Minerais na Nutrição

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Curso Bacharelado em Nutrição 
Disciplina: Bromatologia 
3º semestre 
Composição Básica dos Alimentos: 
Minerais 
Profa. Márcia Aragão 
Introdução 
 Compostos inorgânicos; 
 Representam em torno de 4 a 5% do peso corpóreo; 
 Integram o organismo sob forma sólida; 
Funções gerais: 
 Componentes estruturais; 
 Formação de macromoléculas; 
 Regulação do pH; 
 Pressão osmótica e potencial de membrana. 
 
 
Introdução 
 As necessidades de minerais para as funções fisiológicas: 
 Macrominerais: acima de 100 mg/dia (Ca, P, Mg, K, S, Na, Cl); 
 Microminerais: abaixo de 100 mg/dia (Fe, I, F, Mn, Co, Se, 
Cr, Zn). 
 A quantidade varia de acordo com as necessidades 
fisiológicas: 
 Crianças Gestantes 
Adolescentes Lactantes 
Adultos  Idosos 
Fatores que acarretam o aumento ou 
limitação de minerais no organismo 
 Fatores inerentes ao organismo; 
 Fatores inerentes aos alimentos; 
 Efeito de alguns medicamentos. 
Cálcio 
 É o mineral mais abundante no corpo humano; 
 Atinge 1,5 a 2% do peso corpóreo; 
 99% - ossos e dentes; 
 E o restante: 
 Coagulação sanguínea; 
 Contração muscular; 
 Sensibilidade neuromuscular; 
 Age como ativador de enzimas: LIPASES, FOSFATASE 
ALCALINA, COLINESTERASE. 
 
 
 
Metabolismo 
Cálcio 
DEFICIÊNCIA 
 
Raquitismo 
Osteomalácia 
Osteoporose 
 
Cálcio 
DEFICIÊNCIA 
 
Cálcio 
DEFICIÊNCIA 
 
Cálcio 
FONTES 
 Leite e derivados lácteos; 
 Brócolis; 
 Sardinha; 
 Amêndoas. 
 
 
 
 
 
Fósforo 
 O fósforo total do organismo corresponde, 
aproximadamente a 650g; 
 85 – 90% encontram-se nos ossos; 
 10% nos tecidos moles e no sistema nervoso; 
 Metabolismo intimamente ligado ao do cálcio; 
 Absorção é regulada pela vitamina D e metabolizado 
pelo paratormônio. 
 
 
 
 
 
Fósforo 
FUNÇÕES 
 
 Integra a estrutura dos ossos e dentes; 
 Participa do metabolismo dos glicídios; 
 Contração muscular; 
 Componente dos fosfolipídios; 
 Componentes das lipoproteínas. 
 
 
 
 
 
Fósforo 
DEFICIÊNCIA 
 Diminuição na síntese de ATP; 
 Dores ósseas; 
 Osteomalácia; 
 Hipopatireoidismo; 
 Perda de memória; 
 Taquicardia. 
 
 
 
 
 
 
Fósforo 
FONTES 
 Amplamente distribuído nos alimentos: peixe, carnes, 
cereais, legumes, leite e produtos lácteos. 
 
 Grandes quantidades de fitatos e oxalatos podem formar 
complexos insolúveis, prejudicando a absorção. 
 
Ex: Espinafre, chá mate  oxalato 
Batata inglesa  fitato 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sódio, Potássio e Cloro 
 Mantêm estreitas relações: 
 Na 
 K combinados com o Cl 
Contribuem para: 
 manutenção da pressão osmótica 
 balanço ácido-básico do organismo; 
 Cl aparece no suco gástrico, sob a forma de HCl; 
 Necessidades diárias de Na 
 muito abaixo da quantidade normalmente consumida com o 
sal de cozinha; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sódio, Potássio e Cloro 
FONTES DE POTÁSSIO 
 
 As principais fontes são alimentos de origem vegetal; 
 Frutas frescas e secas, hortaliças frescas, leite e carnes 
são as principais fontes; 
 Alimentos não refinados e desidratados como as frutas 
secas são fontes muito ricas em potássio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Microminerais 
 
 Ocorrem em quantidades muito pequenas; 
 Também chamados elementos-traço ou oligoelementos, 
ou ainda elementos menores; 
 Alimentos processados ou refinados têm menor teor de 
minerais; 
 
 
 
 
 
 
Zona manejável 
 Faixa que se estende entre a concentração mínima com 
que, em lugar de uma ação útil começam os efeitos 
maléficos. 
 
