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COMPOSIÇÃO CENTESIMAL dos ALIMENTOS AMOSTRAGEM E PREPARACÃO DA AMOSTRA É o conjunto de operações com as quais se obtém, do material em estudo, uma porção AMOSTRAGEM 3 3 obtém, do material em estudo, uma porção relativamente pequena, de tamanho apropriado, mas que ao mesmo tempo represente corretamente todo o conjunto. Uma porção que ao mesmo tempo represente corretamente todo o conjunto da amostra selecionada de maneira a possuir as características essenciais do AMOSTRAGEM E PREPARACÃO DA AMOSTRA AMOSTRA 4 de maneira a possuir as características essenciais do conjunto. PROCESSO DE AMOSTRAGEM a) Coleta da amostra bruta; b) Preparação da amostra de laboratório; c) Preparação da amostra para análise. A amostra bruta deve ser uma réplica, em ponto reduzido, do universo considerado, no que diz respeito tanto à composição como à distribuição do tamanho da partícula. ∗ Amostras líquidas ou pastosas COLETA DA AMOSTRA BRUTA 5 ∗ Amostras líquidas ou pastosas Coletadas em incrementos com o mesmo volume (alto, meio e fundo do recipiente), após agitação e homogeneização. ∗ Amostras sólidas Diferem em textura, densidade e tamanho de partículas, por isso devem ser misturadas. ∗ A amostra bruta é freqüentemente grande demais para ser convenientemente trabalhada em laboratório e, portanto, deve ser reduzida. Redução da amostra bruta (amostra de laboratório) 6 ∗ A redução vai depender do tipo de produto a ser analisado e da análise. ∗ Alimentos sólido (Amostra bruta deve ser reduzida) Quarteamento: manual • Colocar a amostra sobre uma folha de papel; Preparação da amostra para análise 7 • Misturar bem e espalhar formando um quadrado; • Dividir o quadrado em 4 quadrados menores(ABCD); • Rejeitar 2 quadrados opostos e misturar os 2 restantes e novamente misturar, espalhar e dividir, e assim sucessivamente até chegar ao tamanho ideal de amostra. A B C D 1. Água (mais abundante no alimento); 2. Lipídios (gorduras ou extrato etéreo); 3. Proteínas; COMPOSIÇÃO CENTESIMAL 8 8 3. Proteínas; 4. Carboidratos (incluindo as fibras); 5. Minerais (cinzas ou resíduo mineral fixo). 6. VCT (valor calórico total) 9 IMPORTÂNCIA DO CONHECIMENTO DOS COMPONENTES DE UM ALIMENTO ∗ Subsídios e critérios nutricionais para decisões de caráter dietético ∗ Seleção de equipamentos para os processos produtivos 10 10 ∗ Seleção de equipamentos para os processos produtivos ∗ Escolha dos processos tecnológicos a utilizar ∗ Estudo do aspecto econômico COMPOSIÇÃO CENTESIMAL Os alimentos são compostos por nutrientes: carboidratos, proteínas, lipídios, água e minerais. Composição centesimal É a quantidade do nutriente existente em 100g do alimento O conhecimento da composição dos alimentos O conhecimento da composição dos alimentos consumidos é fundamental para: 1. Alcançar a segurança alimentar no país. 2. Avaliação e adequação da ingestão de nutrientes de indivíduos ou populações. 3. Elaborar a rotulagem nutricional a fim de auxilia consumidores na escolha dos alimentos. COMPOSIÇÃO CENTESIMAL Composição Centesimal. A composição centesimal inclui a determinação do teores de: umidade, proteínas, lipídeos totais, carboidratos totais e cinzas. 12 carboidratos totais e cinzas. Cálculo do teor de Carboidratos (HC) É calculado pela diferença entre 100 e a soma das porcentagens de água, proteína, lipídeos totais e cinzas. Os valores de carboidratos incluem a fibra alimentar total. HC = 100 – (água+proteína+lipídeos totais+cinza) DETERMINAÇÃO DE UMIDADE 13 1. Pesar uma quantidade definida de amostra numa cápsula ou cadinho previamente seco e tarado. 2. O transporte do cadinho deve ser PROCEDIMENTO 2. O transporte do cadinho deve ser sempre feito com pinça para não passar umidade da mão. 3. Colocar o cadinho na estufa à temperatura conveniente e deixar até que toda a água seja evaporada (até peso constante). 