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SISTEMA DIGESTIVO COMPARADO PROF° CLÁUDIA M. DE LAZZARI MEDICINA VETERINÁRIA - 2018 COMPOSIÇÃO BROMATOLÓGICA DOS ALIMENTOS MEDICINA VETERINÁRIA - 2018 Bromatos Alimento Logos Estudo Bromatologia estudos dos alimentos (composição) fatores nutricionais fatores antinutricionais Objetivo principal: obtenção da composição química dos alimentos, ou seja, a determinação das frações nutritivas de um alimento. ANÁLISE BROMATOLÓGICA Composição nutricional Quantidade de nutrientes presente no alimento (matéria-prima, pastagem, ração, pela análiseetc.) é determinada bromatológica. Resultado de uma ANÁLISE BROMATOLÓGICA: Importante ferramenta para o balanceamento correto da dieta dos animais, com maiores respostas em produção de leite, carne, lã ou ovos. IMPORTÂNCIA DA BROMATOLOGIA Avaliação de matérias-primas características físico-química Avaliação de rações e pré-misturas Produção Alimento - Inúmeros fatores atuantes: Poderá apresentar grande variação em sua composição e qualidade. ALIMENTOS VOLUMOSOS: - qualidade das sementes, - plantio, - manejo da cultura, - colheita e outros fatores. Podem ser decisivos nos níveis de U, PB, FB, MM, EE, E e outros componentes e fatores nutritivos. Níveis de garantia Informação da composição provável (com limite de variação) da matéria- prima, pré-mistura ou ração. É fornecido pelo fabricante ou distribuidor do material (rótulo). Pode variar até 10%. Procedimento de coleta e envio de material para Análise bromatológica Amostragem “Os resultados do laboratório irão representar a composição de todo o lote onde a amostra foi retirada.” (Cockerel – 1975) No processo de amostragem já se faz a avaliaçãomacroscópica do alimento: - Aspecto (cor, cheiro, granulometria, empelotamento, etc.) - Presença de contaminantes (insetos, mat. estranhos). AMOSTRAGEM ● Ponto muito importante na análise de alimentos!!!! ●Caso não seja efetuada corretamente, os resultados das análises não corresponderão a composição do material. ●Máximo cuidado, sem o qual se obtêm resultados viciados!! ANÁLISE DE ALIMENTOS Classificação dos alimentos ●Dieta ●Mistura de alimentos ou ingredientes usada para suprir nutrientes para um animal. ●Ração ●Alimentos ou dietas fornecidas diariamente aos animais. Composição dos alimentos Uma das grandes contribuições dos químicos para a ciência da nutrição foi o esquema de análise proposto por Henneberg e Stohmann em 1865. Pelo fato de trabalharem na Estação Experimental de Weende (Alemanha) o esquema ficou conhecido como Esquema de Weende, mas também é chamado de Análise Proximal ou ainda, Bromatológica Convencional. CONSIDERAÇÕES GERAIS Método de análise dos alimentos: Weende (+ usado). Por esse método é que se tem a análise aproximativa dos alimentos em 6 frações (sempre dada em %), desde 1865. o Água (Umidade) o Proteína Bruta (PB) o Gordura ou Extrato Etéreo (EE) o Fibra Bruta (FB) o Cinza ou Matéria Mineral (MM) o Extrato não Nitrogenado ou CHO’s solúveis (ENN) ENN = 100 – [(%) PB + (%) EE + (%) FB + (%) MM + (%) água] Amido, hemicelulose, lignina solúvel em álcali, pectina, etc. Representa os carboidratos de mais fácil digestão, como os açúcares e o amido. Composição dos alimentos: Esquema de Weende * As vitaminas não constavam no esquema original porque não eram conhecidas, como também não são determinadas no processo comum de análises. Composição dos alimentos ●A determinação química das frações pode ser direta ou indireta: ●Direta: ● Água: evaporação em estufa à 105º C (55-65ºC e depois 105ºC); ● Fibra: fervura em álcalis e ácidos fracos; ● Extrato etéreo: extração com éter; ● Proteína: determina-se o nitrogênio total, cujo valor é multiplicado pelo fator 6,25; ● Cinzas: incineração do alimento em mufla a 600ºC. ● Indireta: ● ENN: 100 – (Água + PB + FB + EE + MM) ● Matéria