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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS CENTRO DE TECNOLOGIA DISCIPLINA: ANÁLISE DE ALIMENTOS I Manual de Aulas Práticas João Pessoa, PB 2014 SUMÁRIO 1. REGRAS DE SEGURANÇA NO LABORATÓRIO ................................................................... 1 2. CUIDADOS COM OS EQUIPAMENTOS .................................................................................. 4 3. DETERMINAÇÃO DE AÇÚCARES REDUTORES E TOTAIS (TITULAÇÃO DE OXIRREDUÇÃO) ............................................................................................................................. 6 4. DETERMINAÇÃO DE AMIDO ................................................................................................. 10 5. DETERMINAÇÃO DE FIBRA BRUTA .................................................................................... 12 6. DETERMINAÇÃO DE GORDURAS PELO MÉTODO DE SOXHLET .................................. 13 7. DETERMINAÇÃO DE GORDURAS PELO MÉTODO DE FOLCH ................................... 14 8. DETERMINAÇÃO DE GORDURAS UTILIZANDO O LACTOBUTIRÔ-METRO DE GERBER .......................................................................................................................................... 14 9. DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS PELO MÉTODO DE KJELDAHL ............................... 16 10. DETERMINAÇÃO DE UMIDADE UTILIZANDO ESTUFA COMUM ............................... 20 11. DETERMINAÇÃO DE CINZAS UTILIZANDO A MUFLA ................................................. 21 1 1. REGRAS DE SEGURANÇA NO LABORATÓRIO O trabalho que se realiza em aulas práticas de Laboratório de Química requer, ao lado de grande dedicação e interesse, muito cuidado e atenção. Para facilitar esse trabalho e evitar eventuais acidentes no laboratório são apresentadas, a seguir, algumas instruções que, devidamente observadas, conduzirão a bons resultados, a saber: Ao chegar ao laboratório, guardar todo o material que não for utilizado para as análises no armário. Ao término de cada jornada de trabalho e antes de retirar-se do laboratório, guarde todo o material que esteja sob sua responsabilidade, limpo e em perfeito estado de uso. É obrigatório o uso de avental nos trabalhos de laboratório e expressamente proibido o uso de bermudas, chinelos e roupas de nylon. Em caso de cabelos compridos, prenda-os e coloque-os para dentro do avental para evitar qualquer tipo de acidente. É expressamente proibido fumar e ingerir alimentos e bebidas no laboratório. Evite o desperdício de drogas, material, gás, luz, água e água destilada. Tome o máximo cuidado para não TORNAR IMPURO os reagentes. Não retorná-los aos vidros primitivos, mesmo que não tenham sido usados; coloque os sólidos em um recipiente especial para refugos químicos. Os inflamáveis devem ser colocados em um recipiente a prova de fogo que será esvaziado no final de cada jornada de trabalho. Use sempre água destilada ou deionizada ao preparar uma solução ou fizer uma diluição. O material de vidro deve ser lavado após sua utilização. Em geral, lava-se com água comum e depois com água destilada; quando necessário, usa-se sabão ou detergente e, em certos casos, solução alcoólica de KOH. Lubrifique os tubos de vidro, termômetros, outros, antes de inseri-los em rolha. o Proteja as mãos com luvas apropriadas ou enrole a peça de vidro em uma toalha nessa operação. Quando utilizar aquecimento, faça-o de maneira adequada, pois, caso contrário, o conteúdo poderá ser lançado para fora do recipiente que o contém, provocando perdas que inutilizam por completo a análise em andamento. As substâncias 2 inflamáveis não devem ser aquecidas em fogo direto, utilize chapa elétrica ou manta de aquecimento. Sempre que estiver procedendo ao aquecimento de material de vidro ou de porcelana, conserve o rosto afastado, a fim de evitar que, pela quebra acidental, venha ocorrer acidente grave, principalmente para os olhos. Nunca dirija a abertura de frascos contra si ou outrem, dirija-o para dentro da capela. Todas as operações onde há desprendimento de gases tóxicos ou irritantes devem ser executadas na capela, assim como evaporação de soluções ácidas, amoniacais, ataques de amostras, entre outras. As substâncias tóxicas devem ser manipuladas na capela e, se as mesmas forem voláteis, use máscara adequada. Use