Aulas análise 2019 - 2

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS CURSO DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

ANÁLISE DE ALIMENTOS Prof. Adriano Calandrini

Castanhal/PA 2019

ESTUDA OS ALIMENTOS •

QUANTO À COMPOSIÇÃO QUÍMICA E AÇÃO NO ORGANISMO:  Investigação do valor nutricional/alimentar

•

QUANTO À PREPARAÇÃO, ACONDICIONAMENTO E CONSERVAÇÃO:  Tecnologia de Alimentos

•

QUANTO A VERIFICAÇÃO DE SUA PUREZA:  Fiscalização pela Saúde Pública

VALOR CALÓRICO DOS NUTRIENTES



 

Carboidratos ➔ 4 kcalorias/grama Proteínas ➔ 4 kcalorias/grama Lipídios ➔ 9 kcalorias/grama

MÉTODO PARA CALCULAR O VALOR CALÓRICO DE UM ALIMENTO A PARTIR DA COMPOSIÇÃO DE SEUS NUTRIENTES: ALIMENTO: Sorvete de baunilha PESO: 100g COMPOSIÇÃO Proteínas

Gorduras

Carboidratos

Percentual

4,00 %

13,00 %

21,00 %

Gramas totais

4,00 g

13,00 g

21,00 g

Em uma grama

0,04 g

0,13 g

0,21 g

(0,04 x 4,0 Kcal) + ( 0,13 x 9,0 Kcal) + (0,21 x 4,0 Kcal) Calorias totais por gramas = 0,16 + 1,17 + 0,84 = 2,17 Kcal Calorias totais por 100 gramas = 2,17 x 100 = 217 Kcal Valor Calórico = 217 Kcal / 100 gramas

ALIMENTO: Pasta de galinha PESO: 100g

COMPOSIÇÃO Proteínas

Gorduras

Carboidratos

Percentual

20,00 %

12,00 %

6,00 %

Gramas totais

20,00 g

12,00 g

6,00 g

Em uma grama

0,20g

0,12 g

0,06 g

(0,20 x 4,0 Kcal) + ( 0,12 x 9,0 Kcal) + (0,06 x 4,0 Kcal) Calorias totais por gramas = 0,80 + 1,08 + 0,24 = 2,12 Kcal Calorias totais por 100 gramas = 2,12 x 100 = 212 Kcal Valor Calórico = 212 Kcal / 100 gramas

UMIDADE Efeito sobre a estabilidade dos alimentos. A água é considerada o adulterante universal dos alimentos. Quantidade de água nos alimentos é expressa pelo valor da água total.  Como

está distribuída a água?  Toda a água está ligada do mesmo modo?

Importância das interações água - soluto • As consequências das interações entre as moléculas de água e os grupos polares devem ser examinadas à nível das macromoléculas das quais elas modificam a sua própria estrutura. Proteínas

Carboidratos

Lipídios

As interações água - proteínas são de primordial importância, pois são os constituintes principais e vitais da matéria biológica e da nutrição humana. As proteínas sem água não são proteínas porque a estrutura nativa e as suas propriedades funcionais normais não existem na ausência de água. Existe um número elevado de grupos susceptíveis de estabelecer ligações hidrogênicas com água (hidroxila, amina, carbonila, amido, imina, ...).

As interações açúcares - água apresentam certas analogias com aquelas das proteínas; porém, de forma geral, a dessecação total não desnatura os açúcares (ao contrário das proteínas).

É possível demonstrar que os sítios de adsorção de água nos polímeros glicídicos são essencialmente as hidroxilas OH. O esqueleto molecular dela mesma não tem nenhuma influência sobre a adsorção.

Os lipídeos mostram pouquíssima afinidade pela água. As interações com os grupos polares levam estruturas particulares (micelas).

UMIDADE Formas de ocorrência da água nos alimentos: ✓ Água livre. ✓

Água absorvida. Está na superfície dos colóides macromoleculares.

✓

Água de hidratação ou água ligada.