14 ESTUFA 4. Retirar o cadinho da estufa com uma pinça e colocar num dessecador para esfriar. PROCEDIMENTO 5. Pesar, depois de frio, o conjunto cadinho mais amostra seca. 6. Descontar o peso do cadinho vazio para obter o peso da amostra seca. 15 ∗ O peso da água evaporada vai ser igual à diferença entre o peso da amostra úmida e o peso da amostra seca. ∗ Os sólidos totais serão a diferença entre o peso PROCEDIMENTO ∗ Os sólidos totais serão a diferença entre o peso total da amostra e o peso da água. Calculo do percentual de umidade ou substâncias voláteis Umidade a 1050C % = (A – B) x 100 PA Onde: A = Peso da cápsula mais amostra úmida (antes de ir a estufa). B = Peso da cápsula mais amostra seca (após a saída da estufa). PA = Peso da amostra (peso da cápsula mais amostra úmida menos peso da cápsula vazia). 16 DETERMINAÇÃO DE CINZAS 1. Pesar cerca de 5 g da amostra num cadinho ou cápsula de porcelana previamente seco em estufa e tarado. 2. Levar o conjunto cadinho + amostra a uma mufla e incinerarar, inicialmente a uma temperatura mais baixa e depois a no inicialmente a uma temperatura mais baixa e depois a no máximo 550 °C por um período de 4 a 6 horas. 3. Retira e esfriar em dessecador. 4. Pesar o conjunto (cinzas + cadinho) MUFLA OU FORNO Calcular de percentual de cinzas na amostra seguindo a fórmula abaixo: C = ( P1 – P2 ) x 100 P PROCEDIMENTO P Onde: P1 = Peso da cápsula + cinzas P2 = peso da cápsula (tara) Pa = Peso da amostra. Os resultados são expressos em percentagem, em g/100g da amostra. DETERMINAÇÃO DE LIPÍDEOS Método de Soxhlet ∗ É um extrator que utiliza refluxo de solvente. ∗∗ Utilizado somente com amostras sólidas ∗ Vantagem: a amostra não fica em contato com o solvente muito quente, evitando decomposição da gordura 1. Pesar 2 - 5 g de amostra em um cartucho de papel 2. Cobrir a boca do cartucho com algodão 3. Colocar no aparelho extrator de Soxhlet, utilizando éter etílico como solvente. 4. Tarar o balão receptor do Soxhlet que foi previamente seco em estufa a 105 0C. PROCEDIMENTO em estufa a 105 0C. 5. Extrair por 6 horas. 6. Eliminar o solvente e secar o balão com a gordura em estufa a 1050C. 7. Pesar e calcular o teor de gordura. Cálculo: % Extrato etéreo = A - B x 100 P Onde: A - B = Gramas de gordura no balão P = Peso da amostra Extrator de Soxhlet Cartucho Condenssador Cartucho + Amostra (gordura) Câmara de Soxhlet Balão CALOR Éter DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS Método de Kjeldahl ∗ Princípio - baseia-se na quantificação de nitrogênio ∗ Fator de conversão de Nitrogênio em Proteína = 6,25 (para transformar o nº de g de N encontrado em= 6,25 (para transformar o nº de g de N encontrado em nº de g de proteínas). ∗ Este fator pode ser diferenciado dependendo do alimento a ser analisado. ∗ Realizado em 3 etapas: Digestão; Destilação e Titulação. Fator geral na transformação de nitrogênio para proteína é de 6,25. 16 g N -------------- 100 g proteínas n g N ---------------- x g proteínas x = n . 100 = n . 6,25 g proteínas 16 DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS Etapas: 1. Digestão – a matéria orgânica da amostra é decomposta pelo ácido sulfúrico e o nitrogênio contido combina-se formando o sulfato de amôniocontido combina-se formando o sulfato de amônio (usa-se um catalisador). • Amostra + H2SO4 (+ catalisador) = (NH4)2SO4 • Catalizador = TiO2 + CuSO4 + K2SO4 Digestor de Kjeldahl Microdigestor de Kjeldahl DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS Etapas: 2. Destilação – O sulfato de amônia em meio alcalino (NaOH a 40%) e na presença de calor libera do a amônia que é recebida numa solução de ácido bóricoamônia que é recebidanuma solução de ácido bórico a 3,5 % (formando o sal borato de amônio). (NH4)2SO4 NH3 H3BO4 (NH4)2BO3NaOH ∆ Destilador de Kjeldahl DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS Etapas: 3. Titulação – Determina-se a concentração de N presente na amostra titulando-se o sal (borato de amônio) com HCl 0,1N.