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Curso: Nutrição Disciplina: Bromatologia BROMATOLOGIA Mary de Fátima Guedes dos Santos Dra. em Qualidade pós-colheita de frutos tropicais Macapá-AP Fevereiro/2017 bromatos: dos alimentos e logos: estudo Conceito: É o estudo dos alimentos sob o ponto de vista de sua composição química . Na Bromatologia, estudam-se componentes químicos estruturalmente definidos que compõem os alimentos, com especial ênfase aqueles presentes em grande quantidade Componentes centesimais Importância da determinação de alguns componentes: Fonte: Bolzan (2013 Divisão da Bromatologia: Pura e Aplicada Na Bromatologia aplicada se estuda a aplicação dos alimentos à espécie humana. Surge assim a química bromatológica, que é responsável pelas análises dos alimentos. Campos de atuação da Bromatologia: 1) Estudar a ação dos alimentos no organismo. 2) Estabelecer relações (quanti e qualitativamente) de alimentos indispensáveis ao organismo. 3) Estabelecer meios de obtenção, produção e conservação de alimentos. 4) Conhecer a composição química e propriedades físicas dos alimentos para identificação e conhecimento do seu valor nutritivo. 5) Estudar as alterações possíveis de ocorrer nos alimentos e meios de evitá-la. 6) Estudar as influências que o processamento tecnológico possa ter sobre os alimentos, procurando evitar alterações dos mesmos ou que se tornem nocivos à saúde . Campos de atuação da Bromatologia cont.... Tipos de Análise química: Análise qualitativa: presença ou ausência do componente Resultado: positivo/negativo; reagente/não reagentes Análise quantitativa: Verificado o teor do componente Resultado: um valor numérico seguido de uma unidade de volume, de massa ou de concentração Análises quali e quantitativas importantes em Bromatologia: Fonte: Bolzan (2013 A Bromatologia é um campo de estudo interdisciplinar BROMOTOLOGIA Nutrição Bioquímica Biologia MolecularQuímica Botânica A Bromatologia é uma área de atividades multiprofissionais Pescado- Grupo 2- Guilherme, Lidiane, Jenefer e Leslie Frutas e Hortaliças Carnes- Grupo 4 – Cassio, Arnaldo e Rodrigo Leite= Grupo 3 - Erica, riscia Lorena e Patricia e Roseli Óleos vegetais- Grupo 1 –Silvia, Kathlen, Isabelle e Karolina , Temas para o Seminário de Bromatologia: Data 20/04 Composição Centesimal dos Alimentos Corresponde a proporção dos grupos homogêneos de substâncias por cada 100 g do alimento considerado. Exprime de forma grosseira, o valor nutritivo de um alimento. Umidade Cinzas Lipídeos Proteínas Carboidratos Fibras CARBOIDRATOS: Quimicamente são definidos como poliidroxialdeídos (aldoses) e poliidroxicetonas (cetoses). São formados por pequenas moléculas conhecidas como açúcares - : Fórmula empírica (CH2O)n Classificação dos Carboidratos Monossacarídeos: São as unidades mais simples, a partir das quais são constituídos os oligossacarídeos e polissacarídeos. Existem 3 classes principais de Carboidratos, de acordo com o numero de açúcares que possuem: glicose frutose Classificação dos Carboidratos Oligossacarídeos: são constituídos por numero variável de monossacarídeos (2-20). Classificação dos Carboidratos Polissacarídeos (>20): são polímeros formados por mais de 20 monossacarídeos. Ex: amido, celulose, pectina Amido: polissacarídeo de reserva nas plantas Glicogênio: polissacarídeo de reserva nos animais, fungos e bactérias Celulose: polissacarídeo mais abundante na natureza Importância dos Carboidratos: Estão presentes em uma grande variedade de alimentos de importância para a dieta humana Principais Reações- Carboidratos Processo de Escurecimento em Alimentos São bastantes frequentes alimento processado ou sofre injúria mecânica; São importantes promovem alterações na aparência do produto, no aroma