UMIDADE Atividade de água Mede a disponibilidade de água em um alimento. Aw = P (pressão parcial de vapor de água do alimento) P0 (pressão parcial de vapor da água pura)

Faixa: 0 – 1

UMIDADE Percentual de umidade nos alimentos Alimento

Produtos lácteos fluidos Leite em pó Queijos

Manteiga Creme de leite

% Umidade

87 – 91 4 40 – 75

15 60 – 70

Sorvetes

65

Margarina e maionese

15

Frutas Hortaliças

Carnes e peixes Cereais Macarrão

Pães e outros produtos de padaria

65 – 95 85

50 – 75 100 °C, até 155 °C) ✓ Simples com ventilador (circulação forçada) ✓ A vácuo (≈ 70 °C) Cápsula ou cadinho: ✓ Alumínio ✓ Vidro ✓ Porcelana

DETERMINAÇÃO DE UMIDADE POR SECAGEM EM ESTUFA PREPARO DA AMOSTRA • Amostras líquidas: evaporadas em banho-maria até a consistência pastosa. • Amostras açucaradas: formam uma crosta dura na superfície - adicionar areia para aumentar a superfície de evaporação. • Peso da amostra: 2 a 5 g (camada fina).

ESTUFA MATERIAIS • • • • •

Recipientes; Espátula; Estufa a 105 ºC; Dessecador; Balança analítica.

MÉTODO Pesar de 1 a 5g da amostra em recipiente tarado; Aqueçer em estufa a 105 ºC por 3 horas; Resfriar em dessecador até a temperatura ambiente; Pesar; Obs: Repetir as operações de aquecimento e resfriamento até peso constante.

ESTUFA CÁLCULOS A = peso do recipiente B = peso do recipiente + amostra úmida C = peso do recipiente + amostra seca B–A=X C –A=Y

Montar regra de três:

X ⎯ 100 % Y ⎯ % de amostra seca

onde: X = Nº de gramas de amostra pesada Y = Nº de gramas obtida após a secagem Obs: Para se obter a porcentagem da umidade, subtrair o resultado de 100%.

DETERMINAÇÃO DE UMIDADE POR SECAGEM EM ESTUFA LIMITAÇÕES DO MÉTODO ✓

Produtos com alto conteúdo de açúcar e carnes com alto teor de gordura

devem ser secos em estufa a vácuo (máx. 70 ºC). Alguns açúcares, como a levulose, decompõem ao redor de 70ºC, liberando água; ✓

Não serve para amostras com alto teor de substâncias voláteis como condimentos;

✓

Pode haver variação de até 3ºC nas diferentes partes da estufa;

✓

Altas temperaturas - caramelização de açúcares liberando água (produtos devem ser secos a vácuo a 60 ºC);

✓

Alguns produtos são muito higroscópicos e devem ser tampados no dessecador.

✓ Alimentos contendo açúcares redutores e proteínas podem sofrer escurecimento por reação de Maillard, com formação de compostos voláteis como CO2 e compostos carbonílicos, e

produtos intermediários como furaldeído e hidroximetilfurfural. Estes compostos voláteis serão medidos erradamente como água.

Estufas a Vácuo

Estufa de Secagem

Estufa Microprocessada com Circulação Forçada de Ar

SECAGEM POR INFRAVERMELHA

RADIAÇÃO

Secagem mais efetiva Penetração do calor dentro da amostra Encurta o tempo de secagem em até 1/3 do total. Balança acoplada a uma lâmpada de radiação infravermelha ✓ ✓ ✓ ✓

✓ ✓ ✓

250 a 500 watts Temperatura do filamento 2.000 a 2.500 K (700 ºC). Distância entre a lâmpada e a amostra 10 cm (evita decomposição) Espessura da amostra 10 a 15 mm. Tempo de secagem (produtos cárneos - 20 min., grãos - 10 min.) Peso da amostra 2,5 a 10 g Leitura direta do conteúdo de umidade por diferença de peso.

Desvantagens ✓ Método lento por poder secar uma amostra de cada vez. ✓ Repetibilidade pode não ser muito boa - variação de energia elétrica

SECAGEM EM FORNOS DE MICROONDAS Método novo, simples e rápido, porém, não é um método padrão (oficial). A energia de micro-ondas é uma radiação eletromagnética (ƒ≈ 3 Mhz. a 30.000 Ghz.) Quando uma amostra úmida é exposta à radiação de micro-ondas, moléculas com cargas elétricas dipolares, tal como a da água, giram na tentativa de alinhar seus dipolos com a rápida mudança do campo elétrico. A fricção resultante cria calor, que é transmitido para as moléculas vizinhas. Micro-ondas podem aquecer o material mais rapidamente e vão aquecer seletivamente as áreas com maior umidade (P.E. da água). O calor é distribuído uniformemente, evitando a formação de crostas superficiais. Preparo da amostra ✓

cloreto de sódio - evita que a amostra seja espirrada fora do cadinho

✓

óxido de ferro - absorve fortemente radiação de micro-ondas

Vantagem - o poder da energia radiante e o tempo de secagem podem ser calibrados para os diferentes tipos e quantidades de amostras.