sempre óculos de proteção ao trabalhar no laboratório. Jamais trabalhe com substâncias das quais não conheça todas as propriedades. Nesse caso, recomenda-se que o estudante consulte, em bibliografia, as propriedades das substâncias desconhecidas, bem como sua toxicidade e os cuidados que devem ser tomados. É indispensável tomar o maior cuidado possível quando se trabalha com ácidos, em particular com ácido sulfúrico concentrado. Sempre adicione ácidos à água, e nunca água em ácidos. Ácidos e bases concentrados atacam a pele e os tecidos, deve-se, pois, usá-los com todo o cuidado, principalmente na neutralização de um com o outro, evitando reações violentas. Preste a máxima atenção a qualquer operação onde haja aquecimento ou que reaja violentamente. Apague os bicos de Bunsen e maçaricos quando não os estiver usando. Lembre- se sempre que frascos que contenham líquidos inflamáveis devem ser afastados das proximidades do local de trabalho. Não brinque com produtos químicos. Nunca cheire, abruptamente, o conteúdo de qualquer frasco, pois pode tratar-se de substância tóxica. Não pipete quaisquer líquidos com a boca, use aparelhos apropriados, pois poderão ser cáusticos ou venenosos. Ao executar um trabalho que requer aquecimento, controle, atentamente, a sua temperatura e pressão. Os recipientes para aquecimento não devem ficar totalmente fechados. 3 Em aparelhos que funcionam a vácuo, não use recipientes de paredes finas e nem empregue os de superfícies planas. No caso de acidentes, queimaduras e outros, é dever do estudante procurar imediatamente o professor. Tenha muita cautela quando for testar um produto químico por odor; não coloque o produto ou frasco diretamente sob o nariz. Nunca deixe, sem atenção, qualquer operação onde haja aquecimento ou que reaja violentamente. Improvisações são o primeiro passo em direção a um acidente, use material adequado. Ao locomover-se no laboratório, faça-o com cuidado, a fim de não provocar qualquer acidente e/ou tumultuar o ambiente de trabalho. Antes de realizar uma reação química, da qual não saiba totalmente os resultados, faça, primeiro, uma em menor escala, e na capela. Rotule sempre qualquer solução que venha a preparar, identificando-a quanto a substância química utilizada e, no que couber, sua provável concentração. Ao manusear qualquer frasco de reagente químico, faça-o sempre pelo rótulo, a fim de minimizar regiões de contaminação. Certifique-se sempre da voltagem do equipamento eletroeletrônico que fará uso no laboratório, antes de ligá-lo à respectiva corrente elétrica. Tenha completa consciência da localização do chuveiro de emergência, tomando conhecimento de como usá-lo corretamente. Nunca trabalhe no laboratório sem estar junto com outra pessoa. Trabalhos perigosos devem ser realizados em presença de, pelo menos, duas pessoas presentes no mesmo local. Qualquer dúvida que surgir durante a análise técnica o estudante deverá dirigir- se ao professore não ao colega para obter esclarecimentos. Terminados os trabalhos práticos e antes de retirar-se do laboratório, limpe sua bancada. 4 2. CUIDADOS COM OS EQUIPAMENTOS Dessecadores: Não abrir o dessecador quando estiver com cápsulas ou cadinhos (ou outro material) em seu interior; Evitar movimentar o dessecador com a tampa solta, necessariamente prender a tampa com elástico; Mufla: Não remover ou introduzir cadinhos na mufla sem utilizar pinças adequadas; Observar temperaturas; Colocar material na mufla somente após prévia carbonização; Antes de fechar a mufla observar se a amostra ainda fumaça, fechando-a quando não mais fumaçar. Estufa para Umidade (105°C): Verificar a temperatura de valor 105°C antes de colocar a cápsula; Não abrir a estufa quando estiver em uso; Retirar amostra após 24h e transferir de imediato para o dessecador; Digestor de proteínas (utilizar com a supervisão de alguém com experiência): Antes de iniciar o processo de digestão ligue o sistema de exaustão; Observar o tempo e a temperatura: Aumenta-se a temperatura em intervalos de o 50°C a cada 30 minutos até atingir 350°C. Finaliza-se a digestão quando a solução estiver incolor ou levemente azulada. Após conclusão da digestão, desligar o equipamento deixando ligado o sistema de exaustão por cerca de 10 min; 5 Destilador de proteínas (utilizar com a supervisão de alguém com experiência): Abrir o fluxo de água; Observar o volume