Buscar

aula 4 Proteínas em alimentos

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 86 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 86 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 86 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

*
Proteínas em alimentos
Adriana Seixas
Bromatologia 
*
Proteínas
Compostos poliméricos complexos, formados por moléculas orgânicas, que estão presentes em toda a matéria viva.
Grego proteios = que tem primazia = fundamentais
Funções biológicas
Contráteis
Estruturais
Biocatalizadores
Hormonais
Transferência
Reserva
Proteção
*
Aminoácidos
Unidades estruturais das proteínas.
Característica da proteína 
↕
soma das características dos aminoácidos constituintes
*
Aminoácidos
Representação da fórmula geral dos aas. 
Perde H+ em pH neutro
Recebe H+ em pH neutro
São ionizáveis – apresentam característica ácido-básica
*
Tabela dos aminoácidos
*
Aminoácidos
Anfólitos
Se comportam tanto como ácido como base.
Diferentes estados de ionização.
Curva de titulação de um aminoácido típico. 
*
Propriedades ácido-básicas
pH neutro
Íon dipolar ou zwitterion
Grupos -amino e -carboxílico ionizados
 é um composto químico eletricamente neutro 
neutrostas
*
Propriedades ácido-básicas
Ponto isoelétrico
pH no qual o íon dipolar é eletricamente neutro
Pka1 – pH onde [ COO-] = [COOH]
Pka2 – pH onde [NH3+] = [NH2]
Os aas que apresentam grupos R ionizáveis apresentam valores de pK correspondente a dissociação desses grupos
*
Ionização de um aminoácido
*
Classificação de acordo com a cadeia lateral - APOLARES
*
Classificação de acordo com a cadeia lateral – POLARE E NEUTRA
*
Classificação de acordo com a cadeia lateral – AROMÁTICA
*
Classificação de acordo com a cadeia lateral – POSITIVOS
*
Classificação de acordo com a cadeia lateral – NEGATIVOS
*
Isomeria óptica
*
Estereoisomeria
*
Ligação peptídica
Uma ligação peptídica é uma ligação química que ocorre entre dois aminoácidos quando o grupo carboxila de uma molécula reage com o grupo amina de outra molécula, liberando uma molécula de água ( H2O ). 
*
O AMINOÁCIDO CISTEINA GERALMENTE APARECE AOS PARES NAS PROTEÍNAS, FORMANDO PONTES DISSULFETO QUE ESTABILIZAM A ESTRUTURA TERCIÁRIA DE PROTEÍNAS.
*
Papel em doenças de origem alimentar
Botulismo
Toxina botulínica
Encefalopatias espongiformes
Prions
Doença da vaca louca - bovinos
Scrapie - ovinos
Creutzfeld - Jacob - humanos
*
Presença de proteínas na dieta
Quantidade e qualidade
Compostas por 21 aminoácidos (selenocisteína)
Teor e proporção de aminoácidos essenciais
aminoácidos essenciais não são produzidos pelo organismo
Histidina 
Isoleucina 
Leucina 
Lisina 
Metionina 
Fenilalanina 
Treonina 
Triptofano 
Valina
*
Proteína alimentar
Aquelas que apresentam fácil digestão, são atóxicas, adequadas no aspecto nutricional, funcionalmente utilizáveis em produtos alimentícios, disponíveis em abundância e cultiváveis por agricultura sustentável.
Principais fontes:
Leite
Carnes
Ovos
Cereais
Leguminosas
Oleaginosas
*
Proteínas 
Simples
Compostas apenas por aminoácidos (aas)
Conjugadas
Porção protéica + porção não protéica 
		
		
Derivadas
Hidrólise ácida ou enzimática
Aminoácidos
Grupo prostético
lipídeo, carboidrato,composto inorgânico
*
Proteínas conjugadas 
GLICOPROTEÍNA
*
Proteínas Derivadas
Compostos formados a partir de proteínas simple e conjugadas.
