Analise de Alimentos

Prévia do material em texto

Introdução à Análise de Alimentos
Metodologia analítica e 
amostragem
 2.1 Métodos de análise de alimentos
 2.1.1 - A escolha do método analítico
 2.1.2 - Esquema geral para análise quantitativa
 2.2 - Amostragem e preparo da amostra.
 2.2.1 - Coleta da amostra
 2.2.2 - Preparo da amostra para análise
 2.2.3 - Preservação da amostra
Análise de Alimentos
?
??
??
???
?
Determinar um componente específico do alimento, ou 
vários componentes?
- é a ciência que estuda os alimentos, sua
composição química qualitativa e quantitativamente, sua
ação no organismo, seu valor alimentício e calórico,
suas propriedades físicas, químicas, toxicológicas e
também adulterantes e contaminantes.
Esta ciência tem como função analisar os alimentos de forma
detalhada
Grego – Broma, Bromatus = dos alimentos
Logos = ciência
– é toda substância ou mistura de substâncias,
no estado sólido, líquido, pastoso destinadas a fornecer
aos organismo humano os elementos normais à sua
formação, manutenção e desenvolvimento
Função básica da bromatologia
 Estudo químico e nutricional dos constituintes 
fundamentais dos alimentos
Alimentos glicídios
Alimentos lipídicos
Alimentos protéicos
Vitaminas
Minerais
Água
 Estudo químico nutricional dos constituintes 
secundários dos alimentos
(enzimas, constituintes de cor, sabor e aroma)
Análise de Alimentos: Por quê?
 Conhecer a composição da matéria‐prima e do produto acabado
 Determinar o padrão de identidade e qualidade dos alimentos
 Controlar e garantir a qualidade da matéria‐prima e do produto
 Estabelecer a composição nutricional nos rótulos
 Obter dados para o planejamento dietético
 Segurança no consumo de alimentos
 Gerar banco de dados e validação de processo
 Desenvolver novos produtos e padrões de qualidade
 Conhecer os efeitos do processamento e da estocagem na 
qualidade do produto
7
Análise de 
Alimentos
Ciência Tecnologia
Nutrição
Nutrição Humana e 
Experimental
Produtos vegetais 
e animais
Reações químicas, 
físicas e 
enzimáticas
Engenharia
Processos 
Equipamentos
Alimentos
Identificação e 
quantificação de 
nutrientes
Embalagens
Aditivos
Conservação
Estabilidade
Aplicação da Análise de Alimentos
Indústrias – controle de qualidade, controle de
processos em águas, alimentos, matérias‐primas,
produto acabado, embalagens, vida‐de‐
prateleira. Desenvolvimento de novos produtos e
melhoramento de produtos já existentes.
Universidades e Institutos de Pesquisa –
desenvolvimento de metodologia, controle de processos em
pesquisas, prestação de serviços, etc.
Órgãos Governamentais – controle de qualidade, fiscalização na
produção e distribuição, padronização de novos produtos e registro.
Analista
Fornecer dados analíticos de alta
qualidade através de métodos
analíticos que sejam confiáveis e
adequados, de maneira rápida e
a um baixo custo.
Análises de Alimentos
Análise Qualitativa identificação
 Avaliação da atividade antioxidante e identificação dos ácidos fenólicos presentes
no bagaço de maçã cv. Gala. (SOARES et al., 2008).
 Composição de voláteis e perfil de aroma e sabor de méis de eucalipto e laranja.
(BASTOS et al., 2002).
Análise Quantitativa     quantificação
 Disponibilidade de polifenóis em frutas e hortaliças consumidas no Brasil. (FALLER
et al., 2009).
 Teor de nitrato em alface cultivada em sistemas hidropônico e convencional.
(BENINNI et al., 2002).
 Determinação das frações protéicas e de carboidratos e taxas de degradação in
vitro da cana‐de‐açúcar e do farelo de algodão. (PEREIRA, et al., 2000).
Análises de Alimentos
Análise Qualitativa e Quantitativa
 Identificação e quantificação de voláteis de café através de cromatografia
gasosa de alta resolução/espectrometria de massas empregando um
amostrador automático de "headspace“.(AMSTALDEN et al., 2001).