de água na caldeira; Aguardar o sistema aquecer; Adicionar o NaOH no tubo com o controle de temperatura no mínimo; Não manusear os tubos após destilação sem luva de proteção; Usar o equipamento sempre acompanhado por alguém com experiência; pHmetro: Ligar o pHmetro e deixar aquecer por cerca de 15 min antes do uso; Realizar a calibração uma vez por dia, antes do uso, utilizando tampões pH; Lavar o eletrodo com água destilada entre as amostras e enxugar com papel higiênico; Após o uso limpar e desligar o equipamento; Balanças: Ligar a balança e deixar aquecer por cerca de 15 min antes do uso; Colocar o recipiente de pesagem no prato da balança e tarar; Se algum material cair no prato da balança durante a pesagem, limpá-la com um pincel antes de terminar a pesagem; Aparelho de Soxhlet (utilizar com a supervisão de alguém com experiência): Antes da extração, verificar se a circulação de água está ligada e o nível de temperatura adequado para o solvente utilizado; Verificar se as mangueiras estão conectadas corretamente no aparelho; Recuperar o solvente. 6 3. DETERMINAÇÃO DE AÇÚCARES REDUTORES E TOTAIS (TITULAÇÃO DE OXIRREDUÇÃO) Objetivo: Neste método relativamente rápido, uma solução alcalina de Cu ++ na forma de um complexo com tartarato é titulada com a solução do açúcar redutor, formando Cu2O e ácido do açúcar. O indicador oxiredutor é o azul de metileno. Sua forma reduzida é incolor. Uma solução fervente é usada por dois motivos: para aumentar a velocidade de reação de oxirredução e para prevenir a entrada de oxigênio, que pode oxidar o azul de metileno, pela formação do vapor de água da ebulição. Faz-se uma primeira titulação, onde é obtido o conteúdo de açúcares redutores. Uma segunda porção é aquecida com ácido concentrado, que hidrolisa os açúcares não redutores formando açúcares redutores. A titulação desta segunda porção determina os açúcares totais. Reagentes: Solução A de Fehling (Sulfato cúprico + H2SO4): Dissolver 34,639g de CuSO4.5H2O em água destilada, adicionar 0,5 mL de ácido sulfúrico concentrado e completar o volume a 500 mL com água destilada. Solução B de Fehling (Tartarato duplo de sódio e potássio. 10H2O + NaOH): Dissolver 172 g de tartarato e 50 g de NaOH em água e completar o volume a 500 mL com água destilada. Deixar em repouso, decantar e filtrar em algodão de vidro. Solução Acetato de zinco 1M. Solução ferrocianeto de potássio 0,25M Solução de glicose a 1%. Solução de azul de metileno 1%. HCl concentrado. NaOH 40%. NaOH 0,1N. HCl 0,1N. Material: Frascos erlenmeyer de 250 mL e 125 ml; Balões volumétricos de 250 mL e 100 mL; Pipetas de 5, 10 e 25 mL; Bicos de bunsen com tripé e tela; Buretas de 50 mL e suporte; Banho-maria a 68-70ºC; Termômetros; Funis. Papel de filtro; Proveta de 10 mL. 7 Procedimentos: 3.1) PADRONIZAÇÃO DAS SOLUÇÕES DE FEHLING Preparar a solução de glicose a 1% e transferir para uma bureta de 100 mL. Preparar o licor de Fehling. Transferir para um erlenmeyer de 250 mL com auxílio de pipetas volumétricas, 5 mL de cada uma das soluções de Fehling. Adicionar 40 mL de água destilada. Agitar bem. Usando um bico de bunsen, aquecer o licor de Fehling até a fervura. Juntar cerca de 2 mL da solução de glicose a 1% que está na bureta. Deixar ferver novamente e adicionar 3 a 4 gotas da solução de azul de metileno 1%. Reiniciar a titulação juntando 0,2 mL de cada vez da solução de glicose 1%. Manter o licor fervendo e titular rapidamente. O tempo limite de titulação não deve ultrapassar 3 minutos. Quando o ponto final estiver próximo, a cor azul da espuma sobrenadante começa a desaparecer, deixando ver mais claramente o precipitado vermelho tijolo do óxido cuproso. Deste ponto em adiante, continuar a titulação gota a gota. O ponto final é atingido quando a solução sobrenadante estiver totalmente incolor, ou seja, quando a cor azul de metileno desaparecer. Repetir a titulação com a solução de glicose 1%, mas juntando de uma vez o volume gasto na primeira titulação, menos 1 mL. Quando a fervura recomeçar, adicionar 3 ou 4 gotas de azul de metileno e continuar a titulação gota a gota, vagarosamente, até o desaparecimento da cor azul do indicador. Cálculos 1 g de glicose → 100 mL x g de glicose → volume gasto na titulação 8 3.2) AÇÚCARES REDUTORES EM GLICOSE Pesar ou pipetar num béquer de 150 mL aproximadamente 5g de amostra previamente homogeneizada. Transferir