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UNIVERSIDADE PAULISTA ANA CARLA SELBACK CALDEIRIPE DOS REIS R.A N844EE-3 JADY YOHANNA DA SILVA PEREIRA R.A N946AB-7 MAIARA SANTANA DOS REIS R.A C89AHF-2 MARCELA GARCIA LENCIONI R.A C93IDA-5 PAMELA DA SILVA BERNARDES R.A N742FD-5 THAIS FURQUIM DE MIRANDA MISSEL R.A N10891-6 MÉTODOS PARA A DETERMINAÇÃO DE LIPÍDEOS EM ALIMENTOS SÃO JOSÉ DOS CAMPOS 2016 ANA CARLA SELBACK CALDEIRIPE DOS REIS R.A N844EE-3 JADY YOHANNA DA SILVA PEREIRA R.A N946AB-7 MAIARA SANTANA DOS REIS R.A C89AHF-2 MARCELA GARCIA LENCIONI R.A C93IDA-5 PAMELA DA SILVA BERNARDES R.A N742FD-5 THAIS FURQUIM DE MIRANDA MISSEL R.A N10891-6 MÉTODOS PARA A DETERMINAÇÃO DE LIPÍDEOS EM ALIMENTOS Atividade prática supervisionada apresentada como avaliação da disciplina de Bromatologia do 2º semestre de nutrição da Universidade Paulista (unip). Orientador: Profª Mário Carlos de Barros Junior. SÃO JOSÉ DOS CAMPOS 2016 RESUMO Lipídeos são biomoléculas orgânicas insolúveis em água, porém solúveis em solventes orgânicos, como o álcool e o éter, sendo seus representantes: a gordura e o óleo. Suas biomoléculas são compostas, principalmente, por moléculas de Hidrogênio, oxigênio e carbono. Os métodos para a determinação quantitativa dos Lipídios são determinados na extração da porção de lipídios adquiridos por meio de solvente orgânico. Após a extração do lipídio e remoção do solvente, determinam-se gravimetricamente a quantidade de lipídios presente. Uma extração de Lipídios em alimentos contendo alto teor de proteínas e na presença de carboidratos se torna difícil. Nesse caso utiliza-se, geralmente, uma hidrólise de ácida ou básica anterior à extração. Os métodos de quantificação de lipídios em determinado alimento pode ser classificado em três grupos: Método de extração com solvente a quente, Método de extração com solvente a frio e Método de extração por Hidrólise ácida e alcalina. No presente trabalho foram comparados dois métodos de extração de lipídios: Soxhlet e Bligh & Dyer, identificando seus princípios, suas técnicas e aparelhos utilizados em análise. Palavras chave: determinação de lipídeos, solventes, métodos de determinação. ABSTRACT Lipids are insoluble organic biomolecules in water but soluble in organic solvents such as alcohol and ether, and their representatives are: fat and oil. His biomolecules are composed mainly of hydrogen molecules, oxygen and carbon. Methods for quantitative determination of Lipids are determined in the extraction portion of lipids obtained by organic solvent extraction after the removal of lipid and solvent, are determined gravimetrically amount of lipids present. A Lipid extraction foods containing high content of protein and in the presence of carbohydrates becomes difficult. In this case should generally an acidic or basic hydrolysis prior to extraction. Lipid quantification methods in food can be classified into three groups: Method of extraction with hot solvent, method of extraction with cold solvent and extraction method by acidic and alkaline hydrolysis. In the present study we compared two lipid extraction methods: Soxhlet and Bligh & Dyer, identifying their principles, their techniques and equipment used in analysis. Keywords: determination of lipids, solvents, determination methods. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO..........................................................................................................5 2 DESENVOLVIMENTO..............................................................................................7 2.1 SOXHLET..............................................................................................................7 2.1.1 Materiais e Métodos.................................................................................7 2.2 Bligh & Dyer.........................................................................................................8 2.2.1 Materiais e Métodos.................................................................................8 2.3 