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MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR ANÁLISE E CONTROLE DE QUALIDADE DOS ALIMENTOS PARA ANIMAIS: TEORIA E PRÁTICA Autor Luiz Carlos Machado Colaboradores Sandra Daviane Elizângela Marcelo Mariana Mariele Matheus Tiago MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR 1) INTRODUÇÃO A determinação dos constituintes alimentares é de extrema importância para determinação do valor nutritivo dos alimentos, possibilitando assim o equilíbrio eficiente das dietas oferecidas aos animais. Para controle de qualidade dos ingredientes e produtos acabados (rações), essas análises constituem importante ferramenta. Uma grande evolução foi realizada no ano de 1864, na estação experimental de Wende, quando foram desenvolvidas as análises proximais. Grande parte dessa metodologia proposta é ainda hoje utilizada, com exceção do método para determinação da proteína bruta. As análises comumente realizadas são matéria seca (MS), proteína bruta (PB), gordura ou extrato etéreo (EE), fibra bruta (FB), cinzas ou matéria mineral (MM) e extrato não nitrogenado (ENN) sendo esta determinada pela diferença entre o conteúdo total e os demais constituintes alimentares pré-determinados. Algumas críticas são feitas a esse método tradicional. Primeiramente, este método analisa grupos de compostos, muitas vezes de diferentes características químicas. O termo proteína bruta inclui uma série de compostos nitrogenados que não formam aminoácidos. A análise de fibra quantifica substâncias com diferentes propriedades nutricionais, sendo o conteúdo real de fibra subestimado. Além disso, pode ser constatado que a análise de extrato etéreo não quantifica somente triglicerídeos e sim substâncias solúveis em éter, contabilizando pigmentos, ceras, dentre outros compostos. Assim, do ponto de vista nutricional, a metodologia proposta na estação experimental de Wende, em 1864, apresenta limitações. Para calculo dos nutrientes digestíveis totais (NDT), bem como para controle de qualidade das indústrias de rações, as análises proximais continuam sendo utilizadas. Para melhor quantificação do conteúdo real de fibra e do parcelamento desse grupo em substancias melhor definidas quimicamente, o químico Van Soest propôs o uso de detergentes. Esse método permite a quantificação de substâncias presentes na fibra como lignina, celulose, hemicelulose, dentre outras. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Figura 01 - Proposta da divisão bromatológica do alimento conforme a metodologia de Wende Outras técnicas instrumentais também são comumente utilizadas na avaliação desses alimentos, merecendo destaque a cromatografia líquida ou gasosa, absorção atômica, espectrofotometria no infravermelho próximo (NIRS) e calorimetria. Esses métodos instrumentais possibilitaram grande evolução no estudo da nutrição animal, dentre outras áreas do conhecimento. Hoje na moderna indústria da alimentação animal existem inúmeros testes que auxiliam os nutricionistas na avaliação dos alimentos. Podemos destacar a atividade ureática, a solubilidade em KOH, a digestibilidade em pepsina, dentre outros. Principalmente na pesquisa, os métodos de digestibilidade in vitro vem ganhando destaque por serem rápidos, práticos, apresentarem baixo custo para execução e não necessitarem da manutenção de grande número de animais vivos. Os testes físicos aplicados à matéria prima e produtos acabados também são de extrema importância se destacando a determinação da granulometria e análises microscópicas, técnica esta que vem ganhando espaço nas fábricas de rações, haja vistas a facilidade de implantação e aplicabilidade. Para recepção de matérias primas, os testes físicos e organolépticos são também utilizados. É necessário verificar o conteúdo de grãos fora da normalidade (avariados) de toda a carga de grãos que chega a granel. Merece destaque também os armazenamentos, das matérias primas e produtos acabados, pois podem sofrer alterações de ordem química alterando o valor nutricional. Grande parcela da sociedade atual se mostra extremamente preocupada com a segurança dos alimentos consumidos. Em passado recente, houve vários acontecimentos que despertaram maior nível de cobrança para com os estabelecimentos fabricantes de rações. Assim, hoje há obrigatoriedade da implantação de sistemas que garantam a qualidade final do produto acabado. Destacamos as Boas Práticas de Fabricação (BPF), sendo exigência do Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA) para todos os estabelecimentos que comercializam rações no Brasil. Além disso, existe grande quantidade de documentos legais que ditam como proceder para registro de fábricas, produtos, dentre outros. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Aula prática 01 - Vidrarias, equipamentos e preparo de soluções Objetivo: Dotar o aluno de condições para reconhecimento e utilização das principais vidrarias e equipamentos utilizados no laboratório de nutrição animal, bem como dotar o aluno de senso crítico para preparo de soluções. Parte 01 - Principais vidrarias e equipamentos Procure identificar as vidrarias listadas abaixo. Escreva a frente do desenho a principal função da vidraria/equipamento. Se possível, faça o desenho da vidraria. Béquer Erlenmeyer Balão volumétrico Proveta Pipeta volumétrica e graduada Pêra Funil de vidro Bico de bulsen, tripé de ferro e tela de amianto Cadinho de porcelana Cadinho filtrante Vidro de relógio Dessecador Bureta Kitasato Bastão de vidro Pinça metálica Condensador Espátula Estufa Mufla MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Capela de exaustão de gases Balança analítica Bomba a vácuo Parte 02 - Preparo de soluções Para o preparo da solução indicada, tente não utilizar fórmulas. Primeiramente calcule a quantidade de massa a ser pesada. Verifique quanto pesa um mol daquela substância. A partir de uma regra de três, verifique qual a massa necessária para a molaridade desejada. A partir de outra regra de três, verifique qual a massa necessária para a quantidade de solução que irão preparar. Qualquer dúvida recorra ao professor. Após a pesagem em balança analítica, dissolva o material e transfira para o balão volumétrico adequado, completando o volume conforme a marcação do balão. Após transfira para o frasco de vidro adequado e identifique, colocando na etiqueta o nome da solução, concentração, data do preparo e o nome do responsável pelo preparo. Prepare a quantidade de solução indicada pelo professor conforme seu grupo: Grupo 01 - 250 ml de solução NaCl (Cloreto de sódio) 0,5 mol/l Grupo 02 - 500 ml de solução de NaCl (Cloreto de sódio) 0,1 mol/l Grupo 03 - 250 ml de solução de C8H5KO4 (Biftalato de potássio) 0,25 mol/l Grupo 04 - 500 ml de solução de C8H5KO4 (Biftalato de potássio) 0,1 mol/l MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Exercícios propostos 1) Conforme relatado, as análises proximais propostas na estação de Wende foram extremamente importantes para o desenvolvimento inicial do processo nutritivo. Como a composição dos alimentos poderá ser determinada a partir dessas análises? Faça um esquema. 2) Quais as finalidades de realizarmos análises nos alimentos?Explique. 3) Descreva a função de todas as vidrarias/equipamentos utilizados durante o preparo da solução, realizado por seu grupo. 4) Você pretende preparar 2 litros de solução de NaOH (hidróxido de sódio) 0,25 mol/l. Quanto da base será pesado na balança analítica? Tente resolver sem utilizar fórmulas. Dado: PM sódio: 23; PM oxigênio: 16; PM hidrogênio: 1. 5) Você pretende preparar 1 litro de solução HCl, 0,1 mol/l. Qual o volume necessário de HCl concentrado para preparo dessa solução? Dado: PM cloro: 35,5; densidade do HCl concentrado: 1,18g/ml; puresa do HCl concentrado: 37%. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR 2) AMOSTRAGEM E PREPARO DO MATERIAL Em todo processo analítico, a amostragem têm papel fundamental. A amostragem representa o conjunto de técnicas necessárias para garantia da representatividade da amostra. Nas fábricas de ração é comum a recepção de grandes quantidades de milho, farelo de soja etc. Somente uma pequena quantidade será enviada ao laboratório e assim, temos que garantir que essa amostra seja representativa de todo o lote recebido. Caso haja erro no processo de amostragem, os resultados analíticos estarão comprometidos e assim a qualidade do produto acabado poderá ser inferior. É importante salientar que o colaborador responsável pela amostragem deve ser dotado de bom senso para se obter a representatividade desejada. Para amostragem em sacarias de farelo de soja, farelo de trigo, etc, pode-se usar calador em 3 diferentes pontos (superior, médio e inferior), no sentido diagonal. O número de embalagens amostradas é variável e poderá ser considerado a proposta abaixo: Tabela 01 - Proposta para amostragem de sacarias Tamanho da amostra Procedimento Lotes de 1-4 embalagens Amostrar 5 ou mais pontos Lotes de 5-10 embalagens Amostrar todas as unidades Lotes > 11 embalagens Amostrar 10 unidades Embalagens < 5,0 kg 1 unidade é suficiente Fonte: Compêndio Brasileiro de Alimentação Animal (2005) Para amostragem em produtos a granel como milho e sorgo, que normalmente chegam em carretas, pode-se usar sonda de profundidade em pelo menos 10 pontos de coleta distintos ao longo do veículo conforme mostrado a figura 02 e 03. Esse procedimento é necessário, pois pode haver separação do milho de diferentes densidades durante o transporte além de que fornecedores não idôneos podem “esconder” material de baixa qualidade embaixo do material de melhor qualidade. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR A figura seguinte apresenta os principais pontos a serem coletados para aqueles que contenham carga com mais de 1,20m de profundidade, ou mais de 8 aberturas do calador preenchidos. FIGURA 02 – caminhões ou caçambas de fundo chato A figura seguinte apresenta os principais pontos a serem coletados para aqueles que contenham carga com menos de 1,20m de profundidade, ou menos de 8 aberturas do calador preenchidos. FIGURA 03 – caminhões ou carretas parcialmente carregadas Após a coleta da amostra, poderá haver grande quantidade de material que deverá ser reduzida para ser enviada ao laboratório. Assim, uma segunda amostragem é necessária. Deve-se lembrar que neste processo o principal critério é o bom sendo. Pode-se ser utilizado um quarteador do tipo “Johnes” para divisão dessa amostra de forma a garantir a representatividade. Pode ser utilizada também uma cartolina onde, após dobras que garantirão a mistura do material, uma parcela poderá ser utilizada. FIGURAS QUARTEADOR E CARTOLINA Após todo o processo de amostragem, uma quantidade suficiente de amostra deve ser enviado para análise (500 g). Outra quantidade poderá ser armazenada como contra-prova, por um período mínimo de três meses. Este procedimento é necessário, pois possibilita a rastreabilidade do produto em caso de não conformidade. Após, deve- se identificar, rotular, levar rapidamente ao laboratório e proceder conforme as normas. Para essa identificação, informações gerais sobre a coleta devem ser colocadas, tais como data, local, fabricante, nome do responsável, observações, etc. Caso não seja MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR possível a análise imediata, pode-se acondicionar em congelador a temperatura de -5 a - 10°C. Para a análise, toda amostra deve ter sido moída, em partículas menores que 1 mm. Para isso usa-se peneira de 1 mm ou 16 mesh. Este procedimento é necessário para garantir maior homogeneidade da amostra. Assim, todo o material deve passar primeiramente por um moinho. Para essa operação pode ser utilizado moinho de facas, moinho de bolas, etc. Pode acontecer do material não ser completamente moído para passar na peneira de 1 mm. Isso é muito comum de acontecer quando se trabalha com forragens ou fezes de animais hervívoros. Neste caso o material não moído deverá ser incorporado ao material moído e uma homogeneização da amostra deverá ser realizada toda vez que for necessária pesagem da amostra para análise. Caso o material que não passou na peneira seja descartado, o conteúdo de nutrientes será diferente do real, pois a fração não moída apresenta constituição diferente da facilmente moída, sendo a primeira normalmente extremamente lignificada. Deve-se chamar atenção ao fato de que para moagem a amostra não deve ter alta umidade (>20%), pois caso haja, o moinho irá “embuxar”. Assim, amostras que contêm alta umidade deverão sempre sofrer processo de pré-secagem. Em laboratórios de nutrição animal, esse procedimento é normalmente realizado quando se faz análise de plantas forrageiras, carcaças e excretas de animais. A pré-secagem consiste em se deixar o material numa estufa com circulação de ar forçada, durante 72 horas, a 60°C. Como a umidade deverá ser quantificada, deverá se pesar (precisão de 0,1g) a amostra antes e após o procedimento. Pode-se usar bandejas descartáveis ou sacos de papel perfurados (forragem). Após 72 h retira-se o material e deixa-se resfriar por pelo menos 30 minutos. Um amplo cuidado deve ser aplicado ao controle da temperatura, pois altas temperaturas (acima de 65°C, por tempo prolongado) favorecem a ocorrência da reação de Mainard (complexação carboidrato- proteína). Assim, após este tempo a forragem deve apresentar-se quebradiça ao se dobrar o que indica que poderá ser facilmente moída. Após esse processo, o material não estará completamente seco e ainda apresentará umidade, podendo ser chamado de matéria pré-seca ou ainda amostra seca ao ar (ASA), como denominado por outros autores. Caso o material contenha muito lipídeo, como carcaças animais, ou sementes de oleaginosas, é comum se fazer uma extração prévia a partir de um extrato de lipídeos. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Para isso, extrator de lipídios especifico deve ser utilizado, devendo a perda ser quantificada. Após o preparo, a amostra deverá ser acondicionada em embalagens adequadas de vidro ou plástico reforçado com tampa. Este frasco deve ser identificado e acondicionado em local adequado. Não identificar a tampa, pois esta poderá ser traçada entre os frascos. As análises não poderão ser feitas uma só vez por amostra (unicata). Devem ser feitas em no mínimo duplicata, preferencialmente em triplicata. Muitas vezes os recursos são limitados, bem como o tempo e as análises são realizadas em duplicata, se considerando uma variação máxima de 5,0% entre as amostras. Caso haja variação superior, a análise deverá ser repetida. Emborapareça alto o valor de 5,0%, as amostras normalmente utilizadas em nutrição animal normalmente proporcionam variação entre réplicas de uma análise. Quanto maior for à quantidade de amostra pesada para análise, menor tende a ser essa variação. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Aula prática 02 - Amostragem e preparo de material Objetivos: Dotar o aluno de senso critico para a execução do procedimento de amostragem em sacarias e em campos agrostológicos para a coleta de forragem. Preparar material para utilização em outras aulas práticas. Parte 01 - Amostragem em campo agrostológico e pré-secagem Para amostrar um campo agrostológico será necessário um quadrado ou círculo de dimensões definidas. Lançar o quadrado em diversos pontos do campo. Coletar o material que estiver dentro do quadrado, ver figura 1. Amostrar diversos pontos do campo, sempre buscando pontos que sejam representativos. A definição do número de pontos a coletar depende do tamanho e uniformidade da área. O coletor deve utilizar principalmente bom senso para determinar o número e locais de coleta. Após coletar em diversos pontos, juntar toda a massa se forragem procedendo-se uma nova amostragem, pois haverá grande quantidade de material. Para a pré-secagem utilizar sacos de papel, que deverão ser previamente pesados. Pesar o material e colocar no saco de papel tomando o cuidado de perfurar o mesmo com auxílio de um lápis ou caneta, em diversos pontos. Esse procedimento é necessário para facilitar a circulação do ar dentro do saco e assim favorecer a retirada da umidade. Colocar em estufa a 60°C, com circulação de ar forçado, durante 72 h. Após esse tempo, retirar e deixar resfriar sob a bancada, procedendo à nova pesagem. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Para cálculo do teor de umidade perdida, considere o que foi perdido de massa durante a secagem. Lembre-se de descontar o peso do saco após a secagem. Obs: Esse material pode ser chamado de matéria pré-seca e ainda contém umidade, não sendo o resíduo composto apenas de matéria seca. Alguns autores denominam este material de amostra seca ao ar (ASA). A pré-secagem é realizada para retirar o excesso de umidade do material e assim possibilitar a moagem. Figura 4: Coleta de forragem Parte dois - Amostragem em sacarias e ingredientes a granel Para essa amostragem utilizar calador e coletar material em três pontos distintos (superior, médio e inferior) do saco, introduzindo o calador sempre na diagonal. Coletar em pelo menos três sacos. Os alunos que fizerem coleta de milho deverão coletar em diferentes pontos do local de armazenagem. Grupo 01 - coleta de milho Grupo 02 - coleta de farelo de soja Grupo 03 - coleta de farelo de trigo Grupo 04 - coleta de farinha de carne e ossos Após a coleta, traga o material para o laboratório, procedendo à moagem em moinho analítico. Após, colocar em recipiente de vidro ou plástico reforçado e identificar com auxílio de uma etiqueta, colocando o nome do ingrediente, responsáveis e a data da coleta. Obs: Para relatório dessa aula prática, vide anexo I. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Exercícios propostos 1) Como discutido, a amostragem é de extrema importância para a realização das análises. Qual a finalidade de ser realizar esse procedimento? Explique. 2) Que instrumentos são utilizados para realização da amostragem e como deve ser feita a amostragem em sacarias ou a granel? 