Proteínas derivadas primárias
Desnaturadas
Proteínas derivadas secundárias
Digestão hidrolítica da molécula peptídica.
*
*
PROTEÍNAS NOS ALIMENTOS
*
*
Propriedades das proteínas
Preferências alimentares X atributos sensoriais (textura, sabor, cor, aparência)
Papel das proteínas nos alimentos. 
Diversos alimentos processados são produtos de espuma ou emulsão.
Sistemas dispersos e instáveis – substância anfifílica na interface entre as fases.
*
Propriedades emulsificantes
Alimentos naturais e processados:
Leite
Gema do ovo
Manteiga
Margarina
Salsichas
Bolos
São produtos do tipo emulsão – papel importante das proteínas
Índice de atividade emulsificante
Mede a estabilidade de uma emulsão
*
Emulsão
Emulsão é um sistema heterogêneo que consiste em um líquido imiscível, completamente difuso em outro na forma de gotículas com diâmetro superior a 0,1 m.
As emulsões são classificadas como:
Emulsão do tipo óleo em água 
gotículas de óleo dispersas na fase aquosa
Exemplo: maionese, leite, emulsões cárneas e sopas. 
Na emulsão do tipo água em óleo
gotículas de água dispersas na fase oleosa
Exemplo: manteiga e margarina.
*
Emulsão
Para que uma emulsão se torne estável, é necessário um agente emulsificante. 
é definido como qualquer substância capaz de ajudar a formação de uma mistura estável de duas substâncias anteriormente imiscíveis, como por exemplo, óleo e água.
 As proteínas podem atuar como emulsificantes iônicos naturais. Por serem moléculas anfifílicas, as proteínas migram espontaneamente para a interface da emulsão do tipo óleo em água. A caseína do leite é a proteína mais utilizada como emulsificante.
*
Propriedades espumantes
Espuma – fase contínua aquosa
Fase gasosa dispersa
Produtos do tipo espuma
Cremes batidos, merengues, suflês, musses, marshmallows.
Proteínas ajudam na formação e estabilização da fase dispersa aquosa – agentes ativos de superfície
Película fina e resistente na interface gás-líquido, bolhas de gás são incorporadas.
*
Espuma
As espumas alimentícias podem ser definidas como uma dispersão de glóbulos de gás, separados por uma suspensão de proteínas que reduz a tensão superficial entre o ar e o líquido, facilitando a deformação do líquido e a formação de filmes estruturais em volta das gotas de ar, prendendo-as e formando bolhas. 
A capacidade de uma proteína em formar espuma refere-se à expansão de volume da dispersão proteica com a incorporação de ar por batimento ou agitação.
*
Fixação de aroma
Proteínas são inodoras.
Podem ligar-se a compostos de aroma e mudar as propriedades de alimentos.
Proteínas de sementes oleaginosas carreiam odores indesejáveis 
Oxidação de ácidos graxos
compromete uso 
*
Viscosidade
Aceitação de alimentos semi-sólidos ou líquidos depende da viscosidade. 
Molhos
Sopas
Bebidas
Viscosidade – forma e tamanho das moléculas proteícas
Viscosidade das proteínas
Interação proteína-solvente
Tamanho
Forma
Volume hidrodinâmico
Flexibilidade molecular 
*
Gelificação
Gel é uma fase intermediária entre sólido e líquido.
Géis protéicos de alimentos 
Aquecimento de uma solução protéica moderadamente concentrada
Desnaturação
Estado pró-gel
Formação de uma rede proteica
*
Texturização
Tranformação de uma proteína do estado globular para o estado fibroso.
