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CENTRO UNIVERSITÁRIO CATÓLICA DE SANTA CATARINA CURSO DE BIOMEDICINA DISCIPLINA BROMATOLOGIA JOYCY SYBELY DO NASCIMENTO LUIZA PELLEGRINI NICOLE OESCHSLER SARA VICTORIA HUDLER RELATÓRIO AULA PRÁTICA: DETERMINAÇÃO DE COMPOSIÇÃO CENTESIMAL DE AMOSTRA DE LENTILHA JOINVILLE, 2021 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................. 3 2. OBJETIVO GERAL ...................................................................................... 5 3. MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................ 6 3.1 DETERMINAÇÃO DE UMIDADE ................................................................ 6 3.2 DETERMINAÇÃO DE RESÍDUO MINERAL FIXO OU CINZAS .................. 6 3.3 DETERMINAÇÃO DE LIPÍDIOS ................................................................. 6 3.4 DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNA .............................................................. 7 3.5 DETERMINAÇÃO DE CARBOIDRATO ...................................................... 8 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................... 9 5. CONCLUSÕES ........................................................................................... 14 REFERÊNCIAS .............................................................................................. 15 3 1. INTRODUÇÃO A bromatologia é a ciência dos alimentos, que busca estudar e compreender suas composições e efeitos, bem como investigar contaminações, adulterações e outros aspectos. As análises bromatológicas são de grande importância para proporcionar informações nutricionais acerca dos alimentos, garantir uma segurança alimentar, além de auxiliar nas ações de vigilância sanitária. Dentro das análises bromatológicas, existem diferentes metodologias, de acordo com o tipo da amostra e a informação desejada (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 2008). Um método amplamente utilizado na bromatologia é a composição centesimal, que tem como objetivo avaliar os componentes em maior quantidade nos alimentos, como umidade, cinzas, lipídios, proteínas e carboidratos. A composição centesimal reflete a composição básica dos alimentos e frequentemente representa o seu valor energético (VASCONCELOS, 2016). A umidade de um alimento está relacionada com a presença de água. A água é um componente que garante estabilidade ao alimento e influência na sua qualidade e composição. O seu teor pode variar de acordo com o tipo de alimento, e também pode estar distribuída de diferentes maneiras, como água livre e ligada. Água livre é o termo que se refere à água disponível para reações e crescimento de microrganismos. A água ligada diz respeito à parcela que está quimicamente ligada a outras substâncias, em que a sua eliminação ocorre com maior dificuldade. Sendo assim, a determinação de umidade tem como objetivo quantificar a água total presente em uma amostra (RIBEIRO; SERAVALLI, 2007). A análise de cinzas diz respeito à avaliação de minerais presentes no alimento em estudo. Os métodos mais utilizados para esse fim são baseados no aquecimento e incineração da amostra. Dessa forma, embora não específico, é possível obter a quantidade de sais minerais presentes, além de identificar possíveis adulterações com matéria inorgânica (COSMO; GALERIANI, 2017). 4 Os lipídios são moléculas orgânicas constituídas por ácidos graxos, solúveis em solventes orgânicos e insolúveis em água. Nos alimentos atuam como emulsificantes, dão sabor e outras características ao alimento. Por ser um composto altamente energético, sua determinação torna-se necessária para quantificar óleos e gorduras presentes e definir seu valor calórico, além de verificar outras características (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 2008). Proteína é outro componente comumente presente em amostras de alimentos. As proteínas estão associadas a diferentes mecanismos do alimento e do corpo humano. São compostas por aminoácidos, com presença de nitrogênio em sua composição química. A partir dos nitrogênios presentes, é possível determinar o teor de proteína em uma amostra, utilizando diferentes métodos. Um dos métodos mais utilizados é o método de Kjeldahl, um método elementar, que avalia a proteína presente na amostra a partir de três processos: digestão da amostra, destilação e titulação (MELO et al., 2020). Os carboidratos, assim como os lipídios, também desempenham uma função de fonte de energia. Principalmente na composição centesimal, a sua determinação ocorre através da diferença. Assim, outros compostos já mencionados são quantificados e o restante é considerado como carboidratos (GAVA; SILVA; FRIAS, 2008). Considerando a importância das análises bromatológicas, bem como o biomédico como profissional capacitado para a realização dessas, a seguir discorremos sobre os ensaios realizados com amostra de lentilha, a fim de determinar sua composição centesimal. 