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02/12/2024 1 Cinzas Resíduo inorgânico que permanece após a queima ou oxidação completa da matéria orgânica Elementos minerais Sob forma de sais, óxidos, silicatos Nem sempre a cinza reflete a composição inorgânica originalmente presente no alimento Interação e/ou volatilização Análise mineral (importância) Valor nutricional dos alimentos, problemas com toxicidade alimentar, problemas relacionados ao processamento Importância das cinzas • Análise centesimal → avaliação nutricional Minerais → importância na dieta Substâncias inorgânicas → não podem ser produzidos Sua maior parte está concentrada nos ossos Ca → 98% nos ossos, contração muscular P → 80% nos ossos, fosfolipídios Na, K, Mg, Ca → transmissão do impulso nervoso e contração muscular Importância das cinzas Análise centesimal → avaliação nutricional Macrominerais Ca, P, Na, K, Mg, Cl e S (acima de 100 mg diários) Minerais traços → Fe, I, Zn, Cu, Cr Possuem funções importantes Falta → pode gerar desequilíbrios na saúde Minerais tóxicos → Pb, Hg, Cd Importância das cinzas Importância no processamento de alimentos Alguns alimentos são fontes naturais de minerais Ca → ↑ em produtos lácteos, peixes Fe → ↑ em carnes, aves, peixes, vegetais Na → sal a principal fonte Co → hortaliças e frutas Adição de sal como agente de preservação Aumenta o Na Importância das cinzas • Ferro do trigo • Restituído nas farinhas • Fortificação de alguns alimentos • I no sal • Remoção das cascas de alguns grãos • Diminui os minerais • Fração mineral constante nas carnes • Não nos alimentos vegetais Constituintes minerais no alimentos • Determinação Cinzas totais (total, solúvel, insolúvel) Elementos individuais • Cinza total Cinza total via seca Método geral e mais usualmente empregado Pesagem carbonização incineração pesagem 02/12/2024 2 Processo de mineralização • Mufla (500-600 ºC) Abaixo de 500 ºC → rendimento pode aumentar • Evaporação da água e voláteis • Combustão da matéria orgânica Para CO2 e óxidos de N Minerais → óxidos, sulfatos, cloretos, fostatos Fe, Se, Pb e Hg Podem se volatilizar parcialmente Processo de mineralização • Preparação da amostra Material homogêneo e representativo Trituração, moagem Grãos, cereais, farinhas Uniformizar tamanho das partículas Peso da amostra → de acordo com o produto Cereais, queijos e leites → 3-5 g Carnes, peixes → 5-10 g Sucos, frutas frescas → 25 g Processo de mineralização • Preparação da amostra Amostras líquidas Devem ser secas em estufas Amostras utilizadas para determinação de umidade Produtos com grande quantidade de voláteis Aquecidos vagarosamente → evitar ignição Produtos ricos em gordura Aquecimento cuidadoso → evitar excesso de chama Perdas por arraste Produtos com muita gordura → manteiga Fazer extração da gordura antes de incinerar Processo de mineralização Preparação da amostra Produtos açucarados Formação de espuma Perdas Gotas de azeite de oliva → 0% de cinza Incinerar depois de carbonizar • Tipos de cadinhos • Quartzo → resistentes aos ácidos e halógenos • Pouco resistente a alcális • Estáveis a altas temperaturas (até 1100 ºC) Processo de mineralização • Tipos de cadinhos Vycor → vidro especial Melhor → quartzo e porcelana Resistentes a compostos químicos Menos álcalis Porcelana Muito usado → manter seu peso constante e custo Quebram facilmente com mudança de Tº Platina Inertes, melhores, mais caro Processo de mineralização • Tempo de incineração Difícil de especificar Varia com o produto e o método Grãos e rações → 2 horas Demais produtos Quando o material se torna branco ou cinza Costuma levar