Propriedades esperadas para proteínas texturizadas:
Mastigabilidade
Elasticidade
Maciez
Suculência
*
DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS EM ALIMENTOS
*
Elementos Analisados
CARBONO ou NITROGÊNIO
Grupos Analisados
AMINOÁCIDOS E LIGACÕES PEPTÍDICAS
*
*
ANÁLISES ELEMENTARES
ANÁLISE DE CARBONO
Digestão mais fácil do que para o nitrogênio;
Menores erros no resultado: maior quantidade
em relação ao nitrogênio;
Fator de correção mais constante que para o
nitrogênio;
Dificuldade: separar os carbonos pertencentes à proteína dos carbonos provenientes de outros componentes.
*
Fração nitrogenada
Determinação do conteúdo de proteína bruta do alimento.
Fontes de nitrogênio
Protídeos
Aminoácidos
Ac. nucléicos
Sais de amônio
Nitratos
Bases púricas
*
Análise de nitrogênio nas proteínas
*
Fatores de Conversão Específicos para
cada Alimento
Trigo: 5,70;
Leite: 6,38;
Gelatina: 5,55.
*
MÉTODO DE KJELDAHL
Determinação através do “N” total
1883: Kjeldahl (Dinamarca)
Proteínas em grãos
*
Determinação do N orgânico total
N protéico e não protéico orgânico
Maioria dos alimentos: N não protéico representamuito pouco no total.
Nitrogênio medido / proteína estimada
Depende do tipo de amostra.
*
Variações nos alimentos
Trigo
Variedade;
Condições de crescimento;
Quantidade e tipo de fertilizante utilizado.
*
PROCEDIMENTO
Três etapas:
Digestão: o nitrogênio orgânico é convertido em amônio (NH4+), e os componentes orgânicos em CO2, H2O etc.
Destilação: o gás amônia é liberado e recolhido em uma solução receptora.
Titulação: determinação da quantidade de amônia (NH3) recolhida na solução receptora. 
*
 
1. Aquecimento da amostra com ácido sulfúrico (H2SO4)
Digestão: carbono e hidrogênio oxidados.
Nitrogênio da proteína: reduzido e transformado em sulfato de amônio.
2. Adição de NaOH concentrado. Liberação de gás amônia (NH3). 
*
3. Aquecimento para a liberação do gás amônia (NH3) dentro de um volume conhecido de uma solução de ácido bórico (HBO3) será formado borato de amônio (NH4H2BO3).
4. Dosagem do borato de amônio formado com
uma solução ácida de HCl padronizada.
*
Outra maneira...
A amônia é recolhida em uma solução
ácida de H2SO4 padrão em excesso, e depois titula-se o ácido que não reagiu com a amônia, com uma solução básica padronizada de NaOH.
Desvantagens:
Necessita de duas soluções padronizadas.
Determinação indireta.
*
Aparelhos utilizados
Digestor Destilador de N
*
2
2
Reações envolvidas na análise
ácido sulfúrico sulfato de amônio hid. sódio gás amônia ácido bórico 
borato de amônio ác. Cloridrico cloreto de amônia ácido bórico 
*
Cálculos 
Peso da amostra (mg) ------------------P
Titulação da amostra (mL) -------------V
fator de correção do ácido --------------f 
1mL de HCl 0,1N reage com 0,0014g N
N° de meq de HCl = N° de meq de N amostra
3 mols de HCL = 3 mols de N
V x f x 0,0014 x 6,25 x 100 = proteína em % peso / peso
 P
 
% proteína = % N x fator
*
Adolfo Lutz, Capítulo IV - Procedimentos e Determinações Gerais
*
Modificações do Método de Kjeldahl
Adição de catalisadores
1885: Wilforth
Adição de óxidos de metais de mercúrio, cobre, ferro etc. 
acelera a digestão da amostra.
*
Catalisadores
MERCÚRIO: é superior ao cobre como
catalisador. Necessidade de um etapa adicional
ao processo para poder separar o complexo
mercúrio-amônia formado. Precipitação do mercúrio com tiossulfato de sódio.
COBRE: é o menos eficiente e tem limite de
aplicação por sua toxidez.