SECAGEM EM DESSECADORES

São utilizados o vácuo e compostos químicos absorventes. A temperatura ao redor de 50 ºC é bem mais satisfatória no processo.

REFRATOMETRIA • É um método bastante simples e rápido, feito no refratômetro, e está baseado na medida do ângulo de refração da amostra. Contudo, é um método menos preciso que os outros;

• Determina-se o índice do material; • Por meio da escala de Chataway, se obtém o valor da umidade correspondente.

TABELA DE CHATAWAY IR a 20 °C

Umidade %

IR a 20 °C

1,4740 1,4745 1,4750 1,4755 1,4760 1,4765 1,4770 1,4775 1,4780 1,4785 1,4790 1,4795 1,4800 1,4805 1,4810 1,4815 1,4820 1,4825 1,4830 1,4835 1,4840

25,0 24,8 24,6 24,4 24,2 24,0 23,8 23,6 23,4 23,2 23,0 22,8 22,6 22,4 22,2 22,0 21,8 21,6 21,4 21,2 21,0

1,4845 1,4850 1,4855 1,4860 1,4865 1,4870 1,4875 1,4880 1,4885 1,4890 1,4895 1,4800 1,4905 1,4910 1,4915 1,4920 1,4925 1,4930 1,4935 1,4940 1,4946

Umidade %

20,8 20,6 20,4 20,2 20,0 19,8 19,6 19,4 19,2 19,0 18,8 18,6 18,4 18,2 18,0 17,8 17,6 17,4 17,2 17,0 16,8

IR a 20 °C

Umidade %

1,4951 1,4958 1,4961 1,4966 1,4971 1,4976 1,4982 1,4987 1,4992 1,4997 1,5002 1,5007 1,5012 1,5018 1,5023 1,5028 1,5033 1,5038 1,5044

16,6 16,4 16,2 16,0 15,8 15,6 15,4 15,2 15,0 14,8 14,6 14,4 14,2 14,0 13,8 13,6 13,4 13,2 13,0

CINZAS E ALIMENTOS

CONTEÚDO

MINERAL

EM

• 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 composição da cinza vai depender da natureza do alimento e

do método de determinação.

CINZAS E ALIMENTOS

CONTEÚDO

MINERAL

EM

• A cinza é constituída principalmente de: ➢ Grandes quantidades: K, Na, Ca e Mg; ➢ Pequenas quantidades: AI, Fe, Cu, Mn e Zn; ➢ Traços: Ar, I, F e outros elementos.

• Os elementos minerais se apresentam na cinza sob a forma de óxidos, sulfatos, fosfatos, silicatos e cloretos

CINZAS E CONTEÚDO ALIMENTOS

MINERAL

Percentual de sais minerais nos alimentos PRODUTO

Leite

% DE SAIS MINERAIS

0,7 – 6,0

Queijo

3,0

Cereais

0,3 a 3,3

Ossos

17

Carne e produtos

0,5 a 6,7

Carne com osso

5,0 a 6,0

Frutas frescas

0,3 a 2,1

Hortaliças frescas

0,4 a 2,1

Peixe e produtos marinhos

1,2 a 3,9

Óleo e gorduras vegetais

0,0

Manteiga e margarina

2,5

Aves

1,0 a 1,2

Açúcares e xarope

0,0 a 1,2

Leguminosas

2,2 a 4,0

Nozes

1,7 a 3,6

EM

CINZAS E CONTEÚDO ALIMENTOS

MINERAL

EM

Alimentos como fontes de minerais Mineral

Fonte

Ca

produtos lácteos, cereais, nozes, alguns peixes e certos vegetais

P

produtos lácteos, grãos, nozes, carne, peixe, aves, ovos e legumes

Fe

grãos, farinhas, produtos farináceos, cereais assados e cozidos, nozes, carne, aves, frutos do mar, peixes, ovos e legumes

Na

sal

Mg

nozes, cereais e legumes

Mn

cereais, vegetais e algumas frutas e carnes

Cu

frutos do mar, cereais e vegetais

S

em alimentos ricos em proteínas e alguns vegetais

Zn

frutos do mar

Co

vegetais e frutas

CINZAS E ALIMENTOS

CONTEÚDO

MINERAL

EM

• A determinação dos constituintes minerais nos alimentos pode ser dividida em duas classes: 1. Determinação da cinza (total, solúvel e insolúvel) 2. Determinação dos componentes individuais da cinza

CINZAS E ALIMENTOS

CONTEÚDO

MINERAL

EM

1. Cinza total: a determinação de cinza total é utilizada como indicativo de várias propriedades: ➢ Nos açúcares, uma cinza muito alta dificultará a cristalização e descolorização; ➢ Em geleias de frutas, 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.

