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1 1. Introdução As proteínas são os maiores constituintes de toda célula viva, e cada uma delas, de acordo com sua estrutura molecular, tem uma função biológica associada as atividades vitais (Cecchi, 2003). Nos alimentos, além da função nutricional, a proteína tem propriedades organolépticas e de textura. Podem vir combinadas com lipídeos e carboidratos. A tabela abaixo apresenta a quantidade de proteína nos vários tipos de alimentos (conteúdo de proteína = Nx6,25%): Fonte: Cecchi, 2003. O Procedimento mais comum para a determinação de proteína é a determinação de um elemento ou de um grupo pertencente a proteína. A conversão para conteúdo de proteína é feita através de um fator. Os elementos analisados geralmente são o carbono e nitrogênio; os grupos são aminoácidos e ligações peptídicas. Analises elementares: Carbono: Digestão mais fácil do que para o nitrogênio; Menores erros nos resultados por causa da maior quantidade em relação ao nitrogênio; Fator de correção mais constante que para o nitrogênio; Maior dificuldade em separar os carbonos pertencentes a proteína dos carbonos de outros componentes. Nitrogênio: É a determinação mais utilizada; 2 Considera que a proteína tem 16% de nitrogênio em média (depende do tipo de proteína) Fator geral na transformação de nitrogênio para proteína é de 6,25. { 16𝑔 𝑁 ⟶ 100𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑖𝑛𝑎𝑠 𝑛 𝑔 𝑁 ⟶ 𝑥 𝑔 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑖𝑛𝑎𝑠 𝑥 = 𝑛 × 100 16 ⟹ 𝑥 = 𝑛 × 6,25𝑔 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑖𝑛𝑎𝑠 Esse fator de conversão, da erro quando o conteúdo N de um alimento é muito diferente de 16%. Nesses casos, existem fatores de conversão especifico de cada alimento: o Trigo: 5,70 o Leite: 6,38 o Gelatina: 5,55 Método de Kjeldahl: determinação através do “N” total: O método foi proposto por Kjeldahl na Dinamarca em 1883, quando estudava proteína em grãos. O método original sofreu várias modificações, mas continua sendo ainda o mais utilizado na determinação de proteína. Esse método determina o N orgânico total, isto é, o N proteico e no não proteico. Porém, na maioria dos alimentos, o N não proteico representa muito pouco no total (Cecchi, 2003). Esta aula tem por objetivo determinar o teor de nitrogênio total e proteína de diferentes amostras de alimentos pelo método de Kjeldahl. 2. Materiais e Método 2.1- Materiais - Balança analítica; - Digestor; - Capela de exaustão; - Destilador de nitrogênio; - Chapa aquecedora; - Bureta; - Béqueres e proveta de 100 mL; - Espátula; - Papel manteiga para pesagem; - Balão volumétrico 100 mL e 1000 mL; - Bastão de vidro; - Funil 3 - Pêra ou pipetador; - Pipeta de 10 mL; - Erlenmeyer de 250 mL; - Graal e pistilo; - Frascos âmbar para guardar as soluções; - Ácido sulfúrico (d = 1,84) p.a; - Hidróxido de sódio p.a; - Ácido bórico p.a; - Carbonato de sódio p.a; - Sulfato de sódio anidro; - Sulfato de cobre pentaidratado; - Selênio; - Indicador misto; - Indicador alaranjado de metila 0,1%; - Presunto perdigão; - Mortadela perdigão; - Peito de peru. 2.2 – Método Esta pratica foi dividida em dois dias, pois a mesma é demorada. No primeiro dia de pratica, foi preparado todos os reagentes necessários para a pratica e iniciada a parte da digestão que mais tarde venha ser ministrada pelas técnicas. Mistura catalizadora: Foi obtido o peso de 10g de sulfato de sódio anidro, 1g de sulfato de cobre pentaidratado e 0,025g de selênio em pó com o auxílio da balança semi analítica e analítica; logo após foi macerado com a ajuda de um graal e pistilo até obter um pó fino e homogenio. Solução de ácido bórico a 4% (m/v): Foi obtido o peso de 4g de ácido bórico p.a e diluído em 50 mL de agua destilada, transferido para um balão volumétrico de 100 mL e completado o volume com agua destilada até o menisco. 