 Alguns microminerais possuem estreita zona manejável. 
Ex: flúor e cobre. 
 
 
 
 
 
 
 
Ferro 
 4g de Fe no organismo adulto; 
 Presente nos eritrócitos (70% na Hb); 
 Transporte de elétrons; 
 Enzimas (peroxidases, catalases) 
 FORMAS DE ARMAZENAMENTO 
 
 Ferritina e hemossiderina 
 Depósitos no fígado, baço e medula óssea 
 
 
 
Ferro 
 Alimentos de origem vegetal a absorção: 1 a 7%; 
 
 
 
 
 Carnes: 20% 
 
 
 
Ferro 
 TRANSPORTE - Transferrina; 
 REQUERIMENTOS NUTRICIONAIS: 10 - 15 mg; 
 SINTOMAS DE DEFICIÊNCIA 
 Anemia ferropriva 
 Obs: o ferro é um elemento altamente reativo e 
interagindo com o oxigênio pode formar compostos 
capazes de danificar membranas celulares ou o DNA. 
 É necessário que o Fe esteja firmemente ligado a 
proteínas para prevenir efeitos destrutivos. 
 
 
 
Fontes dietéticas de ferro 
 O ferro da dieta apresenta-se sob duas formas: 
 
 ABSORÇÃO 
 
 
 Absorção X Vit. C 
Melhores fontes: carne, peixe, aves e ovos; 
 
 
 
 
 
 
ferro heme não-heme (inorgânico) 
ferro ferroso (Fe 2+) ferro férrico (Fe 
3+) 
Iodo 
A função do iodo no organismo está relacionada aos 
hormônios da tireóide: 
 
 Presente nos hormônios da tireóide 
 T3 - triiodotironina e T4 - tiroxina 
 
 Aumenta o ritmo de oxidação das células, aumentando o 
metabolismo basal; 
 
 O sinal mais aparente da insuficiência de iodo é o 
bócio, resultado do aumento da glândula tireóide; 
 
 
 
 
 
 
Iodo 
 
 
 
 
 
 
Iodo 
 
 
 
 
 
 
A falta de iodo durante a vida fetal e nos primeiros tempos 
de vida extra-uterina leva ao aparecimento do cretinismo: 
 crescimento físico e mental retardado, 
 face flácida, 
 pele fina seca e enrugada, 
 cabelos secos e escassos. 
REQUERIMENTOS NUTRICIONAIS -150g/dia 
 
FONTES Presente nos alimentos marinhos 
 Regiões deficientes em Iodo x sal iodado (0,01 a 
0,02%) 
Iodo 
 
 
 
 
 
 
Iodo 
 
 
 
 
 
 
Portaria 218 de 24/03/1999, determina que o sal para 
consumo humano tem que possuir teor igual ou superior a 
40mg até o limite máximo de 100mg por kg do produto 
Flúor 
 Reconhecido como essencial a partir de 1980; 
 A zona manejável do flúor é bastante estreita, e sua 
toxicidade já é conhecida a muito tempo; 
 Parece não haver risco de fluorose quando até 5 mg/dia 
de fluoreto inorgânico são consumidos; 
 1 mg/L (ingestão segura de 1-4 mg/dia). 
 