para um balão volumétrico de 250 mL e completar o volume com água destilada. Filtrar para frasco seco e neutralizar com solução de NaOH ou HCl 0,1N, usando para tanto potenciômetro ou papel de tornassol. Clarificar a amostra com 5 mL de acetato de zinco 1 M, e em seguida retirar o excesso com 5 mL de ferrocianeto de potássio 0,25 M. Filtrar. Denominar este filtrado de SOLUCAO “A”. Transferir o filtrado para uma bureta (25 ou 50 mL). Transferir para um erlenmeyer de 250 mL com auxílio de pipetas, 5 mL de cada uma das soluções de Fehling. Adicionar 40 mL de água destilada. Gotejar a solução contida na bureta, sob aquecimento, até o descoloramento total e formação de um precipitado vermelho tijolo no fundo do erlenmeyer, colocando-se quase no final da reação, algumas gotas do indicador azul de metileno a 1%. Anotar o volume gasto e calcular a quantidade de açúcares redutores. Determinar açúcares redutores neste filtrado, chamado de solução A, expressando o resultado em g de glicose por 100 mL ou 100 g de amostra. Cálculos: Peso da amostra → volume da solução y g da amostra → volume gasto na titulação y g da amostra → x g de glicose 100 g da amostra → z g de glicose (z g de glicose/100 g da amostra) 9 3.3) INVERSÃO DA SACAROSE PARA DETERMINAÇÃO DE AÇÚCARES TOTAIS E NÃO REDUTORES EM SACAROSE Pipetar (5, 10, 15 ou 20 mL) da SOLUCAO “A”, passando para umbalão volumétrico de 100 mL. Juntar 5 mL de ácido clorídrico concentrado, levando-se em banho-maria durante 10 min (68-70°C). Esfriar rapidamente em banho de gelo. Adicionar ao balão um pedacinho do papel indicador vermelho congo e neutralizar com solução de NaOH a 40% até que a coloração violeta do papel indicador mude para vermelho (cor original do papel). Completar o balão com água destilada. Transferir a solução para uma bureta. Determinar açúcares totais nessa solução, chamada de SOLUCAO B, expressando o resultado em g de glicose por 100 mL ou 100g de amostra. Lembrar-se de levar em consideração as diluições feitas nesse procedimento. Cálculos: Peso da amostra → volume da solução α g da amostra → volume da solução A α g da amostra → 100 mL da solução β g da amostra → volume gasto na titulação β g da amostra → x g de glicose 100 g da amostra → γ g de glicose (γ g de glicose/100 g da amostra) (γ x 0,95 = g de sacarose/100 g da amostra) Cálculos e resultados 1. Através do resultado obtido em A, expressar os açúcares redutores com % de glicose. 2. Utilizando o resultado obtido em B, expressar os açúcares totais em % de glicose. 3. Subtrair a % de açúcares redutores (A) expressos em glicose, da % de açúcares totais (B), também expressos em glicose. Multiplique o resultado da subtração por 0,95 e terá a % de sacarose na amostra. Referência: INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz: Métodos Químicos e Físicos Para Análise de Alimentos. 1 ed. Online. São Paulo: IAL, 2008. 10 4. DETERMINAÇÃO DE AMIDO Material: Cápsulas de porcelana, provetas de 20 e de 100 mL, balões volumétricos de 100 e de 500 mL, béquer de 400 mL, balão de titulação, bureta de 25 mL, pipetas de 10 mL, frasco Erlenmeyer de 500 mL, autoclave, banho-maria e funil de vidro. Reagentes: Éter; Álcool a 70% e a 95%; Carbonato de cálcio; Solução de acetato neutro de chumbo saturada; Soluções de Fehling tituladas; Ácido clorídrico; Solução de hidróxido de sódio a 10%; Carvão ativo. Procedimento: Pese 5 g da amostra em uma cápsula de porcelana. Trate, sucessivamente, com três porções de 20 mL de éter. Agite e decante. Transfira o material desengordurado para um frasco Erlenmeyer de 500 mL, com o auxilio de 100 mL de álcool a 70%. Agite e aqueça em banho-maria a (83-87)°C, por 1 hora, usando um pequeno funil no gargalo do frasco para condensar os vapores. Esfrie, adicione 50 mL de álcool e filtre em filtro seco ou centrifugue durante 15 minutos, a 1500 rpm. Lave o resíduo com 500 mL de álcool a 70%, reunindo as soluções de lavagem ao filtrado (o filtrado ou o sobrenadante pode ser usado para a determinação de glicídios redutores em glicose e em glicídios não redutores em sacarose, evaporando o álcool, dissolvendo o resíduo com água, transferindo para um balão volumétrico de 100 mL e titulando com soluções de Fehling conforme 038/IV e 039/IV). Transfira o resíduo juntamente com o papel de filtro para um frasco Erlenmeyer de 500 mL com auxilio de 150 mL de água. Adicione 5 gotas de solução de hidróxido de sódio a 10%. Aqueça em autoclave a uma atmosfera por 1 hora. Esfrie e adicione 5 mL de ácido clorídrico (a solução devera ficar fortemente ácida). Aqueça em autoclave por mais 30 minutos e neutralize com solução de hidróxido de sódio a 10%. Transfira para um balão volumétrico de 500 mL e complete o volume com água. Adicione, se necessário, 0,5 g de carvão ativo. Agite e filtre em filtro seco. Nesta solução determine glicídios redutores por titulação pelo método de Fehling. 