Vitaminas na Análise de Alimentos

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Vitaminas
VITAMINAS na Análise de Alimentos
Introdução:
São substâncias orgânicas (Biomoléculas);
Deficiência provoca avitaminose (ausência total);
Insuficiente: Hipovitaminoses (Doenças carenciais);
Excessos hipervitaminose (acúmulo de vit – liposs.);
São componentes essenciais dos alimentos.
O organismo não pode sintetizá-las (ao menos em quantidades suficientes);
Estão contidas – algumas como precursores (provitaminas);
Nos alimentos e são necessárias em pequenas quantidades;
Normalmente, os alimentos contêm todos as vitaminas em quantidades suficientes;
As vitaminas possibilitam a degradação dos macronutrientes;
A regulação do metabolismo e a formação de substancias próprias do organismo, ao intervir em inúmeros processos enzimáticos.
Classificação:
Hidrossolúveis e Lipossolúveis
Hidrossolúveis:
Complexo B:
Formada por B1 (tiamina), B2 (riboflavina), B6 (piridoxina), B12 (cianocobalamina), ácido fólico, niacina (nicotinamida, antigamente vitamina PP) e ácido pantolênico;
Vitamina C (ácido ascórbico);
Biotina (antigamente vitamina H);
Obs.: Solúveis em água podem atuar como coenzimas ou precursores de coenzimas.
Lipossolúveis:
Vitamina A (retinol);
Vitamina D (calecalciferol);
Vitamina E (tocoferol);
Vitamina K (fitoquinona);
Obs.: solúveis em lipídeos e substâncias apolares. Não somente atuam como coenzimas.
Não são Vitaminas:
O ácido orótico (antes vitamina B13);
O ácido p-aminobenzóico (= um componente do ácido fólico);
A esfingomielína e a lecitina que contem colina ou inosita (componente das vitaminas do grupo B);
Obs.: Para muitas dessas substâncias era atribuídas propriedades vitamínicas de forma injustificada e inclusive para algumas foi mantido o termo “vitamina” no nome, sem ser e muitas vezes por motivo publicitário- como por exemplo: 
A “vitamina F” (= ácidos graxos essenciais);
A “vitamina P” (= bioflavonóides);
A “vitamina Br” (= carnitina), etc.
Estudo Atual
A necessidade do conhecimento dos teores de vitaminas nos alimentos aumentou com uso de metodologias mais apropriadas.
Rotulagem dos alimentos comercializados;
Aumento do consumo de alimentos industrializados;
Grande diversidade de alimentos;
Preocupação com perdas no processamento;
Enriquecimento.
A adição de vitaminas requer muita atenção, já que algumas, quando ingeridas em níveis superiores ao requerido pelo organismo, podem apresentar toxicidez.
Métodos Analíticos
Seguros;
Em conformidade com fiscalização, legislação;
Confere à indústria melhor controle de processos tecnológicos;
E à nutrição, planejamento dietético.
Destacamos a seguir a importância e a metodologia de análise para algumas vitaminas, especialmente para a vitamina C. 
Vitamina C (Ác. Ascórbico)
Melhora a visão e exerce função preventiva ao aparecimento de cataratas e glaucoma, síntese de colágeno (cicatrização);
É um antioxidante, portanto neutraliza radicais livres, evitando assim danos que os mesmos geram no organismo;
Como antioxidante protege contra o fumo, e melhora do sistema imune, utilizados em pacientes sob tratamento de radio e quimioterapia;
É antibacteriano;
Reduz complicações derivadas do diabete tipo II.
Diminui os níveis de pressão arterial e previne o aparecimento de doenças vasculares;
Possui propriedades antiestamínicos, sendo utilizada em trat. Antialérgicos, asma e sinusite;
Ajuda a prevenir e melhorar infecções na pele como eczemas e psoríase. É cicatrizante de feridas e queimaduras, é imprescindível na formação de colágeno;
Aumenta a produção de estrogênios durante a menopausa, e redução dos sintomas de estresse;
Várias aplicações na indústria de alimentos para agregar características funcionais e nutracêuticas aos mais diversos produtos. 