seca: 100 - água ● Matéria orgânica: Matéria seca - cinzas Composição dos alimentos Composição dos alimentos ● Modos de apresentação: ●Composição na matéria original: é a composição do alimento no seu estado natural e como é ingerido pelo animal, como também é a composição utilizada no cálculo das rações. ●Composição em 100% de matéria seca: considerando-se que a composição dos alimentos é sempre centesimal, um mesmo alimento pode ter diferentes composições, se o teor de umidade for alterado. ● A comparação de alimentos com diferentes níveis de umidade torna-se difícil pois as diferenças observadas podem dever-se tão somente a esta característica ou realmente existe diferença nesta composição. ● Por essa razão é comum expressar a composição dos alimentos isentos de água, a qual denomina-se em 100% de MS ou, simplesmente, composição na matéria seca. Composição dos alimentos Cálculos dos nutrientes em 100% de matéria seca: ANÁLISE DE ALIMENTOS DETERMINAÇÃO DA MATÉRIA SECA MATÉRIA SECA Ponto de partida da análise dos alimentos. Comparação de análises realizadas em diferentes épocas, locais ou regiões - base da MS (alimento com 100% MS). Os valores de MS facilitam a comparação qualitativa dos diversos nutrientes, entre diferentes alimentos. A composição dos alimentos em tabelas, o cálculo das necessidades dos animais e o consumo de alimentos são expressos em termos de MS. MATÉRIA SECA Processo (2 fases): secagem prévia ou pré- secagem e a secagem definitiva. Pré-secagem - Em geral, é necessária quando a amostra possui umidade ou baixa MS (gramíneas, silagens, etc). T= 60 5°C (estufa com circulação forçada de ar). Tempo de pré-secagem: (16 a 24 hs ou 72 hs/fezes= +/- 3 dias), dependendo da U e da carga que se coloca na estufa = tempo suficiente para que o material apresente consistência quebradiça, permitindo moagem perfeita. DETERMINAÇÃO DA GORDURA BRUTA OU EXTRATO ETÉREO Obtida pela extração contínua da amostra de alimentos com éter etílico. Extração: 4-6 horas no extrator “Soxhlet”. Aparelho Gold Fish para Determinação de Gordura: DETERMINAÇÃO DA GORDURA BRUTA OU EXTRATO ETÉREO Gorduras (lipídeos): substâncias insolúveis em água, mas solúveis no éter, clorofórmio, benzeno e em outros solventes orgânicos; por meio da Gorduras extração → dissolvidas com éter → evaporado desta solução gordurosa; Resíduo resultante é pesado, sendo chamado de extrato etéreo ou gordura bruta. DETERMINAÇÃO DA CINZA OU MATÉRIA MINERAL Produto que se obtém após o aquecimento de uma amostra a temperatura de 600ºC (aquecimento ao rubro), durante 4 horas ou até combustão total da matéria orgânica; Fornece indicação da riqueza da amostra em elementos minerais; As vezes permite estimativa da riqueza em Ca e P; Determinação é importante para o cálculo do ENN e da matéria orgânica. Forno do tipo Mufla: DETERMINAÇÃO DA PROTEÍNA BRUTA Destilador de Nitrogênio "Micro Kjedahl": DETERMINAÇÃO DA PROTEÍNA BRUTA Quantifica o teor de nitrogênio e estima o de proteína por meio de cálculos. Método Kjeldahl é o método padrão de determinação do nitrogênio (N): – Isolamento e quantificação do N na forma de amônia. Consiste de três passos básicos: – Digestão – Destilação – Titulação DETERMINAÇÃO DA FIBRA BRUTA Originalmente foi desenvolvida para separar CHO’s vegetais nas frações menos digestíveis (FB) e prontamente digestíveis (ENN). Amostra seca e desengordurada é submetida às digestões ácida (H2SO4 –1,25%) e básica (NaOH – 1,25%) durante 30 minutos em cada digestão. Resíduo orgânico é recebido em cadinho de vidro e filtrado. Resíduo retido no cadinho é queimado em mufla a 500º C. Por diferença de peso calcula-se o teor de FB. Frações da celulose e da lignina insolúveis, Nutricionalmente não muito relevante, Falha na mensuração da fibra insolúvel, Hemicelulose, celulose, e lignina extraídas