muitas horas • Pesagem da cinza Cuidado no manuseio → cinza muito leve Cobrir cadinho com vidro relógio Cinzas higroscópicas → pesadas rapidamente 02/12/2024 3 Vantagens e desvantagens Vantagens da mineralização por via seca Método seguro, não precisa atenção após o início Não requer reagentes ou brancos Serve como método de preparação para vários elementos → Ca, Mg, K, Na Desvantagens Tempo de 12 a 18 horas Volatilização de alguns elementos e reação com o cadinho (B, Cd, Cr, Cu, Fe, Pb, Hg, Ni, P e Zn) Cinzas sulfatizadas • Sulfatização • Reduz perdas por volatilização: transforma substâncias voláteis em sulfatos mais fixos • Composição das cinzas • Mais independente da temperatura de calcinação Adição de H2SO4 10% banho-maria carbonização incineração Medições das cinzas • Cinzas solúveis e insolúveis em água Índice de fruta em geléias e doces ↑ nível de cinza insolúvel → adição de fruta Procedimento A partir da cinza total 25 mL de água no cadinho Cobrir com vidro relógio → evitar respingos Aquecer até ferver Filtrar em papel sem cinzas Lavar com água quente Carbonizar o papel com resíduo Pesar Medições das cinzas • Cinzas insolúveis em ácido Índice de contaminação de frutas, hortaliças e grãos com solo Maior parte é silicatos que permanecem insolúveis Procedimento 25 mL de HCl 10% no cadinho com a cinza Cobrir com vidro relógio e aquecer por 5 min Filtrar num papel sem cinza Carbonizar o papel com resíduo Pesar Medições das cinzas • Alcalinidade das cinzas Verificar adulteração em alimentos Origem vegetal Cinzas alcalinas Origem animal Cinzas ácidas Procedimento Quantidade em excesso de HCl 0,1M Adicionar água quente e aquecer Alaranjado de metila → indicador Titular excesso de ácido com NaOH 0,1M Cinza úmida • Utilizada na determinação de elementos traços, que podem ser perdidos na via seca Pesagem digestão evaporação do ácidodiluição análise Processos de Mineralização (oxidação) •Utiliza ácidos e agentes oxidantes (HNO3 e HClO4) •Mineralização sem volatilização → elementos ficam em solução • Tempo de oxidação menor 02/12/2024 4 Cinza úmida Processos de Mineralização Requer reagentes e instalações especiais Requer placa aquecedora e capela de extração anti-corrosiva Requer atenção constante do operador Mistura de 3 ácidos → H2SO4-HNO3-HClO4 Reagente universal Requer controle exato da Tº Obs.: Usado para amostras com alto nível de lipídios e ou sais voláteis Preparação para análise elementar da maioria dos minerais Cinza úmida - Importância Determinação dos componentes individuais Fins nutricionais Segurança: resíduos metálicos provenientes de pesticidas Obs.: A análise dos minerais é feita por técnicas instrumentais Fotometria de chama ou absorção atômica Cinza seca X Cinza úmida Seca Úmida Cinza total Compostos individuais Simples, análise de rotina Não utilizada como rotina Demorada Mais rápida Perdas de voláteis Evita perdas de voláteis Sem reagentes corrosivos Reagentes corrosivos Slide 1: Cinzas Slide 2: Importância das cinzas Slide 3: Importância das cinzas Slide 4: Importância das cinzas Slide 5: Importância das cinzas Slide 6: Constituintes minerais no alimentos Slide 7: Processo de mineralização Slide 8: Processo de mineralização Slide 9: Processo de mineralização Slide 10: Processo de mineralização Slide 11: Processo de mineralização Slide 12: Processo de mineralização Slide 13: Vantagens e desvantagens Slide 14: Cinzas sulfatizadas Slide 15: Medições das cinzas Slide 16: Medições das cinzas Slide 17: Medições das cinzas Slide 18: Cinza úmida Slide 19: Cinza úmida Slide 20: Cinza úmida - Importância Slide 21: Cinza seca X Cinza úmida