3) Após realização de todo o processo de amostragem, numa fábrica de ração, como proceder com o material coletado? 4) Qual o procedimento para preparo de amostras que tenham alto índice de umidade? Descreva com detalhes. 5) Suponha que está realizando pré-secagem de alfafa. Após amostragem, você pesou o saco vazio obtendo o valor de 14,6 g. Após, foi pesado 89,7 g da amostra de alfafa que foi levada para estufa a 60°C, permanecendo durante 72 h. Após, foi retirado, resfriado e pesado novamente, obtendo 45,1 g. Calcule o teor de umidade perdida na amostra, bem como a quantidade de matéria pré-seca. 6) Você está moendo uma amostra de capim tifton 85 e percebe que o moinho de facas não consegue moer parte do material a ponto de passar pela peneira de 1 mm. Como proceder? MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Sugestão para leitura Recomendamos a leitura das “Normas de Amostragem”, apresentadas no Compêndio Brasileiro de Alimentação Animal (2005). 3) Análises de matéria seca e matéria mineral Matéria seca Denomina-se matéria seca o conjunto de substâncias não voláteis a 105°C, ausente de água. Para controle de qualidade, essa análise é de extrema importância, pois os rótulos de ração, por exigência legal, devem conter o nível máximo de umidade que é determinada a partir da análise de matéria seca. Para efeito de comparação entre diferentes alimentos, ou do mesmo alimento em diferentes circunstâncias, deve-se colocar os nutrientes com base na matéria seca, pois o conteúdo de água é variável, e quanto maior esse conteúdo, mais diluídos estarão os nutrientes. Na metodologia direta (secagem definitiva) essa fração alimentar é obtida após volatilização da água, em estufa a 105ºC, durante 4 horas. A matéria seca será o resíduo após este processo. Outras substâncias são volatilizadas nessa temperatura, o que pode gerar erro na determinação. Caso o alimento tenha mais que 20% de umidade, a pré- secagem deverá ser realizada para possibilitar a moagem da amostra. Assim, a análise pode ser resumida no seguinte esquema: MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Amostra 105°C, 4h matéria seca + H2O Para cálculo pode-se verificar a porcentagem de matéria seca através da dedução de cálculos simples ou por fórmulas, não sendo essa última forma o objetivo deste livro, pois a mesma poderá ser facilmente deduzida, desde que o processo seja bem compreendido. Como exemplo, consideremos uma análise de matéria seca onde foi pesado 3,3214 g de milho, e o cadinho vazio pesou 23,4352 g. Após 4 h na estufa a 105°C, o material foi retirado e resfriado em dessecador. Após, foi pesado em balança analítica, fornecendo o valor de 26,3948 g. Calcule os teores de matéria seca e umidade. Primeiramente deve-se descontar o peso do cadinho vazio para se chegar ao peso do resíduo seco. Então: 26,3948 - 23,4352 = 2,9596 g. Para verificar o quanto esse resíduo representa em porcentagem basta dividir esse valor, pelo todo (peso da amostra) e multiplicar por 100. Então: (2,9596/3,3214) x 100 = 89,11% de matéria seca. Uma regra de três simples também pode ser utilizada para o mesmo cálculo acima. Como há na amostra somente matéria seca e umidade, o teor de umidade será dado por: Umidade = 100 - 89,11 Umidade = 10,89% As frações alimentares citadas no capítulo 01 podem então ser expressa em base de matéria natural (como oferecido) e base em matéria seca. Consideramos matéria natural ou “como oferecido” o alimento na forma que é fornecido ao animal. O milho em grão, o farelo de soja, o feno de tifton 85, etc, quando analisados, fornecem valor em base de matéria natural. Já a base em matéria seca é utilizada para comparações entre alimentos, ou mesmo, paracálculo de dietas para animais que recebem alimentos com alta quantidade de umidade, como os ruminantes. Quando colocamos o alimento na base de MS, desconsideramos a umidade, havendo a concentração dos nutrientes, ou seja, o nível dos mesmos se elevará. A figura 05 a apresenta esquematicamente o conteúdo de PB dentro da amostra de uma forrageira úmida. Inicialmente, note que a fração de PB representa uma fração do conteúdo total de amostra. Quando se coloca o alimento na base seca, ou seja, se desconsidera a umidade, a parcela de PB, em relação ao conteúdo total, é maior. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Figura 05– Representação do conteúdo de proteína bruta (PB) na matéria natural (a) e na matéria seca (b). Para transformar o teor do nutriente de base em matéria natural para base em matéria seca, basta realizar uma regra de três simples. Num exemplo, consideramos uma forragem que apresenta 3,5% de proteína bruta na matéria natural, e que apresente 73% de umidade, tendo, portanto 27% de matéria seca. 3,5% de PB ---------------------- 27% de MS X ---------------------- 100% de MS Onde o valor de X será de 3,50 x 100 / 27 = 12,96% de PB em base de MS. Para análise de matéria seca, a marcha analítica simplificada, descrita na aula prática 03, poderá ser utilizada. Matéria mineral Chamamos de cinzas ou matéria mineral ao conteúdo total de minerais obtido após a oxidação completa da matéria orgânica. Esse processo acontece quando por exemplo queimamos lenha em uma fogueira, ficando apenas as cinzas. Este teor de cinzas não fornece detalhes quantitativos fornecendo quantitativamente a soma dos minerais contidos na amostra. O princípio dessa análise consiste na oxidação completa da matéria orgânica a 600°C, restando apenas o resíduo de matéria mineral. Para se alcançar essa temperatura no laboratório, utiliza o forno mufla. Para se verificar o teor de matéria mineral basta dividir o peso desse resíduo pelo peso da amostra e multiplicar por 100. PB Umidade PB Demais nutrientes Demais nutrientes (a) (b) MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Amostra 600°C, 4h cinzas + H2O + CO2 A análise de cinzas é de extrema importância para controle de qualidade do produto acabado, pois todo rótulo de ração deve conter o conteúdo máximo desta fração alimentar. Outra importância desse procedimento se refere ao fato de que para a confecção de uma solução estoque, que será utilizada para análise de minerais, é necessário a oxidação completa da matéria orgânica. Para análise de matéria mineral, a marcha analítica simplificada, descrita na aula prática 03, poderá ser utilizada. Aula prática 03 - Análises de matéria seca e matéria mineral Objetivo: Determinar os teores de matéria seca e matéria mineral das amostras de ingredientes e rações. - Para determinação da matéria seca, cada grupo terá uma determinada amostra. - - Utilizar a seguinte marcha analítica simplificada: 1) Pesar, em cadinho de porcelana previamente preparado, 3 a 5 gramas da amostra. 2) Colocar na estufa a 105°C e o material por 4 a 6 horas. 3) Retirar e deixar resfriar em dessecador. 4) Após 40 minutos, proceder a pesagem. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Cálculo: Pode-se verificar o teor de matéria seca pela comparação do peso do resíduo com o peso da amostra pesada, ou seja, dividir o peso do resíduo (após descontar o peso do cadinho) pelo peso da amostra e multiplicar por 100. Para determinação da matéria mineral, cada grupo usará o mesmo ingrediente utilizado para a análise de matéria seca. Utilizar a seguinte marcha analítica simplificada: 1) Pesar, em cadinho de porcelana, previamente preparado, 3 a 5 gramas de amostra. 2) Queimar ao bico de bulsen até que não haja emissão visível de gases 3) Colocar em forno mufla, a 550-600°C e deixar durante 4 a 6 horas 4) Retirar, deixar esfriar em local adequado e depois em dessecador durante 40 minutos. 5) Proceder a pesagem. Cálculo: Pode-se verificar a perda de matéria orgânica pela diferença na pesagem antes e depois ao procedimento, como foi proposto para a análise de matéria seca. Observações: A análise de cinzas pode ser realizada com a mesma amostra utilizada na análise de matéria seca, devendo a amostra seca receber pré-queima. Após a retirada da mufla o material estará muito quente para sair da mufla e ir ao dessecador. Recomenda-se deixar a mufla desligada e retirar os cadinhos deixando-os sobre uma placa de cerâmica e após direciona-los ao dessecador. Exercícios propostos 1) Para a determinação da matéria seca, foi pesado 3,8750 g de farelo de soja. O cadinho vazio pesou 32,5429g. Após 4 h na estufa a 105°C, o conjunto cadinho+resíduo seco pesou 35,9689g. Calcule o teor de umidade e matéria seca da amostra. 2) Um cadinho, de tara 10, 4352 g, foi usado para análise de matéria seca e matéria mineral. Pesou-se 3,5643g de amostra e após secagem a 105°C, o peso do cadinho + amostra era de 13,5987 g. Após queima na mufla a 600°C, durante 4 h, o cadinho mais as cinzas pesava 10,7342 g. Calcule a % de matéria seca e matéria mineral. Coloque o valor de cinzas também na base de matéria seca. 3) Suponha que vamos fazer análise de uma forragem. Após amostragem no campo, pesamos 76,98 g de amostra e o saquinho de papel pesou 12,65 g. Após 72 h na estufa a MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR 60°C (pré-secagem) o conjunto (saquinho + papel) pesou 36,98g. Após o material foi moído e identificado para a realização das análises. a) Foi pesado 3,2456g da amostra pré-seca e o cadinho pesava 34,3235g. Após 4 h na estufa a 105°C, o conjunto (cadinho + amostra) pesou 37,1897g. Calcule o teor de MS na amostra pré-seca e na matéria natural (como oferecido). b) A mesma amostra acima foi após pesada, queimada sob o bico de bulsen e após permaneceu no forno mufla a 600°C durante 4 h. Após, o conjunto pesou 34,6532g. Qual é o teor de MM na amostra pré-seca, na matéria seca e na matéria natural? 