aula 2......Metodos de analise e amostragem

Prévia do material em texto

01/08/2011
1
MÉTODOS DE ANÁLISE E 
AMOSTRAGEM 
Prof. Mda. Ana Paula Cecatto 1
 Indústrias:
Universidades e Institutos de pesquisa:
Órgãos Governamentais:
IMPORTÂNCIA DA ANÁLISE DE ALIMENTOS
controle de qualidade, controle de processos
em águas, alimentos, matérias-primas, produto acabado,
embalagens, vida-de-prateleira (Shelf-life), etc;
desenvolvimento
de metodologia, controle de processos em pesquisas,
prestação de serviços, etc.
registro de alimentos, 
fiscalização na venda e distribuição, etc.
2
Existem três tipos de aplicações em análise de alimentos:
 Controle de qualidade de rotina: checar a matéria prima que
chega, como o produto acabado que sai de uma indústria, além
de controlar os diversos estágios do processamento.
 Fiscalização: é utilizado para verificar o cumprimento da
legislação, através de métodos analíticos que sejam precisos e
exatos e, de preferência, oficiais.
 Pesquisa: é utilizada para desenvolver ou adaptar métodos
analíticos exatos, precisos, sensíveis, rápidos, eficientes,
simples e de baixo custo na determinação de um dado
componente do alimento.
CLASSIFICAÇÁO DA ANÁLISE DE ALIMENTOS
3
Método de Análise
Existem dois tipos básicos de métodos em análise de
alimentos:
Métodos convencionais
Métodos Instrumentais
não necessitam de nenhum
equipamento sofisticado, isto é, utilizam apenas a vidraria e
reagentes, e geralmente são utilizados em gravimetria e
volumetria. EX: Titulação ácido-base, massa fresca e seca,
etc.
são realizados em
equipamentos eletrônicos mais sofisticados. EX:
Quantificação de minerais, determinação da atividade de
água, etc.
4
ESCOLHA DO MÉTODO ANALÍTICO
A escolha do método analítico vai depender de uma série de fatores:
 Quantidade relativa do componente desejado: Os componentes
podem ser classificados em maiores (mais de 1%), menores (0,01 – 1%),
micros (menos de 0,01%) e traços (ppm e ppb) em relação ao peso total
da amostra.
Exatidão requerida: métodos clássicos = exatidão de 99,9% =
composto analisado se encontra + 10% na amostra. Quantidade <10% =
exatidão cai.
5
ESCOLHA DO MÉTODO ANALÍTICO
Composição química da amostra: presença de substâncias
interferentes é muito constante em alimentos. As amostras são
complexas, necessitando de uma extração ou separação prévia dos
componentes a ser analisado.
 Recursos disponíveis: muitas vezes não é possível utilizar o melhor
método de análise em função do seu alto custo, que pode ser limitante
em função do tipo de equipamento ou até mesmo ao tipo de reagente ou
pessoal especializado.
6
01/08/2011
2
ESQUEMA GERAL PARA ANÁLISE QUANTITATIVA
Amostragem
Sistema de processamento 
da amostra
Reações químicas Mudanças físicas
Separações
Medidas
Processamento de dados
Avaliação Estatística
7
AMOSTRAGENS E PREPARO DA AMOSTRA NA 
ANÁLISE DE ALIMENTOS
 Porção do material - representar com exatidão, a
composição média do material
Quantidade de material é pequena
8
TODO
AMOSTRAGENS E PREPARO DA AMOSTRA NA 
ANÁLISE DE ALIMENTOS
Fatores para tirar uma amostragem:
•Finalidade da inspeção: aceitação ou rejeição. avaliação da
qualidade média e determinação da uniformidade;
•Natureza do lote: tamanho, divisão em sub-lotes e se está a granel
ou embalado;
•Natureza do material em teste: sua homogeneidade, tamanho
unitário, história prévia e custo;
•Natureza dos procedimentos de teste: significância, procedimentos
destrutivos ou não destrutivos e tempo e custo das análises.
9
“Amostra” é definida como “uma porção 
limitada do material tomada do conjunto 
selecionada de maneira a possuir as 
características essenciais do conjunto”.
10
Amostragem é a série sucessiva de etapas 
operacionais especificadas para assegurar que a 
amostra seja obtida com a necessária condição 
de representatividade. 
A amostra é obtida através de incrementos recolhidos segundo
critérios adequados = Amostra bruta.
 Amostra de laboratório = redução da amostra bruta mediante
operações conduzidas de maneira a garantir a continuidade da
condição de representatividade da amostra.
 Amostra para a análise = porção menor da amostra de laboratório,
suficientemente homogeneizada para poder ser pesada e submetida à
análise.