e no valor nutritivo; São desejáveis quando observa-se melhorias na aparência e no aroma em termos de aceitação; Ex: café torrado, pão assado, carne cozida/assada São indesejáveis suco de frutas(maça, pêra e manga), batata-frita, etc. I) Escurecimento enzimático: Em frutas e vegetais (batata, banana e maçã) cortado, descascado, machucado e exposto ao O2; Monofenol difenol 0-quinomas e liberação de H2O Enzimas responsáveis fenolases (ex:Polifenol-oxidase) Fatores que influenciam presenç da fenolase, Cu e O2 I) Escurecimento Enzimático: Controle do escurecimento enzimático: Aplicação de calor 80% da ativ. enzimática é inibida Uso de inibidores Sulfitos e dióxido de enxofre; Exclusão do Oxigênio; Aplicação de ácidos orgânicos (cítrico, málico, etc.). Formação de compostos marrons Principais Reações 1) Reação de Maillard É o conjunto de reações complexas que inicia com a interação do grupo aldeído de açúcares redutores com o grupo amina livre das proteínas; Principal via de escurecimento dos alimentos submetidos a tratamento térmico ou armazenagem prolongada; - Desejáveis : assados, pão, etc.. II) Escurecimento não-enzimático 1) Reação de Maillard - Indesejáveis: tratamento térmico de sucos e leite Problemas redução do valor nutricional dos alimentos como consequência das reações com aminoácidos, como lisina ou no uso do ácido ascórbico. Fatores que afetam a velocidade da reação: Efeito da temperatura: Lenta em temp, baixa, duplica a cada ↑ de 10°C (40-70°C) Efeito do pH: Em meio ácido é retardada, veloc. é máxima em pH (6-7); Efeito da Aw: Quando Aa é >0,9 ↓ da velocidade de escureciment, tendendo a 0 quando Aw abaixo de (0,2-0,25); Efeito da natureza do carboidrato: Acúcares redutores (mono ou dissacarídeos) são essenciais Aldoses são mais reativas que cetoses, pentoses mais que hexoses. Efeito da natureza do aminoácido: Básicos são mais reativos, ex: lisina, histidina e arginina Adição de sulfitos nos estágios iniciais da reação; Problemas: O uso de sulfitos pode levar a sabor e cheiro desagradáveis e destruição da Vit. B1; Quando possível, os açúcares redutores são removidos antes de qualquer tratamento térmico. Ex: na preparação da clara de ovo desidratado, a glicose é removida por ação enzimática Inibição da Reação de Maillard: 2) Caramelização: • É o processo que envolve a degradação de açúcares na ausência de proteinas ou aas, quando aquecidos a temperatura acima de seus pontos de fusão. Ocorre em condições ácidas ou alcalinas com mudanças de cor, aroma e sabor, em consequência da formação de produtos com aspecto de “queimado”. 2) Caramelização: • O processo de formação do caramelo envolve: Degradação ácida ou alcalina do açúcar Formação do composto enólico (1,2-enol) S- (hidroximetil)-2-furaldeído hexoses ou furfural, pentoses Formação de polímeros marrons A velocidade com que se formam se intensifica conforme: pH e Temperatura 2) Caramelização (cont..) • Os pigmentos que aparecem durante o processo podem ser: Caramelo de cor parda: (aquecimento da sacarose com bissulfito de amônio), em bebidas tipo cola, bebidas ácidas e em xaropes; Caramelo avermelhado: (aquecimento da glicose em presença de sais de amônio), aproveitado em produtos de confeitaria e xaropes; Caramelo de cor pardo-avermelhada: (açúcar sem sais de amônio), é responsável pela cor de malte na elaboração de cerveja. 