 Caracterização de subprodutos da industrialização do maracujá‐
aproveitamento das sementes. (FERRARI et al, 2004).
 Determinação do perfil de compostos voláteis e avaliação do sabor e aroma
de bebidas produzidas a partir da erva‐mate (Ilex paraguariensis). (MACHADO
et al., 2007).
Métodos de Análise
Métodos 
Convencionais
Métodos 
Instrumentais
Nenhum 
equipamento 
sofisticado
Equipamentos 
sofisticados
Métodos de Análise
Instrumentais: 
 Os mais utilizados atualmente;
 Utilizados em alternativa aos convencionais, sempre que possível.
Convencionais ou Clássicos:
 Alto custo de equipamentos eletrônicos;
 Não existe equipamento disponível para determinadas análises;
 Requer‐se um método convencional (sob aspecto legal, por se
tratar de um método oficial);
 Existem casos raros, onde métodos convencionais podem
apresentar resultados melhores do que os instrumentais.
Métodos de Análise
Métodos gravimétricos
 precipitação , volatilização e eletrodeposição
 avaliar a presença e quantidade do elemento a partir do peso do 
produto de uma reação 
Métodos volumétricos
 neutralização e oxi‐redução
Medi a capacidade de reação do constituinte desejado, com uma 
solução reagente adequada e rigorosamente  conhecida (solução 
padrão) 
Métodos de Análise
Métodos ópticos
 interação entre a matéria e energia em forma de luz
Métodos eletroquímicos
 condutividade elétrica dos componentes após ou durante uma 
reação química
Métodos de Análise
Métodos cromatográficos
 Separação seletiva entre uma fase estacionária e uma fase móvel 
Compostos dissolvidos por uma determinada substância , seja  
sólida, líquida ou gasosa
 cromatografia em  papel, de placa, gasosa e líquida
Escolha do Método Analítico
Alimentos → amostras complexas, onde os vários
constituintes podem estar interferindo entre si → muitos
casos, um determinado método pode ser apropriado para
um tipo de alimento e não fornecer bons resultados para
outro.
Escolha do método 
analítico vai depender do 
produto a ser analisado.
na 
escolha do método analítico:
1. Quantidade de amostra disponível:
Classificação para os métodos analíticos de acordo com o tamanho da amostra:
Classificação Tamanho da amostra Tipo de métodos
Macro ≥ 0,1 g Convencionais
Meso (Semimicro) 10 – 100 mg
Instrumentais
Micro 1,0 – 10 mg
Submicro 0,1 – 1 mg
Ultramicro ≤ 0,1 mg
Traços 100 a 10000 μm (ppm)
Microtraços 10‐7 – 10‐4 μm
Nanotraços 10‐10 – 10‐7 μm
na 
escolha do método analítico:
2. Quantidade do componente analisado:
Classificação dos componentes em relação ao peso total da amostra:
• Maiores: >1%
• Menores: 0,01 – 1% 
• Micro: <0,01%
• Traços: (ppm e ppb)
Métodos 
Convencionais
gravimetria e 
volumetria
Métodos 
Instrumentais
equipamentos (pHmetro, 
espectrofotômetro, 
HPLC, GC, NIRs...)
na 
escolha do método analítico:
3. Exatidão requerida:
Métodos clássicos: exatidão de até 99,9% quando o
analito encontra‐se em mais de 10% na amostra.
Em quantidades <10% a exatidão cai significativamente,
necessitando deMétodos mais exatos e sofisticados.
4. Composição química da amostra: presença de
interferentes.
 Determinação de um componente predominante não
oferece grandes dificuldades.
 Material de composição complexa necessidade de efetuar
a separação dos interferentes potenciais antes da medida.
na 
escolha do método analítico:
5. Recursos disponíveis: nem sempre é possível utilizar o
melhor método:
$ Custo Reagente
Equipamento Pessoal especializado
Tempo
6. Número de amostras a analisar:
Muitas amostras – pode‐se escolher métodos que requerem operações
mais demoradas e trabalhosas, como a calibração de equipamentos,
montagem de aparelhos e a preparação de reagentes, pois o custo
destas operações se distribui sobre o grande número de amostras a
analisar;Poucas amostras – são preferíveis os métodos analíticos que permitem
reduzir ao mínimo os preparativos preliminares e o custo da análise,
ainda que o mesmo seja mais trabalhoso.
