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Análise de alimentos proteínas, carboidratos elipídeos Profa. Geyziane Xavier Entendo melhor... Proteínas (ptn) • São moléculas cuja unidade funcional é representada pelos aminoácidos; • São de grande importância nosalimentos: Aspectos nutricionais: fornecedoras de aaessenciais; Responsável pelas características organolépticas: sabor, textura e odor; Formam substâncias coloridas mediante reações térmicas ou enzimáticas. • Única fração do alimento que possui nitrogênio (N) emsua composição estrutural Determinação deptn • A determinação de ptn baseia-se na determinação de nitrogênio; • Geralmente feita pelo processo de digestão Kjeldahl; • Este método, idealizado em 1883, tem sofrido numerosas modificações e adaptações, porém sempre se baseia em três etapas; • digestão, destilação e titulação. • A matéria orgânica é decomposta e o nitrogênio existente é transformado em amônia. • Sendo o conteúdo de nitrogênio das diferentes proteínas aproximadamente 16%; • Introduz-se o fator empírico 6,25 para transformar o número de g de nitrogênio encontrado em numero de g de protídeos. • 1g N = 6,25g de ptn. Método de Kjeldahl Método de Kjeldahl • Digestão – A matéria orgânica existente na amostra é decomposta com ácido sulfúrico e um catalisador, onde o nitrogênio e transformado em sal amoniacal. • Destilação – A amônia é liberada do sal amoniacal pela reação com hidróxido de sódio e é captada numa solução acida de volume e concentraçãoconhecidos. • Titulação – Determina-se a quantidade de nitrogênio presente na amostra titulando-se o excesso do acido utilizado na destilação com hidróxido. Proteínas Macromoléculas compostas de AMINOÁCIDOS unidos por ligações covalentes denominadas LIGAÇÕES PEPTÍDICAS. Classificação Composição: Conjugadas com compostos não-AA Simples (apenasAAs) Glicoproteínas, Lipoproteínas, fosfoproteínas, etc. Classificação Estrutura Globulares Fibrosas (ex. colágeno) Conjugadas (ex.Hemoglobina) Classificação Solubilidade Hidrofílicas Hidrofóbicas Albumina Proteínas de membranas Conteúdo em alimentos •Muito variável •Alimentos de origem animal e leguminosas são ótimas fontes de proteínas Análise de proteínas •Os princípios básicos incluem: •Determinação de nitrogênio orgânico (Kjeldahl) •Presença de ligações peptídicas (Biureto) •Absorção no UV (devido a Trp e Tyr) •Presença de grupos amino livres (Ninhidrina – Arg e Lys) •Capacidade de ligação de corantes (Bradford) •Presença de AAs aromáticos (Fluorescência - Phe e Trp) Método de Kjeldahl Johann Kjeldahl (1849-1900) Desenvolveu em 1883 o processo básico para determinação de nitrogênio orgânico total. Os passos incluem: •Digestão: H2SO4 (conc.) a 350-400oC +catalisador •Neutralização e Destilação •Titulação •Conversão do teor de N total para teor de proteína Método de Kjeldahl Proteína H2SO4 (conc.) +K2SO4 + catalisador (NH4)2SO4 K2SO4 : Aumenta o Ponto de Ebulição do H2SO4 (de 337 para mais de 400oC) Digestão mais eficiente CuSO4 : Catalisador. Acelera o processo de oxidação da matéria orgânica Amostra ANTES da digestão Amostra DEPOIS da digestão Método de Kjeldahl Neutralização e Destilação (NH4)2SO4 + 2NaOH 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O NH3 + H3BO3 NH4H2BO3 Borato de amônio Método de Kjeldahl Titulação NH4H2BO3 + HCl H3BO3 + NH4Cl Método de Kjeldahl Até que ponto o ácido é adicionado à amostra? Até o PONTO DE VIRAGEM NH4Cl A maioria dos alimentos (*) possui em média 16% denitrogênio, portanto: 16g N 100g proteínas 1g N Xg Xg = 100/16 = 6,25 O teor de proteína bruta de um alimento é obtido pela multiplicação do teor de N - total pelo fator de conversão (6,25). Método de Kjeldahl • Cálculo • %Nt = V x F x0,14 • Pa • % Proteína: Ntx f* • V = Nº de mL de acido sulfúrico 0,05 M gasto natitulação. • 0,14 = constante da formula • Pa = nº de g daamostra. • F = fator de correção da solução deNaOH. • f = fator de conversão (alimentos em geral:6,25) Exemplo • Peso das amostras: 1,3 e1,4g; • volume gasto de HCl: 4,2 e 4,4mL; • FCr:0,02 • fc: 6,25. • Resultado? Método de Kjeldahl O conteúdo de proteína para alimentos específicos pode utilizar fatores específicos: % de N na proteína Fator Ovo ou carne 16,0 6,25 Leite 15,7 6,38 Trigo 18,76 5,33 Milho 17,70 5,65 Aveia 18,66 5,36 Soja 18,12 5,52 Arroz 19,34 5,17 Determinação delipídeos • A determinação da fração de lipídeos é realizada pelo método de Soxhlet, que se baseia na extração por solventes; • A fração lipídica de um alimento é a única fração solúvel em solventes orgânicos, extraída geralmente por éter; • Desta forma, o resíduo da extração pelo éter correspondeao teor de lipídeos em um alimento. triglicerídeos, AG