3) Degradação do ácido ascórbico: 3) Degradação do ácido ascórbico: Responsáveis pela produção de sabores, aromas, cores desejáveis e indesejáveis Reações de Escurecimento não-enzimático ANÁLISE DE ALIMENTOS • São procedimentos realizados visando fornecer informaçõessobre a composição química, físico- química e/ou física de um alimento. Finalidades da Análise de Alimentos • Avaliação nutricional • Desenvolver novos produtos • Controle de qualidade • Fiscalização Para realizar as análises é necessário: • Conhecer a finalidade da análise; • Ter habilidade com o manuseio de materiais, equipamentos do laboratório e preparação dos reagentes necessários. Como fazer uma análise de um alimento? • Amostragem: É um conjunto de operações uma vez obtido do material em estudo, uma porção de tamanho apropriado, mas que ao mesmo tempo represente corretamente todo o conjunto da amostra. A amostragem deve ser representativa para evitar erros alheios à eficácia e exatidão do analista. Como fazer uma análise de um alimento? • Tomada da amostra: a amostra bruta é reduzida dependendo do tipo de produto a ser analisado: Alimentos secos (farinhas, feijão, milho, fubá, etc.) Alimentos Úmidos (carnes e pescados) Semi-sólidos ou com fases líquidas e sólidas misturadas (queijos e chocolates) Pastas semiviscosas ou viscosas (pudins, suco de frutas com polpa, geléias e doce em massa com frutas) Como fazer uma análise de um alimento? • Recipientes para amostras: podem ser utilizados frascos de vidro e polietileno. • Rotulagem: nº consecutivo da amostra, tipos de amostra, nº do lote do produto, data da análise e fornecedor. • Exatidão: Concordância entre o valor medido e o valor real. As análises devem ser feitas em triplicatas ou duplicatas Os cálculos devem ser feitos em folha de registros. • Laudo: com resultado interpretado. Erros mais comuns no laboratório de Bromatologia: Sempre ocorrerão erros durante a realização dos procedimentos; O analista deve minimizar ao máximo esses erros. Os erros nas análises químicas/bromatológicas podem ser classificados em: 1) Erros sistemáticos: acontece em todas as repetições de forma igual e podem ser causados por: Problemas Instrumentais Erros de Métodos Erros pessoais Erros mais comuns no laboratório de Bromatologia: • 2) Erros Aleatórios: Este tipo de erro não está presente em todas as medidas, resultando das diferenças de procedimento ocorridas entre as várias repetições da análise para a mesma amostra; Este tipo de erro faz com que os valores dos resultados das diferentes repetições para a mesma amostra flutuem em torno da média, desta forma aumentando o desvio padrão Vitamina C mg% (média ± desvio padrão) n Analista 1 11,90 ± 5,52 10 Analista 2 8,41 ± 0,56 10 Analista 3 12,11 ± 0,96 10 Valor Real 12,01 Tabela 1. Concentração de Vitamina C em suco de laranja Fonte: Bolzan (2013) Exemplo de erro aleatório: Para determinar o teor de vitamina C em uma amostra de suco de laranja, três analistas (Analista 1, Analista 2 e Analista 3) realizaram exatamente o mesmo procedimento analítico. Os resultados obtidos estão descritos na Tabela 1. Regras básicas- Segurança em Laboratório: • Alimentos, doces, gomas de mascar e bebidas devem ser guardadas e consumidas fora dos laboratórios; • Nunca se deve usar material de laboratório para beber ou comer; • É proibido fumar no laboratório ou em qualquer outro lugar que possa por em perigo a segurança ou saúde dos funcionários e instalações; • É proibido testar amostras ou reagentes pelo gosto e os odores devem ser verificados com muito cuidado; • Não leve as mãos à boca ou aos olhos quando estiver manuseando produtos químicos; • Use aventais de laboratório de algodão ou outro material pouco inflamável; use calçados fechados de couro ou similar; Regras básicas- Segurança em Laboratório: • Aventais, luvas, máscaras ou outras vestimentas não devem ser usados quando deixar o laboratório para áreas públicas ou lugares onde alimentos estejam sendo consumidos; • Nunca deve ser permitida a presença de crianças ou pessoas não autorizadas no laboratório; • A lavagem das mãos é requerida após a remoção de luvas protetoras e após retornar de banheiros