Confiabilidade dos Resultados 
e Tratamento Estatístico  : 
Antes de optar por um determinado método analítico deve‐
se considerar vários fatores. Entre estes a confiabilidade dos
resultados que irá depender da:
 Especificidade;
Exatidão;
Precisão;
Sensibilidade
Especificidade
 Capacidade do método analítico em medir o composto de
interesse, independente da presença de substâncias interferentes.
O interferente não será computado com o composto de interesse,
ou ele poderá ser descontado
Confiabilidade dos Resultados 
e Tratamento Estatístico  : 
Exatidão
 Mede quão próximo o resultado de um dado método analítico se
encontra do real.
Determinação da exatidão:
‐ Porcentagem de recuperação do composto de interesse que foi
adicionado a amostra numa quantidade previamente conhecida
‐ Comparar os resultados com aqueles obtidos por outros
métodos analíticos já definidos como exatos
Confiabilidade dos Resultados 
e Tratamento Estatístico  : 
Precisão
 Determinada pela variação entre vários resultados obtidos na
medida de um determinado componente da mesma amostra
Desvio padrão entre as várias medidas e a média
Confiabilidade dos Resultados 
e Tratamento Estatístico  : 
Sensibilidade
Descreve quanto a resposta varia com a variação da concentração
do analito
Ex: Em métodos sensíveis, uma pequena diferença na concentração
do analito causa grande variação no valor do sinal analítico
medido.
Pode ser medida no método e com o equipamento a ser utilizado
Confiabilidade dos Resultados 
e Tratamento Estatístico  : 
Limite de detecção
Menor quantidade ou concentração de um dado componente que
pode ser detectado pelo método, com um certo limite de
confiabilidade utilizando determinado procedimento experimental
Confiabilidade dos Resultados 
e Tratamento Estatístico  : 
Limite de detecção
 O limite de detecção pode ser aumentado:
‐ aumentando a resposta da medida: numa medida colorimétrica,
podemos usar reagentes colorimétricos que forneçam maior
absorção da radiação;
‐ Aumentado o poder de leitura do equipamento, em análise
instrumental
Confiabilidade dos Resultados 
e Tratamento Estatístico  : 
Métodos de Análise
O método ideal deve ser exato, preciso, prático, rápido e
econômico. O analista deve decidir em função do objetivo da
análise, quais atributos devem ser priorizados.
Os métodos de análise podem ser classificados em vários tipos:
métodos oficiais:
Métodos testados e aprovados por laboratórios
competentes, que devem ser seguidos por uma legislação ou
agência de fiscalização;
Métodos de Análise
métodos padrões ou de referência:
Métodos desenvolvidos e testados por um conjunto de
laboratórios através de estudos colaborativos;
métodos rápidos:
Métodos que reduzem o tempo de análise normalmente
utilizado
Apresentam menor exatidão na medida (em relação ao
método oficial)
Útil em análises na determinação aproximada, como teor de
umidade, teor de proteína e teor de gorduras em alimentos.
Métodos de Análise
métodos modificados:
Geralmente métodos oficiais ou padrões, que passam por
alguma modificação, para criar alguma simplificação, ou
adaptação segundo as condições existentes, ou, ainda, remover
substâncias interferentes;
métodos automatizados: utilizam equipamentos automatizados.
Métodos Oficiais de Análise 
de Alimentos
Utilizados para análises oficiais:
‐ expedição de laudos técnicos
‐ laboratórios devem apresentar resultados similares
‐ Além da metodologia oficial, os laboratórios credenciados
pelos órgãos competentes devem passar por um processo de
inspeção periódica quanto a calibração de equipamentos e
vidrarias, e nível de preparação (treinamento) de seus
laboratoristas.