CINZAS E ALIMENTOS

CONTEÚDO

MINERAL

EM

2. Componentes individuais da cinza: ➢ Indispensáveis para o metabolismo normal e geralmente constituem os elementos da dieta essencial. ➢ Aqueles que não têm nenhuma função conhecida ou até podem ser prejudiciais à saúde (agrotóxicos ou resíduos industriais).

CINZAS E ALIMENTOS

CONTEÚDO

MINERAL

EM

Determinação do resíduo mineral total a)

Cinza seca

Incineração da amostra a 500 - 600 ºC Equipamento: mufla

Pesos de amostra: variam com o conteúdo de cinzas Cadinhos: quartzo, Vycor, porcelana, aço, níquel, platina e uma liga de ouro-platina.

CINZAS E ALIMENTOS

CONTEÚDO

MINERAL

EM

➢ O método de determinação de cinza é empírico e por isso devese sempre especificar o tempo e a temperatura. ➢ Amostras líquidas ou úmidas antes devem ser secas em estufa. ➢ Produtos que contem grande quantidade de matéria volátil como condimentos, devem ser aquecidos vagarosamente de maneira que comecem a fumegar sem pegar fogo. ➢ Produtos ricos em gordura também devem ser aquecidos cuidadosamente para evitar excesso de chama, que poderia causar perdas por arraste.

Muflas

CINZAS E ALIMENTOS

CONTEÚDO

MINERAL

EM

b) Cinza úmida

➢ É mais comumente utilizada para determinação da composição individual da cinza. ➢ Pode-se utilizar baixas temperaturas, que evitam as perdas por volatilização. ➢ É mais rápida, porém, não é prática. ➢ Não serve para amostras grandes. ➢ É utilizada na determinação de elementos em traços, que podem ser perdidos na cinza seca, e também de metais tóxicos.

➢ Mistura de ácidos mais utilizada para digestão: H2SO4 + HNO3

CINZAS E ALIMENTOS

CONTEÚDO

MINERAL

Análise dos elementos individuais Cinza obtida por via úmida → análise de minerais.

Métodos empregados: ➢ Absorção ➢ Emissão

atômica

de chama

➢ Colorimetria ➢ Turbidimetria ➢ Titulometria

EM

LIPÍDEOS Definição: • São compostos orgânicos altamente energéticos, contêm ácidos graxos essenciais ao organismo e atuam como transportadores das vitaminas lipossolúveis. • São um grupo de compostos heterogêneos que tem em comum a insolubilidade em água e a solubilidade em solventes orgânicose englobam os óleos e gorduras normais.

✓ Os lipídios são pouco solúveis tem a propriedade de formar uma fina e uniforme camada na superfície da água; ✓ O grupo hidrofílico (COOH) é dissolvido na água e o grupo hidrofóbico (cadeia de C) se coloca paralelas umas as outras.

água

água água

água

água água

PROPRIEDADES FISÍCAS • Óleos: São triglicerídeos líquidos à temperatura ambiente, formadas de ácidos graxos menores, mais insaturados e geralmente são vegetais;

• Gorduras: São triglicerídeos sólidos à temperatura ambiente,formadas de ácidos graxos de cadeia longa, mais saturados e geralmente são animais;

ÁCIDOS GRAXOS • São compostos alifáticos que possuem uma cadeia hidrocarbonada de comprimento entre 4 e 36 carbonos e um grupamento carboxila terminal.

