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Prof. Dr. Flávio Buratti UNIDADE I Análise de Alimentos Os alimentos são produtos de composição complexa que, em estado natural ou processado, são consumidos pelo homem para satisfazer às suas necessidades nutritivas e sensoriais. Nos alimentos estão os nutrientes, substâncias que o organismo absorve, transforma e utiliza, com a finalidade de obter a energia e o material destinado à formação e à manutenção dos tecidos. O homem, historicamente, não se preocupou muito em saber qual era o conteúdo de nutrientes presentes nos alimentos que consumia. Sua preocupação era obter esses alimentos, e sua experiência indicava quais eram os melhores ou mais convenientes. Industrialização – métodos de produção alimentícia eram artesanais e não existia controle de qualidade. Introdução Com o desenvolvimento da tecnologia de processamento dos alimentos, os métodos de controle de qualidade passaram a se tornar necessários. Segundo Cecchi (2015), as três aplicações da análise de alimentos são: Introdução Aplicações da análise de alimentos Características Controle de qualidade de rotina Checar a matéria-prima que chega, o produto acabado sai de uma indústria e controlar os diversos estágios do processamento. São usados métodos instrumentais. Fiscalização Verificar o cumprimento da legislação. Utiliza métodos analíticos precisos e exatos e, preferencialmente, oficiais. Pesquisa Usar ou adaptar métodos analíticos exatos, precisos, sensíveis, rápidos, eficientes e de baixo custo na determinação de um dado componente do alimento. Fonte: CECCHI, 2015, p. 18-19. No Brasil, a organização administrativa voltada para o controle de alimentos é bem complexa. Há vários órgãos e entidades atuando sobre o assunto. A legislação de alimentos abrange diversas áreas, como a fiscal, a aduaneira (importação e exportação) e as normas técnicas (têm caráter oficial, são de cumprimento obrigatório e tratam de aspectos sanitários e metrológicos). O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa) é responsável por produtos de origem animal – carnes e produtos cárneos, leites e derivados, ovos, pescados, produtos apícolas e margarinas –, por produtos de origem vegetal in natura, por bebidas alcoólicas e não alcoólicas e pelos vinagres. O Ministério da Saúde é responsável por alimentos industrializados em geral (exceto pelos produtos de origem animal e pelas bebidas), por aditivos, coadjuvantes em tecnologia, embalagens e materiais. Órgãos responsáveis pela legislação de alimentos e suas competências As tabelas de composição de alimentos são documentos com informações sobre a composição nutricional que eles possuem, como carboidratos, lipídios, fibras, proteínas, minerais e vitaminas. Análises da composição centesimal dos alimentos, que expressa o valor calórico e a proporção de componentes (água, minerais, lipídios, proteínas, fibras e carboidratos) para cada 100 g de alimento. Por meio da consulta das tabelas é possível avaliar o suprimento e o consumo alimentar de uma população, verificar a adequação nutricional da dieta dos indivíduos, estimar o estado nutricional – para desenvolver pesquisas sobre as relações entre dieta e doença. No Brasil, foram lançadas várias tabelas. Guilherme Franco lançou, em 1951, a Tabela de Composição dos Alimentos do Serviço de Alimentação da Previdência Social, a qual foi reeditada várias vezes e é usada até hoje, porém com o nome de Tabela de Composição Química dos Alimentos. Tabelas de composição centesimal de alimentos O rótulo é um meio de instruir os consumidores sobre as informações gerais acerca dos produtos alimentícios. A Anvisa é o órgão que regulamenta a rotulagem de alimentos, determinando suas informações, garantindo a qualidade do produto e a segurança do consumidor, segundo a RDC n. 259, de 20 de setembro de 2002. Rotulagem dos alimentos Informações nutricionais obrigatórias no rótulo: Rotulagem dos alimentos Informação nutricional Porção – g ou mL (medida caseira) Quantidade por porção %VD (*) Valor energético kcal = KJ Carboidratos g Proteínas g Gorduras totais g Gorduras saturadas g Gorduras trans g Fibras alimentares g Sódio mg (*) Percentual de valores diários com base em uma dieta de 2.000 kcal ou 6.400 KJ. Seus valores diários podem ser maiores ou