11
 Em resumo, o processo da amostragem compreende três etapas
principais:
•coleta da amostra bruta:
•preparação da amostra de laboratório;
•preparação da amostra para análise.
Aspectos fundamentais para a amostragem:
•a amostra deve ser representativa da totalidade do alimento;
•a amostra não deve causar prejuízo econômico significativo;
•a parte da amostra a ser analisada numa análise de contraprova
deve ser representativa da totalidade da amostra.
12
01/08/2011
3
a. Coleta da Amostra Bruta
• Deve ser uma réplica em ponto reduzida, do universo considerado,
tanto no que diz respeito à composição como à distribuição do tamanho
da partícula.
• Amostras fluidas (liquidas ou pastosas) homogêneas; podem ser
coletadas em frascos com o mesmo volume, do alto, do meio e do fundo
do recipiente, após agitação e homogeneização.
•Amostras sólidas, cujos constituintes diferem em textura, densidade e
tamanho de partículas, devem ser moídas e misturadas.
13
a. Coleta da Amostra Bruta
•Quantidades: o material a ser analisado poderá estar a granel ou
embalado (caixas, latas, etc.);
•No caso de embalagens únicas ou pequenos lotes, todo o material
pode ser tomado como amostra bruta;
•Para lotes maiores, a amostragem deve compreender de 10 a 20 %
do nº de embalagens contidas no lote, ou 5 a 10% do peso total do
alimento a ser analisado;
• Lotes muito grandes: toma-se a raiz quadrada do nº de unidades do lote
14
• Colheita da amostras de Farelos, Farinhas, Rações e Grãos
•Embalagens com peso unitário < 5 kg – uma amostra média. Se for
em grande quantidade = número de sacos equivalentes à raiz
quadrada do número de sacos do lote, isto é, 10 sacos de 100; 15
sacos de 225 e etc, ou então 5% do total (quando a produção for
superior a 500 sacos).
•Embalagens com peso unitário > 5 kg – quando o universo for menor
do que 5 unidades, devem-se colher amostras de todas embalagens.
E acima de 6 unidades, segue o quadro
Quantidade de sacos Número mínimo de sacos 
amostrados
De 6 – 100 6 a 10
De 101 – 200 10 a 25
De 201 – 2000 25 a 60
Acima de 2001 60 ou mais sacos
15
• Selecionar os sacos para amostragem de acordo com
exposição dos mesmos, à razão de 40% dos mais expostos,
30% dos próximos menos expostos, 20% dos seguintes e 10%
da porção menos exposta do lote.
• De cada saco, retirar uma amostra a partir de um dos cantos
diagonalmente, para o centro do saco, por meio de um Calador.
• Repetir a coleta a partir do outro canto do saco. Proceder
assim com todos os sacos a ser amostrado.
• Coletar pelo menos 1 kg de amostra bruta.
16
CALADOR
17
•Material Armazenado a Granel – retirar no mínimo uma
amostra média para 5 toneladas, ou seja, amostra parcial
por toneladas estocadas. As amostras deverão ser colhidas
no momento da descarga. Procurar amostrar todos os
pontos.
•As amostras parciais devem ser reunidas para serem
homogeneizadas.
• As amostras parciais têm que ser misturadas e em
seguida, recolhe-se cerca de 1 kg que deverá ser colocada
em um saco plástico bem fechado, devidamente
identificado, para ser remetido ao laboratório.
18
01/08/2011
4
• PONTOS DE COLHEITA DE AMOSTRA A GRANEL
Tipo de Carga Comprimento da sonda 
(m)
Barcaças Graneleiras 3,65
Carro Caçamba 3,04
Graneleiros 1,82
Caminhões 1,82
Fundo de caçamba de caminhão 2,5
19
• Sonda na vertical
o Sonda na posiçãoinclinada
20
b. Preparação Da Amostra Do Laboratório (Redução
Da Amostra Bruta)
•Alimentos Secos (em pó ou granulares): A redução poderá ser manual
ou através de equipamentos.
•Alimentos líquidos: misturar bem o líquido e retirar porções de
diferentes partes do recipiente
•Alimentos Semi-sólidos (úmidos) (queijos duros e chocolates): ralar e
depois quartear
•Alimentos Úmidos (carnes, peixes e vegetais): picar ou moer e misturar,
passar pelo quarteamento. Estocar sob refrigeração.
21
•Alimentos Semiviscosos ou Pastosos (pudins, molhos, etc.) e Alimentos
líquidos contendo sólidos (compotas de frutas, vegetais em salmoura e
produtos enlatados em geral): picar em liquidificador ou bag mixer,
•Alimentos com emulsão (manteiga e margarina): aquecer a 35 ºC em
frasco com tampa , agitar.