4) Análise de extrato etéreo A análise de extrato etéreo quantifica o conteúdo total de lipídeos de uma amostra. A quantificação deste conteúdo é de extrema importância para a determinação do valor nutricional dos alimentos. A quantidade de extrato etéreo numa ração pode estar diretamente relacionada com a energia, pois os lipídeos são excelentes fontes de energia, fornecendo cerca de 9,0 kcal/g. Altos níveis de extrato etéreo proporcionam menor tempo de conservação da ração, pois estão diretamente relacionados com a rancificação. A análise de extrato etéreo quantifica substâncias apolares, solúveis no solvente apolar, a partir da extração com o éter de petróleo. Esta análise é importante para o MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR controle de qualidade e cálculo dos nutrientes digestíveis totais (NDT). Todo rótulo de ração deve indicar o conteúdo mínimo de extrato etéreo. Em nutrição animal, o grupo de lipídeos mais importante é o dos triglicerídeos, que são os principais fornecedores de energia desse grupo. Substâncias como esteróis, resina, pigmentos como clorofila e xantofila, etc, são solubilizadas pelo solvente, o que pode a vir mascarar o conteúdo total de lipídeos. Quando se faz análisede plantas forrageiras, se observa que o conteúdo extraído tem a coloração verde, pois a clorofila é extraída juntamente com os lipídeos. O processo analítico consiste em se utilizar um extrator de lipídeos tipo Soxhlet ou Goldfish, deixando a extração acontecer por seis horas, ver figura 6. Após esse procedimento, a diferença entre o peso do balão (ou copo) entre antes e após o procedimento determinará o conteúdo de extrato etéreo e para se verificar o teor, deve- se dividir o peso encontrado pelo peso da amostra, multiplicando por 100, ou através de uma regra de três simples. Figura 6 – Aparelho extrator Para análise de extrato etéreo, a marcha analítica simplificada, descrita na aula prática 04, poderá ser utilizada. Aula prática 04 - Análise de extrato etéreo Objetivo: Determinar o teor de extrato etéreo das amostras de ingredientes e rações. Cada grupo de alunos realizará a análise de extrato etéreo a partir da amostra utilizada nas aulas prática para determinação da matéria seca e matéria mineral. Utilizar a seguinte marcha analítica simplificada: 1) Pesar 2 a 5 g de amostra transferindo para o cartucho feito a partir de papel de filtro. 2) Após preparo do balão ou copo (secagem em estufa), pesar-lo em balança analítica. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR 3) Introduzir o cartucho no extrator de lipídeos tipo Soxhlet ou Goldfisch. 4) Adicionar o solvente (éter de petróleo p.a. ou hexana p.a.) e deixar extraindo durante 6 horas, numa velocidade de 2 a 4 gotas por segundo. 5) Após este período, recuperar o éter em frasco separado, procedendo a retirada do balão/copo. 6) Secar o balão/copo a 105°C por 30 minutos. 7) Resfriar e proceder a pesagem. Cálculo: Pode-se verificar o teor de extrato etéreo dividindo-se o peso do óleo extraído pelo peso da amostra, multiplicando-se por 100. Para determinar o peso do óleo, o peso do balão vazio deve ser descontado. Uma regra de três simples também poderá ser utilizada para essa determinação. Exercícios propostos 1) Suponha que vamos fazer análise de uma forragem. Após amostragem no campo, pesamos 76,98 g de amostra e o saquinho de papel pesou 12,65 g. Após 72 h na estufa a 60°C (pré-secagem) o conjunto (saquinho + papel) pesou 36,98g. Após o material foi moído e identificado para a realização das análises. a) Para a determinação do extrato etéreo, foi pesada amostra de 3,2353g e colocada num cartucho para extração. O balão vazio pesou 43,4532g. Após 6 horas de extração o balão foi retirado e deixado por 30 minutos em estufa a 105°C. Após resfriar o conjunto balão+resíduo pesou 43,6599g. Calcule o teor de extrato etéreo expressando os valores MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR em base na matéria natural (como oferecida), base em matéria pré-seca (material após a pré-secagem) e em base de matéria seca. 2) Você está determinando o teor de extrato etéreo de uma amostra X. O balão utilizado pesou 45,9810g e a amostra utilizada pesou 4,2363g. Após o processo, o conjunto balão+resíduo pesou 46,1339 g. Calcule o teor de extrato etéreo da amostra X. 3) Consulte a tabela de Rostagno et al. (2005) e verifique qual pode ser o ingrediente utilizado para a confecção da amostra X, do exercício anterior. Essa tabela chama o teor de extrato etéreo de gordura. 4) A partir do exercício anterior, qual deveria ser a coloração do resíduo oleoso após a extração? Por que isso acontece? Explique. 5) Análise de proteína bruta (método Kjeldahl) O fornecimento de aminoácidos em quantidade e qualidade é essencial para a expressão otimizada do potencial genético dos animais. O conhecimento do teor protéico dos alimentos para animais é de extrema importância na quantificação do valor nutricional. Para controle da qualidade em fábricas de ração, essa análise é importantíssima, pois todos os rótulos de ração devem apresentar nível mínimo de proteína bruta (PB). MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR O termo proteína bruta se refere a todo o nitrogênio contido na amostra, que pode ter alta correlação com o conteúdo de aminoácidos da dieta. Nessa análise, os compostos nitrogenados são decompostos na presença de H2SO4 concentrado, a quente (fase de digestão), ver figura 7. Neste momento, para acelerar o processo de digestão e elevar o ponto de ebulição do ácido, utiliza-se mistura catalítica composta de Na2SO4 + CuSO4, na proporção de 10:1. Para confecção da mistura catalítica, outras substâncias como selênio e mercúrio podem ser utilizadas. Neste momento, as seguintes reações estão acontecendo: Matéria orgânica H2SO4 SO2 + CO2 +R-OH + NH3 NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 Após digestão, o tubo de ensaio é aclopado no aparelho de Kjeldahl para destilação, ver figura 8. O (NH4)2SO4 formado em reação com solução concentrada de NaOH, libera NH3, que é colhida em solução de H3BO3 saturada, formando um sal de caráter básico (fase de destilação). Neste momento, as seguintes reações estão acontecendo: (NH4)2SO4 + NaOH Na2SO4 + NH4OH NH4OH NH3 + H2O NH3 + H3BO3 NH4H2BO3 A solução formada, de coloração esverdeada, é então titulada com HCl de concentração conhecida, quantificando o teor de N (titulação). Neste momento, a seguinte reação está acontecendo: NH4H2BO3 + HCl H3BO3 + NH4Cl MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Figura 7 - Bloco digestor Figura 8 – Destilação (aparelho de Kjeldahl) Para a determinação da concentração exata do HCl, deve-se realizar previamente a padronização a partir de uma substância padrão primário, como o Na2CO3. Uma prova em branco deve ser realizada para a quantificação do erro analítico. Para calcular o teor de proteína bruta, a partir do teor de nitrogênio, se considera que em média as proteínas contém 16% de nitrogênio. Assim se determina o conteúdo total deste alimento, multiplicando-se após por 6,25 (100/16 = 6,25, ou seja, o teor de nitrogênio será sempre 6,25 vezes menor que o de proteína). Deve-se chamar atenção ao fato de que outros compostos nitrogenados, diferentes dos aminoácidos, podem estar presentes na amostra, tais como aminas, amidas, lecitinas, nitrilas, ácidos nucléicos e outros compostos inorgânicos como amônio, uréia, dentre outros. Esses compostos serão quantificados como proteína bruta, o que pode “mascarar” a qualidade nutricional da ração. Empresas não idôneas, podem colocar uréia para elevar o conteúdo de proteína bruta, pois esse ingrediente apresenta 44,8% de nitrogênio, o que gera o valor de 280% de proteína bruta. Sabemos que a uréia não apresenta aminoácido algum e assim, a ração estará fraudada. Métodos eficientes de avaliação da qualidade protéica devem ser utilizados para avaliação eficiente das rações. Outro ponto a ser discutido é que cerca de 52 a 83% do nitrogênio de plantas forrageiras vem de aminoácidos, sendo a proporção variando conforme a idade, fertilização, dentre outros. Outra crítica a ser feita é que nem toda proteína apresenta 16% de nitrogênio. Fator de correção específico pode ser utilizado. Para determinação da proteína verdadeira, deve-se precipitar a mesma para separação, procedendo-se a análise posteriormente. Para análise de proteína bruta, a marcha analíticasimplificada, descrita na aula prática 05, poderá ser utilizada. Aula prática 05 - Análise de proteína bruta Objetivo: Determinar o teor de proteína bruta em amostras de ingredientes e rações. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Cada grupo de alunos realizará a análise de proteína bruta a partir da amostra utilizada nas aulas práticas anteriores. Utilizar a seguinte marcha analítica simplificada: 1) Pesar 0,1-0,2 g de amostra e transferir para tubo de digestão. Quantidades maiores de amostras poderão ser utilizadas mas necessitarão de mais tempo e H2SO4 para digestão. 2) Adicionar cerca de 8 ml de H2SO4 concentrado e quantidade suficiente de mistura catalítica (cerca de 2 gramas, uma ponta de espátula). 3) Colocar em bloco digestor, elevando a temperatura gradualmente até que se atinja 400°C. Pode-se colocar um funil de vidro pequeno acima do tubo digestor para facilitar a condensação do ácido e evitar a perda do mesmo. Em tubos finos, o funil de vidro não é necessário. 4) Deixar em digestão até que o conteúdo esteja azul esverdeado e transparente. 5) Esfriar por pelo menos 30 minutos e adicionar água pelas paredes do tubo até duplicar o volume. 6) Colocar 25 ml de solução de H3BO3 com indicador misto em um erlenmeyer para recepção do nitrogênio. Este erlenmeyer será adaptado ao destilador Kjeidhal. 7) Encaixar o tubo digestor no destilador e adicionar suficiente quantidade de solução de NaOH 50% até mudança de coloração para marron. Caso tenha utilizado 8-10 ml de H2SO4 para digestão, se gastará cerca de 20 ml para neutralização. 8) Deixar destilando até a obtenção de quantidade suficiente de líquido no erlenmeyer (150 ml). Normalmente essa quantidade de líquido recolhida varia entre laboratórios. A coloração da solução de H3BO3 mudará de rosa para verde. 9) Proceder a titulação com HCl 0,1N, previamente padronizado, até viragem de verde para rosa. Obs: A cada bateria de tubos, deve-se colocar uma prova em branco, devendo essa receber todos os reagentes e procedimentos e não ter amostra. Pode-se utilizar concentrações variadas do ácido. Para maior confiabilidade e redução do erro experimental, se indica o gasto de pelo menos 5 ml de ácido, o que pode ser conseguido realizando previamente a diluição do ácido. A quantidade pesada inicialmente pode variar de acordo com a quantidade de PB esperada. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Deve-se adicionar à solução saturada de H3BO3, solução de indicador misto composta de verde de bromocresol e vermelho de metila. Cálculo: %Nitrogênio = (Va - Vb) x 0,014 x 100 x Fc x N HCl x 100 Pa % Proteína bruta = 6,25 x %Nitrogênio Onde: Va = Volume de HCl 0,1N gasto na titulação, em ml Vb = Volume de HCl 0,1N gasto na titulação do branco, em ml Fc = Fator de correção do HCl N = Normalidade do HCl P = Peso da amostra, em gramas 0,014 = Miliequivalente grama do nitrogênio 6,25 = Fator de transformação do nitrogênio em proteína (16% de nitrogênio) Algumas observações devem ser feitas: Para a padronização do HCl pode-se utilizar solução padrão primário de Na2CO3 0,1 N e realizar conforme a seguinte marcha analítica simplificada. 1) Recolha uma alíquota de 20,0 ml da solução de Na2CO3 e transfira para um erlenmeyer 2) Adicione 3 a 4 gotas de indicador vermelho de metila 3) Titular com a solução de HCl até viragem de amarelo para levemente rosa Para cálculo do fator de correção, metodologias diferentes podem ser utilizadas. Exercícios propostos 1) Fábricas de ração não idôneas podem facilmente elevar o conteúdo protéico de suas rações para monogástricos adicionando quantidades mínimas de uréia. Imagine que uma MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR fábrica adicione 1% de uréia numa ração para suínos. Essa inclusão será responsável por qual fração da proteína bruta, numa ração de 16% deste nutriente? Para pesquisar: Descreva um método eficiente para identificação desta adulteração. 2) Toda proteína têm 16% de nitrogênio? Explique. Como corrigir esse erro? 3) Todo nitrogênio analisado é advindo de aminoácidos? Explique. 4) Suponha que vamos fazer análise de uma forragem. Após amostragem no campo, pesamos 76,98 g de amostra e o saquinho de papel pesou 12,65 g. Após 72 h na estufa a 60°C (pré-secagem) o conjunto (saquinho + papel) pesou 36,98g. Após o material foi moído e identificado para a realização das análises. a) Para a determinação da proteína bruta foi pesado 0,3245g da amostra. Após análise, foi gasto 11,4 mL de solução HCl 0,05 N. Para a padronização, foi utilizado 10 mL Na2CO3 0,1N, gastando-se 22,3 mL do HCl para neutralização. Calcule o teor de PB na amostra pré-seca, na matéria seca e na matéria natural. 5) Você está fazendo análise de proteína bruta da farinha de carne e ossos. Foi pesado 0,2321g da amostra. Ao final, foram gastos 22,5 ml de solução HCl 0,05N de Fc 1,01. Calcule o teor de proteína bruta em base de matéria natural e em base de matéria seca, sabendo que a mesma continha 12,5% de umidade. Considere que a prova em branco não gastou volume do ácido. 6) Análise de fibra 6.1) O que é fibra? Do ponto de vista nutricional, a fibra se refere às substâncias contidas na parede celular vegetal que não são digeridas pelas enzimas produzidas pelos animais mamíferos, sendo a soma de polissacarídeos não amiláceos e a lignina. Esses MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR componetes são hidrolizáveis apenas por enzimas de bactérias e têm em comum certas propriedades frente ao sistema digestivo. Essa fração é composta por uma matriz complexa sendo constituída por celulose, hemiceluloses, pectinas e lignina, além de outras substâncias minoritárias, como a cutina, tanino, sílica dentre outros. A célula vegetal em crescimento é gradualmente envolvida por uma parede primária que contém poucas microfibrilas de celulose e alguns componentes não celulosídicos como as substancias pécticas. Durante o crescimento as células desenvolvem uma parede celular secundária compacta consistindo de celulose embebida em uma matriz de lignina, hemicelulose, pectina, proteína (extesina) e outras substâncias em menor proporção. Ligando as duas paredes há uma substancia cimentante numa área denominada como lamela média. A celulose é um polímero linear composto por moléculas de glicose, unidas por ligações β1-4, sendo altamente polimerizado. Já as hemiceluloses são formadas por diferentes polissacarídeos sendo os xilanos e glucomananos os principais polímeros presentes. As pectinas são um grupo de substâncias formadas pelo ácido 1,4 β-D- galacturônico, arabinose e resíduos de galactose. Já as ligninas não são carboidratos sendo substâncias altamente resistentes e consistem de variados polímeros condensados de diferentes álcoois fenilpropanóides, sendo o p-cumárico, corifenílico e sinapílico os precursores, além de ácidos fenílicos e p-cumárico (Figura 04). A rigidez da parede celular está relacionada principalmente ao conteúdo de lignina da planta. Figura 09 - a) Esquematização de uma microfibrila de celulose (polímero de Glicose unido por ligações β-1,4). b) Estrutura da molécula de lignina (Onde R1 = R2 = H: álcool p-cumárico; onde R1 = H e R2 = OCH3: álcool conifenílico; onde R1 = R2 = OCH3: álcool sinapílico). Fonte – McDougall et al. (1996) A determinação do conteúdo de fibrados alimentos é de extrema importância para equilíbrio eficiente das rações para animais herbívoros. A fibra é também importante para garantir o correto funcionamento do trato gastrintestinal, estimulando o peristaltísmo. A lignina, juntamente com a celulose, fornece rigidez à parede celular, sendo a primeira altamente indigestível para os animais. As pécticas apresentam alta (a) (b) MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR digestibilidade para os animais, tendo ação cimentante entre as células. Para diversos animais, o conteúdo de fibra na dieta deve estar equilibrado, pois influencia diretamente a taxa de passagem. 6.2) Fibra bruta (Wende) Este método tradicional foi desenvolvido na estação experimental de Wende sendo o método oficial para controle de qualidade das rações. Os rótulos devem apresentar níveis máximos de matéria fibrosa. Nesta metodologia, a amostra é digerida em solução ácida (H2SO4 1,25%) e após uma solução básica (NaOH 1,25%), havendo a solubilização do conteúdo celular. A fração de fibra bruta será determinada a partir da diferença entre o resíduo obtido após o processo e o resíduo obtido após a incineração. Esta análise pode ser realizada conforme a seguinte marcha analítica simplificada: 1) Pesar 1 a 3 gramas de amostra. 2) Transferir a amostra para um erlenmeyer ou béquer. 3) Adicionar 200 ml de H2SO4 1,25% previamente aquecido. 4) Digerir por 30 minutos com refluxo a partir da ebulição, ver figura 09. 5) Filtrar sob vácuo em cadinho de borossilicato, ver figura 10. 6) Retornar o resíduo ao béquer ou erlenmeyer. 7) Adicionar 200 ml de NaOH 1,25% previamente aquecido. 8) Digerir com refluxo por 30 minutos a partir da ebulição. 9) Filtrar o resíduo e lavar com água quente, álcool e acetona. 