menores, dependendo de suas necessidades energéticas. Fonte: Adaptado de: ANVISA, 2005, p. 10. A porção é a quantidade média do alimento geralmente consumido por pessoas saudáveis. A medida caseira é a medida habitualmente usada pelo consumidor, como fatia, unidade, xícara, copo, colher. %VD (percentual de valores diários) é um numero, em índice percentual, que indica o quanto daquele produto é representado em energia e nutrientes em relação a uma dieta diária de 2.000 calorias. Rotulagem dos alimentos Fonte: Adaptado de: https://pt.wikipedia.org/wiki/Informa%C3%A7%C3%A3o_nutricional INFORMAÇÕES NUTRICIONAIS PORÇÃO DE 100 g (em média 5 pedaços) Quantidade por porção Valor Energético Carboidratos Proteínas Gorduras Totais Gorduras Saturadas Gorduras Trans Fibra Alimentar Sódio 92 kcal = 386KJ 10,4 g 1,3 g 5,0 g 0,87 g 0,13 g 2,46 g 446 mg %VD (*) 5% 3% 2% 9% 4% - 10% 19% (*) Valores diários com base em uma dieta de 2.000 kcal ou 6.400 KJ. Seus valores diários podem ser maiores ou menores dependendo de suas necessidades energéticas. (**) Valores diários de referência não estabelecidos. N Ã O C O N T É M G L Ú T E N Fonte: http://www.equipgraf.com.br/regras- da-anvisa-o-que-nao-pode-no-rotulo/ Fonte: https://actbr.org.br/post/mais-de-60-dos-rotulos-de-alimentos-no-rio-tem-problemas-de- informacao/17278/ Entenda quais são as armadilhas Falta de dados e informações enganosas podem levar o consumidor a escolhas erradas. PÃO SUCO DE UVA INTEGRAL Lotes e validade que se apagam dificultam o rastreamento do produto. Consumidor fica sem saber se está adequado para consumo. Apresentação incorreta da tabela nutricional e declaração incorreta dos valores das quantidades dos nutrientes e do valor energético. Expressões induzem o consumidor a achar que não há conservantes ou açúcar na composição. Coleta da amostra bruta A amostra bruta deve ser uma réplica, em quantidade reduzida, do universo considerado (para a coleta das amostras líquidas e pastosas, temos que homogeneizar o material e coletar o mesmo volume do alto, do meio e do fundo do recipiente. No caso das amostras sólidas, devemos triturar e moer as partículas). A quantidade de amostra deve ser calculada: √X (√ = raiz quadrada; x = número total de embalagens). Técnicas de amostragem em alimentos Fonte: CARVALHO, 2002, p. 18. Resolução: Tendo U = ∑ 10 + 25/2 U = 35/2 U = 17,5 √x em que: √17,5 X = 4,1833001327 Unidades X Até 9 3 10-25 4 26-50 6 51-75 8 76-100 10 Resolução: √X Tendo U = 9 √X em que: √9 X = 3 Para o cálculo do número amostral a partir de um produto contendo 8 embalagens do mesmo, quantas amostras totais deverão ser analisadas (valor por aproximação)? a) 1. b) 3. c) 5. d) 7. e) 8. Interatividade Para o cálculo do número amostral a partir de um produto contendo 8 embalagens do mesmo, quantas amostras totais deverão ser analisadas (valor por aproximação)? a) 1. b) 3. c) 5. d) 7. e) 8. Resolução: Tendo U = 8 √X em que: √8 X = 2,828471247, por aproximação, X = 3 Resposta Preparo da amostra de laboratório A amostra bruta é grande demais para ser usada no laboratório. Podemos reduzi-la novamente. Essa redução vai depender do tipo de produto analisado. Os alimentos secos (em pó e granulares) podem ser reduzidos manualmente pelo método chamado de quarteamento: Técnicas de amostragem em alimentos Fonte: VERDE, Angelita S. C. Análise de alimentos. 2020, p. 21. Preparo da amostra de laboratório Alimentos líquidos: devemser misturados por inversão dentro de um recipiente. Porções do líquido devem ser retiradas em diferentes partes do recipiente (fundo, meio e superfície) e misturadas no final. Alimentos semissólidos (úmidos): como as amostras de chocolate e queijos duros, devem ser ralados. Em seguida, para a redução das amostras, aplica-se o método de quarteamento. Alimentos úmidos: como as amostras de carnes, peixes e vegetais, devem ser picados ou moídos e misturados. Se necessário, utiliza-se o quarteamento para redução da quantidade da amostra. Alimentos semiviscosos, pastosos e alimentos líquidos contendo sólidos: como molhos, pudins, compotas de frutas, vegetais enlatados e vegetais em salmoura, devem ser triturados em liquidificador. Técnicas de amostragem em alimentos Preparo da amostra de laboratório Emulsões: como a margarina, são aquecidos a 35 °C em frasco com tampa