5 2. OBJETIVO GERAL Realizar a composição centesimal de amostra de lentilha através de determinação de umidade, cinzas, lipídios, proteínas e carboidratos. 6 3. MATERIAIS E MÉTODOS A fim de determinar a composição centesimal de uma amostra de lentilha, foram realizados diversos experimentos, a partir de diferentes métodos para verificar o teor de umidade, cinzas, lipídios, proteína e carboidratos. 3.1 DETERMINAÇÃO DE UMIDADE Para a determinação da umidade, foi utilizado o método de secagem direta em estufa a 105°C. O procedimento foi realizado em triplicata. Os cadinhos utilizados foram previamente secos em estufa e resfriados no dessecador. Para cada cadinho foi pesado em torno de 3 gramas da amostra triturada e colocados em estufa. Assim, após o período de secagem, foi possível obter a amostra seca. A partir da amostra seca e os valores anotados anteriormente dos cadinhos vazios e das amostras foi possível determinar o teor de umidade. 3.2 DETERMINAÇÃO DE RESÍDUO MINERAL FIXO OU CINZAS Para a determinação do resíduo mineral fixo, ou cinzas, foi utilizado o método por incineração em forno mufla a 550°C. Essa análise foi realizada em duplicata. Primeiro a amostra no cadinho passou pelo processo de pré- incineração, em que a amostra foi aquecida até o desprendimento da fumaça cessar. Após esse procedimento, a amostra no cadinho foi colocada no forno mufla para incineração total do material orgânico. Em seguida, foi colocada no dissecador com sílica até resfriamento. A amostra só foi pesada quando obteve peso constante. 3.3 DETERMINAÇÃO DE LIPÍDIOS A determinação de lipídios foi realizada através do método de Goldfish, que consiste na utilização do aparelho extrator de Goldfish por imersão e percolação. Nessa etapa, 2 a 5 gramas de lentilha triturada foram colocadas 7 em cartuchos de papel e esses, colocados em um dessecador. Na aula seguinte, os cartuchos foram transferidos para o aparelho extrator tipo Goldfish e posicionado no gancho travando a vareta na parte superior. O equipamento foi ligado a temperatura 90°C e no reboiler, foi colocado 100 mL de éter de petróleo, utilizado como solvente na extração. A trava foi solta até que a amostra estivesse totalmente mergulhada no solvente. Após a completa extração por imersão, o cesto com a amostra é novamente levantado para receber o gotejamento do solvente condensado e recuperar o solvente. Depois da recuperação, o conjunto do reboiler foi levantado para evaporar o restante de éter de petróleo ali presente. Com a completa evaporação, o reboiler estava com a quantidade de lipídios extraída para calcular o teor do mesmo. 3.4 DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNA O último ensaio realizado foi a determinação de proteína da lentilhaatravés do método de Kjeldahl. O método consiste de três etapas: digestão, destilação e titulação. Para a digestão, foi colocado 1 grama da amostra em papel seda e esse, no tubo de Kjeldahl. Com cuidado, foram adicionados ácido sulfúrico e uma mistura catalítica para acelerar a reação. O total foi então colocado para digerir no bloco digestor a 400°C. Na etapa de destilação, foi utilizado um destilador de nitrogênio. Em um erlenmeyer, foi adicionado ácido bórico com uma mistura indicadora. A vidraria foi posicionada de forma que a extremidade afilada do refrigerante do equipamento ficasse mergulhada na solução. O tubo de Kjeldahl usado anteriormente teve suas paredes lavadas com um pouco de água e foi conectado ao conjunto de destilação já ligado e aquecido do aparelho. Ao frasco que continha a amostra digerida, foi adicionada a solução de hidróxido de sódio a 50% até que ficasse de coloração escura. Na próxima e última etapa, de titulação, o excesso de ácido bórico 4% (borato de amônia) foi titulado com uma solução de ácido clorídrico até que a coloração verde se tornou rosa. 8 3.5 DETERMINAÇÃO DE CARBOIDRATO O teor de carboidrato da amostra de lentilha foi obtido de forma teórica, por meio de diferença. O cálculo utilizado considerou 100% da amostra descontando os valores obtidos de umidade, cinzas e lipídios (100 - (média do teor de umidade + média do teor de cinzas + média do teor de umidade + média do teor de proteína). 