AOAC (Official Analytical Chemists International): consiste no
mais conhecidos e um dos mais completos compendium de
análise de alimentos, o qual contém praticamente todo o tipo de
análise (engloba produtos em geral) que se deseja realizar em
alimentos;
AACC( American Association of Cereal Chemists): consiste no
compendium específico de análise de cereais e seus subprodutos;
AOCS ( American Oil Chemists’ Society): consiste no compendium
específico de análise de óleos, gorduras e seus subprodutos;
Métodos Oficiais de Análise 
de Alimentos
Métodos de Análise
Standart Methods for the Examination of Dairy Products: consiste
no compedium específico de análise de leite e seus subprodutos;
Standart Methods for Examination of Water and Wastewater:
consiste no compedium específico de análise de água e resíduos
aquosos.
Instituto Adolfo Lutz
LANARA (Laboratório Nacional de Referência Animal)
Metodologias específicas descritas em Resoluções e Instruções
Normativas (Ministério da Agricultura, Ministério da Saúde e
ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária)
Métodos de Análise
Instituto Adolfo Lutz
LANARA (Laboratório Nacional de Referência Animal)
Metodologias específicas descritas em Resoluções e Instruções
Normativas (Ministério da Agricultura, Ministério da Saúde e
ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária)
Conhecer das características físicas e químicas dos alimentos
Avaliar sensorialmente um alimento
Conhecer os nutrientes de um alimento, suas deficiências e seus
aspectos favoráveis
Avaliar a qualidade de um alimento
Detectar adulterações em alimentos
Resolver problemas relacionados às matérias primas utilizáveis como
alimentos
Verificar o estado de conservação dos dos alimentos
Qual método de análise deve-se utilizar?
Fatores que dificultam a análise de 
alimentos
Complexidade das amostras
Número muito grande de substâncias presentes
Distribuição não uniforme
Perecibilidade dos alimentos
Variabilidade de amostras do mesmo alimento
CONTROLE DA QUALIDADE ANALÍTICA
Dados 
confiáveis
amostragem
método
equipe instrumentação
registros
erros
manutenção
Preparo amostra
Pontos críticos na análise de 
alimentos
Os pontos críticos em um laboratório de análise estão
resumidos nas seguintes áreas:
 coleta e preparação da amostra
‐ Tamanho e o método de coleta da amostra para que ela seja
representativa (amostragem)
‐ Qualidade
amostragem; controle da contaminação; preservação e
transporte para o laboratório.
Pontos críticos na análise de 
alimentos
método de análise da amostra
‐ método ideal: atributos essenciais como exatidão, precisão,
especificidade e sensibilidade além de ser rápido, prático e
econômico
* escolha do método que atenda atributos priorizados →
procedimentos de verificação.
Ex: idéia de quantidade de um composto na amostra
escolher um método menos preciso e,
conseqüentemente, mais rápido, mais prático e econômico
Pontos críticos na análise de 
alimentos
 instrumentação
Instrumentos consistem de componentes óticos e eletrônicos e,
portanto, tendem a deteriora‐se com o tempo.
padronizações e calibrações.
Falhas do uso de equipamento:
‐ verificação do nível na balança analítica
‐ no tempo de espera do aquecimento de alguns
equipamentos
Pontos críticos na análise de 
alimentos
 analista
‐ O analista de laboratório deve conseguir determinar com
exatidão e precisão componentes presentes em concentrações
muito baixas e em matrizes muito complexas.
verificação das habilidades analíticas (exame
intralaboratorial e interlaboratorial de uma mesma amostra)
Pontos críticos na análise de 
alimentos
 erros
Associados às medidas realizadas
Medida precisa está relacionada com a concordância
das medidas entre si
Quanto menor a dispersão dos valores,maior a
precisão; portanto, está relacionado com a reprodutibilidade
Tipos de erros
Erros determinados: possuem um valor definido, podendo
ser medidos.
 Erros de método
‐ Erros inerentes ao próprio método, não importando o cuidado 
que se tenha durante a execução.
