque-as em Erlenmeyers de 125 mL. Tampe-os com pedaço duplo de papel de filtro, preso com elástico.
- Embeba o papel de filtro com solução de acetato de chumbo a 5% adicionada de ácido acético glacial (1% em volume).
- Coloque os Erlenmeyers em banho-maria de forma que o nível de água atinja 3 cm acima do fundo desses frascos. Aqueça por 10 minutos.
- Observe se ocorreu o aparecimento de mancha preta no papel de filtro (face interna), o que indica que a amostra liberou gás sulfídrico decorrente de processo de putrefação.
Padrão de referência: Repita o mesmo procedimento usando no Erlenmeyer 10 mL de solução contendo 0,1 g/mL de sulfeto de sódio acidificado com 1 mL de ácido acético (sem amostra de carne). Compare as manchas formadas nos papéis de filtro, se a da amostra analisada estiver mais escura que a do padrão, a carne está imprópria para consumo.
EFEITO DE ÍONS CÁLCIO SOBRE A COAGULAÇÃO DO LEITE
Introdução
O leite contém entre 3 e 4% de proteínas, das quais cerca de 85% é a caseína, sendo o restante composto por lactoalbumina e lactoglobulina.
Existem quatro tipos principais de moléculas de caseína: αs1, αs2, β e κ. As caseínas α e β são
proteínas hidrofóbicas facilmente precipitadas pelo cálcio. A concentração normal de cálcio do leite está acima da que se necessita para a precipitação destas proteínas. No entanto, a caseína κ não é precipitada pelo cálcio. A representação da micela de caseína é mostrada na Figura 7.
A caseína pode sofrer coagulação pela ação de coalho (quimosina produzida por fungo geneticamente modificado) ou pelo abaixamento do pH do leite (adição de ácido) até o ponto isoelétrico da caseína. Sobram em solução as demais proteínas.
A quimosina corta proteoliticamente e converte a caseína κ em para-κ-caseína e em uma proteína menor chamada macropeptídeo. A para-κ-caseína não tem capacidade de estabilizar a estrutura micelar, sendo que as caseínas insolúveis em cálcio precipitam, formando um coágulo.
Objetivo: Observar a formação da coagulação do leite e verificar o efeito dos íons cálcio em sua formação.
Materiais, Reagentes e Equipamentos Solução de ácido clorídrico a 10%
Solução de ácido diamino-tetra-acético (EDTA) a 20% Solução de cloreto de cálcio a 10%
Banho-maria a 40º C Balança semi-analítica Fitas de pH Papel de filtro Papel alumínio Béquer de 500mL Bastão de vidro
Funil de Buchner e Kitassato de 500mL Procedimento
1. Separar três porções de 200 mL de leite em béqueres de 500 mL. 2. Tratar as amostras com os seguintes reagentes:
a. 5 mL de solução de HCl a 10% e verificar se o pH chegou a 3 - 4, caso contrário adicionar mais ácido.
b. 5 mL de solução de EDTA e 5 mL de HCl a 10%. c. 4 mL de solução de CaCl2 a 10% e 5 mL de HCl a 10%.
3. Homogeneizar as amostras e, a seguir, levá-las a banho-maria a 40ºC por 50 minutos. 4. Separar o soro do coalho por filtração a vácuo.
