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BROMATOLOGIA - SDE4456 Semana Aula: 5 UMIDADE E CINZAS Tema Unidades 5 e 6 - Umidade e Cinzas Palavras-chave Unidade de alimentos, pH, cinza Objetivos Entender a diferença entre umidade e atividade de água; Conhecer as metodologias analíticas recomendadas para a determinação da umidade e de cinzas do alimento; Compreender o fundamento do conteúdo de cinzas nos alimentos. Estrutura de Conteúdo Aspectos que devem ser discutidos na aula: UNIDADE 5: Umidade 5.1. Importância da Determinação da Umidade nos Alimentos A determinação de umidade é uma das medidas mais importantes e utilizadas na análise de alimentos. A umidade de um alimento está relacionada com sua estabilidade, qualidade e composição, podendo afetar a estocagem, embalagem e o processamento dos alimentos. Em geral, a determinação de umidade é um método simples, porém algumas dificuldades são encontradas nesta metodologia de análise como a separação incompleta da água do produto, a decomposição do produto com formação de água além da original ou até mesmo pela perda de substâncias voláteis do alimento que serão computadas como peso em água. 5.1.1. Umidade X Atividade de Água A água pode se apresentar no alimento em três diferentes formas: a água livre, a água absorvida e a água de hidratação (ou água ligada). A atividade de água é um dos fatores intrínsecos dos alimentos e é uma medida qualitativa que possibilita avaliar a disponibilidade de água livre que é suscetível a diversas reações, ao passo que o teor de umidade é uma medida meramente quantitativa, medindo o percentual em peso de toda água presente no alimento. Assim, a água livre é a que está disponível para as reações físicas, químicas e biológicas, tornando-se o principal responsável pela deterioração dos alimentos. 5.2. Metodologia de Análise de Umidade Para determinação da umidade muitas vezes são utilizadas os métodos de secagem, por ser o método oficial e de baixo custo. A secagem pode ser realizada em estufas, por radiação infravermelha, em forno microondas e em dessecadores. Além da secagem a umidade pode ser determinada através de métodos por destilação, métodos químicos e métodos físicos. 5.2.1. Determinação de Umidade de Alimentos Secos / Sólidos A composição do alimento influencia muito na efetividade do método, principalmente se for utilizado o método de secagem. Em alimentos com alto teor de açúcares, por exemplo, pode ocorrer a caramelização da amostra dificultando a saída da umidade do alimento. Mas, de forma geral, alimentos secos / sólidos precisam apenas de uma etapa preliminar de processamento a partículas menores, pois quanto menor a partícula mais facilmente ocorre a saída de umidade do alimento. 5.2.2. Determinação de Umidade de Alimentos Líquidos Para a determinação de umidade em alimentos líquidos se faz necessário uma evaporação prévia do líquido presente na composição, concentrando o alimento, para posterior início da secagem em estufa. A secagem já é um procedimento demorado, entre 6-18 horas, tempo este que pode ser muito maior caso o alimento líquido não passe por esta etapa de evaporação. 5.3. Determinação do Ph A medida de pH é inversamente proporcional à atividade dos íons hidrogênio. A atividade é o teor do íons H+ efetivamente dissociados. Porém, em soluções diluídas, como são os alimentos, pode-se considerar a atividade igual à concentração de H+. A medida de pH é de extrema importância e de fácil determinação. Pode ser usada para as seguintes determinações: deterioração do alimento com crescimento de microrganismos; atividade de enzimas; textura de geleias e gelatinas; retenção do sabor- odor de produtos de frutas; estabilidade de corantes artificiais em produtos de frutas; verificação do estádio de maturação de frutas; escolha da embalagem. 