 
Flúor 
 
 Alimentos ricos em flúor: chá preto, mate, peixes, algumas 
especiarias (pimenta-do-reino), feijão preto e outras 
leguminosas. 
Cinzas e conteúdo mineral 
 Resíduo inorgânico que permanece após a queima ou oxidação 
completa da matéria orgânica. 
CONSTITUIÇÃO 
 K, Na, Ca e Mg em grandes quantidades; 
 Al, Fe, Cu, Mn e Zn em pequenas quantidades e; 
 Ar, I, F entre outros traços. 
 Os elementos minerais se apresentam nas cinzas sob forma de 
sais, óxidos, silicatos 
 
Teor de cinzas em alguns alimentos 
Determinação do teor de cinzas 
totais em alimentos 
Para que??? 
I. Para se calcular o valor nutritivo de um alimento. 
II. Usado como índice de refinação de açúcares e farinhas. 
Determinação do teor de cinzas 
totais em alimentos 
III. Como indicativo de pureza e adulteração (ex.: presença 
de areia, talco, sujeira em condimentos, conteúdo de 
frutas em geléias ou doces). 
 
 
 
 
IV. Em termos qualitativos – resíduos metálicos como Pb e 
Hg podem ser tóxicos. 
 
 
 
Cinzas de produtos contendo frutas são alcalinas devido apresença de sais de ácidos fracos que na incineração são 
convertidos em carbonatos. 
A análise de cinzas fornece informações prévias sobre o valor 
nutricional do alimento, em relação ao seu conteúdo de minerais 
e é o primeiro passo para análises subsequentes de caracterização 
destes minerais. 
O conteúdo de cinzas dos alimentos de origem animal 
normalmente é constante, já alimentos de origem vegetal têm 
conteúdo de cinzas bastante variados. 
Para melhor preparo de cinzas convém triturar o alimento antes. 
Equipamentos 
Cinzas totais 
Via seca – método mais utilizado 
 
 Mufla em temperaturas na faixa de 500 - 600 °C. 
 Evaporação da água e voláteis. 
 Combustão da matéria orgânica para CO2 e óxidos de N. 
 Minerais  óxidos, sulfatos, cloretos, fosfatos e silicatos. 
 Fe, Se, Pb e Hg podem se volatilizar parcialmente. 
 Cadinhos: 
 Quartzo = resistentes aos ácidos e halógenos 
 Vycor = estáveis até 900 °C 
 Porcelana = quebram facilmente com mudanças de T° 
 Platina = inertes, melhores, mais caros 
 
Procedimento 
Cálculo 
Exemplo: P1 = Peso do cadinho vazio: 33,1266 gramas 
P2 = Peso da amostra: 5,0567 gramas 
P3 = Peso do cadinho + cinzas: 33,1808 gramas 
 
Fórmula: % cinzas = (P3 – P1) x 100 
P2 
Então: (33,1808 – 33,1266) x 100 
5,0567 
 
Logo, o percentual de cinzas = 1,0718 % 
 
Vantagens da mineralização por 
via seca 
 Método seguro, não precisa atenção após o início; 
 Não requer reagentes ou brancos; 
 Serve como método de preparação para vários 
elementos. 
DESVANTAGENS 
 Tempo de 12 a 18 horas; 
 Há volatilização de alguns elementos e reação com o 
cadinho. 
Preparo das amostras 
 Amostras líquidas ou úmidas: devem ser secas em estufa 
antes da determinação de cinzas. 
 Ricas em gordura: devem se aquecer lentamente (200ºC) 
para evitar excesso de chamas. 
 Em peixes e produtos marinhos gordurosos: deve se 
fazer a incineração prévia a baixa temperatura. 
 Em queijos gordurosos: adicionar uma pequena quantidade 
de algodão absorvente e incinerar. 
 Produtos açucarados: adicionar vaselina ou azeite de oliva. 
Cinza úmida 
 Comumente utilizada para determinação da composição individual 
da cinza. 
 Utiliza-se baixas temperaturas. 
 Utiliza reagentes muito corrosivos. 
 Necessidade de branco para os reagentes. 
 Não é prático como método de rotina. 
 Exige maior supervisão. 
 Não serve para amostras grandes. 
 Utilizada para determinação de elementos traços, que podem ser 
perdidos na cinza seca, e também de metais tóxicos. 
Cinza úmida 
 
 
 
 Utiliza ácidos e agentes oxidantes (HNO3 e HClO4). 
 Mineralização sem volatilização; os elementos ficam em 
solução. 
 Tempo de oxidação menor; requer reagentes e instalações 
especiais. 
 Requer placa aquecedora e capela de extração anti-corrosiva. 
 Requer atenção constante do operador. 
 Resíduos são considerados material não alimentar (silicatos). 
 