*
SELÊNIO: tem efeito mais rápido do que o
mercúrio e não necessita de separação. Pode haver perda de N se for utilizado em excesso ou se a temperatura de digestão não for cuidadosamente controlada.
Atualmente: mistura dos três catalisadores.
*
B. Adição de sulfato de potássio
1889: Gunning
A adição de sulfato de potássio aumenta o ponto de ebulição da mistura de digestão, acelerando o processo (370 oC e 410 oC).
*
C. Ácido bórico
O recolhimento da amônia é feito em excesso de ácido bórico, ao invés do ácido padronizado.
Vantagem: necessidade de somente uma
solução padronizada.
*
MÉTODO DE DUMAS
1831: Dumas
Determina N total, após combustão da amostra a 700 oC-800 oC, por medida volumétrica do N gasoso.
Amostra é muito pequena e às vezes não- representativa de todo alimento (50 mg).
*
282/IV Determinação espectrofotométrica de hidroxiprolina em carnes e produtos cárneos
Resultado expresso em % m/m. 
A hidroxiprolina é quantitativamente determinada como medida das proteínas colágenas de carnes e produtos cárneos. 
O tecido conjuntivo colagenoso contém 12,5% de hidroxiprolina quando o fator 6,25 (conversão nitrogênio para proteína) é utilizado, ou 14% quando o fator é 5,55. 
*
Metodologia
A amostra é hidrolisada com solução de ácido clorídrico em constante ebulição sob refluxo, a solução é filtrada e diluída.
 A hidroxiprolina é oxidada com cloramina T. 
A cor vermelha púrpura que se desenvolve após a adição de 4-dimetilaminobenzaldeído é medida espectrofotometricamente a 558 nm.
*
285IV Determinação de proteínas de soja pelo método ELISA 
As proteínas de soja são ingredientes utilizados na elaboração de alimentos como fonte protéica e como extensor em produtos cárneos. 
As amostras de produtos cárneos crus ou processados termicamente são maceradas e extraídas com solventes orgânicos. 
O resíduo desta extração, pó de acetona, é solubilizado a quente em solução aquosa de uréia. 
Após diluição, as proteínas de soja renaturadas são analisadas pelo método ELISA, utilizando anticorpos comercialmente disponíveis. 
*
Método
Na quantificação de proteínas de soja, o método ELISA é um imuno-ensaio competitivo indireto em que o analito proteína de soja (antígeno) reage com volume fixo de anticorpo anti-proteína de soja (antissoro produzido em coelho) em excesso. 
A reação é evidenciada pelo desenvolvimento de cor com a adição de substrato após uso de um anticorpo conjugado com uma enzima. 
A amostra é geralmente analisada em diluições seriadas na razão 3. A resposta é comparada a uma curva-padrão de proteína de soja. 
*
O ELISA é semi-quantitativo na determinação de proteínas de soja em produtos cárneos crus e processados termicamente, podendo ser quantitativo quando o teor de protídios da proteína de soja adicionado é conhecido e, especialmente, se a proteína de soja (texturizada, concentrada ou isolada) está disponível para calibração.
*
Proteina de soja padrão – Utilize como padrão, o concentrado de proteína de soja (Loders CroKlaan B.V., Holanda) ou pó de acetona de soja (equivalente Sigma S7756) ou isolado protéico de soja Supro 500E (Protein Technologies International, USA) na preparação da solução de sensibilização.
 (Recomendação Manual do Instituto Adolfo Lutz)
*
*
ELISA
*
XVII OVOS E PRODUTOS DE OVOS
Do ponto de vista de controle, é interessante a análise eletroforética das proteínas que diferencia ovos de origem diversa (pata, galinha, etc.)
*
Leites e Derivados
435/IV Leites – Determinação de protídios Procedimento – Transfira, com o auxílio de uma pipeta volumétrica, 5 mL da amostra para um frasco de Kjeldahl de 300 mL e proceda conforme método 036/IV ou 037/IV, utilizando o fator 6,38 para conversão de nitrogênio em proteína.
