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Determinação de proteína bruta 1 Determinação de proteína bruta 2 1. Proteínas Grego "proteios": ocupar o primeiro lugar Contém: ▪ C (50-55%) ▪ H (6 - 8%) ▪ O (20 - 24%) ▪ N (15 - 18%) ▪ S (0,2 - 0,3%) MS do corpo animal: até 70% é proteína Polímeros de AMINOÁCIDOS Determinação de proteína bruta 3 1. Proteínas Aminoácidos: 20 diferentes Essenciais e não essenciais Diferenciam-se pelo radical "R" Determinação de proteína bruta 4 1. Proteínas: os aminoácidos são diferentes... Determinação de proteína bruta 5 Ligação peptídica Como eles se "ligam" entre si... Determinação de proteína bruta 6 Polipeptídeo Determinação de proteína bruta 7 1. Proteínas Funções biológicas compreendem: ▪ estrutural (tecidos - queratina, colágeno) ▪ catálise (enzimas - amilase, hexoquinase, etc) ▪ transporte (hemoglobina, calbindina) ▪ hormônios (insulina, GRH, etc) ▪ proteção (anticorpos, imunoglobulinas) ▪ armazenamento (ferritina) ▪ nutricional (caseína, ovoalbumina) Determinação de proteína bruta 8 1. Proteínas Vegetais sintetizam suas proteínas (por isso fazemos adubação nitrogenada!) Animais precisam ingerir proteínas Ruminantes convertem N inorgânico em proteína graças à simbiose microbiana Valor biológico (perfil de aminoácidos) Determinação de proteína bruta 9 Proposto por J. G. Kjeldahl (1883) O princípio do método considera o fato de que PROTEÍNAS são compostos que apresentam "N" O método propõe "destruir" a matriz orgânica da amostra e liberar o nitrogênio em forma de amônia e em seguida captar e quantificar essa amônia! 2. "Proteína bruta" Método de Kjeldahl http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:JohanKjeldahl_in_1883.jpg Determinação de proteína bruta 10 , as proteínas apresentam 16% de nitrogênio... 2. "Proteína bruta" Método de Kjeldahl PB 100% N 16% X 1% X = 100 x 1 16 X = 6,25 Determinação de proteína bruta 11 2. "Proteína bruta" - Método de Kjeldahl PB é soma de todo nitrogênio (N) presente na amostra ▪ proteína verdadeira (PV - Nitrogênio proteico) ▪ outros compostos nitrogenados Determinação de proteína bruta 12 MATERIAL FATOR Fator geral 6,25 Gelatina 5,55 Ovos 6,68 Produtos lácteos 6,38 Soja 6,25 Farinha de trigo 5,70 Arroz 5,95 Carnes 6,25 2. "Proteína bruta" - Método de Kjeldahl Determinação de proteína bruta 13 Vantagens do método de Kjeldahl ▪ aplicável a todos os tipos de alimentos ▪ simples ▪ relativamente barato ▪ boa precisão (é oficial) Desvantagens ▪ mede N total (protéico ou não) ▪ biureto é mais preciso ▪ demorado ▪ usa reagentes corrosivos 2. "Proteína bruta" - Método de Kjeldahl Determinação de proteína bruta 14 3. Procedimentos Passo 1: Digestão da amostra Passo 2: Destilação da amostra Passo 3: titulação da amostra ácido clorídrico Determinação de proteína bruta 15 1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA Proteínas e outros compostos nitrogenados são decompostos na presença do ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado, a quente, com produção de sulfato de amônio (NH4)2SO4 + SO2 + CO2 + H2O Matéria orgânica (contendo N) 3. Procedimentos + (H2SO4) CuSO4 + K2SO4 (catalisadores) ▲ (NH4)2SO4 + SO2 + CO2 + H2O Sulfato de amônio Determinação de proteína bruta 16 ✓ Sulfato de potássio (K2SO4) ou de sódio é adicionado, a fim de aumentar o ponto de ebulição do ácido sulfúrico de 337ºC para mais de 400ºC, tornando a digestão rápida ✓ Outros compostos como sulfato de cobre (CuSO4), mercúrio e selênio são catalisadores - auxiliam na digestão da matéria orgânica 1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA 3. Procedimentos Determinação de proteína bruta 17 Determinação de proteína bruta 18 Determinação de proteína bruta 19 Determinação de proteína bruta 20 Determinação de proteína