5.3.1. Solução Tampão Uma solução tampão é aquela cujo pH se mantém praticamente invariável face à adição de pequenas quantidades de ácido ou base ou quando a solução é diluída. Os ácidos tampões consistem numa mistura de ácido fraco com um sal do ácido. O sal origina íons negativos A-, que é a base conjugada do ácido HA. Numa solução ácida tampão, por exemplo, existem moléculas HA e íons A-. Quando se adiciona ácido a maioria dos prótons a mais são removidos pela base. Quando se adiciona uma base, a maioria dos íons hidróxido é removida por reação como ácido não dissociado. Logo, a adição de ácido ou de base altera muito pouco o pH. É possível verificar que a concentração de íons hidrogênio depende das concentrações da base conjugada e do ácido. Como tal, a concentração em íons hidrogênio de um tampão não se altera muito durante a diluição. No laboratório, as soluções tampão são usadas para preparar soluções de pH estável conhecido. 5.3.2. Potenciometria e Outras Medidas de Acidez e Alcalinidade Muitas vezes em análise de acidez em alimentos são utilizadas as leituras de pH através do pHmetro, equipamento constituído de dói eletrodos, sendo um de referência e um outro de medida, e um galvanômetro ligado a uma escala de unidades de pH. Geralmente esta escala mede pH entre 1 e 14. A acidez pode ser determinada também através da determinação da acidez total por titulação, sendo esta uma análise quantitativa. A acidez total titulável é a quantidade de ácido de uma amostra que regae com uma base de concentração conhecida. UNIDADE 6: Cinzas 6.1. Cinzas e Conteúdo Mineral 6.1.1. Definição 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 em grandes quantidades de K, Na, Ca e Mg; pequenas quantidades de Al, Fe, Cu, Mn e Zn; e traços de Ar, I, F e outros elementos. Não necessariamente a cinza tem a mesma composição que a matéria mineral presente originalmente no alimento, pois deve haver perda por volatinização ou interação entre os constituintes da amostra. 6.2. Metodologia de Análise http://www.infopedia.pt/ http://www.infopedia.pt/ A determinação dos constituintes minerais nos alimentos pode ser dividida em duas classes: determinação da cinza (total, solúvel e insolúvel) ou determinação dos componentes individuais da cinza. A escolha do melhor método analítico vai depender do tipo da amostra e do objetivo da análise. 6.2.1. Determinação do Resíduo Mineral Fixo Representa o material proveniente do produto após incineração em mufla a 550-660°C. Sugere o conteúdo mineral total da amostra. Não corresponde ao teor de sais, visto que reações durante a incineração modificam este teor. É uma técnica útil para se proceder em sequencia a uma análise dos minerais isoladamente. 6.2.2. Cinza Total, Cinza Seca, Cinza Úmida, Cinza Seca X Úmida A cinza total é utilizada como indicativo de várias propriedades, como, por exemplo, de propriedades funcionais de alguns alimentos ou um parâmetro útil para verificação de presença de sílica no alimento. Na cinza seca o alimento é incinerado diretamente na chama e posteriormente colocado na mufla. Já a cinza úmida é utilizada a digestão por um ácido pra a determinação de elementos em traço, que podem ser desperdiçados na cinza seca, e também de metais tóxicos. Ambas possuem seus prós e contras para o seu uso. 6.2.3. Análise de Minerais por Espectrofotometria de Absorção O uso de métodos instrumentais para a análise individual de cada elemento mineral contido na amostra de cinzas. De forma geral são métodos sofisticados e de custo elevado, mas com exatidão na análise de traços de metais. Estratégias de Aprendizagem A aula deverá despertar a capacidade de relacionar o conteúdo teórico com a realidade. Para aprofundar o estudo o aluno deverá: ler com atenção o material didático, o material disponibilizado pelo professor no SAVA e ler artigos científicos. Indicação de Leitura Específica Material Didático Aplicação: articulação teoria e prática Discussão de Artigos Científicos. Exemplo de artigo científico do conteúdo apresentado em aula: Determinaçãode umidade, cinzas e lipídios em carnes in natura Autores: Nathaly Ana Carpinelli, Giniani Carla Dors, Andréia Dalla Rosa, Tainara Vizzotto, Janaina Schuh, Maria Manuela Camino Feltes Instituto Federal Catarinense - Campus Concórdia Técnico em Alimentos (Anais da II MIC - Mostra de Iniciação Científica do IFC - Instituto Federal Catarinense - Campus