O CH 3(CH 2)n

CH3(CH2)n C OH Ácido graxo saturado

(CH CH) (CH 2)n C

Ácido graxo insaturado

O OH

LIPÍDEOS Conteúdo de lipídeos nos alimentos Alimento

Manteiga e margarina Molhos e saladas

% de lipídeos

81 40 –70

Leite fresco

3,7

Leite em pó

27,5

Sorvetes

12

Cereais

3–5

Carnes

16 – 25

Peixes

0,1 – 20

Ovos vegetais 0,1 – 1,2

12

Chocolates

35

Frutas vegetais

0,1 – 1 (abacate: 26%) 0,1 – 1,2

PROPRIEDADES QUÍMICAS • Hidrogenação: Adição de átomos de hidrogênio a gorduras insaturadas, aumenta o grau de saturação e transforma um óleo líquido em gordura sólida. Ex: Produção de margarina

PROPRIEDADES QUÍMICAS • Hidrólise: A hidrólise de triglicerídios pelo calor ou por enzimas específicas para lipídios (as lipases) produz glicerol e ácidos graxos;

ácidos Triglicerídios

glicerol + ác. graxos enzimas lipases

PROPRIEDADES QUÍMICAS • Saponificação: A hidrólise de triglicerídios por álcalis formando sabões; NaOH Ésteres de ác. graxos

álcool + sais ác. graxos KOH

Índice de saponificação: ➢ É o número de miligrama de KOH gasto para saponificar um grama de gordura; ➢ Quanto maior o índice de saponificação menor o peso molecular dos triglicerídios; ➢ A manteiga possui alto índice de saponificação.

PROPRIEDADES QUÍMICAS • Halogenação: Consiste na ligação de halogênios especialmente iodo, às duplas ligações. • Índice de iodo: Seria a determinação do iodo ligado a dupla ligação. Através deste índice avalia-se o grau de insaturação dos óleos. Quanto maior o índice de iodo maior será o número de duplas ligações. Ex: Óleo de algodão (109), óleo de oliva (84), óleo de coco (9).

PROPRIEDADES QUÍMICAS ALTERAÇÕES NOS LIPIDEOS

Rancidez = deterioração da gordura • Um dos problemas técnicos mais importantes da indústria de alimentos. • É acelerada por luz e calor, com formação de PRODUTOS que causam um sabor-odor desagradável, principalmente em gorduras como manteiga, que possui grande quantidade de ácidos graxos de baixo peso molecular.

DETERIORAÇÃO

Rancidez hidrolítica

Hidrólise da ligação éster por lipase

Rancidez oxidativa

Oxidação dos ácidos graxos insaturados por oxigênio atmosférico.

LIPÍDEOS Importância da análise ✓

Avaliações nutricionais e de processamento.

✓

Padrões de identidade.

✓

Metodologia de análise Extração com solvente a quente.

✓

Extração com misturas de solventes a frio.

✓

Extração de gorduras ligada a outros compostos, por hidrólise ácida e alcalina

LIPÍDEOS 1) Extração com solventes a quente ➢ Extração de gorduras com solventes; ➢ Eliminação do solvente por evaporação;

➢ A gordura é quantificada por secagem; ➢ O resíduo obtido não é constituído apenas por triglicerídeos.

EXTRAÇÃO COM SOLVENTES A QUENTE PREPARO DA AMOSTRA ✓

Secagem da amostra

✓

Hidrólise ácida ou básica: lipídeos ligados a proteínas e carboidratos.

✓

Controle da temperatura e tempo de extração.

TIPOS DE SOLVENTES ✓

Éter de petróleo e éter etílico

EXTRAÇÃO COM SOLVENTES A QUENTE

Tipos de equipamentos a) Soxhlet ✓

É um extrator que utiliza refluxo de solvente.

✓

O processo de extração é intermitente.

✓

Pode ser utilizado somente com amostras sólidas.

MÉTODO DE SOXHLET ➢ Princípio do método O éter usado no processo é aquecido até tornar-se volátil e, ao condensar-se, circula sobre a amostra em análise, arrastando toda a fração gordurosa e demais substâncias solúveis em éter. Este é recuperado em outro recipiente, enquanto a gordura extraída é calculada por diferença de pesagem.

CONSIDERAÇÕES GERAIS • A extração contínua feita no aparelho do tipo soxhlet tem a vantagem de usar quantidades menores de solventes; Os solventes mais usados são éter etílico e o éter de petróleo, ou a mistura dos dois; • Vantagens do éter de petróleo: ➢ a) só extrai a porção lipídica; b) é mais barato; c) não é afetado por pequena quantidade de água; d) é muito mais apropriado a sua recuperação por destilação; ➢ O éter etílico apesar de ser um excelente extrator para lipídio tem algumas desvantagens como: a) deve ser isento de água; b) a amostra deve está completamente seca; c) é altamente inflamável, quando oxidado é explosivo; d) a sua recuperação deve ser cautelosa.