Comparações prática dos métodos...................................................................9 2.4 DISCUSSÃO .......................................................................................................10 3 CONSIDERAÇÕES FINAIS....................................................................................11 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS..........................................................................12 5 1 INTRODUÇÃO Os lipídeos são biomoléculas orgânicas insolúveis em água, porém solúveis em solventes orgânicos, como o álcool e o éter, sendo seus representantes: a gordura e o óleo. Os mesmos são constituídos basicamente de átomos de hidrogênio e carbono, contendo também elementos como oxigênio, nitrogênio e fósforo, em menor quantidade. Existem três principais categorias de lipídeos biologicamente importantes: triglicerídeos, fosfolipídios e esteróis, baseado em suas diferenças estruturais (Manirakiza, et al., 2001). Os lipídios da dieta humana, por muitos anos, foram considerados apenas como fonte de energia e componentes estruturais das membranas celulares. Entretanto, o avanço das pesquisas tem demonstrado o enorme potencial biológico destas moléculas (Fahy et al., 2005). Os ácidos graxos (AG), constituintes principais dos lipídios das dietas, podem modular a função de vários sistemas e reduzir ou favorecer a ocorrência de diversas doenças (Curi et al., 2002; Simpoulos, 2006). A extração de lipídeo é na maioria das vezes feitas utilizando basicamente o solvente. Essa extração é uma determinação importante em estudos bioquímicos, fisiológicos, e nutricionais dos mais diversos tipos de alimentos. Algumas amostras precisam de cuidados especiais para a obtenção da fração lipídica, pois fatores como co-extração dos componentes não lipídicos e a oxidação indesejada podem influenciar a qualidade final da fração lipídica (Folch et al, 1957). O método de Soxhlet é uma extração semicontínua com solvente orgânico quente. Nesse método o solvente se volatiliza e condensa gotejando na amostra a qual é posteriormente submergida no mesmo. Posteriormente o solvente é recolhido para se empregar um novo processo (Cecchi, H.M. et al, 1999). Outro comparativo é o método de Bligh; Dyer de 1959, método com solvente a frio. Esta técnica apresenta vantagens tais como a extração de todas as classes de lipídios sem aquecimento e equipamentos sofisticados. O extrato obtido pode ser utilizado em análises posteriores como determinação de índice de peróxidos, dienos conjugados, ácidos graxos livres dentre outras. Contudo este método caracteriza-se 6 por utilizar solventes de alto grau de toxicidade tais como clorofórmio e metanol (Unddeland et al., 1998) O objetivo deste trabalho foi apresentar dois tipos de métodos para determinação da extração da fração lipídica dos alimentos, visando seus métodos e comparando as vantagens e desvantagens de cada um. 7 2. DESENVOLVIMENTO O criterioso trabalho foi desenvolvido para comparar diversos métodos de extração de lipídios, sendo mantido como foco e estudado a fundo os métodos de Soxhlet e Bligh e Dyer. Visando um trabalho esclarecedor foi proposta a comparação de determinação de lipídios em aveia em flocose frango obtido pelo artigo encontrado na revista Scielo além de ampliar conhecimentos em outros artigos como na Revista dos Laticínios Candido Tostes para que fosse uma discussão justa e aprofundada. (Brum et al., 2009) 2.1 Soxhlet O método Soxhlet caracteriza-se por ser uma extração intermitente, simples e muito eficiente. Para determinar os lipídios em uma amostra, pesar uma quantidade no cartucho extrator utilizando uma balança analítica, usar uma quantidade de amostra de tal maneira, que contenha pelo menos uns 200mg a 300mg de lipídio. De modo geral, quanto maior for à quantidade de lipídios extraída menor será o erro na determinação. (Carlos; Fonseca, 2013) 2.1.1 Materiais e Métodos Pesar o balão previamente seco a 105ºC por uma hora e mantido em dessecador. Transferir o cartucho