e, depois, agitados para homogeneização. Frutas: são cortadas no sentido longitudinal e vertical, de modo a se obter quatro partes. Duas partes opostas são descartadas e duas são homogeneizadas em liquidificador. Frutas pequenas são homogeneizadas inteiras. Técnicas de amostragem em alimentos Umidade A água está presente em grande quantidade nos seres vivos. É o principal componente dos alimentos. Nas carnes, o conteúdo de água é de, aproximadamente 70%, e nas plantas, de 95%. Quanto maior o teor de água de um alimento, maior é a sua sensibilidade à deterioração. A determinação da umidade é uma das primeiras análises empregadas na rotina. A umidade, ou teor de água, relaciona-se com a estabilidade, qualidade e composição do alimento. Análise da amostra de alimentos Análise da amostra de alimentos Alimento % de água Laranja 90 Melancia 95 Banana 75 Morango 90 Abacate 70 Brócolis 85 Cenoura 85 Alface 95 Batata 90 Carne 50-75 Peixe 70-80 Leite 85-90 Ovo 70-75 Fonte: Adaptado de: BOBBIO; BOBBIO, 1992, p. 25. Determinação de umidade Vários métodos baseados na secagem da amostra de alimento, em reações químicas com a água, na destilação da água e na interação física com a água. Secagem em estufas: é o método mais usado para determinação de umidade em alimentos em geral (peso do alimento pela retirada da água do mesmo – gravimetria). Além da água, outros componentes voláteis do alimento são determinados. Análise da amostra de alimentos O cálculo da porcentagem de umidade é realizado utilizando-se a equação a seguir: % umidade = (P-p) Em que: P = massa, em gramas, da amostra p = massa, em gramas, da amostra seca P x 100 Determinação de umidade Determinação de umidade pelo método de Karl Fischer: É um método analítico rápido que determina a água livre e ligada presente no alimento. É usado para determinar umidade em gases, líquidos e sólidos. As amostras líquidas são coletadas com pipetas ou seringas. As amostras pastosas ou viscosas são homogeneizadas com solventes. Os sólidos são homogeneizados com solventes ou triturados em suspensão. Análise da amostra de alimentos Determinação de umidade Determinação de umidade pelo método de Karl Fischer: A água da amostra reage quantitativamente com uma solução anidra de dióxido de enxofre e iodo, na presença de uma base orgânica (imidazólica) em metanol. Na presença da água, o dióxido de enxofre é oxidado. O I2 é reduzido para I na presença de água. Quando toda a água da amostra for consumida, a reação cessa. Análise da amostra de alimentos CH30H + SO2 + RN [RNH]SO4CH3 + 2[RNH]I [RNH]SO3CH3 I2 + [RNH]SO3CH3 + H2O + 2RN RN = base (imidazol) Sabendo que uma fruta (por exemplo, um morango com aproximadamente 25 g), após o processo de mufla (princípio de gravimetria), tem o resíduo pesando o equivalente a 0,5 g. Qual a % de umidade da mesma? a) 1%. b) 15%. c) 55%. d) 87%. e) 98%. Interatividade Sabendo que uma fruta (por exemplo, um morango com aproximadamente 25 g), após o processo de mufla (princípio de gravimetria), tem o resíduo pesando o equivalente a 0,5 g. Qual a % de umidade da mesma? a) 1%. b) 15%. c) 55%. d) 87%. e) 98%. Resposta O cálculo da porcentagem de umidade é realizado utilizando-se a equação a seguir: % umidade = (P-p) Em que: P = massa, em gramas, da amostra p = massa, em gramas, da amostra seca P x 100 Resolução: %U = 25-0,5 x 100 25 %U = 98% Cinzas As cinzas de um alimento são os resíduos inorgânicos que permanecem após a queima da matéria orgânica, que é transformada em CO2, H2O e NO2. Os principais constituintes das cinzas são: K, Na, Ca, Mg (encontrados em grandes quantidades); Al, Fe, Cu, Mn, Zn (encontrados em pequenas quantidades); Ar, I, F e outros elementos (encontrados em traços). Análise da amostra de alimentos Alimento % de água Cereais 0,3-3,3 Produtos lácteos 0,7-6,0 Peixes e produtos marinhos 1,2-3,9 Frutas frescas 0,3-2,1 Vegetais frescos 0,4-2,1 Carnes e produtos cárneos 0,5-6,7 Aves 1,0-1,2 Nozes 1,7-3,6 Leguminosas 2,2-4,0 Açúcares e xaropes 0,0-1,2 Fonte: Adaptado de: CECCHI, 2015, p. 50. Determinação da cinza total (seca) A amostra de alimento é pesada (cerca de 5 g) em cápsula de porcelana, e o conjunto é incinerado em uma mufla a uma temperatura de cerca de 500 °C a 600 °C. O conjunto deve ser retirado, resfriado em dessecador e pesado. A diferença entre o peso do conjunto e o peso do cadinho vazio = a quantidade de cinza na amostra. O cálculo de cinzas é realizado por meio da seguinte fórmula: Análise da amostra de alimentos % cinzas = 100 x N N = massa das cinzas (g) P = massa da amostra (g) P Fonte: VERDE, Angelita S. C. Análise de alimentos. 