•Frutas: As frutas grandes - cortar ao meio, no sentido longitudinal e
transversal (4 partes). As frutas pequenas podem ser simplesmente
homogeneizadas inteiras no liquidificador.
22
c. Preparação Da Amostra Para Análise
• Para extração de um componente da amostra, muitas vezes é
necessária uma preparação prévia da mesma, a fim de se conseguir
uma extração eficiente do componente em estudo.
• O preparo da amostra por desintegração pode ser feito de três
maneiras:
a) Desintegração mecânica: amostras secas = moinho tipo Wiley
(martelo) ou similar. Amostras úmidas = moedores para carnes ou
liquidificadores.
b) Desintegração enzimática: p/ amostras vegetais, com o uso de
celulases, protease e carboidratases
c) Desintegração química: vários agentes químicos (uréia,
piridina, detergentes sintéticos, etc.) também podem ser usados na
dispersão ou solubilização dos componentes dos alimentos. 23
Os fatores que influenciam na pós-colheita:
* perda ou absorção de umidade;
* perda dos constituintes voláteis;
* decomposição química e enzimática (vitaminas, clorofila);
* oxidação causada pela aeração durante a homogeneização;
* remoção de materiais estranhos;
* ataque por microorganismos, com deterioração das amostras;
* contaminação com traços de metais por erosão mecânica nos
moedores.
24
FATORES A SEREM CONSIDERADOS NA AMOSTRAGEM
01/08/2011
5
GARANTIA DE QUALIDADE EM 
LABORATÓRIOS DE ANÁLISE DE 
ALIMENTOS
Prof. Mda. Ana Paula Cecatto 25 26
 A confiabilidade dos resultados em um método analítico
vai depender de vários fatores como:
•Especificidade: relacionada com a propriedade do método
analítico em medir o composto de interesse independente da
presença de substâncias interferentes.
•Exatidão: mede quanto próximo o resultado de um dado
método analítico se encontra do resultado real previamente
definido.
•Precisão: é determinada pela variação entre vários resultados
obtidos na medida de um determinado componente de uma
mesma amostra
•Sensibilidade: menor quantidade do componente que se
consegue medir sem erro.
27
Os pontos críticos em um laboratório de análise estão
resumidos nas seguintes áreas:
a. Coleção e preparação da amostra;
b. Método de análise da amostra;
c. Erros;
d. Instrumentação;
e. Analista.
28
a. Coleção e preparação da amostra
Envolve
•amostragem;
•documentação;
•controle de contaminação;
•preservação
•transporte para o laboratório.
29
b. Método de análise da amostra;
•deve possuir aqueles atributos essenciais como:
•exatidão,
•precisão,
•especificidade
•sensibilidade
• além de ser prático, rápido e econômico.
30
Métodos oficiais: são os que devem ser seguidos por uma
legislação ou agência de fiscalização métodos padrões ou de
referência: são métodos desenvolvidos por grupos que utilizaram
estudos colaborativos;
Métodos rápidos: são utilizados quando se deseja determinar se
será necessário um teste adicional através de um método mais
exato;
Métodos de rotina: são os métodos oficiais ou padrões que
podem ser modificados conforme a necessidade e conveniência;
Métodos automatizados: é qualquer um dos métodos citados
acima, porém que utilizam equipamentos automatizados;
Métodos modificados: são geralmente métodos oficiais ou
padrões, que sofreram alguma modificação, para criar alguma
simplificação, ou adaptação a diferentes matrizes, ou, ainda,
remover substâncias interferentes.
01/08/2011
6
31
 A comparação entre métodos é sempre feita em relação à
exatidão e precisão.
A precisão pode ser definida de três maneiras
dependendo das fontes de variabilidade:
Ø Replicabilidade: é expressa como desvio padrão e mede a
variabilidade entre replicatas;
Ø Repetibilidade: é expressa como desvio padrão e mede a
variabilidade entre resultados de medidas da mesma amostra em
épocas diferentes e no mesmo laboratório (estudo intralaboratorial);
Ø Reprodutibilidade: é expressa como desvio padrão e mede a
variabilidade entre resultados de medidas da mesma amostra em
diferentes laboratórios (estudo interlaboratorial). 32
 Tipos de erros em análise de alimentos:
a. Erros determinados: possuem um valor definido, podendo ser
medidos e computados no resultado final.
a) Erros de método
b) Erros operacionais:
c) Erros pessoais
d) Erros devido a instrumentos e reagentes
b. Erros indeterminados: não possuem valor definido e, portanto,
não podem ser medidos. Não podem ser localizados e corrigidos,
entretanto podem ser submetidos a um tratamento estatístico que
permite saber qual o valor mais provável e também a precisão de
uma série de medidas, pois eles devem seguir uma distribuição
normal (distribuição de Gauss).