livres, fosfolipídios e vitaminas lipossolúveis Determinação delipídeos • Determinação de lipídeos ou extrato etéreo: Tipos de solventes Éter de petróleo Éter etílico Clorofórmio Acetona Benzeno e outros Alto poder solvente Não solubilizar proteínas, aminoácidos e carboidratos Evaporar rapidamente Penetrar rapidamente nas partículas da amostra Não inflamável Atóxico Barato Não higroscópico Característicais ideais do solvente: Metodologia de análise Evaporação do solvente Pesagem da gordura extraída O método mais comumente empregado é o gravimétrico após a extração por meio de solventes orgânicos 1. Extração com solvente a quente Extração da gordura da amostra com solvente Método Soxhlet SOXHLET Franz Von 1848 - 1926 Príncipio: Utiliza um sistema que permite a extração de lipídios através da contínua passagem de um solvente através da amostra Preparo da amostra: Secar triturar em estufa e a amostra, permitindo assim o máximo contato com o solvente Amostra Solvente Características: •O extrator utiliza o refluxo do solvente •Só pode ser usado com amostras sólidas •A amostra não fica em contato direto com o solvente em ebulição •A quantidade de solvente deve ser suficiente para atingir o sifão amostra solvente Resíduo de gordura solvente 2. Extração com solvente a frio Método Bligh-Dyer Príncipio: Utiliza uma mistura a frio de três solventes: clorofórmio-metanol-água Clorofórmio+metanol amostra UMAFASE Clorofórmio+água removida água+metanol clorofórmio+gordura DUAS FASES evaporado Gordura da amostra Características: •A extração é a frio para amostras que serão avaliadas quanto ao nível de peroxidação e perfil de ácidos graxos •Pode ser usado para qualquer tipo de amostra (seca ou úmida) reference: Canadian J. Biochem. 37: 911-917, 1959 Determinação do teor lipídico de alimentos 1. Extração com solvente a quente - Soxhlet Pesar o balão previamente dessecado Ex: Peso inicial = 120.703g Pesar a amostra no papel de filtro Ex: Peso amostra = 1.965g Colocar a amostra no extrator Extrair por 8 horas Secar o solvente (éter) Ex: Peso final = 121.212g Pesar o balão Determinação delipídeos • Procedimento: • Pesar o balão de fundo chato eanotar; • Pese 2 a 3g da amostra em papel de filtro. • Colocar o papel filtro contendo a amostra na Câmara de Soxhlet, acoplando o balão aosistema; • Adicionar, através da Câmara, um volume de éter etílico ou éterde petróleo; • Conectar a Câmara ao condensador e ligar o bloco aquecedor; • Manter a amostra sob extração em média por seishoras; • Pesar o Balão em balança analítica. Determinação delipídeos • Cálculo: L = (P/Pa) x100 L =Lipídio ou extratoetéreo P = Peso do extrato ou peso final Pa = Peso da amostra Exemplo prático: • Peso da amostra 2,85 e2,95g; • peso final: 0,05 e0,06. Resultado? Determinação decarboidratos • A fração CH é determinada pela subtração do somatório dos nutrientes com o valor de100. • Na fração CH pode estar pode estar inserida a porção de fibras do alimento, quando esta é determinada em separado, seu resultado entra no somatório dosnutrientes. CH = 100 – (% umidade + %RMF + %proteína +%lipídios) Os CH sofrem interferência química dos outros nutrientes, desta maneira sua determinação é realizada por esta formula . Valor calórico total(VCT) VCT = (%CH x 4) + (%Ptn x 4) + (%Lip x 9) Após processo metabólico carboidratos, proteínas e lipídeos fornecem energeticamente aoorganismo: 1g = 4cal, 4cal e 9cal, respectivamente. Dúvidas ???????? • Aline acaba de receber um convite para trabalhar em um laboratorio de controle de qualidade da Vitarella. No seu primeiro dia de trabalho verifica que uma das rotinas de análise qualitativa é da matéria-prima farinha de trigo integral. Dentro das análises de composição centesimal previstas pela legislação em vigor estão: umidade, cinzas, proteína, lipídeos, carboidrato e Valor Calórico Total. Calcule os resultados destas análises de acordo com os dados a seguir, sabendo-se que asanálises foram realizadas em duplicata. • Umidade e Cinzas: Peso dos cadinhos + amostra: 26,5 e 27,4 (U) – 27,3 e 26,9g (C); Peso final ao sair da estufa: 25,9 e 26,8g; Peso final ao sair da mufla: 27,1e 26,7g;Peso das amostras: 5g. • Proteína: Peso das amostras: 1,4 e 1,5g; volume gasto de HCl: 5,2 e 5,4 mL; FCr:0,02 e fc:6,25. • Extrato etéreo: Peso da amostra 2,65 e 2,55g; peso final: 0,04 e 0,045. • Esta matéria prima deve ser utilizada pela Vitarella? Justifique sua resposta avaliando cada resultado encontrado. • Sabendo-se que os valores de referência para umidade, cinzas, proteína, lipídios, carboidratos são: 11% (máximo), 2% (máximo), 4% (mínimo), 1% (máximo) e 50%(mínimo).
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