com a amostra para o aparelho Soxhlet, conectar com o balão e o condensador. Adicionar éter de petróleo em quantidade suficiente para encher duas vezes o extrator. (Carlos; Fonseca, 2013) Ligar o aquecimento e proceder a extração intermitente por seis horas. Recuperar o quanto possível do éter de petróleo no próprio aparelho. Levar o balão para a estufa a 105ºC e deixar por uma hora. Esfriar em dessecador e pesar. Repetir o aquecimento e resfriamento até peso constante, calcular o teor de lipídios em função da quantidade de amostra e da fração lipídica extraída, de acordo com a equação a seguir: 8 Em que LP é a porcentagem m/m de lipídios; L, o peso de lipídios na amostra (g); e P, o peso da amostra (g). (Carlos; Fonseca, 2013) 2.2 Bligh & Dyer O método de Bligh & Dyer pode ser usado para alimentos secos ou para produtos com altos teores de água (como peixes, vegetais verdes, por ex.). Devido ao uso de solventes polares, há extração de todas as classes de lipídeos. (Cecchi, 1999) Como os lipídeos são extraídos sem aquecimento, o extrato pode ser utilizado para avaliar o grau de deterioração dos lipídeos através do índice de peróxidos e da porcentagem de ácidos graxos livres. O teor de carotenoides, de vitamina E, de esteróis e a composição de ácidos graxos também podem ser determinados no mesmo extrato. (Cecchi, 1999) O método tem uma série de vantagens em relação à extração a quente: Extraem todas as classes de lipídeos, inclusive os polares que representam um alto teor em produtos de trigo e soja e são importantes para avaliações dietéticas. (Cecchi, 1999). 2.2.1 Materiais e Métodos Para determinar a quantidade de lipídios de uma amostra, testar com clorofórmio se há vazamento no tubo de 70mg. Para produtos com teor de lipídio a cima de 20% (leite integral em pó, amendoim, sementes, etc.) pesar entre 2,00g e 2,50g., para produtos com porcentagem menor de 20% pesar entre 3,00g e 3,50g. É essencial que a amostra esteja completamente moída. (Harris, D. C., 1999) Transferir a amostra pesada para o Becker de 100 ml e adicionar exatamente 10 ml de clorofórmio, 20 ml de metanol e 8 ml de água destilada. Tampar hermeticamente e colocar os béqueres em um agitador relativo por trinta minutos, em seguida adicionar exatamente 10 ml de clorofórmio e 10 ml de solução de sulfato de sódio 1,5 %. (Harris, D. C., 1999) 9 Tampar e agitar por mais dois minutos. Deixar separado as camadas de forma natural em funil de decantação ou centrifugar a 1000rpm por dois minutos para acelerar a separação. Descartar a camada superior e retirar cerca de 20 ml da camada inferior (clorofórmio) e colocar em um tubo de 30 ml. Adicionar aproximadamente 1g de sulfato de sódio anidro, tampar e agitar para remover traços de água que são arrastados na pipetagem da camada inferior. Filtrar rapidamente em um funil pequeno com papel de filtro. A solução obtida deve ser límpida. (Harris, D. C., 1999). Medir exatamente (pipeta volumétrica) 5 ml do filtrado e despejar em béquer de 50 ml previamente tarado. Colocar o béquer em uma estufa a 80ºC até evaporar o solvente (15-20 min). Resfriar e dessecador e pesar em balança analítica. Calcular o teor de lipídios em função da quantidade de amostra e da fração lipídica extraída, de acordo com a equação a seguir: Em que P é igual peso dos lipídios (g) contidos em 5 ml e g é igual peso da amostra (g). (Harris, D. C., 1999). 2.3 Comparações prática dos métodos Foram utilizadas amostras de aveia em flocos e peito de frango após o abate, armazenadas à temperatura de –18ºC, embalados em sacos de plásticos do tipo zip- loc. Após moer tanto um quanto outro foi feito extrações lipídicas com os métodos de Sohxlet e Bligh & Dyer. No método de Soxhlet foi utilizado o solvente n-hexano, um solvente no qual é apolar e não se mistura com água, sendo mais eficiente na extração de aveia em flocos. O método de Bligh & Dyer demonstrou mais eficiência que o método de Soxhlet em ambas as extrações pela utilização da mistura de Clorofórmio e metanol, solventes amplamente polares