Vitamina C (Escorbuto)
Usos na Indústria de Alimentos:
Antioxidante para preservar o sabor e a cor natural de muitos alimentos, como peixes, frutas e legumes processados e laticínios;
Aditivo em carnes defumadas, realçando a cor vermelha e inibindo o crescimento de microorgaminos;
A possibilidade de unir a eficiência de um antioxidante com a função nutricional torna o ácido ascórbico um dos compostos mais utilizados na indústria de alimentos.
Vitamina B1 (Tiamina)
Molécula de intervenção: (Pirofosfato de tiamina-TPP);
Função: metabolismo de açúcares e no sistema nervoso e produção de energia nas células;
Fontes: leveduras, germe de trigo, aveia, alfafa germinada;
Doenças: Beri Beri ou Polineurites – Paralisia dos músculos e pernas. Malformação cardíaca e tendência a anorexia e perda da concentração.
Outros aspectos:
Indispensável a absorção;
Importante para o funcionamento cerebral;
A ingestão de álcool pode provocar carências;
Indústria: Tecnologia de produção de cervejas, etc.
Curiosidades: 
Se considera a vit B1 antimosquitos (pelo seu odor). Muitos médicos recomendam um aumento de sua dose para aquelas pessoas muito alérgicas a picadas de insetos, e a viagem a países tropicais.
Vitamina B2 (Riboflavina)
Molécula em que atuam: FAD+, FMN;
Função: indisponíveis para o metabolismo energético. FAD+ e FMN atuam como coenzimas em reações redox e na respiração celular;
Fontes: leveduras, farinhas integrais, queijos, leite, espinafre, ovo e fígado.
Doenças carenciais: Dermatites, escoriações (descamassão da pele), fissuras labiais, etc.
Outros aspectos: a maior ingestão de alimentos, nas necessidades de vit. B1 (pois existe maior necessidade de oxidar);
Curiosidades: 
A falta de vit. B2, pode provocar redução na absorção de Fe o que facilita sua absorção;
Ao tomar suplementos ricos em vit. B2 a urina torna-se fortemente amarelada.
Vitamina B3 (Ácido Nicotínico) ou Vit. PP
Molécula em que atua: NAD+, NADP+, coenzimas e natureza nucleotídeo;
Função: intervém como molécula transportadoras de elétrons e H+. Também é vasodilatadora e fundamental para síntese de colágeno;
Fontes: leveduras, cerais integrais, legumes e algas marinhas.
Doenças carenciais: pelagra (dermatite, eczema, mal cicatrização, diarréias, insônia e irritabilidade).
Outros aspectos: durante a gravidez, episódios diarréicos, ingestão de antibióticos, alcoolismo ou disfunção hepática, necessita de maior dose desta vit.;
Curiosidades: no fígado se pode fabricar niacina a partir do aa triptofano, mas em quant. Insuficientes. Uma deficiência moderada de vit. B3 diminui a tolerância ao frio;
Uso indústrial: a reação do ácido nicotínico e a hemoglobina formam um composto de cor intensa que é aproveitado como corante alimentício, mas este não é aceito na Europa. A niacina funciona como vasodilatador em grandes doses.
Vitamina B5 (Ácido Pantolênico)
Molécula em que atua: Acetil coenzima A;
Principais funcões: o ácido pantolênico é essencial na síntese da coenzima A, sendo por isso uma vitamina essencial no metabolismo dos mamíferos. Ajuda a controlar a capacidade de resposta do corpo ao stress. “Vit. Anti-estresse”. Atua na produção dos hormônios supra-renais. Na formação de anticorpos. Ajuda no metabolismo das proteínas, gorduras e CHs. Auxilia a conversão de lipídeos, carboidratos e proteínas em energia. É necessária para produzir esteróides vitais e cortisona na glândula supra-renal.