2020, p. 29. Carboidratos: importância Os carboidratos constituem um dos principais componentes dos alimentos, como farinhas, frutas, raízes, tubérculos e mel. Classificação: Monossacarídeos: possuem apenas uma molécula de açúcar (glicose, frutose e galactose). Açúcares redutores. Oligossacarídeos: possuem de 2 a 10 moléculas de monossacarídeos (sacarose, maltose e lactose). Polissacarídeos: possuem mais de 10 moléculas de monossacarídeos (açúcares de alto peso molecular, os polissacarídeos mais importantes em alimentos são a celulose, o amido, a pectina e as gomas). Análise da amostra de alimentos Carboidratos: importância Os polissacarídeos possuem várias propriedades funcionais nos alimentos, como: capacidade de ligação com a água e formação de géis, estabilização de emulsões e espumas, melhoradores de textura. O amido é um polissacarídeo de reserva das plantas, encontrado na forma de grânulos. As características dos grânulos variam de acordo com a espécie do vegetal. É encontrado em cereais (trigo, arroz, milho), tubérculos (batata), raízes (mandioca) e sementes (ervilha). As gomas são polímeros de alto peso molecular, solúveis em água, capazes de formar soluções viscosas quando aquecidas em água. A celulose não é digerida pelo homem e constitui uma fibra insolúvel, necessária para o funcionamento do trato gastrointestinal. Análise da amostra de alimentos Carboidratos: O amido tem a capacidade de formar gel quando misturado em água, aquecido e resfriado. Em água fria, o amido é insolúvel e pode incorporar até 30% de água em relação ao seu peso. Com o aumento da temperatura, mais água penetra no grânulo, aumentando o seu tamanho. Durante a gelatinização, o grânulo incha muito, e a viscosidade da solução aumenta até um valor máximo de viscosidade, resultando no gel. Com a diminuição da temperatura, as moléculas de água ficam ligadas entre as moléculas de amilose e amilopectina, por pontes de hidrogênio, e a viscosidade do gel aumenta. Análise da amostra de alimentos Carboidratos: métodos de determinação Para determinar o teor de carboidratos em um alimento, deve ser obtida uma solução aquosa dos açúcares livres de substâncias interferentes (pigmentos solúveis,aminoácidos, proteínas, compostos fenólicos e lipídios) para posterior identificação e quantificação. Espectrofotometria: a espectrofotometria também é denominada técnica colorimétrica. Método de Somogyi-Nelson: essa técnica determina pequenas quantidades de açúcares redutores, entre 25 e 500 mg/dL. Para quantificar os açúcares redutores da amostra, é necessário comparar os resultados obtidos com os de uma curva padrão construída a partir de uma solução de glicose. Cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE): permite a separação dos açúcares presentes na amostra, mediante suas características. É a técnica mais completa para determinação de açúcares redutores e não redutores. Análise da amostra de alimentos Carboidratos: reações de escurecimento (reações de Maillard-Rm) A RM pode ser desejável ou não no processamento dos alimentos. Ela é útil no desenvolvimento de sabor, cor e aroma agradáveis aos alimentos, como no doce de leite, na caramelização dos produtos cárneos assados e nas massas (pães e bolos) assadas. Entretanto, quando a RM ocorre em alguns produtos alimentícios, prejudica a sua qualidade. Por exemplo: no escurecimento do leite em pó, no desenvolvimento do sabor desagradável em sucos processados de fruta, no desenvolvimento do sabor estranho em alimentos desidratados. Análise da amostra de alimentos É um exemplo de monossacarídeo: a) Sacarose. b) Amido. c) Celulose. d) Frutose. e) Goma. Interatividade É um exemplo de monossacarídeo: a) Sacarose. b) Amido. c) Celulose. d) Frutose. e) Goma. Resposta Fibras alimentares São qualquer material comestível que não seja hidrolisado pelas enzimas endógenas do trato digestivo humano (BRASIL, 2003). Elas não fornecem qualquer tipo de nutriente para o organismo. São importantes, pois atuam no bom