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PROTEÍNAS Disciplina: Análise de Alimentos I Universidade Federal de Lavras Departamento de Ciência dos Alimentos Conceito: São macromoléculas resultantes da polimerização de aminoácidos, unidos por uma ligação ressonante chamada "ligação peptídica". Peptídeos: Podem ser oligo- ou polipepptídeos. Proteínas são polipeptídeos de elevado peso molecular INTRODUÇÃO A PROTEÍNA PROTEÍNA: (Proteos: primordial, primeira, principal) ASPECTOS GERAIS Classe de substância mais abundante das células, representando mais de 50% do peso seco e é responsável pela imensa variedade de todas as funções celulares. Polímeros lineares de aa. Formado pela união do grupo carboxila do primeiro aa com o amina do segundo seguida da liberação de uma molécula de água. Ligação peptídica Classificação dos peptídeos Até 12 aa, são classificadas em dipeptídeo, tripeptídeo, etc. Cadeias com 12 a 20 aa são denominadas de oligopeptídeos. Cadeias maiores são chamadas de polipeptídeos. Classe Exemplo Enzimas Ribonuclease Tripsina Proteínas transportadoras Hemoglobina Albumina do soro Mioglobina 1-lipoproteína Proteínas nutritivas e de reserva Gliadina (trigo) Ovoalbumina (ovo) Caseína (leite) Ferritina Proteínas contráteis ou de movimento Actina Miosina Tubulina Dineína Proteínas estruturais Queratina Fibroína Colágeno Elastina Classe Exemplo Proteínas de defesa Anticorpos Fibrinogênio Trombina Toxina botulínica Veneno de serpentes Proteínas reguladoras Insulina Hormônio de cresciment o Corticotrofina Repressores Exemplos das proteínas mais conhecidas: FUNÇÃO E COMPONENTES DAS PROTEÍNAS • Proteinas são biocatalizadores essenciais para construção e manutenção dos tecidos do corpo animal (Enzimas e Hormônios). • Aminoacidos são as unidades formadoras de proteínas • Proteínas de plantas e animais são constituídas de 20 aminoácidos comuns •Controla processos de crescimento •Digestão, absorção •Transporte e metabolismo •Defesa imunológica do organismo Na indústria de alimentos: - Aspectos Nutricionais - Sensoriais, textura METODOLOGIA Determinação de um elemento ou de um grupo pertencente à proteína como C, N, aa ou ligações peptídicas. A conversão para conteúdo de proteína é feita através de um fator 1. Análise de carbono 2. Análise de nitrogênio 1. Método por biureto 2. Método por fenol 3. Método por espectrofotometria ultravioleta 4. Métodos turbidimétricos 5. Método dye-binding 6. Métodos físicos Análise de Carbono • Digestão mais fácil; • Menores erros no resultado (> quantidade de C); • Fator de correção mais constante; • Dificuldade em separar os carbonos pertencentes à proteína dos outros carbonos existentes. Análise de Nitrogênio • Mais utilizada; • Considera que as proteínas tem 16% de N; • Fator geral na transformação de nitrogênio para proteína é de 6,25. 16 g N 100 g proteína n g N x g proteína x = n.100 16 x = n.6,25 g proteína • 6,25 Fator de correção (erros qdo N≠ 16%) • Fatores de correção específicos: ▫ Trigo: 5,70 ▫ Leite: 6,38 ▫ Gelatina: 5,55 Método de Kjeldahl (1883) • Determina N orgânico total • Procedimento: ▫ Aquecer a amostra com H2SO4 (digestão) ▫ O N é reduzido e transformado em sulfato de amônia ▫ Adiciona-se NaOH e aquece para liberação da amônia dentro de um volume conhecido de uma solução de ác. bórico, formando borato de amônia ▫ O borato de amônia é dosado com HCl C e H oxidados! Amostra (N orgânico) + H2SO4 (NH4)2SO4 + NaOH (calor) NH3 + H3BO3 (NH4)3BO3 + HCl NH4Cl + H3BO3 Adição de catalisadores • Mercúrio • Cobre • Selênio • Sulfato de potássio ATUALMENTE Utiliza-se uma mistura dos dois catalisadores, pois nas pequenas concentrações em que são utilizados são seguros. Catalizadores • Para aumentar o PE da mistura na digestão, acelerando o processo; • O excesso pode causar decomposição por excesso de aquecimento, com perda da amônia • Temperatura da digestão: 370 e 410°C. Adição de sulfato de potássio: Adição de sulfato de Cobre: Aumenta o poder de oxidação do oxigênio na mistura Método de Dumas • 1831 • Determina N total após combustão da amostra (700 – 800°C) por medida volumétrica do N gasoso. • Difícil e sugeita a erros • Existe equipamento. 1. Método por biureto 2. Método por fenol 3. Método por espectrofotometria ultravioleta 4. Métodos turbidimétricos 5. Método dye-binding 6. Métodos físicos • 1914 • Princípio: nas lig peptídicas formam complexo de cor roxa com sais de cobre em sol. alcalina • Desvantagens: • Curva de calibração (padrão) • A cor formada no complexo não é a mesma para todas as proteínas • Vantagens: • Específico • Simples, rápido e barato • Determina proteína e não N total Método por biureto • 1912 • Se baseia na interação das proteínas com o reagente fenol e cobre em condições alcalinas • A reação colorimétrica envolve uma oxidação, catalisada por cobre, de aa aromáticos por um reagente heteropolifosfato (fosfotúngstico- fosfomolíbdico), desenvolvendo cor azul. Método por fenol (Follin-Ciocalteau – Lowry) • Desvantagens: • Lento, destrutivo; • Muitas operações; • Curva padrão (proteína conhecida); • Intensidade da cor pode variar com a composição da proteína analisada. • Vantagens: • 10 a 20 vezes mais sensível que a determinação por UV e 100 vezes mais sensível que o método por biureto; • Específico. Método por fenol (Follin-Ciocalteau – Lowry) • A maioria das proteínas contem tirosina, triptofano e fenilalanina (aa aromáticos com anel benzênico) absorção UV em 280 nm • Desvantagens: • Não é muito preciso; • Preparação da amostra é longa. • Vantagens: • Rápido, simples, não-destrutivo. Método por espectrofotometria ultravioleta • A medida é baseada na turbidez causada pela proteína precipitada por algum agente precipitante (ácido tricloroacético, ferricianeto de potássio e ácido sulfossalicílico) • Desvantagens: • Varia de acordo com a proteína; • Pode ppt outras substâncias; • Depende de calibração (padrão). • Vantagens: • Rápido, simples para amostras líquidas. Métodos turbidimétricos • 1944 • Utiliza-se excesso de corante que reage com a proteína formando complexo insolúvel que pode ser separado por centrifugação ou filtração. • O excesso de corante é medido colorimetricamente e, por diferença, obtem-se indiretamente a quantidade de proteína da amostra • Utilizado em: grãos, sementes, produtos animais, laticínios Método dye-binding • Existem equipamentos que tornam o método rápido (reação colorimétrica + filtração + medida colorimétrica da solução filtrada) • Corantes são: laranja G, laranja 12, vermelho A, preto búfalo e preto amino 10B • Desvantagens: • Depende do equipamento próprio • Vantagens: • Simplicidade, rapidez, exatidão e economia Método dye-binding Métodos físicos • Não são muito utilizados • Índice de refração • Densidade específica • Tensão superficial • Condutividade • Polarização Umidade Extrato etéreo Proteína Exercícios
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