APARELHO DE SOXHLET

Refrigerador

Extrator

Balão

MÉTODO • Pesar cerca de 3g do material dessecado e transferir quantitativamente para o cartucho de soxhlet; • Extrair em aparelho de soxhlet com éter de petróleo ou éter etílico, por 6 horas (não esquecer de tarar o balão); • Evaporar o solvente e colocar o balão com o resíduo em estufa a 105 °C; • Resfriar em dessecador até temperatura ambiente e pesar.

CÁLCULO

100 x N = lipídios por cento P

N = nº de gramas de lipídios P = nº de gramas da amostra

EXTRAÇÃO COM SOLVENTES A QUENTE

b) Goldfish ✓

Também utiliza refluxo de solvente.

✓

O processo de extração é contínuo.

✓

Somente para amostras sólidas.

✓

Utiliza menos solvente e é mais rápido.

EXTRAÇÃO COM SOLVENTES MÉTODO DE BLIGH-DYER

A

Amostra + metanol +clorofórmio ↓ uma só fase ↓ Adição de mais clorofórmio e água ↓ Duas fases distintas Clorofórmio (lipídeos) Metanol (água) ↓ Gordura por pesagem.

FRIO

EXTRAÇÃO COM SOLVENTES MÉTODO DE BLIGH-DYER

A

FRIO

EXTRAÇÃO COM SOLVENTES MÉTODO DE BLIGH-DYER

A

FRIO

• Vantagens da extração a frio em relação à quente. ➢ Extrai todas as classes de lipídios. ➢ Os lipídios são extraídos sem aquecimento, e os extratos podem ser utilizados para avaliação de deterioração dos lipídios através dos índices de peróxidos e ácidos graxos livres. ➢ Pode ser utilizados tanto em produtos com altos teores de umidade como em produtos secos.

EXTRAÇÃO DA GORDURA HIDRÓLISE ÁCIDA E ALCALINA

POR

• Pão e leite (proteínas e carboidratos); • Produtos de carne e peixe. HIDRÓLISE ÁCIDA Método de Gerber ➢ Álcool isoamílico: facilitar a separação e reduzir carbonização; ➢

Digestão com ácido sulfúrico (d=1,82);

➢

Centrifugação (tubo – butirômetro);

➢

Medida volumétrica no butirômetro (71 ºC)

PRINCÍPIO DO MÉTODO: ➢

Por ação do ácido sulfúrico o lipídio se separa dos outras componentes do leite com auxílio do álcool amílico e subsequente centrifugação.

CONSIDERAÇÕES GERAIS ➢ ➢ ➢

➢ ➢

➢

O ácido sulfúrico puro tem densidade de 1,840 a 15 °C; A densidade indicada no teste é de 1,820-1,825 a 15 °C; A vantagem do ácido sulfúrico é que ele é relativamente mais barato, de fácil aquisição, é encontrado facilmente no grau de pureza desejado e não ataca a gordura na densidade utilizada; Deve haver cuidado com a reação do ácido sulfúrico com o leite, ela é altamente exotérmica (atinge mais de 80 °C em menos de um segundo); O álcool amílico tem densidade de 0,815 livre de água; A finalidade do álcool amílico é facilitar a separação da fase gordurosa da fase não gordurosa e tornar a coluna de gordura límpida.

MÉTODO ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢

Transferir 10 mL de ácido sulfúrico D=1,820 a 1,825, para um lactobutirômetro de Gerber; Adicionar lentamente com auxílio de pipeta volumétrica: 11 mL da amostra + 1 mL de álcool amílico; Arrolhar e agitar até completa dissolução da caseína; Centrifugar a 1200 rpm, durante 10 minutos; Levar para o banho-maria a 75 °C por 5 minutos com rolha para baixo, retire do banho-maria mantendo a posição vertical; Manejando a rolha colocar a camada amarelo-claro transparente (lipídios) dentro da haste graduada do lactobutirômetro; O no de mL ocupado pela camada oleosa dará diretamente a percentagem de lipídios.

LEGISLAÇÃO

• Leite integral – mínimo de 3% • Leite semi-desnatado – 0,6 - 2,9%

• Leite desnatado – máximo de 0,5%

PROTEÍNAS Definição: ❖ São compostos nitrogenados orgânicos complexos, presentes em todas as células vivas, formados fundamentalmente por C, H, O e N ❖

As proteínas são os maiores constituintes de toda célula viva, e cada uma delas, de acordo com sua estrutura molecular, tem uma função biológica associada às atividades vitais.

