aula 5 Minerais em alimentos 2017

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Minerais em alimentos
Bromatologia
Profa Adriana Seixas
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Composição mineral dos alimentos
Resíduo por incineração ou cinzas
 
É o resíduo inorgânico que permanece após a queima da matéria orgânica, que é transformada em CO2, H2O e NO2.
É o nome dado ao resíduo obtido por aquecimento de um produto em temperatura próxima a (550-570)°C.
Um dos compostos centesimais dos alimentos. 
INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. v. 1: Métodos químicos e físicos para análise de alimentos, 3. ed. Sao Paulo: IMESP, 1985. p. 27-28. 
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Importância da determinação do conteúdo de cinzas nos alimentos
Rotulagem nutricional
Qualidade: depende do tipo e da concentração de sais minerais presentes no alimento (aparência, textura, estabilidade e sabor)
Estabilidade microbiológica: alto conteúdo mineral retarda o crescimento de certos microorganismos.
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Constituição da cinza
Os metais na cinza se apresentam na forma de: 
 óxidos metálicos, sulfatos, fosfatos, nitratos, cloretos e outros halogenatos. 
A cinza é constituída principalmente de:
Grandes quantidades: Ca, Na, K, Mg
Pequenas quantidades: Al, Fe, Cu, e Zn;
Traços:
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CINZA: não tem necessariamente a mesma composição que a matéria mineral presente originalmente no alimento
Perda por volatilização ou alguma interação entre os constituintes da amostra.
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Perda por volatilização
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Conteúdo de Cinza nos Alimentos
Cereais: 					0,3%-3,3%;
Produtos lácteos: 				0,7%-6,0%;
Peixes e produtos marinhos: 			1,2%-3,9%;
Frutas frescas: 				0,3%-2,1%;
Vegetais frescos:				0,4%-2,1%;
Carnes e produtos cárneos:			0,5%-6,7%;
Aves: 					1,0%-1,2%;
Nozes: 					1,7%-3,6%;
Óleos e gorduras (manteiga e margarina):	 2,5%
Óleos e gorduras vegetais: 			0,0% 
Leguminosas: 				 2,2%-4,0%;
Açúcares e xaropes:				 0,0-1,2%
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Determinação dos Constituintes Minerais
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Composição da Cinza
Depende da natureza do alimento.
Método de determinação utilizado.
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CINZA TOTAL
É utilizada como indicativo de várias propriedades:
Índice de refinação de açúcares e farinhas.
Açúcares: uma cinza muito alta dificultará a cristalização e a descolorização.
Indicativo das propriedades funcionais de alguns produtos alimentícios 
Geléias de frutas e doces em massa: estimar o conteúdo de frutas.
Verificação nutricional de alguns alimentos
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Cinza seca
Usada para determinação de cinza total.
Determinação realizada por incineração.
Técnica útil para rotina
Altas temperaturas
Amostras grandes
Cinza úmida
É utilizada na determinação de elementos em traços, que podem ser perdidos na cinza seca, e também de metais tóxicos.
Decomposição da matéria orgânica por ação de um ácido (ácido sulfúrico e ác. nítrico)
Não é prática como método de rotina.
Baixas temperaturas
Não serve para amostras grandes
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Cinza úmida
O mais utilizado na determinação de cinza úmida é a mistura de mais de um ácido. 
Reagente universal - 3 ácidos, H2SO4-HNO3-HClO4 (ácido sulfúrico, nítrico e perclórico) 
Controle de temperatura 
Volatilização de alguns minerais (como arsênio, chumbo, ouro, ferro, etc.)
A mistura mais utilizada é de H2SO4- HNO3 
Proporções podem variar com o tipo de amostra. 
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Peculiaridades
Amostras ricas em açúcares e gordura - evitar a formação de espuma. 
Para isso, usa-se o H2SO4 até embeber a amostra e depois uma pequena quantidade de HNO3, com aquecimento entre os dois. Por último pode-se adicionar H2O2 para completar a digestão. 
Para amostras contendo proteínas e carboidratos e nenhuma gordura, recomenda-se a mistura HNO3-HClO4 porém tem a desvantagem de que o ác. perclórico é explosivo. 
Na digestão de grãos de trigo: 
mistura HNO3 + 70% HClO4 (1:2) -10 minutos
Mistura usual H2SO4 + HNO3 - 8 horas.
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Análise dos elementos individuais
A cinza obtida por via úmida está pronta para ser utilizada para a análise individual de cada elemento mineral nela contido.
 Absorção atômica;
 Emissão de chama;
 Colorimetria;
 Turbidemetria;
 Titulometria.
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Componentes individuais da cinza
Indispensáveis para o metabolismo normal: elementos indispensáveis da dieta essencial.
Não tem nenhuma função conhecida ou até podem ser prejudiciais à saúde como saúde Pb e Hg.
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Conteúdo de cinzas pode ser usado para caracterização da pureza e a verificação da adulteração das amostras
Cinza solúvel e insolúvel em água
Utilizado para a determinação da quantidade de frutas em geléias e conservas.
Alcalinidade das cinzas
Frutas e vegetais – alcalinas
Produtos cárneos e vegetais – ácidas
A alcalinidade das cinzas é devido à presença de sais de ácidos fracos como o cítrico, tartárico e málico, que na incineração são convertidos em carbonatos correspondentes. Essa técnica é utilizada para verificar adulteração em alimentos de origem vegetal ou animal.
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Cinza insolúvel em ácido
Adição de matéria mineral a alimentos
 Sujeira
 Areia
 Talco
 Temperos
 Confeitos
 Frutas 
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Cinzas - Solúvel e Insolúvel
Obtenção a partir de cinza total:
25 ml de água no cadinho + cinza total
Aquecer até ferver
Filtrar em papel e lavar com água quente
Carbonizar o papel de filtro com resíduo
Esfriar e pesar
A cinza pesada é a insolúvel
A solúvel é a diferença entre a total e a insolúvel.
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Regras para a obtenção de resultados precisos e exatos:
1. Todo material utilizado deve ser o mais puro e inerte possível.
2. A limpeza dos equipamentos e cadinhos por banho de vapor é muito importante para diminuir as interferências e a adsorção dos elementos.
3. Utilização de microtécnicas com pequenos equipamentos e cadinhos.
4. Os reagentes e o material de laboratório devem ser o mais puros possível.
5. Evitar a contaminação do ar no laboratório.
6. Restringir as manipulações e etapas de trabalho.
7. Todo o procedimento deve ser verificado por análises comparativas interlaboratoriais.
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Referências: 
DAMODARAN, Srinivasan; PARKIN, Kirk L.; FENNEMA, Owen R. Química de alimentos de Fennema. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010. 900 p. Tradução de: Fennema’s food chemistry. 
INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4ª ed. (1ª Edição digital).
Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. 2 edição revista. Heloísa Mascia Cecchi.