Fontes: ovos, salmão, atum, tomate, pimentão, cenoura, couve, lentilhas, nozes e mel, frango, etc.;
Doenças carenciais: estados carências não são comuns, salvo em alcoolismo e hepatites;
 alterações nervosas e circulatórias;
Fortalece as unhas e reduz a queda de cabelo.
Vitamina B6 (Piridoxina)
Molécula em que atuam: fosfato piridoxal;
Função: atuam com coenzimas em reações de transferências de grupos aminas no metabolismo de aa. Também atuam na transformação do triptofano a ácido nicotínico;
Fontes: amplamente distribuída, sobretudo nos peixes (sardinhas, atum, etc.), nozes, suínos, farelos, etc.;
Doenças carenciais: acrodinia (dermatites, transtorno do ap. digestivo (estomatite)), convulsões.
Outros aspectos: as mulheres grávidas no período de lactação devem reduzir pela metade a quantia de piridoxina ingerida;
Curiosidades: os produtos congelados
diminuem seu conteúdo em cerca de 40%. As conservas uns 45% e a trituração de cereais uns 70%; o cozimento dos alimentos reduz consideravelmente a atividade de Vit. B6.
Vitamina B8 (biotina ou vit. H ou vit. B7)
Moléculas em que atuam: biocitina;
Função: desenvolvimento das glândulas sexuais, sudoríparas e sebáceas; atuam como coenzima em reações de transferência de grupos carboxilas;
Fontes: bactérias intestinais, chocolate e gema de ovo;
Doenças carenciais: (halopécia: queda de pêlo e cabelo);
Curiosidades: alivia dores musculares, depressão e insônia.
Vitamina B9 (ácido fólico)
Molécula em que atuam: se transforma no princípio ativo do ácido tetrahidrofólico;
Função: intervêm na síntese de DNA e portanto são indispensáveis nos processos de crescimento; desenvolvimento embrionário, hepatopoese e resposta imunológica;
Fontes: legumes, folhosas, citrus e carnes (fígado);
Doenças carenciais: anemia trombocitopenia, insônia, transtornos no feto, depressão do sistema imune.
Vitamina B12 (cianocobalamina)
Moléculas em que atuam: coenzima B12;
Função: intervêm na eritopoiese, na síntese de neurotransmissores e no metabolismo do DNA;
Fontes: lácteos, ovos, carnes, frango e pescados;
Doenças carenciais: anemia perniciosa (demência);
Outros aspectos: os vegetarianos podem sofrer graves carências de vit. B12, pois sua fonte principal é de origem animal; possui cobalto em sua moléculas (biomolécula); junto com folato e vit. B6, previne doenças cardiovasculares
Pró-vitaminas
Provitamina é uma substância precursora a partir da qual, seguida de reações químicas no organismo, se tornará uma vitamina;
Dente as provitaminas mais conhecidas estão caroteno (provitamina A, que no intestino ou no fígado se fragmenta em duas moléculas de vitamina A);
Ergosterol (obtido em plantas) que, pela ação dos raios ultravioleta do Sol na pele, se transforma em vitamina D (ou calciferol).
Carontenóides 
Os carotenóides representam um importante grupo de pigmentos naturais;
Aplicações industriais: corante alimentício;
Fisiologicamente: alguns são precursores de vit. A, oxidantes e preventivos de certos tipos de câncer;
Com processamento e estocagens inadequadas atividade diminuída;
Existem vários métodos analíticos, os mais usados: 
Cromatografia em coluna aberta;
Cromatografia líquida de alta eficiência;
Cuidados durante a análise:
Evitar a exposição ao oxigênio, luz, calor e ácidos que promovem, além da perda dos carotenóides a formação de compostos.
Carotenóides
São tetraterpenos formados a partir de 8 unidades isoprenóides de 5 carbonos;
700 compostos;
Carotenos:
α – carotenos
β – carotenos
Licopeno
Xantofilas:
β – criptoxantina
Luteína
Zeaxantina.
Estabilidade 
A vitamina A é essencial à oxidação pelo ar. A perda de atividade é acelerada pelo calor e pela exposição à luz.