bruta 21 Determinação de proteína bruta 22 Determinação de proteína bruta 23 Determinação de proteína bruta 24 Determinação de proteína bruta 25 Determinação de proteína bruta 26 Determinação de proteína bruta 27 Determinação de proteína bruta 28 2ª ETAPA: DESTILAÇÃO O nitrogênio, capturado na forma de sulfato de amônio, na presença da solução concentrada de hidróxido de sódio (NaOH), dá origem ao hidróxido de amônio que libera amônia (NH3) na forma de vapor a qual é condensada sobre a solução de ácido bórico (2H3BO3), sendo convertida em borato de amônio. 3. Procedimentos Determinação de proteína bruta 29 2ª ETAPA: DESTILAÇÃO (NH4)2SO4 Sulfato de amônio + 2NaOH Hidróxido de sódio ▲ 2NH4OH Hidróxido de amônio + Na2SO4 Sulfato de sódio 2NH4OH Hidróxido de amônio ▲ + 2H2O Amônia Amônia + 2H2BO3 Ácido bórico 3. Procedimentos 2NH4H2BO3 Borato de amônio Determinação de proteína bruta 30 Determinação de proteína bruta 31 Determinação de proteína bruta 32 Determinação de proteína bruta 33 Determinação de proteína bruta 34 Determinação de proteína bruta 35 Determinação de proteína bruta 36 Determinação de proteína bruta 37 3ª ETAPA: TITULAÇÃO 3. Procedimentos Determinação de proteína bruta 38 3ª ETAPA: TITULAÇÃO O borato de amônio é titulado em ácido clorídrico (HCl) de concentração conhecida até a "viragem" para a cor rosa, gerando mais ácido bórico 3. Procedimentos 2NH4H2BO3 Borato de amônio Cloreto de amônio + HCl Ácido clorídrico + H3BO3 Ácido bórico Determinação de proteína bruta 39 3ª ETAPA: TITULAÇÃO O borato de amônio é titulado em ácido clorídrico (HCl) de concentração conhecida até a "viragem" para a cor rosa, gerando mais ácido bórico Em função do volume de ácido clorídrico (HCl) consumido, e conhecendo sua normalidade, é então possível calcular a concentração de nitrogênio captada a partir da amostra 3. Procedimentos Determinação de proteína bruta 40 3ª ETAPA: TITULAÇÃO 3. Procedimentos Determinação de proteína bruta 41 3ª ETAPA: TITULAÇÃO O princípio é da equivalência entre o conteúdo de N na amostra que está na forma de borato de amônio e a quantidade de HCl necessária para converter todo o N para a forma de cloreto de amônio Se calcularmos quantos Eqg de HCl foram necessários para reagir com o NH4 +, considerando que a proporção é de 1:1, poderemos saber quanto de NH4 + estava contido na amostra 3. Procedimentos Determinação de proteína bruta 42 Determinação de proteína bruta 43 Determinação de proteína bruta 44 4. Cálculos mL HCl x Norm. do HCl x 14 x Fc peso da amostra (em mg) x 100% N = % PB = % N x 6,25 Determinação de proteína bruta 45 4. Cálculos Exemplo... Vamos determinar o teor de PB de amostra de Farinha de carne • Análise feita em triplicata! • Pesos das amostras: A = 0,1130 g (ou seja, 113 mg) B = 0,1126 g (ou seja, 112,6 mg) C = 0,1146 g (ou seja, 114,6 mg) • Normalidade da solução de HCl = 0,10 N • Fator de correção da solução HCl = 1,0192 • Volumes gastos de solução de HCl (titulação): A = 5,0 mL B = 5,0 mL C = 5,3 mL mL HCl x Norm. do HCl x 14 x Fc peso da amostra (em mg) x 100% N = Determinação de proteína bruta 46 • Para repetição A: mL HCl x N do HCl x 14 x Fc % N = peso da amostra (em mg) 5,0 x 0,10 x 14 x 1,0192 % N = 113,0 x 100 x 100 • Para repetição B: 5,0 x 0,10 x 14 x 1,0192 % N = x 100 112,6 % N = 6,3361% • Para repetição C: 5,3 x 0,10 x 14 x 1,0192 % N = x 100 114,6 % N = 6,5990% % N = 6,3136% 4. Cálculos Determinação de proteína bruta 47 4. Cálculos Finalizando os cálculos... % PB = % N x 6,25 • Para repetição A: PB = 6,3136 x 6,25 PB = 39,46% • Para repetição B: PB = 6,3391 x 6,25 PB = 39,62% • Para repetição C: PB = 6,5990 x 6,25 PB = 41,24% Média: 40,11% PB Determinação de proteína bruta 48 Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48