036/IV - 037/IV Protídios – Método de Kjeldahl 
*
Queijos
467/IV Queijo – Determinação de protídios Procedimento – Pese 0,5 g da amostra em papel de seda e proceda conforme método 036/IV ou 037/IV, considerando o fator 6,38 para a conversão nitrogênio em proteína.
*
Metodologia
*
Curva padrão de proteína de soja
*
MATERIAL SUPLEMENTAR
*
ANÁLISE POR GRUPOS
Método por Biureto
1914 – Riegler
Substâncias que contêm duas ou mais ligações peptídicas formam um complexo de cor roxa com sais de cobre em soluções alcalinas.
Intensidade da cor: é proporcional à quantidade de proteína, e a medida é feita num colorímetro.
*
Vantagens 
É bastante específico por não apresentar problemas de interferentes.
É simples, rápido e barato.
O método determina proteína, por envolver uma reação com a ligação peptídica.
Desvantagens
Necessidade de uma curva de calibração tomada com um padrão conhecido de proteína (determinado por Kjeldahl).
A cor formada no complexo não é idêntica para todas as proteínas.
*
Método por Fenol 
(Follin-Ciocalteau-Lowry)
1912: uma das primeiras determinações colorimétricas de proteína.
Interação das proteínas com o reagente fenol e cobre em condições alcalinas.
A reação colorimétrica envolve uma oxidação,
catalisada por cobre, de aminoácidos aromáticos
por um reagente heteropolifosfato (fosfotúnsticofosfomolíbdico), desenvolvendo uma cor azul.
*
Vantagens
É de 10 a 20 vezes mais sensível que a determinação por UV,e 100 vezes mais sensível que o método por biureto.
É bastante específico (poucas substâncias potencialmente interferentes, por exemplo: sacarose em alta concentração).
Desvantagens
A intensidade da cor pode variar com a composição da proteína analisada em aminoácidos.
É lento.
Destrói a amostra.
Necessita de um período de incubação entre a adição dos reagentes.
Necessita de curva padrão com proteína conhecida.
*
Método por Espectrofotemetria Ultravioleta
Proteínas: absorção UV em 280 nm.
Presença de tirosina, triptofano e fenilalanina, que são aminoácidos aromáticos (ligações duplas conjugadas).
*
Vantagens
Rápido
Simples
Não-destrutivo
Desvantagens
Resultados não muito precisos: depende da concentração dos três aminoácidos na composição da proteína.
Não tem interferência com sais de amônia, mas os ácidos nucléicos podem dar interferência na análise.
*
Métodos Turbidimétricos
A medida é baseada na turbidez causada pela proteína precipitada por algum agente precipitante, como o ácido tricloroacético, ferricianeto de potássio e ácido sulfossalicílico.
*
Vantagens
É rápido
É simples para amostras líquidas, nas quais a proteína está em solução.
Desvantagens
Não compensa ser utilizado para amostras sólidas, nas quais a proteína deve ser extraída para uma solução.
Os resultados variam com o tipo de proteína.
Pode haver precipitação de outras substâncias com as proteínas, causando interferência no método.
O método depende de calibração com padrões conhecidos de proteínas determinados por outros métodos.
*
Método dye-binding
1944: quando uma amostra é tratada com excesso de corante (do tipo indicador), o corante e a proteína reagem quantitativamente para formar um complexo insolúvel que pode ser separado por centrifugação ou filtração.
O excesso de corante não reagido em solução é medido colorimetricamente e, por diferença, obtém-se indiretamente a quantidade de proteína da amostra.
Grãos de cereais, sementes oleaginosas, produtos vegetais e animais e latícinios.
*
Vantagens
Simplicidade
Rapidez
Exatidão
Economia
*
Bibliografia:
Introdução a Ciência dos alimentos. Eliane Moretto et al.
Química de alimentos de Fennema. Srinivasan Damodaran et al.

Outros materiais