ou de outras áreas externas aos laboratórios; • Objetos pessoais como bonés, guarda-chuvas, bolsas, etc., devem ser guardados em armários ou gavetas fechados fora do laboratório; • Brincadeiras grosseiras são absolutamente proibidas nos laboratórios; Regras básicas- Segurança em Laboratório: • Pessoas com cabelos compridos deverão prendê-los atrás da cabeça ou usar algum tipo de gorro, touca ou boné. O uso de barba deve ser desencorajado, ou no caso de usá-las, devem ser mantidas curtas; • A água para beber deve ser colocada fora do laboratório, ou bebedouros acionados com o pé devem ser providenciados; • As substâncias inflamáveis devem ser manipulados em locais distantes de fontes de aquecimento; • Aerossóis devem ser manipulados em capelas e não em áreas de bancada; Regras básicas- Segurança em Laboratório: • É proibido trabalhar sozinho fora das horas de trabalho; • O uso de pipetadores é requerido sempre que se utilizar pipetas; • Lentes de contato não devem ser utilizadas em laboratórios, pois podem ser danificadas por produtos químicos e causar lesões graves nos olhos; • Óculos protetores de segurança são requeridos todo o tempo e principalmente nas situações potencialmente perigosas; • Protetores faciais são requeridos quando houver situações potenciais de derramamentos, espalhamentos, espirros ou condições de impacto; Regras básicas- Segurança em Laboratório: • Todos os reagentes estocados devem ser rotulados. Frascos não rotulados devem ser imediatamente descartados; • Lixeiras de metal com tampas devem ser providenciadas separadamente, para papel e vidrarias quebradas e medidas especiais devem ser tomadas para o descarte de solventes; • Nunca despejar descarte de solventes na pia. Estes devem ser enterrados (pequenas quantidades). Se quantidade for grande deve ser armazenada em tambores apropriados; • Vidrarias utilizadas devem ser esvaziadas das soluções e solventes e enxaguadas com água antes de serem enviadas para a limpeza normal; Regras básicas- Segurança em Laboratório: • Vidrarias lascadas ou trincadas devem ser descartadas; • As soluções de peróxido de hidrogênio com concentrações maiores de 3% devem ser manuseadas com cuidado; • Não armazenar solventes em refrigeradores, e sim em armários à prova de explosão; • Deve-se conhecer muito bem as características dos reagentes com respeito à sua toxicidade, inflamabilidade e explosividade antes de utilizá-los; Regras básicas- Segurança em Laboratório: • Os reagentes e soluções devem ser claramente identificados e as soluções apresentar data de preparo, validade, o nome do analista que os preparou; • Todo derramamento de produto e reagentes deve ser limpo imediatamente protegendo-se se necessário. • Manter em todos os momentos uma atitude calma e cuidadosa. Deve estar sempre consciente do que está se fazendo; • Andar ao invés de correr; • Não carregar volumes em excesso ou que possa obstruir a visão e não erguer pesos excessivos; Análises de Características Físicas: Comprimento e diâmetro Peso/massa Coloração Textura Análises de Características Físico- químicas Sólidos Solúveis (o Brix ) pH Acidez Principais vidrarias usadas na análise de alimentos Vidrarias Funcionalidade Cadinho de porcelana Secar e incinerar materiais Béquer Conter, aquecer e misturar substâncias Proveta Medir volumes de líquidos Tubo de ensaio Realizar reações e testes Balão volumétrico Preparar soluções de concentração Pipeta Volumétrica Transferir volumes exatos de líquidos Erlenmeyer Usar em titulações, aquecimento de líquidos, dissolver substânciase proceder reações entre soluções Almofariz e pistilo Triturar materiais sólidos Dessecador Guardar substâncias em atmosfera com baixo índice de umidade
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