e que servem tanto para amostras de aveia em flocos como para amostras de frango. Uma característica interessante que o método apresentou 10 durante o experimento foi produzir um rendimento superior aos demais métodos. Este poder de extração foi atribuído, entre outros fatores, ao processo de homogeneização vigorosa aplicado nesta metodologia. No entanto, Soxhlet mostrou mais vantagem na hora da extração pela amostra permanecer boa parte do tempo imersa no solvente, ocorrendo sifonagens intermitentes que renovam o líquido constantemente, mantendo cada vez maior o gradiente de concentração de óleo entre solvente e amostra que possibilita a solubilização do óleo. 2.4 Discussão No artigo usado como referência para o presente trabalho foi citado à determinação de lipídios pelos métodos de extração à quente e a frio. No método Soxhlet, a quente, presenciou-se um comportamento considerável na extração, apesar de não ser tão eficaz quanto Bligh e Dyer. (Brum et al., 2009) O solvente usado no método Soxhlet foi o n-hexano, solvente no qual não possui um bom resultado na extração de alimentos polares, como outros tipos de solvente de maior polaridade, por ser um solvente apolar. No método Bligh e Dyer a amostra também fica imersa em solvente, assim com Soxhlet, porém sua vantagem é por ser uma mistura de solventes que tem a capacidade de extrair um maior numero de lipídios polares, o processo não ultrapassa mais de 15 minutos (agitação), dependendo da amostra. (Brum et al., 2009) 11 3. CONSIDERAÇÕES FINAIS Tendo em vista os resultados práticos, concluiu-se que existem vantagens e desvantagens nos métodos utilizados para a determinação de lipídeos em alimentos. Essas vantagens e desvantagens são consequência da composição do alimento analisado. O método de Bligh e Dyer apresentou melhor resultado nas duas amostras comparadas, provando a eficácia do método, que pode ser chamado de método coringa que serve tanto para amostras úmidas como para secas. O método de Sohxlet é o mais utilizado para a determinação de lipídeos em amostras de alimentos secos, porém, segundo os mesmo resultados, não apresentou um resultado satisfatório como no método de Bligh e Dyer, pois o solvente utilizado (n-hexano) não possui bom resultado na extração de alimentos polares. Pode-se concluir que para a eficácia de um determinado método existem vários fatores que contribuem para poder se chegar a um resultado satisfatório, tais como: tipo e tamanho de amostra, tipo e quantidade de solventes sutilizados, qual o tipo de lipídio contido na composição da amostra, teor de umidade, tempo de extraçãoentre outros fatores. 12 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS Brum, A. A. S.; Arruda, L. F.; Regitano-D´arce, M. A. B. Métodos de extração e qualidade da fração lipídica de matérias-primas de origem vegetal e animal. Quím. Nova vol.32 no.4. São Paulo. 2009. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1590/S0100- 40422009000400005. Carlos J, Fonseca G. Análises Físico-Químicas de Alimentos. 2º edição, Viçosa: UFV.2013. Cecchi, H.M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. Campinas: Editora UNICAMP, 1999. 212p. Curi R, Pompéia C, Miyasaka CK, Procópio J. Entendendo as gorduras – os ácidos graxos. 1º ed., São Paulo: Ed. Manole; 2002. 580p. Fahy E, Subramaniam S, Brown HA, Glass CK, Merril AH, Murphy RC ET AL... A comprehensibive classification system for lipids. J Lipid Res 2005; 46:840-861. Folch J, Lee M, Stanley GHS. A simple method for the isolation and Purification of total lipids from animal tissues. J Biol Chem 1957; ; 226: 497-509. HARRIS, D. C.; Análise Química Quantitativa. 5ª Ed. LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. 1999. Manirakiza, P.; Covaci, A.; Schepens, P. Comparative study on total lipid determination using soxhlet, Roese-Gottlieb, Bligh & Dayer and modified Bligh & Dyer extraction methods. Journal of Food Composition and Analysis, Oxford, v.14, n.1, p.93-100, 2001. 13 Simpoulos AP. 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