11 Cálculo: 100 x A x a x 0,9 = glicídios não redutores, em amido, por cento (m/m) P x V A = nº de mL da solução de P na amostra; P = nº de g da amostra; V = nº de mL da solução, gasto na titulação; a = nº de g de glicose correspondente a 10 mL das soluções de Fehling. Referência: INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz: Métodos Químicos e Físicos Para Análise de Alimentos. 1 ed. Online. São Paulo: IAL, 2008. 12 5. DETERMINAÇÃO DE FIBRA BRUTA Material: Estufa, dessecador com sílica indicadora de umidade, frasco Erlenmeyer de 750 mL com boca esmerilhada, refrigerador de refluxo longo com boca inferior esmerilhada, papel tornassol, proveta de 100 mL, pipetas de 20 mL e cadinho de Gooch com camada de filtração. Reagentes: Éter e Álcool; Solução ácida – Em um béquer de 1000 mL misture 500 mL de ácido acético glacial, 450 mL de água, 50 mL de ácido nítrico e 20 g de Ácido tricloroacético. Procedimento: Pese 2 g da amostra. Transfira o resíduo para um frasco Erlenmeyer de 750 mL, com boca esmerilhada. Adicione 100 mL de solução ácida. Adapte o frasco Erlenmeyer a um refrigerante de refluxo por 40 minutos a partir do tempo em que a solução ácida foi adicionada, mantendo sob aquecimento. Agite, frequentemente, a fim de evitar que gotas sequem na parede do frasco. Filtre em cadinho de Gooch previamente preparado com areia diatomácea e com auxilio de vácuo. Lave com água fervente ate que a água de lavagem não tenha reação ácida (ou odor de ácido acético). Lave com 20 mL de álcool e 20 mL de éter. Aqueça em estufa a 105°C, por 4 horas. Resfrie em dessecador ate a temperatura ambiente e em seguida pese. Cálculo: 100 x N = fibra bruta por cento P N = n° de g de fibra P = n° de g da amostra Referência: INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz: Métodos Químicos e Físicos Para Análise de Alimentos. 1 ed. Online. São Paulo: IAL, 2008. 13 6. DETERMINAÇÃO DE GORDURAS PELO MÉTODO DE SOXHLET Princípio: Processo gravimétrico, baseado na perda de peso do material submetido à extração com éter de petróleo, hexano ou éter etílico, ou na quantidade de material dissolvido e extraído pelo solvente. Equipamentos e materiais: Cartucho de extração ou papel de filtro, algodão desengordurado, aparelho extrator de Soxhlet com aquecimento elétrico, balão de fundo chato de 125 ml, estufa a 105°C, dessecador com cloreto de cálcio anidro ou sílica, vidro de relógio. Reagentes: Éter etílico, hexano ou éter de petróleo. Procedimento: Pese 5g da amostra previamente dessecada. Transfira a substância seca quantitativamente para o cartucho de um aparelho extrator de Soxhlet com auxílio de um pedaço de algodão desengordurado ou papel de filtro. Extraia em aparelho de Soxhlet com éter etílico, hexano ou éter de petróleo por 6 horas, usando uma temperatura na qual o solvente não fique em forte ebulição. O balão deve ser previamente aquecido por 1 hora em estufa a 105°C, resfriado em dessecador até a temperatura ambiente e pesado. Após a extração, retire o cartucho e reaqueça até que a secção central do extrator esteja quase cheia, despeje o solvente a recuperar, repita a operação até o balão ficar quase vazio. Evapore o solvente restante sem deixar queimar. Coloque o balão com o resíduo em estufa a 105°C. Resfrie em dessecador até a temperatura ambiente. Pese. Repita as operações de aquecimento (30 minutos na estufa) e resfriamento, até peso constante. OBS: Guardar a amostra seca e desengordurada para análise de fibra! Cálculos: 1. Calcular a porcentagem de gordura da amostra. 2. Calcular a média e o desvio padrão. Referência: INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticasdo Instituto Adolfo Lutz: Métodos Químicos e Físicos Para Análise de Alimentos. 1 ed. Online. São Paulo: IAL, 2008. 