9 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO A amostra de lentilha passou por diversos processos para determinação da sua composição centesimal e como resultado, foi realizada uma tabela com os dados descobertos. Para a determinação de umidade, foram anotados os valores das seguintes pesagens: peso do cadinho vazio, peso da amostra integral e peso do cadinho com a amostra seca. A partir desses valores, foi possível determinar o peso da amostra seca, a massa da umidade e por fim, o teor de umidade. Os valores estão representados na tabela abaixo. Quadro 1 - Tabela do Teor de Umidade da Amostra de Lentilha Teor de Umidade Amostra Peso Cadinho (g) Peso Amostra Integral (g) Peso do Cadinho + Amostra Seca (g) Amostra Seca (g) Massa da Umidade (g) Teor de Umidade (%) 1 24,4374 3,0047 27,1105 2,6731 0,3316 11,0 2 27,7535 3,0086 30,4248 2,6713 0,3373 11,2 3 26,4153 3,0087 29,0803 2,665 0,3437 11,4 MÉDIA 11,2 DESVIO PADRÃO 0,2 Fonte: Autores, 2021 A fim de determinar o teor de cinzas, os valores pesados foram anotados: cadinho vazio, amostra integral e o peso do cadinho com as cinzas após o procedimento. A partir desses valores foi possível chegar ao teor de cinzas da amostra de lentilha. Os valores estão representados abaixo. 10 Quadro 2 - Tabela do Teor de Cinzas da Amostra de Lentilha Teor de Cinzas Amostra Peso Cadinho (g) Peso Amostra Integral (g) Peso do Cadinho + Cinzas (g) Peso da Cinza (g) Teor de Cinza (%) 1 17,5787 2,0197 17,63 0,0513 2,5 2 15,2728 2,0320 15,3276 0,0548 2,7 MÉDIA 2,6 DESVIO PADRÃO 0,1 Fonte: Autores, 2021 Para a determinação de lipídios realizada através do método de Goldfish, foram pesados e anotados os valores do frasco vazio, amostra integral e posteriormente o frasco com o lipídio extraído da amostra. Dessa forma, também foi possível chegar ao teor de lipídios através de cálculos. Os valores citados foram colocados na tabela abaixo, bem como os valores finais do teor de lipídios de cada amostra, média e desvio padrão. Quadro 3 - Tabela do Teor de Lipídios da Amostra de Lentilha Teor de Lipídios Amostra Frasco Vazio (g) Amostra (g) Frasco + Lipídios (g) Lipídios (g) Teor de Lipídios (%) 1 134,8232 2,0047 134,9303 0,1071 5,3 2 132,7419 2,346 132,7924 0,0505 2,2 3 133,8042 2,197 133,904 0,0998 4,5 11 4 133,7318 2,1815 134,0234 0,2916 13,4 MÉDIA 6,4 DESVIO PADRÃO 4,9 Fonte: Autores, 2021 Seguindo o mesmo padrão, para chegar ao valor de proteína na amostra de lentilha, foram anotados os valores de pesagem da amostra integral, o volume do titulante ácido clorídrico gasto, bem como informações necessárias ao cálculo, como fator do HCl, fator de conversão e a constante. Os valores mencionados estão na tabela abaixo. Quadro 4 - Tabela do Teor de Proteína da Amostra de Lentilha Teor de Proteína Amostra Peso Amostra (g) Volume HCl (mL) Fator HCl Fator de Conversão Constante Teor de Proteína (%) 1 1,1120 28,8 0,82 6,25 0,14007 18,6 2 1,1231 30,2 0,82 6,25 0,14007 19,3 3 1,0073 26,4 0,82 6,25 0,14007 18,8 4 0,9970 26,0 0,82 6,25 0,14007 18,7 MÉDIA 18,9 DESVIO PADRÃO 0,3 Fonte: Autores, 2021 Como já mencionado, a determinação de carboidratos da amostra utilizada foi realizada de forma teórica, através de cálculo de diferença. Para 12 esse cálculo se utilizou os valores médios obtidos de umidade, cinzas, lipídios e proteína. Quadro 5 - Tabela do Teor de Carboidrato da Amostra de Lentilha Teor de Carboidrato Amostra Soma dos Componentes Carboidrato 1 39,1 60,9 Fonte: Autores, 2021 A partir de todas essas análises, bem como os resultados obtidos, foi possível concluir a composição centesimal da amostra de lentilha, além de calcular seu valor energético em kcal. Esses valores finais foram colocados no quadro 6. Quadro 6 - Tabela da Composição Centesimal da Lentilha Composição Centesimal da Lentilha Umidade 11,2 Cinzas 2,6 Lipídios 6,4 Proteína 18,9 Carboidratos 60,9 Valor Calórico (Kcal) 376,8 Fonte: Autores, 2021 A partir dos resultados obtidos, foi possível fazer uma comparação com os dados da tabela TACO. A tabela TACO foi criada em 2004 e tem como finalidade mostrar os alimentos mais consumidos no nosso país. Na tabela, estes são mapeados e estratificados por meio de análises físico-químicas, indicando os componentes e nutrientes presentes com o intuito de expandir o 13 conhecimento da composição dos alimentos para alcançar a segurança alimentar e nutricional. Quadro 7 - Tabela TACO Fonte: Tabela