10) Secar na estufa, esfriar em dessecador e pesar 11) Incinerar a 500 °C, esfriar pesar e proceder aos cálculos. Figura 10- Digestão da fibra Figura 11- Extração a vácuo MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Para cálculo, considerar a perda de peso a partir da incineração do resíduo de fibra bruta. A diferença entre o cadinho antes da incineração e após a incineração determinará o peso da fibra bruta. Assim, esse valor deverá ser dividido pelo peso da amostra e então multiplicado por 100, para que o valor final seja dado em porcentagem. Algumas críticas devem ser feitas a esse método. O tempo de fervura e concentração dos reagentes são impíricos, além de que poderá haver erros inerentes ao tamanho da particular, intensidade da ebulição, alto teor de gordura na amostra, demora na filtração, tempo de digestão de difícil controle, elevado índice de erro humano. Além disso, haverá solubilização parcial de alguns constituintes da fibra, proporcionando subestimação do conteúdo real dessa fração alimentar, podendo superestimar o conteúdo real de extrativo não nitrogenado, pois os erros advindos dessa análise são repassados ao conteúdo daquela fração alimentar, que é determinada a partir da diferença. Nutricionalmente, o conteúdo de fibra bruta não é adequado, pois quantifica um grupo de substâncias com características nutricionais diferenciadas, proporcionando amostras de mesmo conteúdo de fibra bruta, mas com características nutricionais bastante diferenciadas. Assim, Van Soest (1964) desenvolveu, para análise de forrageiras, o sistema de detergentes, que serão descritos a seguir. 6.2) Fibra em detergente neutro e fibra em detergente ácido (FDN e FDA) Van Soest sugeriu a utilização dos detergentes para solubilização do conteúdo celular e solubilização de parte da parede celular, conforme o detergente empregado. Chamamos de conteúdo celular a fração de nutrientes localizada internamente na célula vegetal, composta em grande parte por proteína, carboidratos não estruturais, lipídeos, etc. Algumas substâncias da parede celular, como as pectinas, podem também ser solubilizada nos detergentes. Os métodos propostos por Van Soest nos dão maiores informações sobre a qualidade da fibra, sendo nutricionalmente mais adequados. Chamamos de fibra em detergente neutro (FDN) ao resíduo obtido após a submissão da amostra ao detergente neutro. Essa solução é uma mistura de diversas substâncias necessárias para solubilização da pectina e conteúdo celular. Para sua confecção, utilizamos borato de sódio, E.D.T.A dissódico, fosfato dissódico, lauril sulfato de sódio e trietilenoglicou. O resíduo será composto principalmente de parede MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR celular vegetal, composta basicamente de celulose, hemicelulose e pectina, havendo a solubilização de principalmente conteúdo celular e pectina. A parede celular contem alguma proteína incrustada, de difícil acesso pelo animal. Recentemente, a determinação dessa fração foi possível a partir da análise de NIDN (nitrogênio insolúvel em detergente neutro). A determinação do NIDN consiste na análise do teor de nitrogênio no resíduo obtido após a extração pelo detergente neutro. A fibra em detergente ácido, muitas vezes denominada de lignocelulose, se refere ao resíduo obtido após a extração com o detergente ácido proposto por Van Soest (1964). Este resíduo é composto basicamente de celulose e lignina, sendo essa fração considerada como indigestível para algumas espécies. O detergente neutro é composto por H2SO4 e Brometo de Cetil Trimetil Amônio, sendo este chamado também de CTAB ou Cetrimida. Assim como na análise de FDN, este método consiste em deixar a amostra imersa em solução detergente, em ebulição, durante 60 minutos. Como a solução de detergente ácido apresenta eficiência limitada na solubilização da pectina, é indicada a realização da análise de FDA sobre o resíduo de FDN. Esta análise é também o ponto de partida para quantificação dos conteúdos de lignina e celulose. O conteúdo de hemicelulose da amostra poderá ser quantificado pela diferença entre os valores de FDN e FDA. Assim como a análise de NIDN, o nitrogênio remanescente após a extração poderá ser quantificado (NIDA). Machado (2010) percebeu relação inversa entre a digestibilidade da proteína bruta e o conteúdo de NIDA. Os animais apresentam baixa eficiência no aproveitamento desta fração alimentar. Para análise de FDN ou FDA, consultar a metodologia analítica simplificada descrita na aula prática 06. Aula prática 06 - Análise de fibra pelo método de Van Soest Objetivo: Determinar o teor de fibra em detergente ácido de amostras de ingredientes vegetais e rações. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Cada grupo de alunos realizará a análise de fibra em detergente ácido a partir da amostra utilizada nas aulas práticas anteriores, salvo o grupo que utilizou a farinha de carne e ossos, que deverá substituída por algum ingrediente de origem vegeta. Utilizar a seguinte marcha analítica simplificada: 1) Pesar 1,0 grama de amostra. 2. Adicionar 100 ml de solução detergente ácido. 3. Digerir com refluxo por 60 minutos a partir da ebulição. 4. Filtrar com uso de cadinho de borossilicato (previamente pesado) sob vácuo. 5. Lavar o resíduo de fibra com água quente e acetona. 6. Levar a estufa a 105°C por 4 horas, esfriar e proceder a pesagem. Para calcular o teor de FDA, considerar o peso do resíduo seco de fibra, dividindo-o pelo peso da amostra e multiplicando por 100, para que o resultado seja expresso em porcentagem. Para se chegar ao peso do resíduo seco, deve ser descontado o peso do cadinhovazio sobre o peso final do cadinho. Obs: Na análise de FDN, amostras com alto teor de amido deve receber 0,25 a 0,50 ml de alfa-amilase estável ao calor. Nesta mesma análise, pode-se adicionar também algumas gotas de solução antiespumante. Se recomenda a execução da análise de FDA sobre o resíduo de FDN. Para cálculo final, nesta situação, o valor de FDA deverá ser multiplicado pelo conteúdo de FDN. Exercícios propostos 1) Atualmente nos laboratórios de pesquisa em nutrição animal, a análise de fibra bruta foi abandonada, sendo substituída pelas análises de FDA e FDN, embora a indústria de alimentação animal ainda utilize a primeira. Quais as vantagens que MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR as análises propostas por Van Soest possuem sobre a tradicional análise de fibra bruta. 2) Explique por que o conteúdo de extrativo não nitrogenado é super estimado, associando esse fato à análise de fibra bruta. 3) O que é fibra? Caracterize a fibra quimicamente. 4) Você está no laboratório realizando análise de FDN do farelo de trigo. Foi pesado 1,0023 g de amostra e o cadinho filtrante vazio pesou 23,7037g. Após digestão com o detergente neutro e posterior secagem, o cadinho+resíduo seco pesou 24,1231g. Calcule o teor de FDN. 5) Sabendo que o farelo de trigo do exercício acima contém 89,65% de matéria seca, expresse o teor de FDN na base de matéria seca. 6) Recorra à tabela de Rostagno et al. (2005) e tente calcular o teor de hemicelulose do milho, farelo de soja e farelo de trigo, a partir dos dados de FDN e FDA. Sugestão de leitura Sugerimos o artigo: Ferreira W. M. Os componentes da parede celular vegetal na nutrição de não ruminantes. Simpósio Internacional de Produção de Não Ruminantes. Anais da XXXI Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia. p. 85-113, 1994. 7) Análises de cálcio e fósforo MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR O cálcio e o fósforo desempenham papel fundamental no organismo animal. O primeiro é necessário para a contração muscular, constituinte do leite e da casca de ovos além de ser fundamental para a formação da matriz óssea. Já o segundo participa do metabolismo energético do corpo, equilíbrio ácido-básico dos fluidos corporais, além de participar também da formação da matriz óssea. A análise destes minerais é essencial para a garantia da qualidade das rações fornecidas aos animais. Todos os rótulos de ração devem conter níveis mínimos de fósforo e máximos de cálcio. Quando se formulam rações, pais quaisquer espécies, esse minerais devem ser equilibrados. O inicio das análises de cálcio e fósforo consiste na abertura da amostra, ou seja, na solubilização da matéria mineral a partir de um ácido forte, como o HCl concentrado. A solução formada deverá ser filtrada e acondicionada. Chamamos esta solução de “solução estoque” e poderá ser guardada para análise de outros minerais. Análise de cálcio Para análise do cálcio, podem ser utilizadas diferentes metodologias, como, absorção atômica, gravimetria ou oxidimetria (permanganometria). Quando se utiliza esta última, se quantifica o teor de cálcio a partir de uma série de reações, onde um forte agente oxidante (KMnO4) é utilizado. Por adição de oxalato de amônio, o cálcio é precipitado ocorrendo a seguinte reação: Ca +2 + (NH4)2C2O4 2 NH4 + + CaC2O4 Por adição de H2SO4, há formação de CaSO4, conforme a seguinte reação: CaC2O4 + H2SO4 CaSO4 + H2C2O4 O ácido oxálico é então titulado com um agente oxidante forte (KMnO4) 5 C2O4 -2 + 2 MnO4 - + 16 H + 2 Mn +2 + 10 CO2 + 8H2O MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Para análise e cálculo do conteúdo de cálcio, consultar a metodologia analítica descrita na aula prática 08. Análise de fósforo Para análise do fósforo, diferentes metodologias podem ser utilizadas, tais como absorção atômica e métodos que ser baseiam na intensidade de coloração da amostra, tais como fotocolorímetro ou espectofotômetro. Para melhor compreensão da análise de fósforo, alguns princípios básicos de ótica devem ser discutidos. Chamamos de transmitância a quantidade de energia que atravessa a amostra. Quanto mais intensa for a coloração de um meio, menos luz poderá atravessar e assim, menor será a transmitância. Já a absorbância se refere à quantidade de energia absorvida pela amostra e quanto mais intensa for a coloração do meio, maior será o valor de absorbância (proporcional à concentração do soluto). A lei de Lambert diz que a quantidade de luz absorvida é diretamente proporcional ao logaritmo da seção transversal do solvente. Já a lei de Beer coloca que a quantidade de luz absorvida é diretamente proporcional ao logaritmo da concentração do soluto. Para essa análise, o equipamento deverá trabalhar no comprimento de onda de 420 nm. O procedimento analítico se baseia na ação do molibidênio sobre o íon fosfórico, resultando em ácido fosfomolíbdico. Após redução, utilizando-se o ANZA ou FOTORREX (fortes agentes redutores), haverá formação de um complexo de cor azul, onde a intensidade de coloração será proporcional à concentração do fósforo. Para leitura, faz-se o uso de uma escala logarítmica. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Aula prática 07 - Preparo da solução estoque Objetivo: Preparar a solução estoque que será utilizada para análise de minerais Cada grupo de alunos realizará a abertura da amostra comumente utilizada para as práticas anteriores. Uma queima da amostra deverá ser previamente realizada, conforme visto na aula prática 03 (determinação das cinzas ou matéria mineral) tendo o cuidado de anotar o peso da amostra inicial. Após, poderá se utilizar a seguinte marcha analítica simplificada: 1) Transferir as cinzas para um béquer de 250 ml 2) Lavar o cadinho com solução de HCl 1:1 totalizando 40 ml 3) Tapar com vidro de relógio e deixar até haver redução de cerca de 1/3 do volume 4) Filtrar com papel de filtro para balão volumétrico adequado 5) Transferir o conteúdo do balão volumétrico para um frasco adequado, que possa ser armazenado para futuras análises de minerais. Obs: Devido à baixa concentração de alguns minerais no milho, se recomenda utilizar balão volumétrico de pequeno volume (50 ou 100 ml) para preparo desta solução estoque. Deve-se dar atenção à anotação do volume do balão volumétrico utilizado, pois este valor será utilizado posteriormente. Amostras de ingredientes minerais como fosfatos e calcáreo não necessitam de queima, podendo-se proceder diretamente a abertura. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Aula prática 08 – Análise de Cálcio por Permanganometria Objetivo: Determinar o teor de cálcio de amostras de ingredientes e rações. Cada grupo de alunos utilizará a solução estoque obtida na aula prática 07. Essa solução estoque foi obtida a partir da abertura das cinzas obtidas a partir da queima da amostra (aula prática 03). Os alunos devem ter o cuidado de anotar o peso da amostra inicial, previamente à queima, bem como o volume da solução estoque preparada. Esses dados serão essenciais. Para determinação do teor de cálcio, a seguinte marcha analítica simplificadapoderá ser utilizada: 1) Pipetar volumetricamente uma alíquota adequada para béquer de 250 ml. Recomenda-se que esse volume varie entre 10 e 25 ml, sendo o primeiro valor para amostras de maior conteúdo de cálcio e o segundo para amostras de menor conteúdo. 2) Adicionar 3 gotas de vermelho de metila e água suficiente para que se atinja um volume de 50 ml. 3) Aquecer até próximo à fervura, utilizando-se chapa elétrica ou placa aquecedora. 4) Adicionar 25 ml de solução saturada de oxalato de amônio quente. Adicionar solução de NH4OH 1+1, gota a gota, até que o meio mude de vermelho para rosa. Deixar em repouso por um tempo de 1 a 3 horas. 5) Com auxílio de um funil com papel de filtro, filtrar a solução onde o precipitado deverá ficar retido. Transferir o precipitado para béquer de 250, tendo-se o cuidado de lavar bastante o papel de filtro com solução de NH4OH 1:50, para garantir que todo precipitado foi retirado. 6) Adicionar 10 ml de solução H2SO4 1:1 para dissolução do precipitado e aquecer até próximo a fervura. 7) Titular com solução de KMnO4 0,05 (a concentração pode variar) até que a coloração rósea persista por mais de 30 segundos. Para cálculo, do teor de cálcio, a seguinte fórmula poderá ser utilizada. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR % cálcio = (V x N x F x 0,02004 x S) x 100 P x A Onde: V = volume de KMnO4 0, 05N gastos na titulação N = Normalidade da solução de KMnO4 F = Fator de correção da solução KMnO4 0,05N (ver observação) S = volume da solução estoque P = peso da amostra em grama A = volume da alíquota utilizada 0,02004 = miliequivalente grama do cálcio Obs: A concentração rósea que persiste ao final da análise é devido ao excesso de KMnO4 que sobra após o término da reação, indicando o ponto final da titulação. No passo 04, a partir de 3 horas de descanso, a precipitação de oxalato de magnésio têm início, o que contribuirá para erro analítico. Para padronização do KMnO4, solução padrão de oxalato de sódio poderá ser utilizada. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Aula prática 09 – Análise de Fósforo pelo método Fotocorimétrico Objetivo: Determinar o teor de fósforo de amostras de ingredientes e rações. Cada grupo de alunos utilizará a solução estoque obtida na aula prática 07. Essa solução estoque foi obtida a partir da abertura das cinzas obtidas a partir da queima da amostra (aula prática 03). Os alunos devem ter o cuidado de anotar o peso da amostra inicial, previamente à queima, bem como o volume da solução estoque preparada. Esses dados serão essenciais. Para determinação do teor de fósforo pelo método fotocolorimétrico, a seguinte marcha analítica simplificada poderá ser utilizada: 1) Pipetar volumetricamente, para balão volumétrico de 50 ml, uma alíquota de volume adequado. È comum utilizarmos 1,0 ml para rações e 2,0 ml para ingredientes. Caso seja analisada uma fonte mineral de fósforo, será necessária diluição. 2) Adicionar 25 ml de água destilada e 5 ml de solução de molibidato de amônio 2,5% e misturar, agitando o balão. 3) Adicionar 2,0 ml de ANZA ou FOTORREX e marcar o tempo. Completar o volume do balão, tampar e agitar. Preparar também uma prova em branco, com todos os reagentes acima, sem a alíquota. 4) Ligar o espectofotômetro e ajustar o comprimento de onda para 720 nm. 5) Decorridos exatos 20 minutos, fazer a leitura da transmitância, após zerar o aparelho utilizando o branco preparado previamente. 6) Plotar a transmitância a partir da curva padrão. Esse valor será necessário na fórmula. Para cálculo, do teor de cálcio, a seguinte fórmula poderá ser utilizada. % fósforo = (L x S x D) x 100 P x A MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Onde: L = mg de fósforo na alíquota (obtido a partir do gráfico) S = Volume da solução estoque D = Fator de diluição (caso haja diluição) P = Peso da amostra em miligrama A = Volume da alíquota utilizado Obs: Deve-se construir uma curva padrão de fósforo para plotagem inicial do gráfico semi-log. Para isso, pode ser utilizada solução de KH2PO4, pesando exatamente 0,4394g deste reagente e completando-se para 1 lt. Cada ml dessa solução contêm 0,1 mg de fósforo. Fazer então a análise, utilizando 0,05; 0,1; 0,15; 0,20 e 0,25 mg de fósforo. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Exercícios propostos 1) Suponha que vamos fazer análise de uma forragem. Após amostragem no campo, pesamos 76,98 g de amostra e o saquinho de papel pesou 12,65 g. Após 72 h na estufa a 60°C (pré-secagem) o conjunto (saquinho + papel) pesou 36,98g. Após o material foi moído e identificado para a realização das análises.Foi pesado 3,2456g da amostra pré-seca. Após, foi feita queima da amostra no forno mufla para obtenção da matéria mineral. Esse resíduo de cinzas foi então aberto em HCl e o volume foi completado para 200 mL. a) Para a determinação do Cálcio, foi retirada alíquota de 25 mL e procedeu-se a análise. Após, foram gastos 10 mL de solução KMNO4 0,025N de FC = 0,99. Calcule o teor de cálcio na amostra pré-seca, na base de matéria seca e na matéria natural. b) Para a determinação do fósforo, uma alíquota de 1 ml foi utilizada. Após análise foi lida transmitância de 69. Qual o teor de fósforo na amostra pré-seca, matéria seca e matéria natural? Utilize o gráfico abaixo. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR 8) Noções elementares sobre métodos instrumentais Os métodos instrumentais são aqueles onde dosamos a quantidade da substância através da utilização de instrumentos complexos. Alguns destes métodos começaram a ser usados em meados do século XX e contribuíram muito para o desenvolvimento da moderna nutrição animal. Passaremos a descrever, de maneira simplificada, os principais métodos utilizados. Para maior detalhamento, livros específicos devem ser consultados. 8.1) Cromatografia A técnica da cromatografia apresenta altíssima sensibilidade, podendo ser analisadas concentrações de 10 -6 g. Além da alta sensibilidade, é possível analisar por essa técnica um grande número de substâncias na mesma amostra. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR A cromatografia é importante na análise de ácidos graxos, açucares, aminoácidos, vitaminas, etc. A maioria dos compostos orgânicos podem ser analisados por esta técnica, sendo aplicada a compostos que são encontrados em baixíssimas concentrações nos alimentos. Consegue-se detalhar também a composição em aminoácidos de uma fonte protéica ou o teor de cada ácido graxo, de uma fonte lipídica. O princípio desse método consiste no arraste de substâncias por um solvente de polaridade parecida, onde atravessam uma barreira de diferente afinidade com as distintas substâncias presentes na amostra, ou seja, compostos diferentes atravessam a fase estacionária em diferentes intervalos. Existem duas fases neste sistema, sendo uma móvel e outra estacionária. Chamamos de fase móvel a substância que atravessaa coluna cromatográfica, podendo ser um líquido ou um gás, que flui através da fase estacionaria carreando a amostra. A fase estacionária está na coluna cromatográfica e consiste de partículas sólidas de alta porosidade ou partículas encobertas por um líquido, devendo o material ter alta área superficial a fim de ter maior contato com a substância que irá atravessá-la além de ter também polaridade parecida com a amostra. A fase estacionária tem por objetivo fornecer uma barreira física para que a fase móvel flua juntamente com a amostra. Cada diferente substância, contida na amostra, terá diferente afinidade pela fase estacionária, havendo separação. Assim, as diferentes substâncias, com diferentes afinidades pelas fases móvel e estacionária, irão atravessar a coluna cromatográfica em diferentes tempos. Uma substância que tiver menos afinidade por ambas as fases, terá maior dificuldade em atravessar a coluna e assim necessitará de maior tempo para atravessar a coluna cromatográfica. Já uma substância com alta afinidade, terá maior facilidade em atravessar a coluna e assim chegar de forma mais rápida a um detector que determinará a concentração da substância, bem como qual substância está sendo analisada. Cada substância terá um tempo de passagem específico para uma determinada coluna cromatográfica e substância carreadora. O processo de passagem é denominado de eluição. A cromatografia pode ser em papel (coluna cromatográfica de papel de papel), líquida ou gasosa. Em nutrição animal, merecem destaque as duas últimas, onde o nome se refere ao estado físico da fase móvel. A cromatografia líquida de coluna é rápida, eficiente e altamente sensível, analisando uma grande variedade de compostos em uma mesma amostra. A cromatografia MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR de coluna de alta eficiência (CLAE) é uma evolução na técnica de cromatografia líquida, muito utilizada atualmente nos laboratórios. Nesta técnica, a fase móvel deve ter uma polaridade adequada para permitir a separação, devendo-se escolher criteriosamente a mesma. A maior eficiência é atingida pela utilização de bombas que introduzem o líquido no cromatógrafo sob alta pressão. Figura 12 - Esquema da CLAE (cromatografia líquida de alta eficiencia). Na figura acima, os itens 1 e 2 se referem ao ponto de entrada e saída do líquido que comporá a fase líquida do sistema, ou seja das substancia que tem a função de recolher os componentes da amostra e arrastá-los até a fase estacionaria. O item 3 é a tubulação que conduz o líquido. Os itens 4 e 5 se referem à bomba que impulsiona o líquido, para que haja maior pressão de saída na coluna cromatográfica. Os itens 6 e 7 se referem ao ponto de injeção da amostra e a seringa utilizada para a injeção, ou seja, onde será introduzida no sistema a amostra a ser analisada. O 8 é o forno que aquece o sistema. A tubulação 9 transporta a mistura amostra+carreador até a coluna cromatográfica 10, que fará a separação dos compostos conforme a afinidade de cada um. Um detector é representado em 11, que é responsável por distinguir a ordem de chegada dos componentes bem como a intensidade, enviando as informações a equipamentos de saída que podem ser um vídeo (15) ou impressoras (14). Após a leitura, um recipiente (12) poderá receber a mistura. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Os métodos de cromatografia gasosa são mais rápidos e altamente sensíveis quando comparados à cromatografia líquida. Além disso, apresenta aparelhagem de mais fácil aquisição quando comparada a cromatografia líquida. Esta técnica possibilita a detecção de até 10 -12 g da substância analisada. A amostra deverá ser vaporizada no aparelho e para garantir que isso aconteça, algumas substâncias necessitam de uma preparação (tornar-se volátil e termicamente estável) sendo essa preparação denominada de derivatização. Existem derivatizações propostas para cada substância específica. As condições devem ser padronizadas (fluxo, temperatura, pressão e fases líquida e móvel) para que em condições definidas, cada substância tenha um tempo de passagem pela fase estacionária separando-os qualitativamente. Na cromatografia gasosa, a pressão de vapor também influencia a passagem da substância pela coluna cromatográfica. Substancias com alta pressão de vapor, atravessam a coluna com maior rapidez e facilidade. Figura 13 - Representação da cromatografia gasosa Na figura acima é apresentada esquematização diferente da figura 12. Deve haver cilindros conectados ao aparelho para que armazenem os gases utilizados na análise. Estes podem estar equipados com ar, hidrogênio e um gás carreador. O gás carreador pode ser nitrogênio, hidrogênio ou ainda hélio. Uma amostra será injetada e vaporizada para que atravesse a coluna cromatográfica, que está contida em um forno, sob altas temperaturas. Após atravessar a coluna, a amostra chegará a um detector que mandará informações a um amplificador para que a leitura final possa ser realizada. MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR Durante a análise cromatográfica, o aparelho vai realizando a leitura das substâncias analisadas e assim emitindo respostas na formas de picos em um gráfico, conforme mostrado na figura 14. Para a determinação quantitativa da substancia, o tempo gasto para essa leitura, após a injeção da amostra no aparelho, será importante. Já para a determinação da concentração da substância, a quantificação da área interna do pico será importante, ou seja a área de cada pico de resposta está diretamente relacionada à concentração da substancia no ingrediente. Figura 14 - Gráfico de saída da separação cromatográfica de aminoácidos. Na figura acima, o eixo das abscissas (x) representa o tempo gasto após a injeção da amostra. Cada aminoácido é lido, em tempos diferentes, devido à afinidade dos mesmos pela fase estacionária, pois cada aminoácido têm uma cadeia carbônica diferente dos demais. Os aminoácidos lidos são os seguintes; 1: lisina, 2: histidina, 3: amônia, 4: arginina, 5: acido aspártico, 6: treonina, 7: serina, 8: ácido glutâmico, 9: prolina, 10: glicina, 11: alanina, 12: cisteína, 13: valina, 14: metionina, 15: isoleucina, 16: leucina, 17: norleucina, 18: tirosina e 19: fenilalanina. Para determinação da concentração desse aminoácido podem ser utilizadas equações matemáticas onde se converte a área do pico em concentração por uma unidade de massa (mg/kg). 8.2) Absorção atômica MATERIAL EM ELABORAÇÃO – SUGESTÕES: LUIZ.MACHADO@IFMG.EDU.BR A utilização deste método instrumental cresceu muito nas últimas décadas, sendo aplicado para análise de minerais. Para análise em absorção atômica, os átomos devem estar em seu estado fundamental (não iônico) e isolados, pois não se pode quantificar a concentração de dois minerais ao mesmo tempo. O aparelho de absorção atômica tem a capacidade de emitir luz no comprimento de onda específico, regulado pelo operador. O processo é simples, embora os princípios sejam complexos. Propõe-se que cada elemento mineral tenha diferente capacidade de absorver uma determinada quantidade de energia, em comprimento de onda específico. A fração de luz absorvida é denominada de absorbância e a fração de luz que o elemento não consegue reter ou a que tem capacidade de atravessar a amostra é a transmitância. É importante se conhecer a diferença entre esses dois conceitos que serão essenciais para quantificação do teor do elemento na amostra. Cada elemento tem a capacidade de reter uma quantidade distinta de luz, em determinado comprimento
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