em níveis variáveis, Não mensura fibra solúvel, Usado para fins regulatórios, aprovado pela AOAC (Association of Official Analytical Chemist). FIBRA BRUTA ●Maioria dos laboratórios está equipada para as análises neste esquema; ●Maioria das tabelas de composição dos alimentos é baseada nestas análises. Utilização do esquema de Weende ● PB: inclui vários compostos químicos, sendo os mais comuns os aminoácidos; ●EE: inclui os ácidos graxos: saturados e insaturados, além de outros compostos solúveis em solventes orgânicos, como ceras e pigmentos. ● Informações fornecidas pelo esquema de Weende: ●Não são mais suficientes para nutrir adequadamente os animais!! Utilização do esquema de Weende ● Informações fornecidas pelo esquema de Weende: ●Não são satisfatórias para se obter informações sobre os carboidratos: ●FB: celulose e lignina insolúvel. Método de Van Soest (1967) ● ENN: amido, hemicelulose, pectina, lignina solúvel em álcali e os carboidratos solúveis em água; - acumula os erros de todas as determinações, - pouco preciso. Utilização do esquema de Weende CONSIDERAÇÕES GERAIS Método de VAN SOEST: divide os componentes da amostra analisada em conteúdo celular e parede celular. Compreende as frações solúveis em detergente neutro e detergente ácido: FDN = hemicelulose + FDA (sem pectina) Consumo FDA = celulose + lignina solúvel e insolúvel em álcali + parte da pectina Digestibilidade FB = celulose + lignina insolúvel em álcali FDN e FDA Método desenvolvido por Van Soest (1967) para determinação da qualidade de forrageiras. Separação das diversas frações constituintes das forrageiras, por meio de reagentes específicos, denominados detergentes. Análise de FDA e FDN: fundamental para formulação de dietas para ruminantes: - Forrageiras, - subprodutos de origem vegetal, - resíduos. > % fibra, < qualidade da forragem, podendo limitar o consumo de MS e Energia. Valores de FDN e FDA - relacionam-se com: Idade da forragem!! Aparelho de Determinação de Fibras (FDN e FDA): FDN Detergente neutro: separa conteúdo celular da parede celular: Conteúdo celular (parte solúvel em detergente neutro), formado principalmente por proteínas, gorduras, carboidratos solúveis, pectina, e outros constituintes solúveis em água. Parede celular (parte insolúvel em detergente neutro), constituída basicamente de celulose, hemicelulose, lignina, proteína danificada pelo calor, proteína da parede celular e minerais. Detergente ácido: solubilização do conteúdo celular, hemicelulose, minerais solúveis e parte da proteína insolúvel: Resíduo insolúvel em detergente ácido (fibra em detergente ácido): celulose, lignina, proteína danificada pelo calor, parte da proteína da parede celular e minerais insolúveis. Lignina - pode ser solubilizada, por intermédio de reagentes (H2SO4, 72%), ou pelo método do KMnO4. FDA Importância nutricional relativa (depende da espécie animal); Simples, rápido, de custo baixo; Recupera celulose e lignina; Não mede fibra solúvel; Aprovado pela AOAC; Método preparatório para determinação da lignina (FDA - celulose = lignina). FDA Amostra Digestão com detergente neutro (EDTA, borato de sódio hidratado, fosfato de sódio anidro, sulfato láurico sódio, etilenoglicol, amilase) Fibra em detergente neutro (FDN) Parede celular vegetal –Hemicelulose –Celulose –Lignina Solúveis em detergente neutro Conteúdo celular + pectina –CHO´s solúveis –Amido –Ácidos orgânicos –Proteína –PectinaDigestão com detergente ácido Brometo – cetil – trimetilamônio (CTAB) Ácido sulfúrico Fibra em detergente ácido (FDA) Celulose Lignina Solúvel em detergente ácido Hemicelulose KMnO 4 Digestão com H2SO4 (72%) Celulose + resíduo mineral Lignina perdida por oxidação Celulose perdida por queima Cinzas Mufla, 550º C Celulose dissolvida Lignina perdida por queima Cinzas Mufla, 550º C Lignina + resíduo mineral