❖

Nos alimentos, além da função nutricional, as proteínas tem propriedades sensoriais.

❖

São polímeros de elevado peso molecular;

❖

Unidade básica das proteínas são os aminoácidos (20);

❖

❖

Os aminoácidos que constituem as proteínas, são ácidos amino carboxílicos, apresentam um grupo amino básico ( NH2 ) e um grupo ácido carboxílico ( COOH ) ligados ao mesmo átomo de carbono. Os aminoácidos reúnem-se para formar as proteínas através de ligações peptídicas.

CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 

Essenciais: O organismo não pode sintetizar em quantidades adequadas; devem ser fornecidos na dieta em proporções adequadas e quantidades necessárias ao requisito da manutenção e crescimento dos tecidos;



Não essenciais: São aqueles que o organismo pode sintetizar em quantidades suficientes para satisfazer os requisitos, se a quantidade total de nitrogênio fornecido pelas proteínas for apropriada.



Aminoácidos essenciais: fenilalanina, leucina, isoleucina, triptofano, metionina, valina, treonina, lisina.

OBS: Proteína de alto valor biológico: Fornece os aminoácidos em teores adequados.

Teor de proteína em alguns alimentos usuais e sua classificação como fonte de aminoácidos essenciais para a nutrição humana. PROTEINA - %

ALIMENTOS

30-44

soja

20-25

feijão

6-10

arroz

8-1 1

milho

8-15

trigo

3,5

leite de vaca

12

ovos de galinha

15-25

carne de mamífero

18-20

carne de galinha

20-35

amendoim

20-24

crustáceos e peixes

ALGUMAS PROTEINAS IMPORTANTES a) Proteínas da carne: miosina; actina; colágeno; tripsina; b)

Proteínas do lactoglobulina;

leite:

caseína;

lactoalbumina;

c) Proteína do ovo: ❖ clara (ovalbumina (50%); canalbumina; glicoproteina; avidina/biotina). ❖ gema (lipovitelina, fosfovitina, livitina) d) proteínas do trigo: gliadina, glutelina (glúten)

MÉTODOS PARA DETERMINAR PROTEÍNAS ❖ Determinação de um elemento ou grupo pertencente à proteína; ❖ Conversão para conteúdo de proteína é feita através de um fator; ❖ Os elementos analisados geralmente são carbono e nitrogênio e os grupos são aminoácidos e ligações peptídicas.

ANÁLISE DE NITROGÊNIO • Mais utilizada; • Considera que as proteínas têm 16% de nitrogênio em média; • Fator geral na transformação de nitrogênio para proteína é de 6,25. 16g N -------- 100 g proteínas n g N -------- x g proteínas x = n x100/16 = n x 6,25 g proteínas • Alimentos com conteúdo em N muito diferente de 16%: trigo: 5,70; Leite: 6,38; Gelatina: 5,55.

MÉTODO DE KJELDAHL, determinação através do N total. ➢

O método foi proposto por Kjeldahl na Dinamarca em 1883, quando estudava proteína em grãos.

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O método original sofreu várias modificações, mas continua sendo ainda o mais utilizado na determinação de proteína.

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Este método determina N orgânico total, isto é, o N protéico e não protéico orgânico.

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Na maioria dos alimentos, o N não protéico representa muito pouco no total. A razão entre o nitrogênio medido e a proteína estimada depende do tipo de amostra e de outros fatores.

Baseia-se em três etapas: digestão, destilação e titulação ➢

O procedimento do método baseia-se no aquecimento da amostra com ácido sulfúrico para digestão até que o carbono e hidrogênio sejam oxidados;

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O nitrogênio da proteína é reduzido e transformado em sulfato de amônia;

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Adiciona-se NaOH concentrado e faz o aquecimento, para a liberação da amônia (NH3) dentro de um volume conhecido de uma solução de ácido bórico, formando borato de amônia;

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O borato de amônia formado é dosado com uma solução ácida (HCl ou H2S04) padronizada.