14 7. DETERMINAÇÃO DE LIPÍDEOS PELO MÉTODO DE FOLCH ET AL. Princípio: o método consiste em submeter à amostra a extração com uma mistura de clorofórmio e metanol (2:1) seguida de evaporação do solvente em estufa a 105°C. Material: Clorofórmio, Metanol, Solução de sulfato de sódio 1,5%, proveta com boca esmerilhada com tampa, béquer, funil, papel de filtro, pipeta graduada 10 mL, triturador automático, estufa a 105°C, balança analítica. Procedimento: Colocar os béqueres em estufa a 105°C por uma hora, deixar esfriar em dessecador e pesar (tara). Pesar 2g da amostra em béquer de 50 mL (amostra seca ou úmida), medir 30 mL da mistura clorofórmio:metanol (2:1) e adicionar parte desta mistura com a amostra no béquer. Transferir, lavando o béquer com a mistura, o conteúdo para um recipiente de vidro fundo com as laterais cobertas com papel alumínio. Agitar a mistura amostra + solvente por 2 a 3 minutos em triturador. Filtrar o conteúdo do recipiente em papel de filtro qualitativo em proveta de 100 mL com boca esmerilhada. Lavar as paredes do recipiente com mais 10 mL da mistura clorofórmio: metanol e filtrar juntando ao filtrado da mistura. Tampar o sistema. Anotar o volume final do extrato filtrado da proveta. Adicionar 20% do volume final do extrato filtrado (lido na proveta) de sulfato de sódio a 1,5%, agitar e deixar separar as fases, mantendo a proveta fechada. A fase superior deve ficar com aproximadamente 40% e a inferior com 60%. Anotar o volume da fase inferior e descartar a fase superior succionando com pipeta graduada. Tomar uma alíquota de 5 mL do extrato (fase inferior) com pipeta volumétrica e transferir para o béquer previamente tarado. Colocar o béquer em estufa a 105°C para evaporar a mistura de solventes com cuidado para não queimar. Aguardar resfriamento em dessecador, pesar o béquer mais o resíduo de gordura. Cálculos: Referências: FOLCH, J.; LESS, M.; STANLEY, S.A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. Journal of Biological Chemistry, v. 226, p. 497-509, 1957. 15 8. DETERMINAÇÃO DE GORDURAS UTILIZANDO O LACTOBUTIRÔ- METRO DE GERBER Princípio: Processo volumétrico, baseado na extração dos lipídios após uma digestão ácida e centrifugação. Equipamentos e materiais: Lactobutirômetro de Gerber com respectiva rolha, pipeta de 10 mL, termocentrífuga de Gerber. Reagentes: Ácido sulfúrico(D = 1,820 a 1,825), Álcool amílico(D = 0,815). Procedimento: Transfira 10 mL de ácido sulfúrico para um butirômetro de Gerber. Adicione, lentamente, 11 mL da amostra de leite, em seguida lentamente mais 1 mL de álcool amílico (estas adições devem ser feitas sem molhar internamente o gargalo do butirômetro). Arrole e agite até completa dissolução. Centrifugue a 1.200 rpm, durante 5 minutos e leve para um banho de água a 70°C por um 5 minutos, tendo a rolha voltada para baixo. Retire o butirômetro do banho, mantendo a posição vertical (rolha para baixo). Manejando a rolha, coloque a camada amarelo-clara, transparente (lipídios) dentro da haste graduada do butirômetro. O número de mL ocupado pela camada oleosa dará diretamente a percentagem de lipídios (a leitura deve ser feita no menisco inferior). Cálculos: 1. Calcular a porcentagem de gordura da amostra. 2. Calcular a média e o desvio padrão. Referência: INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz: Métodos Químicos e Físicos Para Análise de Alimentos. 1 ed. Online. São Paulo: IAL, 2008. 16 9. DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS PELO MÉTODO DE KJELDAHL Objetivo: Através do Método de Kjeldahl, determina-se o nitrogênio total da amostra, que através de cálculo, é transformado em nitrogênio protéico. Para tanto, considera-se que cada 100g de proteína contém em média 16g de nitrogênio, obtendo-se desse modo o fator 6,38 (100/15,7), que multiplicado pelo percentual de nitrogênio total da amostra, dará o percentual da fração protéica na mesma. No entanto, esta média do teor de nitrogênio pode variar com o tipo de proteína, o que ocasiona variações nos valores do fator (ver valores correspondentes). O método de Kjeldahl baseia-se na combustão úmida através de aquecimento com ácido sulfúrico concentrado na presença de catalisadores, resultando na redução do nitrogênio orgânico da amostra a amônia, que é capturado em uma solução alcalina formando sulfato de amônia. A amônia é então destilada em ignição em uma solução de ácido bórico a 4% seguida de titulação direta da amônia com solução padrão de ácido sulfúrico. Material