(borato de amônio) com HCl 0,1N. • (NH4)2BO3 + HCl NH4Cl + H3BO3 DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS BuretaBureta Automática PROCEDIMENTO • DIGESTÃO DA AMOSTRA: 1. Juntar num balão de kjeldahl: - 0,5 g de amostra, pesada em balança analítica. - 1,0 g de mistura de catalisadores- 1,0 g de mistura de catalisadores - 10,0 mL de H2SO4 concentrado 2. Colocar o balão no digestor e digerir por cerca de 4 a 6 h. Aumentar em 500C a temperatura do digestor a cada 30 minutos. O final da digestão é observado quando a amostra adquire uma cor verde água. Tirar o balão e deixar resfriar até temperatura ambiente. PROCEDIMENTO • DESTILAÇÃO DA AMOSTRA Nessa etapa, a amostra é transferida para um aparelho de destilação, onde se acrescenta um excesso de hidróxido de sódio (40%). 1. Colocar aproximadamente 25 mL de ácido bórico em um erlenmeyer. Juntar 4 gotas de vermelho de metila e 6 gotas de verde de bromocresol.bromocresol. 2. Colocar o frasco com ácido bórico e a mistura de indicadores na saída do destilador tendo o cuidado de deixar a ponta do destilador completamente mergulhada no ácido. 3. Colocar a amostra digerida no destilador e em seguida a solução de soda. Proceder à destilação até que cerca de 2/3 do líquido contendo a amostra tenha sido recolhido no erlenmeyer com ácido bórico. 4. Abaixar esse frasco e deixar destilando durante alguns minutos para permitir que a água destilada lave a superfície interna do condensador e do tubo de saída. Usar uma pisseta para lavar a parte externa do tubo. PROCEDIMENTO • TITULAÇÃO DA AMOSTRA • Titular o destilado com a solução padronizada de HCl 0,1M. % Proteínas = V x F x 0,875% Proteínas = V x F x 0,875 P A Onde • V = volume gasto de HCl 0,1N • F = fator de correção da solução de HCl • P A = peso da amostra em grama MÉTODOS DE ANÁLISE DE FIBRA Fibra Insolúvel e Fibra Solúvel Com base na sua solubilidade, as fibras provenientes da dieta podem ser classificadas em fibras solúveis e insolúveis. FIBRA INSOLÚVEL As fibras insolúveis incluem a celulose, lignina, hemicelulose e algumas pectinas. Diminuem o tempo de transito intestinal, aumentam o peso das fezes, tornam mais lenta a absorção da glicose e retardam a digestão do amido. Não são fermentáveis no glicose e retardam a digestão do amido. Não são fermentáveis no intestino. FIBRA SOLÚVEL As fibras solúveis incluem as gomas, mucilagens, a maioria das pectinas e algumas hemiceluloses. São responsáveis pelo aumento da viscosidade do conteúdo gastrointestinal, retardando o esvaziamento e a difusão de nutrientes. Diminuem o tempo de transito intestinal, aumentam o volume fecal, retardam a digestão do amido e ajudam na remoção do colesterol. São hidratadas e fermentáveis no intestino. MÉTODOS DE ANÁLISE DE FIBRA . Fibra Insolúvel e Fibra Solúvel FONTES: Embora em concentrações diferentes, a maioria dos alimentos contem uma combinação dos dois tipos de fibras: As solúveis, tendo como principais fontes alimentares as leguminosas e As solúveis, tendo como principais fontes alimentares as leguminosas e as frutas e; As insolúveis que estão presentes nos grãos de cereais, no farelo de trigo, nas hortaliças e nas cascas de frutas. Cálculo de Energia A energia alimentar é expressa em kilocalorias (kcal) e kilojoules (kJ) ∗ Uma kcal equivale a 4,184 kJ. ∗ O valor energético de cada alimento foi calculado a partir dos 35 ∗ O valor energético de cada alimento foi calculado a partir dos teores em: proteínas, lipídios e carboidratos. ∗ Utilizar os coeficientes Proteína cada 1g fornece = 4Kcal/g Carboidrato cada 1g fornece = 4kcal/g Gordura cada 1g fornece = 9 Kcal/g Cálculo de Energia Em 100 g de Farinha de trigo ∗ Umidade = 9,7% ∗ Proteína = 11,4% ∗ Lipídios = 1,5% ∗ Carboidrato totais = 75,8% 36 ∗ Carboidrato totais = 75,8% ∗ Cinzas =1,6% ∗ Proteínas= 11,4 X 4 Kcal/g = 45,6 Kcal/100g ∗ Lipídios = 1,5 X 9 Kcal/g = 13,5 Kcal/100g ∗ Carboidratos = 75,8 X 4 Kcal/g = 303,2 Kcal/100g ∗ TOTAL KCAL = 45,6 + 13,5 + 303,2 = 362,3 Kcal/100g de farinha de trigo
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