funcionamento intestinal. As fibras alimentares podem ser classificadas como solúveis e insolúveis. Solúveis (pectinas, gomas, mucilagens e algumas hemiceluloses): retardam o esvaziamento gástrico, diminuem a taxa de absorção de carboidratos e lipídios, apresentam alta viscosidade e são fermentáveis. Insolúveis (celulose, lignina e algumas hemiceluloses): não são fermentáveis e aceleram o trânsito intestinal por meio do aumento do bolo fecal. Análise da amostra de alimentos Fibras alimentares O teor de fibras é um item obrigatório nas tabelas nutricionais dos alimentos e deve ser apresentado em gramas, como fibra total (BERNAUD; RODRIGUES, 2013). Análise da amostra de alimentos Alimento % Frutas e produtos de frutas 0,1-6,8 Nozes 1,1-2,7 Chocolate 2,6 Massa de cacau 4,6 Vegetais 2,0-4,0 Cereais e produtos de cereais 0,0-2,0 Fonte: CECCHI, 2015, p. 82. Determinação das fibras nos alimentos A quantificação da fibra alimentar é importante, pois contribui para conhecer o valor nutricional do alimento, detectar adulterações e, ainda, verificar a qualidade do produto (vários métodos para determinação). Fibra alimentar total: método enzimático-gravimétrico I. Os alimentos com alto teor de gordura, umidade e açúcar são previamente tratados antes da análise da fibra, para a remoção desses interferentes (enzimas fisiológicas, como a amiloglicosidase, α-amilase e protease). II. Após a ação enzimática, e adicionado etanol para precipitação da fração de fibras solúveis, o resíduo é seco e pesado. Análise da amostra de alimentos III. Uma parte dessa amostra é separada e usada para análise de proteínas. Outra parte é incinerada. IV. A fibra alimentar total é calculada como o peso do resíduo menos o peso das proteínas e das cinzas. Esse é o método recomendado pelo Ministério da Saúde no Brasil para rotulagem de alimentos (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 2008). Análise da amostra de alimentos Fonte: https://globoesporte.globo.com/eu- atleta/nutricao/noticia/alimentos- ricos-em-fibras-fontes-beneficios-e- dicas-para-atletas.ghtml Os alimentos são compostos por carboidratos, lipídios, proteínas, água, minerais e vitaminas. Sua análise é necessária para o controle de qualidade industrial. A composição centesimal dos alimentos expressa o seu valor calórico, bem como a proporção dos componentes (água, minerais, lipídios, proteínas, fibras e carboidratos) em que aparecem em 100 g de alimento. A água influencia a decomposição dos alimentos. Quanto maior o teor de água de um alimento, maior é a sua velocidade de deterioração. As cinzas de um alimento correspondem ao resíduo inorgânico (minerais) obtido após a sua incineração. Os carboidratos participam das reações de escurecimento (Reação de Maillard) e conferem viscosidade (amido, gomas e pectinas). Resumão da Unidade Dentre os alimentos a seguir, qual aquele que possui a maior quantidade, em gramas, de fibras? a) Maçã com casca (1 unidade média de 130 g). b) Batata cozida com casca (1 unidade média de 140 g). c) Brócolis (40 g). d) Feijão (50 g). e) Pipoca (1 saco grande de 25 g). Interatividade Dentre os alimentos a seguir, qual aquele que possui a maior quantidade, em gramas, de fibras? a) Maçã com casca (1 unidade média de 130 g). b) Batata cozida com casca (1 unidade média de 140 g). c) Brócolis (40 g). d) Feijão (50 g). e) Pipoca (1 saco grande de 25 g). Resposta BERNAUD, F. S. R.; RODRIGUES, T. C. Fibra alimentar: ingestão adequada e efeitos sobre a saúde do metabolismo. Arquivo Brasileiro de Endocrinologia e Metabologia, v. 57, n. 3, p. 397-405, 2013. Disponível em: https://www.scielo.br/pdf/abem/v57n6/01.pdf. Acesso em: 7 dez. 2020. BRASIL. Resolução RDC n. 360, de 23 de novembro de 2003. Brasília, 2003. Disponível em: https://www.gov.br/agricultura/pt-br/assuntos/inspecao/produtos-vegetal/legislacao- 1/biblioteca-de-normasvinhos-e-bebidas/resolucao-rdc-no-360-de-23-de-dezembro-de- 2003.pdf. Acesso em: 7 dez. 2020. CECCHI, H. M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. 2. ed. Campinas: Ed. Unicamp, 2015. INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Métodos físico-químicos para análise de alimentos. 4. ed. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008. Referências ATÉ A PRÓXIMA!
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