para DIGESTÃO: tubo de Kjeldahl, papel manteiga, espátula, conjunto de Kjeldahl para digestão, pipeta de 5 mL. Reagentes para DIGESTÃO da amostra: Ácido sulfúrico PA, mistura catalítica (dióxido de selênio, sulfato de cobre, sulfato de sódio – 1:10:100). a) Procedimento para DIGESTÃO de amostras: Transfere-se 1,0g da amostra para um tubo de Kjeldahl, adiciona-se 0,5g da mistura catalítica (aproximadamente uma pitada) seguida de 10 mL de ácido sulfúrico concentrado. Tenta-se fazer com que a amostra e os reagentes caiam no fundo do tubo sem tocar as paredes. Acopla-se ao sistema de digestão, ajustando o aquecedor inicialmente numa posição de aquecimento baixo, para evitar digestão violenta e consequentemente perda de material. Aumenta-se a temperatura em intervalos de 50ºC a cada 30 minutos até atingir a temperatura de 350ºC. Finaliza-se a digestão quando a solução estiver incolor ou levemente azulada. Quando houver precipitado no fundo do frasco, este deverá ser branco ou levemente cinza. As paredes do tubo não deverão apresentar resíduos carbonizados. Quando a digestão estiver terminada, desliga-se o 17 aquecedor e deixa-se o tubo e a solução resfriarem completamente. Durante o processo de digestão alguns cuidados devem ser tomados: * O aquecimento deve ser feito sempre em capela, pois há desprendimentos de vapores e gases tóxicos. * O fato de o líquido ficar incolor ou levemente colorido não significa que a digestão da matéria orgânica tenha sido completa, por isso, recomenda-se aquecer por mais tempo (1 hora), depois de atingir esse ponto. MATÉRIA ORGÂNICA + H2SO4 → (NH4)2SO4 + H2O + CO2 (Contendo Nitrogênio) (Sulfato e Amônia) Material para DESTILAÇÃO: Destilador de Kjeldahl, erlenmeyer de 125 mL, pipeta volumétrica de 25 mL, pinça de madeira, béquer de 100 mL, pipeta graduada de 1 mL. Reagentes para DESTILAÇÃO da amostra: Hidróxido de sódio 40%, ácido bórico 4%, adicionado de 20 mL de solução alcoólica de vermelho de metila 0,2% e 30 mL de solução de verde bromocresol 0,2%, solução de fenolftaleína 1%. b) Procedimento para DESTILAÇÃO da amostra: Inicialmente, liga-se o destilador na tomada e verifica-se o nível da água da caldeira, esta deverá encostar ao sensor. Abre-se a torneira de água do laboratório para que haja fluxo de água no condensador. Liga-se o aparelho e faz-se um pré-aquecimento da água da caldeira até ebulição. Em seguida, diminui-se a temperatura do destilador até a escala de 2. Fecha-se a torneira do copo superior do destilador. Transfere-se a solução de NaOH a 40% para o copo superior do destilador; esta solução deverá ser adicionada posteriormente ao tubo de Kjedahl contendo a amostra digerida. Adiciona-se um pouco de água destilada para lavar as paredes do tubo de Kjeldahl contendo a amostra digerida.Adiciona-se 1 mL da solução de fenolftaleína a 1% à amostra digerida e conecta-se o tubo de Kjeldahl ao destilador de proteínas, verificando se este ficou bem fixo evitando assim qualquer vazamento. 18 Transfere-se exatamente 25 mL de ácido bórico a 4% para um erlenmeyer de 125 mL. Mergulha-se a saída do condensador de Kjeldahl no erlenmeyer contendo a solução de ácido bórico a 4%, tendo o cuidado de observar se a extremidade final do condensador está completamente mergulhada na solução de ácido bórico. Mantêm-se a temperatura de aquecimento do destilador na posição 2. Em seguida, adiciona-se a solução de NaOH a 40% lentamente até conseguir pH alcalino, com mudança de cor de alaranjado para marrom. Após a “viragem” da cor do tubo de Kjedahl, aumenta-se a temperatura do destilador para 8 a 10, a fim de promover a destilação até que o volume final de 3 vezes o volume inicial, isto é, o volume de 75 mL Quando este volume é atingido, retira-se primeiramente o erlenmayer (para evitar refluxo da solução) e depois diminui-se a temperatura para 2 e desliga-se o aquecedor. A solução do erlenmeyer deve permanecer ácida durante a destilação. Se houver mudança de cor do indicador para uma coloração avermelhada adicionar uma quantidade conhecida de ácido bórico a 4%. Retira-se o tubo de proteína do destilador e descarta-se o conteúdo. Reserva-se a solução do ácido bórico contendo a proteína destilada para a titulação. (NH4)2SO4 + 2 NaOH → 2 NH4OH + Na2SO4 (Sulfato de Amônia) (Hidróxido de Sódio) (Hidróxido de Amônia) (Sulfato de sódio) Material para TITULAÇÃO: bureta de 25 mL, suporte com garra para bureta, béquer de 50 mL. Reagentes para TITULAÇÃO da amostra: ácido clorídrico 0,1N (padronizada). c) Procedimento para TITULAÇÃO da amostra: Titula-se a solução do erlenmeyer com ácido clorídrico 0,1N padronizado, até o aparecimento da coloração avermelhada. Um ensaio em branco, utilizando na digestão o papel de pesagem idêntico ao utilizado para a amostra, deverá acompanhar a análise. A contribuição do branco deverá ser subtraída dos resultados das amostras. 