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14/09/2014 1 Conteúdo mineral e Cinzas Bromatologia Prof. Dr.ª Janaina Vieira Minerais nos alimentos Os sais minerais podem funcionar como nutrientes plásticos na formação do tecido ósseo e também como reguladores do metabolismo Mais de 20 minerais são considerados essenciais São necessárias pequenas quantidades de minerais e devem ser obtidos a partir da dieta Classificação dos minerais Macroelementos 100 mg ou mais por dia (adultos) Ca, P, K, Na, Cl, Mg e S Microelementos Alguns mg/dia ou menos (adulto) Fe, Cu, Co, Mn, Zn, I, F, Mo, Se, Cr, Si Cinzas Cinza de um alimento é o resíduo inorgânico que permanece após a queima da matéria orgânica, que é transformada em CO2, H2O e NO2 Sua composição Grandes quantidades potássio, sódio, cálcio e magnésio Pequenas quantidades alumínio, ferro, cobre, magnésio e zinco Traços argônio, iodo, flúor e outros elementos Cinza ≠ Matéria mineral Não têm a mesma composição Pode haver perda por volatilização ou interação entre os constituintes da amostra Os elementos minerais se apresentam na cinza sob a forma de Óxidos Sulfatos Fosfatos Silicatos Cloretos Dependendo das condições de incineração e composição do alimento Minerais que podem ser perdidos por volatilização Composto T de volatilização Carbonato de potássio 900 ºC Carbonato de sódio 900 ºC Mercúrio 100 ºC - 550 ºC Cádmio > 450 ºC Zinco e Chumbo 300 ºC – 1000 ºC 14/09/2014 2 Composição das cinzas nos alimentos ↑ [ ] Cálcio •Produtos lácteos cereais, nozes, alguns peixes e certos vegetais ↓[ ] Cálcio •Todos alimentos, exceto açúcar, amido e óleo ↑[ ] Potássio •Produtos lácteos, grãos, nozes, carnes, peixes, aves, ovos e legumes ↑[ ] Ferro •Grãos, farinhas, produtos farináceos, cereais assados e cozidos, nozes, carnes, ovos, frutos do mar, peixes, legumes ↓[ ] Ferro •Produtos lácteos, frutas e vegetais Sódio •Sal é a principal fonte; quantidades médias em produtos lácteos, frutas, cereais, nozes, carnes, peixes, aves, ovos e vegetais. Magnésio •Nozes, cereais e legumes Manganês •Cereais, vegetais e algumas frutas e carnes Cobre •Frutos do mar, cereais e vegetais Enxofre •Alimentos ricos em proteínas e alguns vegetais Cobalto •Vegetais e frutas Zinco •Frutos do mar e em pequena quantidade na maioria dos alimentos Variação do conteúdo de cinzas totais Alimentos Quantidade de cinza (%) Cereais 0,3 – 3,3 Produtos lácteos 0,7 – 6,0 Peixes e produtos marinhos 1,2 – 3,9 Frutas frescas 0,3 – 2,1 Vegetais frescos 0,4 – 2,1 Carnes e produtos cárneos 0,5 – 6,7 Aves 1,0 – 1,2 Nozes 1,7 – 3,6 Óleos e gorduras 0,0 – 2,5 Leguminosas 2,2 – 4,0 Açúcares e xaropes 0,0 – 1,2 Minerais nos alimentos Podem apresentar teores variáveis em grupos ou num mesmo alimento, que podem ocorrer em função do Solo pH, fertilidade, agrotóxicos, estrutura, microbiologia Animal Alimentação Processamento Refinamento de cereais Análise de cinzas e minerais Conteúdo de cinzas É a medida da quantidade total de minerais presentes no alimento. Conteúdo mineral É a quantidade de componentes específicos da matéria mineral de um alimento: Ca, Na, K, Cl, etc. Importância da determinação de cinzas e conteúdo mineral Nutrição Alguns minerais são essenciais para uma dieta saudável (Ca, P, K e Na), enquanto outros podem ser tóxicos (Pb, Hg, Cd e Al) Rotulagem nutricional A concentração e o tipo de mineral deve ser estipulado para apresentação no rótulo ou sua elaboração Qualidade A qualidade de alguns alimentos depende da concentração e do tipo de mineral presente, incluindo o sabor, aparência, textura e estabilidade. Indica conteúdo de frutas em doces Alto índice de cinzas insolúveis em ácidos indica presença de areia Processamento