4 Indicador misto: Foi previamente preparado pelas técnicas para adiantar o andamento da pratica. Hidróxido de sódio a 50% (m/v): foi obtido o peso de 50g de NaOH p.a em béquer de plástico de 250 mL, adicionado 80 mL de agua destilada e agitado até dissolver totalmente; esse procedimento foi realizado na capela, utilizando banho de agua fria; após, transferiu-se para um balão volumétrico de 100 mL e completou o volume com agua desleitada. Solução padrão de ácido sulfúrico 0,1N (titulante): transferiu-se lentamente 3 mL de 𝐻2𝑆𝑂4 (𝑑 = 1,84) 𝑝. 𝑎 para balão volumétrico de 1000 mL contendo aproximadamente 500 mL de agua destilada. Esse procedimento foi realizado na capela em banho de agua fria, após frio completou-se o volume do mesmo com agua destilada. Padronização da solução padrão: Adquiriu-se os pesos em duplicata de 0,10g de carbonato de sódio anidro p.a previamente seco em estufa a 200ºC pelas técnicas por 1 h. Transferiu-se para Erlenmeyer utilizando 25 mL de agua destilada e levado à fervura. Quando esfriou, adicionou-se 2 gotas de solução alaranjado de metila 0,1% (m/v) e titulou se com a solução de ácido sulfúrico 0,1N até o ponto de viragem (levemente avermelhado), calculou-se o fator de correção (f) da duplicata e feito a média das repetições. Carbonato de sódio 𝑝1 = 0,1023 𝑝2 = 0,1026 Solução padrão 𝐻2𝑆𝑂4 0,1𝑁 𝑣1 = 17,5 𝑣2 = 17,5 𝑓 = 𝑝 0,053 × 𝑉 × 𝑁 Onde: P = massa em gramas de carbonato de sódio V = volume (mL) de solução de ácido sulfúrico 0,1N gastos na titulação N = normalidade da solução padrão. 𝑓1 = 0,1023 0,053×17,5×0,1 = 1,103 𝑓2 = 0,1026 0,053 × 17,5 × 0,1 = 1,106 5 𝑓𝑓 = 1,103 + 1,106 2 = 1,1045 Digestão – Foi adquirido o peso de 0,25g da amostra previamente preparada em papel manteiga e colocado dentro do tubo de digestão. Adicionou-se 2,5g da mistura catalizadora e 7 mL de ácido sulfúrico p.a. O seguinte procedimento foi ministrado pelas tecnicas: Aquecer em bloco digestor lentamente, mantando a temperatura inicial a 50ºC por 1h. Depois aumentar a temperatura em 50ºC a cada 30 min, até atingir 350ºC. Quando o líquido se tornar límpido/transparente, de cor azul-esverdeada, retirar do aquecimento, deixar esfriar e adicionar 10 mL de agua destilada. No segundo dia de pratica foi aplicado a etapa de destilação e titulação Destilação e titulação – Foi acoplado ao destilador Erlenmeyer contendo 20 mL de solução de ácido bórico a 4% com 5 gotas de indicador misto. Adaptou-se o tubo de Kjeldahl ao destilador e adicionou aproximadamente 20 mL de hidróxido de sódio a 50% até que a solução no tubo de torne negra, logo após foram recolhidos aproximadamente 50 mL de destilado e foi realizada a titulação do mesmo. Foi realizado esse processo apenas em duplicata por falta de tempo. Equações: Os valores de nitrogênio total foram calculados através da equação: %𝑁𝑖𝑡𝑟𝑜𝑔𝑒𝑛𝑖𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑉 × 𝑁 × 𝑓 × 0,014 × 100 𝑃𝐴 Os valores das medias: 𝑋′ = 𝑋1 + 𝑋2 + ⋯ 𝑋𝑛 𝑛 Desvio padrão: 𝑑𝑝 = √ ∑ (𝑋 − 𝑋′)2𝑛𝑛=1 𝑛 − 1 Coeficiente de variação: 6 %𝐶𝑉 = 𝑑𝑝 𝑋′ × 100 3. Resultados e Discussão As tabelas 1, 2, 3 e 4 a seguir contém todos os resultados adquiridos experimentalmente em laboratório: Tabela 1 Amostra Peso da amostra (g) V𝐻2𝑆𝑂4 0,1𝑁 (𝑚𝐿) %Nitrogênio total %Proteína Presunto PA 𝑓1 = 1,1045 Nº 1.1 0,2541 3,3 2,0082 12,5513 Nº 1.2 0,2521 Nº 1.3 0,2505 3,5 2,1605 13,5031 Nº 1.4 0,2527 Média - - - 13,03 dp - - - 0,67 % CV - - - 5,17 O resultado obtido experimentalmente aponta que o presunto analisado pelo grupo1 tem uma %Proteína de 13,03% ± 0,67; essa porcentagem de proteínas para 100g de presunto é de 13,03g. Comparando o valor obtido com a tabela brasileira de composição de alimentos – TACO (2011, p. 54), o valor de proteínas para 100g de presunto sem capa de gordura é de 14,3 g. Essa variância entre o valor encontrado experimentalmente e o valor citado na TACO, pode ser decorrido de vários fatores, tais como erros experimentais cometidos pelos analisadores, tanto quanto a variedade de carne no animal. Comparando também o valor encontrado com o rótulo do produto, temos que no mesmo indica uma porcentagem de 14% de proteína a cada 100g de presunto. O valor encontrado experimentalmente indica que a porcentagem encontrada é um pouco menor do que a esperada e essa variância entre os valores, apesar de muito próximo, pode estar acometido a algum erro experimental. 