‐ Os erros inerentes a um método são os mais difíceis de serem 
detectados
Tipos de erros
 Erros operacionais:
‐ Erros relacionados com as manipulações feitas durante a realização
das análises e, dependem somente da capacidade técnica do analista.
erro de amostragem; erros de leitura de medidas
instrumentais ou medidas volumétricas; erro de diluições; erros de
preparação de padrões;
‐ Erro de pré‐julgamento ou de preconceito
após determinação, força os resultados de
determinações subseqüentes da mesma amostra
Tipos de erros
 Erros pessoais:
identificação imprópria da amostra;
falha em descrever observações e informações importantes;
falhas em seguir as direções do método;
erros no registro destes dados;
erros de cálculos dos resultados;
erro na interpretação dos resultados.
Tipos de erros
 Erros devido a instrumentos e reagentes:
‐ Relacionados com as imperfeições dos instrumentos,
aparelhos volumétricos e reagentes.
bureta, pipetas, balões volumétricos mal
calibrados
impurezas presentes nos reagentes
Tipos de erros
Erros indeterminados:
Resultam dos efeitos de variáveis que não estão controladas (e
que talvez não possam ser controladas) nas medidas.
Não possuem valor definido; Não podem ser medidos; Não
podem ser localizados; Não podem ser corrigidos
Tratamento estatístico ‐ permite saber qual o valor
mais provável e também a precisão de uma série de medidas .
DISTRIBUIÇÃO NORMAL
Tipos de erros
Erros de expressão dos resultados
Relacionado ao vinculado ao número de algarismos significativos
valor obtido diretamente (pesagem, determinação de
volume)
valor obtido indiretamente (cálculos)
Algarismo significativo: dígitos que representam um resultado experimental ,
de forma que apenas o último algarismo seja duvidoso
Tipos de erros
O número de algarismos significativos expressa a
precisão da medida
‐ não depende do número de casas decimais .
ex: 0,002060; 0,2060; 2,060 possuem 4 algarismos
significativos – o algarismo zero é apenas significativo quando se
encontra no meio ou final de um número
‐ Incerteza em níveis mais baixos possíveis para que
o resultado apresenta uma confiabilidade aceitável
ex: 0,154 ± 0,001 – o último algarismo significativo
esta associado a uma incerteza da medida
Considerações sobre a 
expressão dos resultados
Alguns fatores são importantes para que se possa obter
resultados confiáveis, envolvendo:
Execução
‐ A execução das atividades que visam o Controle de
Qualidade dos resultados depende de vários fatores como:
Criticidade
Frequência
Grau de automação
Complexidade
Histórico dos valores obtidos para um determinado ensaio
Número de repetições
A fim de verificar a repetibilidade dos resultados, a análise
de uma determinada amostra deve ser executada pelo menos três
vezes.
O resultado final da análise será realizado pela média
aritmética dos resultados parciais válidos, isto é, dos resultados
individuais obtidos nas diversas análises.
Considerações sobre a 
expressão dos resultados
Rejeição dos resultados
Um determinado resultado parcial (de uma análise) poderá
ser rejeitado nos casos de:
‐ Ocorrência de um fato anormal durante a execução da
análise.
perda ou contaminação acidental da amostra, dano
no recipiente, ou não cumprimento do procedimento operacional;
Considerações sobre a 
expressão dos resultados
Rejeição dos resultados
Quando uma das repetições apresentar valor muito
diferenciado das outras medidas da análise; pode‐se utilizar de
métodos estatísticos para prever a necessidade de repetir a análise.
Considerações sobre a 
expressão dos resultados
Garantia de Qualidade
Confiabilidade dos resultados
 Exatidão
 Precisão
 Sensibilidade
 Especificidade
 Simplicidade
 Análise simultânea
 Aplicabilidade
 Custo/tempo
 Considerações ecológicas
Exatidão
 Porcentagem de recuperação do composto de interesse que
foi adicionado a amostra numa quantidade previamente
conhecida
 Comparação com outro método de referência
Mede quanto próximo o resultado de um dado método 
analítico se encontra do resultado real previamente definido.
Precisão
Repetibilidade interlaboratorial (mesma amostra é analisada 
por vários laboratórios utilizando o método em teste)
Concordância entre os resultados de várias medidas efetuadas 
sobre a mesma amostra e nas mesmas condições de análise  
Exatidão x precisão
Indicadores da precisão
SENSIBILIDADE: grau de resposta a pequenas
modificações de concentração.
SELETIVIDADE: habilidade de detectar vários analitos, mas
ao mesmo tempo sendo capaz de distinguir entre eles.