 
Pesagem  digestão  evaporação do ácidodiluição  análise 
Importância 
 Determinação dos componentes individuais: fins nutricionais; 
segurança: resíduos metálicos provenientes de pesticidas 
 Obs.: A análise dos minerais é feita por técnicas instrumentais 
(absorção atômica, emissão de chama, colorimetria, turbidimetria) 
 Titulometria 
Cinza seca X Cinza úmida 
 
 Seca Úmida 
Cinza total Compostos individuais 
Simples, análise de rotina Não utilizada como rotina 
Demorada Mais rápida 
Perdas de voláteis Evita perda de voláteis 
Sem reagentes corrosivos Reagentes corrosivos 
Equipamentos 
Cinza solúvel e insolúvel em água 
Índice de fruta em geléias, doces em massa, etc. 
 Baixo nível de cinzas na fase solúvel em água = adição 
de fruta. 
 Junta 25 mL de água ao cadinho 
 Cobrir com vidro de relógio para evitar respingos para fora e 
aquecer até começar a ferver 
 Filtrar em um papel sem cinzas e lavar com água quente 
 Carbonizar o papel de filtro com o resíduo 
 Deixar esfriar e pesar 
 
 A cinza pesada é a cinza insolúvel, e a cinza solúvel será a 
diferença entre a total e a insolúvel. 
 
 
 
Cinzas insolúveis em ácido 
 Índice de contaminação de frutas, hortaliças e grãos. 
 A maior parte é silicatos que permanecem insolúveis. 
 
Metodologia 
 Adicionar 25 mL de HCl 10% no cadinho com a cinza. 
 Cobrir com vidro de relógio e aquecer por 5 minutos. 
 Filtrar em um papel sem cinza e lavar com água quente. 
 Colocar o papel de filtro com o resíduo no cadinho e 
incinerar. 
 Esfriar e pesar. 
 
Alcalinidade de cinza 
Índice de qualidade de frutas e sucos. 
 Juntar ao cadinho com a cinza uma quantidade em 
excesso de HCl 0,1M (ou ácido sulfúrico). 
 Adicionar água quente e aquecer em banho-maria. 
 Deixar esfriar e adicionar algumas gotas de alaranjado de 
metila. 
 Titular o excesso de ácido com NaOH 0,1M. 
 Calcular a alcalinidade como número de mL do ácido 
0,1M requerido para neutralizar a cinza em 100 g de 
amostra. 
Exercícios 
1. Considere que você realizou uma medida de cinzas totais de uma amostra 
utilizando mufla. Nesta análise você obteve os seguintes dados: 
 
 
 
 
 
a. Complete a tabela. 
b. Qual a quantidade média de cinzas da amostra? Apresentar os cálculos. 
Exercícios 
3. A partir dos dados abaixo calcule o teor de umidade da amostra. 
 Peso da cápsula vazia = 35,2345g 
 Peso da amostra integral = 10,4564g 
 Peso da amostra mais cápsula após secagem em estufa = 42,6909g 
Exercícios 
4. Utilize a tabela de composição de alimentos abaixo para responder a 
questão 
COMPOSIÇÃO CENTESIMAL ( g/100g) 
Exercícios 
a. Calcule o teor calórico em Kcal de todos os alimentos da tabela, 
completando os valores de A,B,C D e E. Utilize os fatores de Atwater: 
4 - 9 - 4 kcal/ g para os valores de proteínas, lipídios, carboidratos , 
respectivamente 
b) Calcule o teor de proteína para 120g de arroz integral cozido 
c) Calcule o teor de lipídios para 155g de file de merluza assado 
d) Calcule o teor de carboidrato para 125g de lentilha cozida 
e) Calcule o teor calórico dos pratos abaixo 
 135g de integral arroz + 125g de lentilha + 155g file de merluza + 
65g de couve flor 
 162g de arroz integral + 75g de lentilha + 175g de maninha 
grelhada 
 230g de maninha grelhada + 135g de couve flor