7 Tabela 2 Amostra Peso da amostra (g) V𝐻2𝑆𝑂4 0,1𝑁 (𝑚𝐿) %Nitrogênio total %Proteína Mortadela PA 𝑓2 = 1,04 Nº 2.1 0,2515 3,0 2,1999 13,7494 Nº 2.2 0,2575 4,2 2,3748 14,8425 Nº 2.3 0,2527 Nº 2.4 0,2598 Média - - - 14,30 dp - - - 0,77 % CV - - - 5,40 O resultado obtido experimentalmente aponta que a mortadela analisada pelo grupo 2 tem uma %Proteína de 14,30% ± 0,77; essa porcentagem de proteínas para 100g de mortadela é de 14,30g. Comparando o valor obtido com a tabela brasileira de composição de alimentos – TACO (2011, p. 52), o valor de proteínas para 100g de mortadela é de 12,0g. Essa variância entre o valor encontrado experimentalmente e o valor citado na TACO, pode ser decorrido de vários fatores, tais como erros experimentais cometidos pelos analisadores, tanto quanto a variedade de carne no animal. Comparando também o valor encontrado com o rótulo do produto, temos que no mesmo indica uma porcentagem de 13,75% de proteína a cada 100g de mortadela. O valor encontrado experimentalmente indica que a porcentagem encontrada é um pouco maior do que a esperada e essa variância entre os valores, apesar de muito próximo, pode estar acometido a algum erro experimental. Tabela 3 Amostra Peso da amostra (g) V𝐻2𝑆𝑂4 0,1𝑁 (𝑚𝐿) %Nitrogênio total %Proteína Peito de peru PA 𝑓3 = 1,031 Nº 3.1 0,2510 4,7 2,7028 16,8925 Nº 3.2 0,2570 4,8 2,6958 16,8488 8 Nº 3.3 0,2547 Nº 3.4 branco Média - - - 16,87 dp - - - 0,03 % CV - - - 0,18 O resultado obtido experimentalmente aponta que a peito de peru analisado pelo grupo 3 tem uma %Proteína de 16,87% ± 0,03; essa porcentagem de proteínas para 100g de peito de peru é de 16,87g. Comparando o valor obtido com tabela de composição nutricional dos alimentos consumidos no brasil – IBGE, o valor de proteínas para 100g de peito de peru é de 30,19g. Essa variância entre o valor encontrado experimentalmente e o valor citado na tabela do IBGE, pode ser decorrido de vários fatores, tais como erros experimentais cometidos pelos analisadores, tanto quanto a variedade de carne no animal. Comparando também o valor encontrado com o rótulo do produto, temos que no mesmo indica uma porcentagem de 21,67% de proteína a cada 100g de peito de peru. O valor encontrado experimentalmente indica que a porcentagem encontrada bem menor do que a esperada e essa variância entre os valores, pode estar acometido a algum erro experimental. Tabela 4 Teor de proteína no rotulo (g) Porção (g) %Proteína %Proteína analisado 1 – Presunto 14 100 14 13,03 2 – Mortadela 5,5 40 13,75 14,30 3 – Peito de peru 13 60 21,67 16,87 4. Conclusão Pode se concluir que o presunto analisado, apontou um valor bem próximo do esperado pela literatura e o rotulo do produto; A mortadela analisada apontou um valor pouco acima do esperado pela literatura e o rotulo do produto; O peito de peru apresentou um valor experimental muito abaixo do esperado pela literatura e o rotulo 9 do produto. Tais erros podem ser acometidos a erros experimentais, variedade de carnes dos animais e até a empresa não cumprir o que aponta em seus rótulos. 5. Referencias CECCHI, H. M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. 2.ed. Campinas: Editora UNICAMP, 2003. 207p. Tabela brasileira de composição de alimentos / NEPA – UNICAMP. - 4. ed. rev. e ampl.. -- Campinas: NEPA- UNICAMP, 2011. 161 p. TABELAS de composição de alimentos. 5. ed. Rio de Janeiro: IBGE, 2011. Acima do título: Estudo Nacional da Despesa Familiar
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