ESPECIFICIDADE: capacidade de um método de detectar
apenas o composto de interesse.
ROBUSTEZ: capacidade de produzir bons resultados
quando pequenas alterações inevitáveis ocorrem nas
condições de trabalho.
Indicadores da precisão
REPETIBILIDADE: definida pelo Inmetro, ISO, e AOAC como a
precisão encontrada em resultados intralaboratoriais quando as
análises são executadas pelo mesmo analista, no mesmo
equipamento, dentro de um curto período.
REPRODUTIBILIDADE: precisão encontrada em resultados
interlaboratoriais. Resultados obtidos por analistas diferentes,
equipamentos diferentes, em épocas diferentes ou envolvendo
duas ou três dessas situações.
Indicadores da precisão
LIMITE DE DETECÇÃO (LD): é o menor sinal, expresso em
quantidade ou concentração, que pode ser distinguido, com uma
probabilidade conhecida, em relação a um branco medido nas mesmas
condições.
FAIXA DE TRABALHO: faixa de concentrações do analito
para as quais o método é validado.
LIMITE DE QUANTIFICAÇÃO (LQ): menor concentração do
analito que pode ser medida.
FAIXA LINEAR DE TRABALHO: faixa para a qual o método
produz resultados diretamente proporcionais às
concentrações do analito presentes na amostra.
Medidas de eficiência de um 
Método Analítico
O estudo de eficiência de métodos de análise e controle de
qualidade pode ser feito em três etapas distintas:
 Utilizando material de referência → o resultado do método novo, em
análise, é comparado com o resultado obtido através de uma amostra
referência de concentração e pureza conhecidas;
 Relações Interlaboratoriais→ a mesma amostra è analisada por vários
laboratórios utilizando o método em teste. É denominado estudo
colaborativo;
 Iniciação ao controle de qualidade → aplicar cálculos estatísticos
como média, desvio padrão e coeficiente de variação sobre os
resultados obtidos.
168/IV Preparação da amostra de açúcares para análise
No caso de amostras em torrões ou grânulos grandes, faça uma
homogeneização quebrando no almofariz com o auxílio de um pistilo
.
Para xaropes densos, aqueça a amostra a (40 ± 1)°C, em banho-maria e esfrie à
temperatura ambiente, antes de realizar os ensaios.
Mel líquido – Se a amostra estiver livre de cristalização, homogeneíze a amostra
cuidadosamente, antes das pesagens. Tome cuidado com possíveis bolhas de ar
que possam se formar prejudicando algumas determinações.
Mel cristalizado – Coloque a amostra em um recipiente fechado em banho-maria
a (40 ± 1)ºC até 20 minutos, agitando ocasionalmente. Resfrie à temperatura
ambiente antes de pesar. Não aqueça o mel que será utilizado para a
determinação da atividade diastásica e do hidroximetilfurfural. Se estiverem
presentes matérias estranhas, tais como: cera de abelha, partículas de favos,
etc, filtre através de gaze e coloque num funil aquecido na estufa.
182/IVMéis – Reação de Lund
A reação de Lund é aplicável em amostra de mel e indica a presença de
albuminóides.
Sua ausência indica fraude.
Material
Balança analítica, espátula metálica, proveta de (50 ± 0,1) mL com
tampa, béquer de 25 mL, pipeta volumétrica de 5 mL, funil pequeno e
bastão de vidro.
Reagentes
Solucao de acido tanico a 0,5% m/v -- Dissolva 0,5 g de acido tanico em
100 mL de agua.
Procedimento – Pese, com precisao, cerca de 2 g da amostra.
Transfira para uma proveta de 50 mL, com tampa, com o auxilio de 20
mL de agua. Adicione 5 mL de solucao de acido tanico 0,5%. Adicione
agua ate completar o volume de 40 mL. Agite para misturar totalmente.
Deixe em repouso por 24 horas. Na presenca de mel puro, sera formado
um precipitado no fundo da proveta no intervalo de 0,6 a 3,0 mL. Na
presenca de mel adulterado, nao havera formacao de precipitado ou
excedera o volume maximo do referido intervalo.