TACO 4ª Edição, 2011 A umidade da lentilha crua na tabela é de 11,5% e a obtida pelo grupo foi de 11,2%. O teor de cinzas mostrado na tabela é 2,6 g e o do grupo foi de 2.6 g. Já se tratando do teor de lipídios, o listado na tabela TACO é de 0,8 g e o do grupo, por sua vez, é de 6,4 g. O teor de proteína da lentilha crua na tabela é 23,3 g e o obtido pelo grupo foi de 18,9 g. Por sua vez, o teor de carboidrato listado na tabela é de 62,0 g e o obtido no laboratório foi de 60,9 g. Por último, o teor calórico da lentilha crua na tabela é de 339 kcal, enquanto que o valor obtido pelos autores foi 376,8 kcal. Assim, é possível verificar que a maioria dos dados analisados se encontram dentro dos valores estabelecidos na tabela TACO. O único componente com valor mais acentuado foi o de lipídios, podendo ser verificado se houve algum erro durante o processo, como a incompleta evaporação do solvente. A partir dos testes realizados e dos resultados obtidos, é possível concluir que, comparando os valores da tabela TACO e os dos alunos após os experimentos no laboratório, a diferença em alguns valores centesimais é notável, como pode exemplo do teor de lipídios, com diferença de 5,6 g, proteína com diferença de 4,4 g, e valor calórico, com 37,8 kcal. Tais diferenças podem ocorrer por diversos fatores, como interferentes durante as pesagens, diferentes equipamentos utilizados, calibração, temperatura, entre outros fatores que interferem na composição centesimal de uma amostra. 14 5. CONCLUSÕES Com base nos ensaios realizados, foi possível concluir a composição centesimal da amostra e verificar os valores obtidos, comparando com aqueles oferecidos pela tabelaTACO. Assim, observou-se diferenças de valores em alguns dos componentes. Mesmo assim, a maior parte dos parâmetros são semelhantes ao da tabela TACO ou até mesmo iguais. 15 REFERÊNCIAS BARP, Gregori. AVALIAR A POSSIBILIDADE DE REDUÇÃO DO TEMPO DA ETAPA DE DESTILAÇÃO DO MÉTODO KJELDAHL PARA DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNA BRUTA EM ALIMENTOS E RAÇÕES. Florianópolis, 2020. Disponível em: <https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/218581/TCC%20Tecno l%C3%B3gica.pdf?sequence=1>. Acesso em: 04 out. 2021. COSMO, Bruno Marcos Nunes; GALERIANI, Tatiani Mayara. DETERMINAÇÃO DE CINZAS EM AMOSTRAS DE BETERRABA, CAPIM ELEFANTE E FARINHA DE PEIXE. Paraná, 2017. Disponível em: <https://semanaacademica.org.br/system/files/artigos/determinacao_de_cinzas _em_amostras_de_beterraba_capim_elefante_e_farinha_de_peixe.pdf>. Acesso em: 08 out. 2021. GAVA, Altanir Jaime; SILVA, Carlos Alberto Bento; FRIAS, Jenifer Ribeiro Gava. Tecnologia de alimentos: princípios e aplicações. São Paulo: Nobel, 2008. INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Métodos físico-químicos para análise de alimentos. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008. Disponível em: <https://wp.ufpel.edu.br/nutricaobromatologia/files/2013/07/NormasADOLFOLU TZ.pdf>. Acesso em: 06 out. 2021. MELO, Cláudia Maria Tomás et al. ESTUDO DA REDUÇÃO DE REAGENTES NA DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS EM ALIMENTOS - MÉTODO DE KJELDAHL. Uberaba: Revista Inova Ciência e Tecnologia, 2020. Disponível em: <http://periodicos.iftm.edu.br/index.php/inova/article/view/999/450>. Acesso em: 11 out. 2021. https://semanaacademica.org.br/system/files/artigos/determinacao_de_cinzas_em_amostras_de_beterraba_capim_elefante_e_farinha_de_peixe.pdf https://semanaacademica.org.br/system/files/artigos/determinacao_de_cinzas_em_amostras_de_beterraba_capim_elefante_e_farinha_de_peixe.pdf https://semanaacademica.org.br/system/files/artigos/determinacao_de_cinzas_em_amostras_de_beterraba_capim_elefante_e_farinha_de_peixe.pdf http://periodicos.iftm.edu.br/index.php/inova/article/view/999/450 16 NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃO. Tabela Brasileira de Composição de Alimentos TACO. Campinas, São Paulo: UNICAMP, 2011. Disponível em: <https://www.cfn.org.br/wp- content/uploads/2017/03/taco_4_edicao_ampliada_e_revisada.pdf>. Acesso em: 13 out. 2021. RIBEIRO, Eliana Paulo; SERAVALLI, Elisena A. G. Química dos alimentos. 2ª edição. São Paulo: Blucher, 2007. VASCONCELOS, Viviani Godeguez. Bromatologia. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2016. https://www.cfn.org.br/wp-content/uploads/2017/03/taco_4_edicao_ampliada_e_revisada.pdf https://www.cfn.org.br/wp-content/uploads/2017/03/taco_4_edicao_ampliada_e_revisada.pdf
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