Concórdia 17 de outubro de 2012 - ISSN 2317-8671) Os nutrientes presentes em um alimento são importante fonte de energia na dieta, desempenhando papel fundamental no metabolismo, sendo indispensáveis na alimentação humana. Cada vez mais a população tem se preocupado com a qualidade dos alimentos e deseja uma alimentação variada, com composição balanceada. A umidade representa a água contida no alimento, sendo que a sua determinação pode ser feita mediante perda em massa sob aquecimento. As cinzas de um alimento são o resíduo inorgânico que permanece após a queima da matéria orgânica, sendo constituídas principalmente dos elementos K, Na, Ca e Mg. Este resíduo nem sempre representa toda a substância inorgânica presente na amostra, pois alguns sais podem sofrer redução ou volatilização durante o aquecimento para sua determinação. Os lipídios são compostos orgânicos altamente energéticos e contêm ácidos graxos essenciais ao organismo. São insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos apolares, como o éter etílico, frequentemente utilizado para sua extração. O objetivo principal do presente trabalho foi determinar umidade, cinzas e lipídios em pescado, peito de frango, costela suína e carne moída, no laboratório de bromatologia do Instituto Federal Catarinense ? Câmpus Concórdia. As técnicas analíticas utilizadas para a determinação parcial da composição físico-química dos produtos seguiram a metodologia oficial do Instituto Adolfo Lutz. Brevemente, a determinação das cinzas ocorreu através da obtenção de um resíduo por incineração (550- 570°C). A umidade foi determinada por secagem direta em estufa sob temperatura aproximada de 105°C. Já a determinação de lipídios foi feita por extração direta em Soxhlet com éter etílico. As análises foram realizadas em triplicata. Para o filé de tilápia, os resultados (valores médios) foram 82,93% de umidade, 0,39% de cinzas (em base úmida, b.u.) e 2,77% de lipídios (b.u.). O peito de frango apresentou teores médios de 74,34% de umidade, 2,20% de cinzas (b.u.) e 4,70% de lipídios (b.u.). A carne moída continha, em média, 66,46% de umidade, 1,07% de cinzas (b.u.) e 14,41% de lipídios (b.u.). Os resultados médios de umidade, cinzas e lipídios para a costela suína foram, respectivamente: 65,05%, 0,86% (b.u.) e 16,94% (b.u.). Os resultados foram comparados com os dados da Tabela Brasileira de Composição de Alimentos (TACO) (costela suína, carne moída e peitode frango) e de artigos científicos (filé de tilápia). Foram observadas variações na composição dos produtos analisados, em relação aos dados apresentados nestas referências. Os teores médios de umidade, cinzas e lipídios do peito de frango, por exemplo, foram superiores aos dados reportados na TACO. O filé de tilápia apresentou variações no teor de umidade e cinzas, sendo que a quantidade de lipídios foi bem próxima aos resultados apresentados nos artigos consultados. A diferença entre os produtos analisados e os resultados utilizados como referência pode ser atribuída a fatores como alimentação dos animais, espécie e manejo. Palavras-chave: Composição físico-química. Alimentos. Análises. Sugestão de Exercícios a serem utilizados em sala de aula de forma a fixar o conteúdo abordado: 1) Análise utilizada para a determinação do resíduo inorgânico que permanece após a queima da matéria orgânica: a) Análise de umidade b) Determinação de sólidos totais c) Análise de fibra bruta d) Análise de cinzas e) Análise de densidade 2) Avalie as afirmativas abaixo referentes a umidade nos alimentos: I. A determinação de umidade é uma das medidas mais importantes e utilizadas na análise de alimentos. II. A umidade de um alimento está relacionada com sua estabilidade, qualidade e composição. III. A umidade pode afetar a estocagem, embalagem e o processamento dos alimentos. a) Somente a afirmativa I está correta b) Somente a afirmativa II está correta c) Somente a afirmativa III está correta d) Somente as afirmativas I e II estão corretas e) Todas as afirmativas estão corretas Considerações Adicionais
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