O conteúdo mineral afeta as propriedades físico- químicas dos alimentos Determina o índice de refinação de açúcares (↑ dificulta cristalização e descoloração) e farinhas (influência na extração) Pode indicar beneficiamento, cozimento ou lavagem inadequada de produtos no processamento 14/09/2014 3 Pode-se determinar: Resíduo mineral fixo ou cinzas totais (total solúvel e insolúvel) Análise elementar Constituintes minerais individuais Determinação do conteúdo de cinzas Cinzas É o resíduo inorgânico que fica após a queima da matéria orgânica por incineração e /ou presença de agentes oxidantes Matéria orgânica CO2, H2O e NOx A determinação de cinzas pode não refletir a matéria mineral total do alimento Perdas como voláteis ou interação com outros constituintes Principais Métodos Cinzas secas Cinzas úmidas O método escolhido depende Dos objetivos, do tipo de alimento e da disponibilidade de equipamentos Determinação de cinzas também podem ser usadas como parte do preparo para análise de minerais individuais -absorção atômica ou métodos tradicionais Determinação do conteúdo de cinzas Preparação das amostras Sólidos Finamente moídos Amostras muito úmidas Secagem prévia, para evitar respingos Amostras muito gordurosas Sugere-se extração parcial dos lipídios - evita projeção e queima Possíveis problemas Contaminação da amostra por minerais no moinho Interação do cadinho com a amostra durante a análise Cinzas secas ou queima seca Fundamento Carbonização da matéria orgânica (chama) e depois incineração (mufla, T > 500ºC) Água e substâncias voláteis são vaporizados e as orgânicas são queimadas em presença de oxigênio (ar) e transformados em CO2, H2O e N2/ Nox Método Gravimétrico Forno Mufla 14/09/2014 4 Cadinhos Pinça Cadinhos Quartzo, Pyrex, porcelana, aço e platina Seleção depende do tipo de alimento e da temperatura da mufla Mais usado porcelana Mais barato, resiste a altas temperaturas (< 1200 ºC) e de fácil limpeza Resistentes a ácidos, mas podem ser corroídos por amostras alcalinas Procedimento Normalmente a amostra é levada a temperaturas de 500 – 600 ºC por 24 horas Procedimento Pesa-se cerca de 5g da amostra, e coloca-a em um cadinho incinerado e pesado O conjunto deve ser incinerado na mufla, iniciando com T mais baixas e depois a 500 – 600 ºC Quando não houver mais resíduo preto (cinza fica branca) termina a incineração Coloca o cadinho mais cinzas para esfriar em dessecador e pesa-se o conjunto Cinzas = (peso do cadinho + massa da amostra) – (peso final) X 100 Massa da amostra Cálculo Cuidados especiais Alimentos líquidos ou pastosos Eliminar previamente a água Ricos em açúcar Formam espuma Ricos em lipídeos Crepitação e evitar que incendeiem Ricos em amido e proteína Calcinação demorada Queima é seca (nenhum ou poucos reagentes são necessários) Simples e seguro Manuseia grande número de amostras Determinação total dos minerais e preparo para minerais individuais Permite análises de alcalinidade, insolúveis em ácidos, solúveis Vantagens 14/09/2014 5 Demorado(12 - 24 h) Alto custo operacional - mufla exige elevado consumo de energia T elevada → volatilização de alguns minerais (Cu, Zn,Fe, Pb, Hg) e/ou interação com o cadinho Manuseio cuidadoso → leveza das cinzas e higroscopicidade Desvantagens O conteúdo de cinzas pode ser expresso em base seca ou úmida Cálculo realizado sobre a amostra integral e amostra seca Outros métodos Cinza úmida É utilizada na determinação de elementos em traços, que podem ser perdidosna cinza seca, e também de metais tóxicos Análise individual de cada elemento Absorção atômica Emissão de chama Colorimetria Turbidimetria Titulometria
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