A oxidação das gorduras e dos óleos (por ex.: manteiga, margarina, óleos de cozinha) pode destruir as vitaminas lipossolúveis, incluindo a vitamina A.
A presença de anti-oxidantes, tais como a vitamina E contribui para a proteção da vit. A.
O que é um Licopeno?
É um pigmento vegetal, insolúvel em água, que é responsável pela cor vermelha de tomates, morangos, papaias, melões, cenouras;
Pertencente a família dos carotenóides, substâncias que não é sintetizada no corpo humano, devendo ser ingerida como micronutriente;
São obtidos fundamentalmente a partir de fontes naturais, fungos e principalmente tomates.
Absorção
Tem sido observado níveis de licopeno na corrente sanguínea na extensão 0,22 a 1,06
É afetado: fatores biológicos e por estilo de vida.
Idade 
Gênero
Estado emocional
Massa e composição corporal
Níveis de lipídeos no sangue
Vício de fumar
Consumo de álcool
Presença de outros carotenóides.
Biodisponibilidade
79,91% do total de licopenos em alimento
Trans e 15-cis;
Mais de 50% do licopeno no plasma e tecidos se encontram na forma cis;
Tem sido observado que os isômeros cis são melhor absorvidos que na forma Trans;
Tem sido demonstrado que o ambiente ácido do estomago propicia a isomerização de licopeno em sua forma trans e cis para ser mais facilmente absorvido.
Vitamina D*
Uso no corpo: atua no metabolismo do cálcio e do fósforo. Mantém os ossos e os dentes em bom estado. Previne o raquitismo;
Deficiências: problemas nos dentes, ossos fracos, contribui para os sintomas de artrite, raquitismo;
Principais fontes: óleo de fígado de bacalhau, fígado, gema de ovo;
*não é encontrada pronta na maioria dos alimentos; estes contêm, em geral, um precursor que se transforma na vitamina quando exposto aos raios ultravioleta da luz solar.
Vitamina E (α-tocoferol)
Termo genérico para designar 8 compostos com atividade biológica semelhante;
Uso no corpo: promove a fertilidade. Previne o aborto. Atua no sistema nervoso involuntário (autônomo), no sistema muscular e nos músculos involuntários (miocardio);
Uso industrial: potente antioxidante
Deficiências: esterilidade no macho, aborto;
Principais fontes: óleo de germe de trigo, carnes magras, laticínios, alface, óleo de amendoin;
Métodos de doseamento (CCD, CG, CLAE).
Vitamina K (filoquinona)
Uso no corpo: atua na coagulação do sangue. Previne hemorragias;
Deficiências: hemorragias;
Principais fontes: vegetais verdes, tomate, castanha.
Determine a fração glicídica de um alimento, considerando os seguintes dados:
Tomada de ensaio (amostra integral) = 10g
Peso cápsula = 50g
Peso cápsula + amostra seca = 59g
Tomada de ensaio (amostra seca) = 3g
Peso reboiler = 100g
Peso reboiler + EE = 100,15g
Tomada de ensaio proteína (MSD) = 100mg
Volume gasto de HCl 0,02 N = 20 mL
Tomada de ensaio fibra bruta (MSD) = 0,5g
Peso cadinho de fundo poroso = 20g
Peso cadinho + fibra = 20,025g
Tomada de ensaio cinzas (MSD) = 2g
Peso do cadinho de fundo íntegro = 30g
Cadinho + cinzas 30,04g
Métodos de doseamento de vitaminas em alimentos
Requerem a análise de cada vitamina individualmente:
Colorimétricos
Fluorimétricos
Cromatográficos
Espectrofotométricos
Titrimétricos
Microbiológicos 
Requisitos indispensáveis
Separação individual dos carotenóides ativos de suas respectivas formas isoméricas;
Eliminação dos carotenóides inativos, evitando superestimação do valor vitamínico;
Medidas para evitar perdas e formação de artefatos (compostos, produtos) durante a análise;
Adequação dos métodos à natureza da amostra analisada.