19 6 NH4OH + 2 H3BO3 → 2 (NH4)3BO3 + 6 H2O (Hidróxido de Amônia) (Ácido bórico) (Borato de Amônia) (NH4)3BO3 + 3 HCl → 3(NH4)Cl + H3BO3 (Borato de Amônia) (Cloreto de Amônia) Cálculo: Proteínas totais em g/100g = (VA - VB) x fa x F x 0,14 VA = volume de ácido clorídrico 0,1N padronizado gasto na titulação da amostra. VB = volume de ácido clorídrico 0,1N padronizado gasto na titulação do branco. fa = fator de correção da solução de ácido clorídrico 0,1N. F = 6,38 para produtos lácteos (ANVISA, 2003); F = 6,25 para carnes ou misturas de proteínas, e proteínas de soja e de milho (ANVISA, 2003); F = 5,83 para biscoitos, cevada, aveia e pão integral (PPGCTA); F = 5,75 para proteínas vegetais (ANVISA, 2003); F = 5,74 para pão doce, pão caseiro e de leite (PPGCTA); F = 5,70 para pão francês (PPGCTA); F = 5,55 para gelatina (PPGCTA); P = peso da amostra Referências: INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz: Métodos Químicos e Físicos Para Análise de Alimentos. 1 ed. Online. São Paulo: IAL, 2008. ANVISA. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução – RDC n° 360, de 23 de dezembro de 2003. Regulamento Técnico sobre Rotulagem Nutricional de Alimentos Embalados. In: Diário Oficial da União. Brasília, 23 de dezembro, 2003. P 20 10. DETERMINAÇÃO DE UMIDADE UTILIZANDO ESTUFA COMUM Objetivo: Manter contato com a técnica de secagem em estufa comum, que vem a ser o mais simples e econômico dos métodos de secagem. Equipamento e material: Balança analítica; Cápsulas de alumínio; Estufa comum a 105°C; Dessecador; Espátula e pinça. Procedimento: a) Manipular as cápsulas de alumínio sempre com o auxílio de uma pinça, evitando segurar com as mãos, que podem passar umidade e gordura às cápsulas. b) Secar as cápsulas por meia hora, na estufa comum a 105°C, e colocar no dessecador para esfriar por 20 minutos antes de pesar. Anotar o peso da cápsula vazia até 0,1 mg. c) Juntar aproximadamente 2 g de amostra e registrar o peso até 0,1 mg na balança analítica. Repetir com outra cápsula para ter duplicatas. d) Colocar cada cápsula na estufa para secar por aproximadamente 24 horas, a cerca de 105°C. e) Tirar as cápsulas da estufa e colocar no dessecador para esfriar. Deixar cerca de 5- 20 minutos. f) Pesar na balança analítica e voltar para a estufa por mais meia hora. Recolocar no dessecador e pesar novamente, para verificar se o peso manteve-se constante. Se o peso ainda variou, voltar à estufa até obter peso constante. Referência: INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz: Métodos Químicos e Físicos Para Análise de Alimentos. 1 ed. Online. São Paulo: IAL, 2008. 21 11. DETERMINAÇÃO DE CINZAS UTILIZANDO A MUFLA Objetivo: Fazer contato com a técnica de incineração em mufla, que é o equipamento mais simples e comum para se determinar cinzas em alimentos. Equipamento e material: Cadinho de porcelana; Balança analítica; Dessecador; Mufla a 550°C; Espátula e pinça. Procedimento: a) Manipular o cadinho com a pinça, evitando o contato com as mãos, que podem passar umidade e gordura ao cadinho. b) Aquecer o cadinho na mufla a 550°C, por meia hora. Esfriar em dessecador e pesar em balança analítica até 0,1 mg. Registrar o peso do cadinho vazio. c) Pesar no cadinho, 2 g da amostra seca, em balança analítica até 0,1 mg. d) Incinerar a amostra em manta de aquecimento até não produzir mais fumaça. e) Colocar o cadinho com a amostra incinerada na mufla desligada. f) Ligar a mufla e incinerar o cadinho com a amostra a 550°C, até que as cinzas fiquem brancas e sem pontos pretos. g) Resfriar o material em dessecador até a temperatura ambiente. h) Pesar o material frio na balança analítica até 0,1 mg. Referência: INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz: Métodos Químicos e Físicos Para Análise de Alimentos. 1 ed. Online. São Paulo: IAL, 2008.
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