1ªFASE- DIGESTÃO Nitrogênio orgânico

Amônia

Compostos orgânicos

C02, H20

Balão de Kjeldahl Amostra embrulhada em papel impermeável + Mistura digestora (catalítica) + H2SO4 + Aquecimento

Bloco Digestor de Proteínas

2ªFASE - DESTILAÇÃO       

Destilação por arraste a vapor; O sulfato de amônio é tratado com NaOH (1:1); Liberação do NH3; Adicionar NaOH (1:1), adicionar três gotas de fenolftaleína, no destilador, para garantir um ligeiro excesso de base; Receber o NH3 desprendido em um erlenmeyer contendo H3BO3 com indicador, previamente adaptado ao conjunto de destilação; Considera-se terminado o processo, quando todo o NH3 já se desprendeu; O H3BO3 + indicador que, no início, era de cor rosa, adquire a cor verde, à medida que se vai formando o NH4H2BO3

3ª FASE - TITULAÇÃO ➢

O NH4H2BO3 (borato de amônio) é titulado com HCl 0,02N com fator conhecido até viragem do indicador;

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Titular duas horas no máximo, após a destilação;

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NH3 está fracamente ligado ao H3BO3

MATERIAIS E REAGENTES Digestor e Destilador de Kjeldahll Papel manteiga ou de filtro Espátula

Ácido sulfúrico concentrado Sol. de HCl 0,01N Sol.de ácido bórico 2%

Pipeta graduada 1mL Pipeta volumétrica de 1 mL Erlenmeyer de 50 mL

Solução de NaOH (1+1)

Proveta de 50 mL

MÉTODO 

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Pesar de 100 a 200 mg de amostra seca e embrulhada em papel impermeável ou de filtro, introduzindo o embrulho no tubo de ensaio de Kjeldahl de 100mL. Adicionar a seguir cerca de 1 grama da mistura catalizadora ou digestora e 5 mL de ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado. Aquecer o balão moderadamente, no início, evitando a formação de espuma e depois fortemente, até que o conteúdo do balão fique claro. Aquecer então por 40 minutos, tendo o cuidado de não deixar que a chama, se for o caso, atinja o nível superior do líquido.



Deixar resfriar e adicionar 70 mL de água destilada;



Agitar transferir com pipeta volumétrica uma alíquota de 20mL da solução digestora imediatamente para o conjunto de destilação e adicionar de 10 mL de NaOH (1:1);



Num erlenmeyer de 50 mL, colocar 20 mL de solução de H2BO3 2% + indicador e adaptar ao conjunto de destilação para receber o NH 3;



A velocidade do destilado deve ser entre 4 e 5 mL/min;

• Destilar o conteúdo, até que algumas gotas de destilação não apresentem reação com o reativo de Nessler (K2HgI4), o que indicará o fim da destilação; • O volume do destilado é aproximadamente 40 mL; • Lavar a ponta do condensador com água destilada, assim como as paredes superiores do erlenmeyer; • Titular com HCl 0,01N de título conhecido;

• Fazer dois testes em branco para eliminar a interferência e contaminação dos reagentes, assim como do papel usado.

CÁLCULO (VA - VB)  N  Fc  14  100 75 %N = = A  1000 20

Onde: V = volume gasto na amostra – volume gasto no branco N = normalidade do HCl Fc = fator de correção do HCl A = peso da amostra em grama 

% de proteína = % de N x 6,25 Fatores para transformar teor de nitrogênio em proteínas: 6,25 para leguminosas (100  16) 6,41 para leite (100  15,6) 5,7 para trigo (100  17,6)

Vantagens • Aplicável a todos os tipos de alimentos • Relativamente simples • Não é caro • Preciso. Trata-se de um método oficial para a determinação de proteínas • Vem sendo modificado para análise de microgramas de proteína (micro Kjeldhal)

Desvantagens • Mede Nitrogênio orgânico total, não apenas nitrogênio de proteínas • Demorado • É menos preciso que o método do biureto • Utiliza reagentes corrosivos.

SEPARAÇÃO PROTEÍNAS

E

PURIFICAÇÃO

DAS

• Os métodos utilizam-se das propriedades exibidas pelas proteínas como: carga elétrica, tamanho, solubilidade • Para isto, os métodos cromatográficos são os mais comuns; • E os não-cromatográficos incluem a precipitação seletiva de proteínas com sais, ácidos ou altas temperaturas.

OUTROS MÉTODOS Metodo por fenol (follin-ciocalteau-lowry) ✓

Interação das proteínas fenol e cobre em condições alcalinas. Cor azul medida num colorímetro (curva padrão).

Metodo por espectrofotometria ultravioleta ✓

A maioria das proteínas possui absorção UV em 280 nm devido à presença de tirosina, triptofano e fenilalanina.

Metodos turbidimétricos ✓

A medida é baseada na turbidez causada pela proteína precipitada por algum agente precipitante, como ácido tricloroacético, ferricianeto de potássio e ácido sulfosalisílico.