Metodologia de análise
Numerosos métodos têm sido empregados para a determinação da vitamina C;
Os métodos fisico-químicos são os mais aplicáveis as determinações dessa vitamina, pois são geralmente precisos, rápidos e econômicos;
Nessa categoria estão incluídos os métodos titulométricos, espectrofotométricos, colorimétricos, fluorimétricos e os cromatográficos.
Adição de vitaminas a produtos processados
As perdas de vitaminas decorrentes do processamento dos alimentos, podem ser compensadas pela adição de numerais e vitaminas aos mesmos.
A indústria de alimentos tem sido suprida pela síntese química e biológica de vitaminas produzidas em escala industrial.
As vitaminas são utilizadas não só para repor as perdas, como também para melhorar o valor nutritivo e em alguns casos são também utilizados como anti-oxidantes ou corantes.
A adição de vitaminas ou outros nutrientes pode ser considerada sobre 4 aspectos:
1- Restauração 
Corresponde a adição de vitaminas visando repor as perdas durante o processamento.
O termo “enriquecimento” é usado para a restauração das vitaminas B1, B2 e niacina (além de ferro) ao pão branco, farinhas, macarrão, etc., sendo que os níveis adicionados repõem os existentes antes do processamento.
2- Fortificação
Quando a adição é feita em níveis superiores aos previamente existentes no alimento, antes do processamento.
3- Padronização
Consiste na adição de uma vitamina ao alimento, visando uniformizar o teor da mesma, ou seja, corrigir as variações decorrentes a alguns fatores como: cultivar, tratos químicos, época de colheita, estação de processamento, etc. esse tratamento
é particularmente aplicado na indústria de sucos cítricos.
4- Suplementação
Utilizada no preparo de dietas. Corresponde a adição de vários nutrientes ou vitaminas com o objetivo especial de:
Prover as necessidades completas do organismo (ex.: alimento infantil);
Apresentar o alimento como veículo para os nutrientes.
Modificações que afetam as vitaminas
Dentre as vitaminas, a B1 e a Vit. C são as mais sensíveis às transformações ou diferentes tratamentos que sofrem os alimentos.
Sob as seguintes condições:
Vit. C: pode ser destruída pelas seguintes condições:
Oxidação:
 ocorre em meio neutro ou alcalino, porém não ocorre em meio ácido. É catalisado por traços de cobre ou pela luz. Também pode ser acelerada pelo ácido ascórbico oxidase (ascorbinase) ou peroxidases durante o armazenamento de frutas e legumes;
A vit. C se conserva bem em produtos congelados, exceto nos casos onde ocorre destruição das paredes celulares, onde as enzimas oxidantes entram em contato com os substratos.
Dissolução:
Em geral, durante o descongelamento. O pré-cozimento também pode ocasionar perdas por dissolução, porém têm a vantagem de inativar as oxidases.
As perdas mais importantes de vit. C ocorrem nas águas de lavagem e na cocção.
A batata, por exemplo, pode perder até 50% do seu conteúdo de vit. C depois de descascada e cozida em água. As perdas são reduzidas, quando cozidas com casca no forno ou sob vapor.
Vitamina B1 (tiamina):
Sendo muito hidrossolúvel, as perdas ocorrem principalmente por dissolução e difusão na água. Deve-se evitar grandes volumes de água e grandes superfícies de contato dos alimentos; a tiamina é termolabel em meio neutro e alcalino (estável em meio ácido). Também é destruída pelo O2 e pelo SO2.
Vitamina B2 (riboflavina)
Não oxidável;
Estável em meio ácido;
Instável em pH alcalino;
Instável a luz.
Niacina
Estável ao calor e O2 em meio ácido ou alcalino;
Piridoxina: 
Instável ao calor;
Vitamina A:
Instável sob altas temperaturas;
Instável na presença de O2;
Facilmente oxidável pelos peróxidos de ác. Graxos;
Instável em meio ácido.
Em Resumo
Oxidáveis: A, E, B1 e C;
Termolábeis: Tiamina e ác. Ascórbico;
Destrução por radiações solares: A, B2 e B12.