33
c. Instrumentação: os instrumentos consistem de componentes óticos e
eletrônicos e, portanto, seu funcionamento tende a se deteriorar com o
tempo. Devemos, então, fazer freqüentes padronizações e calibrações
de modo a monitorar este desgaste. Mesmo controlando os desgastes,
pode ocorrer falhas de uso dos equipamentos como:
Ø Verificação do nível na balança analítica;
Ø Tempo de espera de aquecimento em alguns equipamentos
etc.
d. Analistas: o analista de laboratório deve conseguir determinar com
exatidão e precisão componentes presentes em concentrações muito
baixas e em matrizes muito complexas. A verificação das habilidades do
analista pode ser feita pelo exame intralaboratorial e interlaboratorial de
uma mesma amostra. 34
 O estudo de eficiência de métodos de análise e controle
de qualidade pode ser feito em três etapas distintas:
•Utilizando material de referência
•Relações interlaboratoriais
•Iniciação ao controle de qualidade
MEDIDAS DA EFICIÊNCIA DE UM MÉTODO ANALÍTICO
35
RESUMO DOS TERMOS MAIS UTILIZADOS
Precisão: concordância entre os resultados de várias medidas
efetuadas sobre uma mesma amostra e nas mesmas condições de
análise.
Exatidão: concordância entre o valor medido e o valor real.
Sensibilidade: pode ser medida em um método ou em um
equipamento e é definido como o cociente diferencial do sinal medido
sobre o valor da propriedade a ser medida.
Limite de detecção: é o menor sinal, expresso em quantidades ou
concentração, que pode ser distinguido, com uma probabilidade
conhecida. em relação a um branco medido nas mesmas condições.
Repetibilidade: é a expressão da precisão, quando o mesmo operador
aplica o mesmo método sobre a mesma amostra, no mesmo laboratório,
com os mesmos aparelhos e os mesmos reagentes.
36
Reprodutibilidade: e a expressão da precisão, quando o método é
realizado nas mesmas condições, mas em vários laboratórios diferentes.
Robustez: qualidade de um método de conduzir a resultados que são
pouco afetados pela variação de fatores secundários (por exemplo,
volume e marca de um reagente, tempo de agitação etc.) não fixados
dentro do protocolo do método.
Especificidade: qualidade de um métodoque possui uma função de
medida de um único componente da amostra sem medir outros
componentes interferentes também presentes na amostra.
01/08/2011
7
37
Questionário
1) Em análise de alimentos, existem basicamente dois tipos de métodos analíticos para determinação
da composição centesimal de uma alimento. Descreva-os brevemente e diga qual é o mais utilizado
atualmente e por quê?
2) A escolha do método analítico adequado para cada tipo de alimento é de extrema importância, uma
vez que os alimentos são amostras muito complexas e com muitos interferentes. Dessa forma, quais
fatores deverão ser considerados na escolha do método a ser empregado?
3) A amostra é definida como uma porção limitada do material tomada do conjunto. Assim, defina
amostragem e cite os fatores que devem ser considerados para se fazer uma amostragem adequada.
4) A amostra bruta é uma réplica, em pequena escala, do universo da pesquisa em questão. No entanto,
mesmo sendo de tamanho reduzido, a amostra bruta é grande demais para ser trabalhada em
laboratório, devendo ser reduzida novamente. A redução da amostra bruta em amostra de laboratório,
ira depender do tipo de produto e da analise empregada. Dessa forma, comente como deve ser feita a
redução para cada tipo de alimento.
a) Alimentos secos
b) Alimentos líquidos
c) Alimentos semi-sólidos
d) Alimentos úmidos
e) Alimentos semi viscosos e pastos
f) Alimentos com emulsão
g) Frutas
5) Quais fatores devem ser considerados na amostragem de alimentos de origem vegetal?
6) Quais são os fatores para confiabilidade dos resultados no laboratório de analise de alimentos?
Comente, com suas palavras. (no máximo 10 linhas).
7) Dentre os pontos críticos de controle de qualidade de um laboratório de alimentos, os erros
operacionais, pessoais e erros devidos a instrumentos e reagentes são comuns. Comente formas ou
alternativas de se evitar ou minimizar estes tipos de erro.
8) Diferencie com suas palavras:
a) Precisão de exatidão
b) Repetibilidade de Reprodutividade 38
REFERÊNCIAS
CECCHI, H. M. Fundamentos teóricos e práticos em
análise de alimentos. 2.ed.rev. Campinas-SP: Editora
da UNICAMP, 2003. 207p.
INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas analíticas,
métodos químicos e físicos para análise de alimentos.
São Paulo: IAL, 1985, v.1, 371p.