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Determinação de carboidratos e fibras Bromatologia Prof. Msc Vinicius Rodrigues Setembro/2015 Carboidratos – são os componentes mais abundantes e amplamente distribuídos entre os alimentos. Funções dos carboidratos: • Nutricional; • Adoçantes naturais; • Matéria-prima para produtos fermentados; • Principal ingredientes dos cereais; • Propriedades reológicas da maioria dos alimentos de origem vegetal (polissacarídeos); • Responsáveis pela reação de escurecimento em muitos alimentos. Fonte Percentual Carboidrato Frutas 6 – 12% De sacarose Milho e batata 15% De amido Trigo 60% De amido Farinha de trigo 70% De amido Condimentos 9 – 39% De açúcares redutores Açúcar branco comercial 99,5% De sacarose Açúcar de milho 87,5% De glicose Mel 75% De açúcares redutores Eliminação de interferentes: Para determinar o conteúdo de carboidratos, deve ser obtida uma solução aquosa de açúcares livres de substâncias interferentes, para posterior identificação e quantificação. • Pigmentos solúveis; • Substâncias opticamente ativas (aminoácidos); • Constituintes fenólicos; • Lipídeos; • Proteínas. Eliminação de interferentes: As substâncias interferentes podem ser separadas: • Descoloração; • Tratamento com resina trocadora de íons; • Clarificação. Eliminação de interferentes: Os principais agentes clarificantes utilizados são: • Solução básica de acetato de chumbo: para determinação polarimétrica de soluções coloridas, porque descolore a solução; • Ácido fosfotungístico e ácido tricloroacético: precipita proteína, mas não descolore; • Ferrocianeto de potássio e sulfato de zinco: precipita proteína e descolore pouco a amostra; • Sulfato de cobre: específico para determinação de lactose em leite. Eliminação de interferentes: Os agentes clarificantes devem ter os seguintes requisitos: • Devem remover as substâncias interferentes completamente sem adsorver ou modificar os açúcares; • O excesso de agente clarificante não deve afetar o procedimento; • O precipitado deve ser pequeno; • O procedimento de precipitação deve ser relativamente simples. Metodologia de Análise Métodos qualitativos de identificação Os teste qualitativos para açúcares estão baseados: 1) Reações coloridas provenientes da condensação de produtos de degradação dos açúcares em ácidos fortes com vários compostos orgânicos; 2) Propriedades redutoras do grupo carbonila. Métodos qualitativos de identificação Muitos testes qualitativos são realizados em frações separadas por cromatografia delgada e em coluna. Muitos desses testes qualitativos têm sido adaptados com métodos quantitativos. A adição de ácidos fortes (sulfúrico, clorídrico e fosfórico) nos carboidratos leva à formação de produtos de decomposição que podem ser coloridos. Aldoses e cetoses Hidroximetilfurfural Métodos qualitativos de identificação Colorações mais distintas Fenóis, aminas aromáticas, tio compostos, uréia, antronas e outros. • Antronas reage com carboidratos em solução concentrada de ácido sulfúrico produzindo uma cor verde azulada. • Fenol método simples, rápido e sensível. Amplo espectro para as variedades de carboidratos. Métodos qualitativos de identificação Reações coloridas baseadas nas propriedades redutoras dos açúcares. • Não específica; • Prévia remoção dos outros componentes redutores; • Açúcares redutores: grupo aldeído ou cetona; Métodos quantitativos: Munson-Walker: Reagente de Fehling A (Sulfato de cobre) Reagente de Fehling B (Tartarato duplo de sódio e potássio/hidróxido de sódio) Açúcares redutores Óxido de cobre (precipitado) Métodos quantitativos: Munson-Walker: Precipitado Filtrado + Lavado + Seco + Pesado. Métodos quantitativos: Lane-Eynon: Solução de açúcar + Soluções de Fehling (1:1) Bureta / Em ebulições + Azul de metileno Azul para vermelho tijolo https://www.youtube.com/watch?v=st7A- fyY3rc&spfreload=10 Métodos quantitativos: Somogyi: É um método micro, pois serve para determinar pequenas quantidades de açúcares e se baseia também na redução do cobre pelos açúcares redutores. Métodos quantitativos: Métodos cromatográficos: • Cromatografia em papel; • Cromatografia em camada delgada; • Cromatografia em coluna; • Cromatografia gasosa; • Cromatografia liquida de alta eficiência. Métodos quantitativos: Métodos ópticos: • Refratometria; • Polarimetria; • Densimetria. Fibra bruta ou Fibra dietética Fibra bruta inclui, teoricamente, materiais que não são digeríveis pelos organismos humanos e animal e são insolúveis em ácido e bases diluídos em condições específicas. Entre esses materiais estão a celulose, a lignina e pentosanas, que são responsáveis pela estrutura celular das plantas. Fibra bruta não tem valor nutritivo, mas fornece a ferramenta necessária para os movimentos peristálticos do intestino. Pode ser encontrada: • Na parede celular das células de tecido vegetal; • No cimento intercelular; • Na secreção produzida por plantas como resposta a agressão; • Na cobertura de sementes para evitar desidratação. Classificação: • Polissacarídeos estruturais: na parede celular: celulose, hemicelulose e algumas pectinas; • Compostos estruturais que não são polissacarídeos: lignina; • Polissacarídeos não estruturais: gomas e mucilagens. E polissacarídeos do gênero carragena e agar (algas). Aplicações: • Avaliação nutritiva de rações; • Eficiência da moagem e refinação de farinhas; • Verificação da maturação de frutas e vegetais; • Adulteração do tipo casca em nozes moídas. Método (1864): • Amostra + éter de petróleo • Ferver com ácido sulfúrico • Filtrar • Ferver com hidróxido de sódio • Filtrar • Secar em estufa e pesar • Incinerar em mufla, esfriar e pesar O PESO PERDIDO NA INCINERAÇÃO É CALCULADO COMO FIBRA BRUTA. Modificações do método: 100 modificações no método original em relação a agentes oxidantes, uso de solventes especiais e concentrações de ácido e base. I. 1958 • Método oficial do AOCS-AOAC: definiram equipamentos e reagentes mais precisos, aperfeiçoamento de filtros especiais fontes de erros https://www.youtube.com/watch?v=9gvNUSmG 2cw Modificações do método: II. 1967 • Introdução do novo conceito de fibra bruta: FIBRA DIETÉTICA Não contém polissacarídeos do tipo do amido, mas contém lignina. “matérias vegetais insolúveis que não são digeríveis por enzimas proteolíticas e diastáticas, e que não podem ser utilizadas exceto por fermentação microbiana no trato digestivo de animais” Modificações do método: Componentes das células das paredes das plantas e os da fibra dietética segundo classificação citada em Pomeranz e Meloan (1982) Proteínas Lipídeos Constituintes inorgânicos Lignina Hemicelulose Pectinas Gomas Mucilagens Polissacarídeos de algas Celulose modificada Células das paredes das plantas FIBRA DIETÉTICA Métodos Gravimétricos para determinação de fibra diétetica Métodos detergentes: fibras insolúveis em detergentes Métodos enzimáticos: fibra insolúvel e fibra insolúvel + fibra solúvel • Fibra por detergente ácido (ADF – (Acid Detergent Fiber): Determina essencialmente celulose mais lignina. Utilizado para ração animal. • Fibra por detergente neutro (NDF – Neutral Detergent Fiber): Determina celulose + hemicelulose + lignina. Utilizado para grãos de cereais.
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